GO/Fe_3O_4/ZnO的制备及其光助Fenton降解苯酚

采用水热法制备了GO/Fe_3O_4/ZnO复合材料,并用SEM、FT-IR、XRD等手段对其进行了表征。以苯酚为降解目标,探讨了GO/Fe_3O_4/ZnO复合材料用量、H_2O_2投加量、苯酚浓度和pH等因素对降解苯酚效果的影响。实验结果表明,在GO/Fe_3O_4/ZnO投加量为200 mg/L,H_2O_2投加量为12 mmol/L,pH=7.2的条件下,利用该复合材料对苯酚质量浓度为88.85 mg/L的油田污水进行光催化Fenton降解,60 min后,苯酚降解率可达98%。     

ZnO/Al_2O_3复合粉体对Cu~(2+)的吸附研究

采用共沉淀法制备ZnO/Al_2O_3复合粉体,探究了粉体的ZnO∶Al_2O_3不同质量比对Cu2+的吸附性能影响,进一步探讨了投加量、pH值、振荡时间、温度对吸附效果的影响。结果表明,ZnO∶Al_2O_3在质量比为4∶1,投加量为30mg,pH=6,吸附时间为15min,温度为40℃的条件下,ZnO/Al_2O_3复合粉体对Cu2+的吸附率最高,达到92.5%。     

ZnO/Al_2O_3复合粉体对Cu~(2+)的吸附研究

采用共沉淀法制备ZnO/Al_2O_3复合粉体,探究了粉体的ZnO∶Al_2O_3不同质量比对Cu2+的吸附性能影响,进一步探讨了投加量、pH值、振荡时间、温度对吸附效果的影响。结果表明,ZnO∶Al_2O_3在质量比为4∶1,投加量为30mg,pH=6,吸附时间为15min,温度为40℃的条件下,ZnO/Al_2O_3复合粉体对Cu2+的吸附率最高,达到92.5%。     

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3对制药二级生化出水的深度处理研究

采用浸渍法将Fe_2O_3负载在γ-Al_2O_3表面,制备高活性催化剂。采用Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3催化氧化深度处理制药二级生化出水,考察催化剂投加量、pH值、双氧水投加量、臭氧流量等对废水中COD去除率的影响。结果显示,在催化剂投加量3 g/L,废水pH为9,双氧水投加量1 mg/L,臭氧流量1.0 L/min条件下,COD去除率达到85.96%。催化剂循环使用10次后,COD去除率仍然可达到83%以上,证明催化剂稳定性良好。     

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3对制药二级生化出水的深度处理研究

采用浸渍法将Fe_2O_3负载在γ-Al_2O_3表面,制备高活性催化剂。采用Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3催化氧化深度处理制药二级生化出水,考察催化剂投加量、pH值、双氧水投加量、臭氧流量等对废水中COD去除率的影响。结果显示,在催化剂投加量3 g/L,废水pH为9,双氧水投加量1 mg/L,臭氧流量1.0 L/min条件下,COD去除率达到85.96%。催化剂循环使用10次后,COD去除率仍然可达到83%以上,证明催化剂稳定性良好。     

MFPAC强化混凝-改性矿化垃圾吸附处理垃圾渗滤液

采用纳米Fe_3O_4与聚合氯化铝(PAC)复配制备磁性复合絮凝剂MFPAC,利用MFPAC强化混凝-改性矿化垃圾吸附处理垃圾渗滤液。结果表明,MFPAC中适宜的前驱物质量比为m(Fe_3O_4)∶m(PAC)=1∶3,正交实验结果表明,m(Fe_3O_4)∶m(PAC)以及投药量对混凝效果有较为显著的影响,p H和沉淀时间对去除效果影响相对较小,MFPAC对COD和色度的去除效果均优于单独投加PAC,投加量为1.5 g/L时,COD和色度去除率分别达到62.6%和66.5%;采用焙烧法对矿化垃圾进行改性,利用改性矿化垃圾吸附MFPAC混凝出水,在焙烧温度为700℃,吸附剂投加量为40 mg/L的条件下,COD和氨氮的去除率分别为56.7%和68.4%;MFPAC混凝-矿化垃圾吸附联合工艺对垃圾渗滤液COD、色度和氨氮的去除率分别为83.8%、78.5%和74.3%。     

Fenton氧化处理电镀废水的研究

对Fenton氧化处理电镀废水进行了研究,探讨了Fenton反应中的H_2O_2投加量、Fe~(2+)与H_2O_2的物质的量比、pH值以及反应时间对COD去除效果,得到的最佳Fenton工艺参数为:H_2O_2投加量为0.06mol/L、[Fe~(2+)]/[H_2O_2]为1∶3、pH值为3、反应时间40min、反应温度25℃。在此条件下,废水COD从原来2750mg/L降为441mg/L,COD去除率可达到83.95%。     

Fenton法预处理ABS废水的试验研究

采用Fenton法处理ABS树脂生产废水,以CODCr和浊度去除率作为评价指标,考察了pH值、H_2O_2投加量、Fe2+与H_2O_2物质的量比、反应时间等因素对处理效果的影响,并分析了Fenton氧化ABS废水的作用机理。结果表明:在室温下,pH值为3,H_2O_2投加量为24 m L/L,Fe2+与H_2O_2物质的量比为1∶8,反应时间为60 min的条件下,废水CODCr的去除率达到63.4%,浊度去除率达到99.5%。     

Fe_3O_4-TiO_2复合材料的制备及光催化降解四环素的研究

将共沉淀法与溶胶-凝胶法相结合,制备Fe_3O_4-TiO_2复合材料,通过XRD、XPS、BET、TEM等测试技术对Fe_3O_4-TiO_2进行表征分析,以四环素为目标污染物,在Fe_3O_4含量、反应投加量以及反应初始pH等条件下,研究了Fe_3O_4-TiO_2光催化降解四环素的效果。结果表明,光催化降解60 mL浓度20 mg/L的四环素废水,Fe_3O_4-TiO_2的最优配比为m(Fe_3O_4)∶m(TiO_2)=2.5%,2.5%Fe_3O_4-TiO_2的最优投加量为60 mg,最优pH约为7,60 min降解四环素废水可达90%以上。     

O3/H2O2湿式催化氧化处理垃圾渗滤液研究

采用湿式催化氧化法对垃圾渗滤液进行处理,制备了活性炭载铜、铁系列催化剂,以O_3/H_2O_2为氧化剂, COD去除率为考察指标,考察了反应工艺条件对垃圾渗滤液的处理效果。结果表明:在焙烧温度为600℃,Cu、 Fe物质的量比为3∶1时,制得的Cu-Fe/AC复合催化剂的催化剂活性相对较好;当水样体积为20 m L, H_2O_2投加量为0.5 mL, O_3通入时间为25 min(O3流量为5 g/h),催化剂投加量为1 g时, pH值在2～4和10～12时的COD去除率较好。     

催化臭氧氧化水中氨氮的研究

采用γ-Al_2O_3催化臭氧氧化技术对废水中的氨氮降解进行研究,探讨了溶液的pH值、催化剂量、臭氧投加量、无机阴离子对氨氮去除率的影响。在臭氧量50mg/min、氨氮浓度50mg/L、初始pH值9、催化剂量100g/L的实验条件下,氨氮去除率为62.72%。Cl~-和SO_4~(2-)对氨氮去除率没有影响,但是Cl~-能提高氨氮转化氮气选择性。叔丁醇抑制实验表明·OH在去除氨氮的过程中发挥主要作用。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

前驱体法制备四氧化三铁及其催化性能

采用前驱体法以钛白副产品为原料制备了Fe_3O_4(记为Fe_3O_4-PR),并将其作为催化剂催化H_2O_2降解活性艳红X-3B。考察了Fe_3O_4-PR的催化活性和稳定性,溶液pH、H_2O_2投加量和Fe_3O_4-PR投加量对该催化降解反应的影响。初步探究了该催化降解反应机理。XRD、SEM、磁性分析(VSM)和粒径分析(DLS)结果表明,采用前驱体法可成功制备出具有超顺磁性的多面立体结构Fe_3O_4-PR。性能测试表明,Fe_3O_4-PR具有良好的催化活性和稳定性。在pH=3、H_2O_2投加量为3.0 mmol/L及Fe_3O_4-PR投加量为1.0 g/L的条件下,活性艳红X-3B的降解率可达97%,总有机碳(TOC)去除率为47%。机理研究表明,该催化降解反应是在催化剂表面活性位点发生,·OH是主要活性物质,降解过程存在氧化还原循环。     

基于MOFs的ZnO/Fe3O4@C活化PS降解酸性橙7的研究

采用溶剂热法制备了锌铁金属有机骨架材料(Zn/Fe-MOFs),碳化得到ZnO/Fe_3O_4@C双金属催化剂。研究了ZnO/Fe_3O_4@C催化过二硫酸盐(PS)降解酸性橙7(AO7)的效能,结果表明,ZnO/Fe_3O_4@C可有效催化PS降解AO7。当ZnO/Fe_3O_4@C投量、PS投量、AO7浓度分别为0.150 g/L、1.25 mmol/L、20μmol/L时,AO7去除率可达98.09%。酸性环境更有利于PS+ZnO/Fe_3O_4@C体系的反应。AO7的降解主要是SO_4~(·-)和·OH共同作用的结果。     

铁碳微电解/H_2O_2联合吹脱预处理煤化工废水

采用铁碳微电解/H_2O_2联合吹脱预处理煤化工废水,铁碳微电解/H_2O_2可有效去除COD,进一步吹脱有效分离废水中的氨氮。铁碳微电解/H_2O_2类Fenton分别进行了单因素实验和正交实验,采用控制变量法,依次进行了不同铁碳体积比、H_2O_2投加量、溶液pH及反应时间四组单因素实验。进一步通过正交实验确定在固液比为1∶5的条件下,Fe/C(体积比)为1∶2,溶液pH为5,反应时间为3 h,H_2O_2(30%)投加量为1 ml/L为最佳反应条件,此时COD去除效率可达75%;废水经过铁碳微电解/H_2O_2处理后,再进行吹脱除氮实验,实验考察了不同温度,pH以及曝气时间对氨氮去除率的影响。     

Fe3O4@ABc复合材料的制备及其对水中甲基橙的吸附

以Fe_3O_4纳米粒子和海藻生物质炭(ABc)为原料,采用共沉淀法制备了磁性海藻生物质炭(Fe_3O_4@ABc)复合材料,并用于甲基橙(MO)的吸附。通过XRD、SEM、TEM、FTIR和VSM对Fe_3O_4@ABc复合材料进行了表征。考察了溶液pH、吸附剂添加量对MO吸附性能的影响,并进行了吸附动力学和等温吸附模型拟合。结果表明,Fe_3O_4纳米粒子成功复合到ABc表面,Fe_3O_4@ABc复合材料具有超顺磁性,在外在磁场的作用下能够快速分离;当m(ABc)∶m(Fe_3O_4)=2∶1时,制备的Fe_3O_4@ABc复合材料比表面积为622.88m2/g,平均孔径1.55 nm,具有良好的MO去除效果。当MO质量浓度为100 mg/L,Fe_3O_4@ABc添加量为10 mg,pH为3,吸附时间240 min,MO的去除率为96.14%。制备的Fe_3O_4@ABc复合材料对MO的吸附过程符合拟一级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型,并以物理吸附为主,化学吸附为辅。     

CdS/Fe2S3复合物的制备及其光芬顿催化降解环丙沙星

以硝酸铁、乙酸镉和硫化钠为原料，在室温下制备了不同Cd/Fe物质的量比的CdS/Fe₂S₃光芬顿催化剂。以环丙沙星作为目标有机污染物，在可见光条件下考察了Cd/Fe物质的量比、初始pH值以及催化剂投加量对有机物降解效率的影响。结果表明，在Cd/Fe物质的量比为8∶2、初始pH值为7、催化剂投加量为0.25 g/L的反应条件下，环丙沙星的降解率在60 min内可以达到95%。自由基捕获实验表明，在降解过程中，体系中产生的羟基自由基是主要的活性物种，光生空穴起着重要作用。     

Fe_3O_4/Na_2S_2O_8体系处理垃圾渗滤液生化尾水的实验研究

采用Fe_3O_4/Na_2S_2O_8体系催化氧化处理垃圾渗滤液生化尾水,研究了Na_2S_2O_8与Fe_3O_4投加量、pH、反应时间等因素对处理效果的影响。结果表明,在pH=3,m(S_2O_8~(2-))∶12m(COD)=1.2,Fe_3O_4投加量为1.5 g/L,反应时间为24 h的条件下,COD与色度去除率分别为63%和100%。FTIR分析结果表明,Fe_3O_4/Na_2S_2O_8体系的小分子有机物含量比未处理水样小分子有机物含量有所降低。     

负载型TiO_2光催化去除氨氮的研究

研究负载型TiO2光催化法去除氨氮的规律。采用溶胶-凝胶（sol-gel）法制备TiO2/天然沸石光催化剂。讨论温度、pH值、曝气量、催化剂投加量等因素对氨氮去除率的影响。结果表明,反应时间为3 h,pH值为10,光催化剂投加量为7 g/L、曝气量为0.2 m3/h、温度为32℃时,具有最佳氨氮去除效果,最大去除率为58.32%。