Fe_3O_4/三维石墨烯非均相Fenton催化降解酸性红B

采用原位氧化还原法制备了三维石墨烯负载型Fe_3O_4(Fe_3O_4/3D GN)非均相Fenton反应催化剂,对其进行了表征,并用于酸性红B染料废水的Fenton氧化降解。表征结果显示:制备的Fe_3O_4/3D GN具有相互贯通的独特三维网状结构,Fe_3O_4纳米颗粒均匀分散在石墨烯片层中。实验结果表明:Fe_3O_4/3D GN具有较高的催化活性和稳定性。Fe_3O_4/3D GN非均相Fenton催化降解酸性红B的最佳工艺条件为:H2O2投加量0.67 m L/L,催化剂投加量1 g/L,初始溶液pH为6。在此最佳工艺条件下反应30 min,酸性红B染料废水的脱色率达到95.64%。     

磁性生物炭材料在含油废水处理中的应用研究

以天然废弃物柚子皮为原料,采用共沉淀法制备出磁性生物炭材料,考察了其处理模拟含油废水的性能,同时利用SEM、FT-IR和XRD等对其结构进行了表征。结果表明,所制备的磁性生物炭材料为柚子皮生物炭与Fe_3O_4的复合物,在这种复合物中Fe_3O_4得到均匀分布。该磁性材料为三维网状多孔结构,具有较大的比表面积与较好的磁性,易于分离和再生,有较好的除油性能与重复利用性能。在室温、反应时间为30 min、含油废水质量浓度为260 mg/L、磁性生物炭材料质量浓度为3g/L时,材料的除油率可达83.9%,材料对废水中油的去除是生物炭和Fe_3O_4协同作用的结果。     

粉末活性炭-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系降解亚甲基蓝研究

采用粉末活性炭(PAC)-Fe_3O_4磁性材料与H_2O_2组成类Fenton体系降解亚甲基蓝模拟废水,并使用X射线衍射仪、扫描电镜表征磁性材料。结果表明,PAC表面负载的铁氧化物为具有磁性的Fe_3O_4,Fe_3O_4近似球形均匀的负载在PAC表面。该类Fenton体系在PAC-Fe_3O_4磁性材料50 mg、H_2O_2投加量为30μL、p H为3、温度为40℃、反应180 min的条件下降解100 m L质量浓度为200 mg/L亚甲基蓝效果最好,亚甲基蓝和COD去除率分别为100%和94.42%。PAC-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系对亚甲基蓝有良好的降解效果。     

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%。     

多糖生物絮凝剂在污水处理中的应用

将根瘤菌CFCC2272所产的胞外多糖制备成生物絮凝剂,与PAM和PAC分别应用于高岭土废水、刚果红印染废水的絮凝处理.对高岭土废水的处理,生物絮凝剂的最佳投药量略高于PAC及PAM,为12 mg/L;最适pH值范围较广,为4～12.对于刚果红印染废水的处理,生物絮凝剂的最佳投药量为100 mg/L,最适pH范围为6～12.     

磁性石墨烯复合纳米粒子的制备及其检测过氧化氢的应用研究

采用水热法制备Fe_3O_4纳米粒子,并用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其表面进行氨基化修饰。基于氧化石墨烯(GO)与氨基化Fe_3O_4的自组装体系,构建具有过氧化物模拟酶性能的磁性石墨烯复合纳米粒子(GO@Fe_3O_4),并对其理化性质进行表征,用于替代天然过氧化物酶快速检测样品中过氧化氢的含量。最优催化检测体系为:GO@Fe_3O_4固体粉末添加质量为0.005 g、反应温度为70℃、反应时间为50 min;在0.01～1.0 mmol/L过氧化氢浓度范围内,其浓度与检测体系吸光度呈现良好的线性关系,工作曲线为y=740.25x+0.079 8,相关系数R~2=0.992 7,最低检出限为0.547 7μmol/L,回收率为98.94%～105.74%。此外,所制备的磁性石墨烯复合纳米粒子模拟酶材料检测H_2O_2的体系具有较高的催化检测性能。     

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。     

微量Al3+掺杂纳米CoFe2O4深度处理造纸废水

通过溶胶-凝胶法制备微量Al~(3+)掺杂的纳米CoFe_2O_4,并对制备的催化剂进行了表征,将其应用于非均相UV/Fenton反应体系中处理造纸废水生化出水。结果表明,微量Al~(3+)掺杂纳米CoFe_2O_4能够高效催化H_2O_2,从而有效降低造纸废水生化出水的COD。当CoFe_(2-x)Al_xO_4的x=0.15时所得催化剂粒径小、比表面积大,催化效果为佳。在初始pH为3、H_2O_2投加量7.68 mmol/L及催化剂用量1 g/L时,催化降解30 min时废水的COD从(122.9±0.1) mg/L下降到(72.91±0.10) mg/L,去除率为40.7%,达到GB 3554-2008排放标准(80 mg/L),150 min达到最大去除率49.3%。催化剂在反应过程中具有很低的金属离子溶出率,当回用4次后,仍有很高的去除率。     

中空含锰四氧化三铁纳米催化剂的制备及其催化过氧化氢降解苯酚废水的研究

以N,N-二甲基甲酰胺、高锰酸钾、四水合氯化亚铁、十六烷基三甲基溴化铵为主要原料,采用水相置换法制备出中空含锰四氧化三铁纳米催化剂Fe_3O_4-Mn,研究催化剂用量、pH值、温度、过氧化氢用量对于催化降解苯酚的影响。结果表明,对250 mL浓度100 mg/L的PhOH模拟废水,当催化剂Fe_3O_4-Mn用量0.15 g、pH=3、20℃、H_2O_2用量2.5 mL,反应时间25 min时,催化降解苯酚效果最好,PhOH去除率可达93.13%,其反应符合准二级吸附动力学。     

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。     

纳米Fe_3O_4负载好氧反硝化菌脱氮除磷性能

以纳米Fe_3O_4负载好氧反硝化菌处理生活废水.确定了游离菌及固定化菌处理废水的最佳条件及处理效果.游离菌在pH=6.8、30℃条件下作用2天,对废水的处理效果最佳,而固定化菌在pH=7.8、30℃及Fe_3O_4/菌=3:1时,对废水的处理效果最佳,菌株经纳米Fe_3O_4负载后,对废水的脱氮、除磷及去除COD效果得到明显提升,去除率分别达到75.56%、38.83%及87.5%.纳米Fe_3O_4负载的菌株经反复再生,并连续处理4批废水,总氮,无机磷及COD的去除效果仍然维持在高水平,在治理水体富营养化领域具有广阔的应用前景.     

中空含锰四氧化三铁纳米催化剂的制备及其催化过氧化氢降解苯酚废水的研究

以N,N-二甲基甲酰胺、高锰酸钾、四水合氯化亚铁、十六烷基三甲基溴化铵为主要原料,采用水相置换法制备出中空含锰四氧化三铁纳米催化剂Fe_3O_4-Mn,研究催化剂用量、pH值、温度、过氧化氢用量对于催化降解苯酚的影响。结果表明,对250 mL浓度100 mg/L的PhOH模拟废水,当催化剂Fe_3O_4-Mn用量0.15 g、pH=3、20℃、H_2O_2用量2.5 mL,反应时间25 min时,催化降解苯酚效果最好,PhOH去除率可达93.13%,其反应符合准二级吸附动力学。     

Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球的制备与磁性能研究

采用化学共沉淀方法制备Fe_3O_4磁性粒子,并使用油酸和十一烯酸对其进行表面改性,然后采用一步细乳液聚合法制备含有羧基官能团的Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球,对磁流体和磁性高分子纳米球进行性能表征。结果表明,改性的Fe_3O_4磁流体分散性好,粒径均一,在室温下呈超顺磁性,磁含量为68.5%(w),饱和磁化强度为51.3emu/g;Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球成球性好,粒径为70 nm,磁含量为39%(w),饱和磁化强度为27.9 emu/g。     

纳米Fe_2O_3催化氧化深度处理纸浆废水

利用化学共沉淀法制备出纳米Fe_2O_3催化剂,采用XRD和HTEM对催化剂结构进行了表征。研究了pH值、催化剂加入量以及反应时间对催化剂去除造纸废水COD效果的影响。研究结果表明,当采用650℃条件下焙烧时可以获得粒度较为均匀、粒径约为40~60nm,纯度较高的Fe_2O_3。当废水p H值=4,催化剂加入量7.5mol/L,反应时间为30min时,废水COD去除率达到了73.5%,出水(COD)为70.2mg/L。     

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。     

新型复合型生物絮凝剂处理印染废水

以养猪废水廉价培养基制备了新型复合型生物絮凝剂MBF-737,将其与化学絮凝剂FeCl3复配使用处理实际印染废水,并确定最佳工艺条件:对于100 mL印染废水,投加2 mL 2.5 g/L的MBF-737、4 mL 5 g/L的FeCl3、3 mL 1%CaCl2,调节初始pH为9,在260 r/min快速搅拌300 s,100 r/min慢速搅拌80 s,絮凝率、除浊率、色度去除率分别为73.81%、79.91%、86.5%。复合絮凝剂投加量少、去除率高,对印染废水具有较好的预处理效果。     

膨润土/Fe_3O_4/Fe~0复合催化剂的制备及其催化性能

采用氧化共沉淀法制备膨润土/Fe_3O_4/Fe~0新型复合催化剂,并将其作为非均相类Fenton催化剂应用于高效氟氯氰菊酯农药模拟废水的降解。SEM、TEM、XRD和VSM等的表征结果显示,制备的催化剂Fe_3O_4与Fe~0结构稳定,有较好的磁性,便于回收利用。降解实验结果表明,对于100 mL模拟废水,在m(Fe~0)∶m(Fe_3O_4)=0.8,初始溶液p H=3.0,30%H_2O_2投加量为0.25 mL,催化剂投加量为0.40 g,反应时间为40 min的条件下,COD去除率为73.41%。膨润土/Fe_3O_4/Fe~0是一种稳定的新型催化剂,重复利用性能优良。     

Fe_3O_4@C纳米核壳型微球的制备及电化学性能研究

以酚醛树脂为炭前驱体、水热法合成的Fe_3O_4纳米微球为核,经研磨、干燥、炭化制备Fe_3O_4@C纳米核壳型微球。结果表明,包覆后的Fe_3O_4@C微球尺寸均匀且无团聚现象。碳包覆量影响着Fe_3O_4@C锂电池负极材料的电化学性能。20%为最佳包覆量,其首次放电比容量为984 mA·h/g,100次循环后放电比容量保持在413 mA·h/g。     

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。     

Fe_3O_4纳米颗粒在含油污水处理中的应用

采用化学共沉淀法制备Fe_3O_4纳米颗粒,并对其组成和形貌进行了表征。结果表明:Fe_3O_4颗粒近似球形,粒径20 nm,呈立方晶型。在磁场作用下,200 mg/L的Fe_3O_4与150 mg/L的阳离子破乳剂LY复配使用,使模拟含油污水中的油由413.4 mg/L降至27.4 mg/L,除油率达到93.3%。Zeta电位测试表明,Fe_3O_4与LY复配可中和油滴表面电荷。Fe_3O_4用乙醇、去离子水超声水洗再生,重复使用3次,其除油率仍在60%以上。