高度有序的TiO2纳米管阵列光催化性能研究

采用恒压阳极氧化法在纯钛箔表面制备TiO2纳米管阵列,利用SEM和XRD对其进行了形貌和晶型的分析和表征,并通过TiO2纳米管阵列膜对甲基橙光催化降解,探讨光照时间、甲基橙溶液的初始浓度、溶液的初始pH值和H2O2加入浓度等因素对甲基橙的脱色率影响.结果表明,H2O2加入浓度为50mg·L-1,紫外光照射2h,溶液为中性时,在30 mg·L-1的甲基橙溶液(50mL)中,甲基橙溶液的脱色率达到100%.当H2O2加入浓度进一步增大到100 mg·L-1时,光催化的效率进一步提高,紫外光照射1h,甲基橙溶液的脱色率就已经达到了100%,并未出现抑制光催化的现象.同时还研究了TiO2纳米管阵列电极的稳定性.实验结果表明,随着TiO2纳米管阵列使用次数的增加,其光催化效果略有所下降.     

Fe(Ⅲ)/苹果酸/H_2O_2体系对有机物的光降解特性研究

系统研究了可见光照射下染料橙黄Ⅱ在Fe(Ⅲ)/苹果酸/H2O2体系中的脱色情况,考查了光源、pH值、Fe(Ⅲ)、苹果酸、H2O2及染料初始浓度等因素对橙黄Ⅱ脱色效率的影响.结果表明,Fe(Ⅲ)/苹果酸/H2O2体系在可见光照射下能有效实现橙黄Ⅱ的脱色,在pH为5.0的条件下仍然具有较强的降解有机物的能力.该体系对橙黄Ⅱ的脱色率高于Fe(Ⅲ)/H2O2体系或Fe(Ⅲ)/苹果酸体系,光反应符合表观一级反应动力学规律.随着光强的增加,橙黄Ⅱ的脱色率增大.太阳光是该体系的有效光源,本体系具有利用太阳光的潜力.     

铁系混凝剂对大红染料废水处理效果研究

采用Fe(NO)3.39H2O和FeSO.47H2O混凝剂处理模拟大红染料废水,通过改变各药剂投加量及废水pH值,考察其对废水COD和色度的去除效果。实验结果表明:两种混凝剂在处理大红染料废水中都表现出了较好的脱色性能,而Fe(NO3)3.9H2O的去除性能较FeSO.47H2O更为优越。Fe(NO)3.39H2O对染料废水的脱色作用十分显著,所有的脱色率都在86%以上。当投加量为0.18 g时,脱色率达最大值93.3%;当投加量为0.24 g时,COD去除率为63.6%。FeSO.47H2O对废水色度的去除效果好于COD的去除。其最佳投加量为1.5 g,此时,脱色率达82.4%;当投加量为0.9 g时,COD去除率为51.8%。Fe(NO)3.39H2O在pH为5.0~9.0之间处理效果都较好,当pH=8时,其脱色率最高,为93.4%;FeSO.47H2O在pH为6.0~8.0之间最佳,当pH=8时,脱色率最高为83.2%。     

MAP法与壳聚糖、PAC复配处理老龄垃圾渗滤液的实验研究

通过磷酸铵镁沉淀(MAP)、壳聚糖(CTS)、聚合氯化铝(PAC)三元复配法混凝处理中山市某垃圾填埋场老龄渗滤液.结果表明,MAP法最佳作用pH值范围在8.5-9.5之间.当n(Mg2+):n(PO43-):n(NH4+)为12:1:09,即MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O的投加质量浓度分别为19.61g/L和25.90 g/L时,在渗滤液pH值=9.0条件下,可获得最为经济有效的脱氮效果.三元复配处理该老龄渗滤液效果明显,达到良好的协同效应,可使CODCr去除率达50%以上,脱色率和NH4+-N去除率均达到98%以上.     

针铁矿/H_2O_2体系对染料橙黄Ⅱ光化学脱色的实验研究

以针铁矿(α-FeOOH)为光催化剂,在金属卤灯(λ≥365 nm)照射下,对α-FeOOH与H2O2组成的非均相Fenton体系内橙黄Ⅱ的脱色进行了研究。考察了初始pH值、α-FeOOH用量、H2O2浓度和反应时间对橙黄Ⅱ脱色过程的影响。结果表明,在α-FeOOH用量为0.3 g/L,H2O2浓度为6 mmol/L,pH 3.0时,橙黄Ⅱ的脱色效果最好,光照90 min后脱色率达到99.4%。橙黄Ⅱ的光降解反应动力学符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学方程。对不同时间溶液中的总有机碳(TOC)监测,结果表明体系中橙黄Ⅱ的矿化率较低,通过对溶液中铁(Fe2+和总铁)溶出的测定,说明可能的反应涉及针铁矿表面的铁循环。     

纳米TiO_2光催化降解印染废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,并用X射线衍射仪和扫描电镜对制备的TiO2进行结构表征。详细考察了照射时间、废水初始浓度、TiO2用量、pH、光源种类、H2O2、H2O2/Fe2+对实际印染废水的降解效果。研究结果表明:当反应时间为3h时,印染废水COD去除率为95.9%,脱色率达100%;印染废水的脱色率和COD去除率与印染废水的初始浓度成反比关系;TiO2光催化剂最佳用量为80mg/L;印染废水最佳降解的pH为6.0。当添加辅助氧化剂H2O2用量为600mg/L时,能进一步提高印染废水的COD去除率,特别是H2O2和Fe2+共同作用下,COD去除率达到99.%。     

Al_2O_3光催化降解染料性能研究

液相加热法制备了Al2O3作为光催化剂,研究了不同光源、光照时间、催化剂用量和溶液酸度等条件对常见有机染料光催化降解性能影响。结果表明,用太阳光作为光源照射3h,50mL染料溶液中加入Al2O3 30mg,溶液pH8～10,孔雀石绿,酚藏花红,甲基紫等染料脱色率达93%以上。将使用过的Al2O3经过简单处理,孔雀石绿溶液脱色率仍达到94.1%,催化性能稳定,可以重复利用。通过紫外可见光谱分析,表明染料分子在催化剂和光照条件下发生了降解。     

利用剩余污泥水解酸化液合成聚羟基脂肪酸酯的研究

以城市污水处理厂剩余污泥水解酸化产物为原料,研究了罗氏真养菌(Ralstonia eutropha)H16在水解酸化液中的生长规律和聚羟基脂肪酸酯(PHAs)积累特性,同时分析了H16对水解酸化液中各种有机酸组分的利用规律. 结果表明,以剩余污泥52℃中温水解酸化48h的水解酸化液为培养基,在HAc水解酸化液(C/N/P=100/10/1, TOC＝2881mg/L,乙酸占总有机酸含量36.1%)中,H16最先利用乙酸和正丁酸来进行自身的生长和PHAs的合成,合成的主要产物是聚羟基丁酸酯(PHB);随后开始利用丙酸和正戊酸,在此过程中聚羟基戊酸酯(PHV)的含量也逐步上升,菌体量同步增长, H16在40h左右处于平稳期,并且达到最大积累率为12.51%(占菌体干重);最后利用的是异丁酸和异戊酸,但是此时H16已经进入衰亡期,菌体量和PHAs合成率都在下降.当以HVa水解酸化液(C/N/P=100/10/1, TOC＝2358mg/L,异戊酸占总有机酸含量29.0%)为培养基时, H16在18h达到生长的峰值,24h达到PHAs合成率的最大值为32.14%(占菌体干重),PHV为PHAs的主要形式.     

FeBiO_3的制备及光催化氧化性能研究

以多胺羧酸(H5dtpa)为配体获得同时含铋和铁双金属配合物的配位分子前驱体,通过低温热分解前驱体制得Fe-Bi-O三元复合纳米氧化物粉末。采用XRD、SEM、Uv-Vis DRS、PL以及VSM等方法对所得复合氧化物进行结构和性质表征。结果表明所制备的复合物粒径在100 nm左右,主相为Fe Bi O3,在室温时表现出弱铁磁性,其弱磁性可能来自Fe Bi O3的尺寸限域效应。该复合物在200~600nm范围对光具有较强的吸收,其直接带隙λeg=2.02 e V。另外,分别以甲基橙和苯酚为降解模型,初步研究了其光催化氧化性能,于20 mg/L的弱酸性甲基橙溶液和苯酚溶液中分别添加0.25 g/L制备的Fe Bi O3粉末,甲基橙溶液光照5 h后脱色率为90%,而苯酚溶液光照4 h脱色率达100%。     

氧化亚铜类Fenton氧化降解染料活性艳蓝KN-R的研究

氧化亚铜(Cu2O)与H2O2组成的类Fenton体系能很好的氧化降解印染废水中的有机物.实验用Cu2O类Fenton氧化降解染料活性艳蓝KN-R,研究表明,Cu2O类Fenton能很好的氧化降解染料活性艳蓝KN-R.在KN-R的溶液初始pH值为2,水浴温度为50℃的条件下,用0.429 g Cu2O(0.3 mmol)和0.1 mL、质量分数为30%的H2O2处理50 mL、质量浓度为100mg/L的KN-R溶液1 h,其脱色率为95.09%,TOC去除率为56.38%.     

超声气升式环流反应器降解乐果水溶液的动力学研究

采用超声气升式环流反应器(UALR),以臭氧气体为氧化剂,以有机磷农药乐果为典型污染物,研究其降解反应动力学规律.通过对乐果降解过程的表观动力学研究,发现乐果在单独超声辐射(不通入气体,即臭氧)、臭氧(O3)氧化和超声气升式环流反应器(UALR/O2)协同下的降解均符合表观一级动力学.在乐果初始质量浓度为50 mg/L、溶液初始pH为6.0、反应液体积80 mL、超声声强0.5W/cm2、O3流量200 L/h、温度20℃、处理时间4h的条件下,采用超声(US)、O3和UALR/O3工艺,乐果的去除率分别为27%、15%和90%,乐果降解的速率常数增强因子可达到4.816.进一步从UALR/O3系统中存在US、O3和羟基自由基(·OH)协同作用的降解机理,推导出了简化的机理动力学模型.     

酸性大红GR的Fe~(2+)促进超声化学降解实验研究

采用超声波降解偶氮染料模拟废水酸性大红GR溶液,考察了反应时间、溶液温度、pH值、Fe2+浓度等因素对降解效果的影响。实验结果表明,该法能有效去除酸性大红GR,低温、酸性有利于酸性大红GR的降解;外加Fe2+和超声过程中产生的H2O2反应生成的·OH强化了酸性大红GR的声化学脱色和降解过程,脱色过程符合一级反应。5mmol/L的Fe2+促进超声反应6h,酸性大红GR脱色率达90.5%,COD去除率为65.2%。     

Synergetic degradation of Methylene Blue through photocatalysis and Fenton reaction on two-dimensional molybdenite-Fe

The greatest problem in conventional Fenton reaction is the slow production of ROS（reactive oxygen species） because of the inefficient Fe³⁺/Fe²⁺ conversion. Based on the extraordinary photo-response property of two-dimensional molybdenite（2DM）, photogenerated electrons can be easy separated to accelerate the regeneration of Fe²⁺ . In this work, Fe²⁺ -anchored2DM（2DM-Fe） was prepared and used as a heterogeneous Fenton catalyst to investigate the degrada...     

Degradation of bisphenol-A using ultrasonic irradiation assisted by low-concentration hydrogen peroxide

This study investigated the degradation of bisphenol-A (BPA) by ultrasonic irradiation in the presence of different additives (H2O2,air bubbles and humic acid) under various operating conditions,i.e.,ultrasonic frequency,power intensity and power density.The results demonstrated that the BPA degradation followed pseudo first-order kinetics under different experimental conditions.The optimum power intensities were 0.9,1.8,and 3.0W/cm 2 at the frequencies of 400,670,and 800 kHz,respectively.At the fixed frequ...     

Degradation of Reactive Yellow 86 with photo-Fenton process driven by solar light

The decolorization of Reactive Yellow 86(RY 86),one of reactive azo dyes,was investigated in the presence of Fenton reagent under solar light irradiation.The decolorization rate was strongly influenced by pH,initial concentrations of H 2 O 2 and Fe(II),and so on.An initial concentration of 40 mg/L was decolored more than 90% after 20 min under optimum conditions.The activation energy of the solar photo-Fenton reaction was 1.50 kJ/mol for RY 86 in the temperature range of 10-60°C.In the kinetic study,the rate constant of RY 86 with OH· radicals could be estimated to be 1.7 × 10 10 L/(mol·sec).The decolorization efficiency of RY 86 under solar light irradiation was comparable to the artificial light irradiation.The decrease of TOC as a result of mineralization of RY 86 was observed during photo-Fenton process.The rate of RY 86 mineralization was about 83% under UV irradiation after 24 hr.The formation of chloride,sulfate,nitrate and ammonium ions as end-products was observed during the photocatalytic process.The decomposition of RY 86 gave two kinds of intermediate products.The degradation mechanism of RY 86 was proposed on the base of the identified intermediates.     

ALR-BAC组合工艺处理溴氨酸废水研究

采用气升式环流反应器(airlift loop reactor,ALR)-生物活性炭(biological activated carbon,BAC)组合工艺处理溴氨酸(bromoamine acid,BAA)废水.结果表明,以SBR方式运行的ALR,在保持进水溴氨酸浓度650 mg.L-1时,反应器稳定运行1个月,溴氨酸色度和COD去除率分别达到90%以上和50%左右,悬浮态菌沉降性能好;当进水溴氨酸浓度>200 mg.L-1时,其脱色产物继续曝气时极易发生自氧化而形成难以生物降解的黄色中间产物.后续的BAC处理体系可有效抑制溴氨酸脱色产物的自氧化,并使其不断被生物降解;当BAC体系中无外加硫酸盐时,Br-和SO42-的浓度随着进水COD的降低而不同程度地增加,最终Br-和SO42-的释放率分别达到72.2%和66.9%,COD去除率为85.7%.     

左氧氟沙星的超声/H2O2联合降解研究

采用超声/H2O2高级氧化技术对喹诺酮类抗生素左氧氟沙星进行降解,考察了H2O2浓度、超声功率、溶液初始pH值对反应过程的影响.结果表明,与单独超声和H2O2氧化相比,超声/H2O2对左氧氟沙星具有明显的协同降解作用. H2O2 添加浓度在3.0~20.0mmol/L范围, 左氧氟沙星的降解率随其添加浓度的增加而增加;超声功率在260W时降解效果最佳;左氧氟沙星初始浓度在10~30mg/L范围内,左氧氟沙星的降解量随其初始浓度的增加而增加;超声/H2O2降解左氧氟沙星在未调节(pH 7.14)效果最佳. HPLC分析发现降解过程主要有2种产物生成, 产物的生成和分布受体系pH的影响较大.     

γ辐照和H2O2联合作用下五氯酚(PCP)的降解

研究了水溶液中的五氯酚(PCP)在γ辐照和过氧化氢(H2O2)联合作用下的降解.PCP的初始浓度为27.7 mg·L-1,外加H2O2的初始浓度为0、50和100 mg·L-1.结果表明,PCP在不同条件下的辐照降解符合准一级动力学方程.当外加H2O2的初始浓度在0～100 mg·L-1时,PCP的去除率、矿化率和脱氯...     

铁-草酸配合物光分解降解活性染料的研究

研究了铁（Ⅲ)-草酸配合物在可见光及太阳光照射下，对活性染料的光解降解作用。结果表明，在pH=4．0、Fe(Ⅲ)／H2E2O4=0．060mmol／L／2．88mmol／L(草酸分2次加入)、光照3h的条件下，20mg／L的活性红的降解率为97．5％。溶液pH值、铁与草酸浓度比和活性染料浓度均对降解效果产生影响。