纳米δ-FeOOH催化臭氧氧化降解水中萘普生

以氯化亚铁和氢氧化钠为原料,采用双氧水快速氧化氢氧化亚铁的方式,成功制备了δ-FeOOH纳米材料。首次将其应用于催化臭氧氧化,并探究了催化剂投加量、臭氧浓度、萘普生(NPX)初始浓度对目标污染物降解效果的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、低温N2吸附脱附等温线对催化剂的晶体结构、形貌等进行表征。结果表明,制备的材料纯度高,是厚度约为4 nm的六角片层结构。该材料的BET比表面积达191.73 m2/g,并具有介孔特征。试验制备的材料显著提升了催化臭氧氧化萘普生的能力,反应15 min后TOC的最高去除率为64.5%,与单独臭氧相比提高了38.4%。同时,通过·OH抑制试验,初步探究了可能的纳米δ-FeOOH催化臭氧氧化机理。     

泡沫铁催化臭氧氧化水中诺氟沙星

诺氟沙星作为一种典型抗生素被广泛使用,但是其在水环境中难以被自然降解。试验选用泡沫铁作为催化剂,催化臭氧氧化去除水中的诺氟沙星。以水样的总有机碳(TOC)去除率作为主要指标,通过单因素试验研究了泡沫铁催化臭氧反应体系的主要影响因素和最佳反应条件。结果表明:与单独臭氧氧化比较,添加泡沫铁作为催化剂可以有效提高TOC的去除率,在催化剂投加量为79.5 g/L、臭氧浓度为9.0 mg/L、初始诺氟沙星浓度为30 mg/L和pH值为7时,60 min后诺氟沙星的去除率可以达到75.9%,比单独臭氧氧化作用提高了44.0%。将NaHCO_3作为自由基抑制剂加入反应体系,可明显降低诺氟沙星的去除率,间接证明了该反应遵循自由基机理。     

硅铁合金催化臭氧氧化水中布洛芬

近几年,在各地的饮用水中不断检测到微量布洛芬,其环境毒性引起了广泛关注。选用工业硅铁作为催化剂,催化臭氧氧化去除水中的布洛芬,并通过单因素试验,确定了反应体系的最佳条件。结果表明,在硅铁的作用下,催化臭氧氧化可以明显提高布洛芬的去除率。在硅铁投加量为1 g/L、水溶液初始pH值为8、臭氧浓度9.0 mg/L、布洛芬初始浓度为10 mg/L时,经过80 min,水样总有机碳(TOC)的去除率可达75.5%,较单独臭氧氧化提高了38.0%。将碳酸氢钠作为自由基抑制剂加入反应体系,可明显降低TOC的去除率,间接证明了催化臭氧氧化布洛芬的反应遵循自由基机理。     

PtAu插层类水滑石对甲醇的电催化氧化

为提高直接甲醇燃料电池阳极催化剂抗CO中毒性能,降低成本,实现其大规模商业化,通过浸渍法和电化学还原法制备了一种新型PtAu纳米双金属催化剂,利用循环伏安扫描,交流阻抗测及计时电流测试研究不同摩尔比的PtAu插层水滑石材料对甲醇氧化的电催化性能。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、BET比表面积对催化剂的晶体结构,形貌等进行表征。结果表明,4种不同摩尔比的PtxAuy/MgAl-LDH催化剂均具有良好的层状结构特征,且BET比表面积均比商业型镁铝水滑石大。其中,Pt1Au0.5/MgAl-LDH催化剂对甲醇的电催化氧化具有最高的电流密度和最小的电荷转移阻力,且表现出了良好的抗CO中毒性能及稳定性。