光催化降解甲基橙的研究

采用TiO2为催化剂,研究了光催化降解甲基橙的影响因素。结果表明:紫外光是比较有效的辐射光源;甲基橙溶液质量浓度为6 mg/L、TiO2加入量为0.5 g/L、pH值为2时,甲基橙降解率最大;添加少量的Fe3 可提高甲基橙的降解率,其最佳投加量为0.1 mmol/L。利用光催化降解有机染料废水具有广阔的发展前景。     

改性活性炭催化过硫酸盐处理甲基橙废水

为获得低成本、高效率的偶氮染料废水处理方法,采用改性活性炭催化过硫酸盐(PS)氧化降解甲基橙染料废水。通过单因素实验分别研究改性活性炭、PS及Fe²⁺浓度对甲基橙降解的影响,降解过程遵循拟一级动力学模型,反应速率常数为0.0757~1.7178 min^-1。采用Box-BehnkenDesign响应面研究各因素及其交互作用对甲基橙降解的影响,各因素贡献排序为:催化剂投加量>PS浓度>Fe²⁺浓度,最佳反应条件:催化剂投加量为0.73 g/L、PS浓度为2.0 mmol/L、Fe²⁺浓度为1.08 mol/L。对改性活性炭催化PS氧化降解甲基橙染料废水的机理进行探究,电子顺磁共振波谱实验表明降解体系中存在羟基自由基和硫酸根自由基,自由基猝灭实验表明改性活性炭表面的羟基自由基在甲基橙降解过程中起重要作用。     

不同金属氧化物阳极上甲基橙的电化学氧化降解

分别以Ti/SnO2+Sb2O3和Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极为阳极进行甲基橙的电化学氧化,研究了两种金属氧化物阳极上甲基橙氧化降解过程的反应速率、电流效率及COD的变化.结果表明,两种金属氧化物阳极都能有效氧化降解甲基橙,氧化反应符合一级反应动力学规律,在Ti/SnO2+Sb2O3和Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极上甲基橙氧化降解过程的表观速率常数分别为0.148和2.43×10-2 min-1. 以Ti/SnO2+Sb2O3为阳极电解30 min,甲基橙的浓度从初始时的0.305 mmol/L降至4.89×10-3 mmol/L,甲基橙的转化率达98.4%;在Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极上,相同电解时间下甲基橙的浓度只降至0.14 mmol/L,转化率为55.0%. 对不同电极上甲基橙电化学氧化过程电流效率的研究表明,Ti/SnO2+Sb2O3电极的电流效率明显高于Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极. Ti/SnO2+Sb2O3电极的反应速率大、电流效率高主要源于其较高的析氧电位.     

微波诱导H_2O_2降解甲基橙溶液的研究

本文研究了微波诱导H2O2降解甲基橙的效果。主要考察了甲基橙初始浓度、溶液p H值、双氧水的投加量、微波辐射时间等因素对甲基橙降解率的影响。实验结果表明:甲基橙浓度为5mg/L,p H值为4,0.132mol/L的双氧水12m L,微波辐射时间为13min时,甲基橙的降解率可达100%。实验还发现微波或双氧水单独作用于甲基橙溶液,基本没有降解作用。     

纳米α-Fe_2O_3/草酸体系对甲基橙的异相光催化降解研究

以纳米α-Fe2O3和草酸在500 W汞灯照射下构成了光化学类Fenton体系,并研究在此体系中甲基橙溶液的异相光催化降解行为。考察了草酸的初始浓度对纳米α-Fe2O3和光催化体系对甲基橙催化反应效率的影响,同时为探究该光催化反应过程的机理,对反应过程中溶液p H、Fe2+的浓度进行了检测。结果表明,草酸能显著促进甲基橙的脱色与降解,甲基橙光化学降解反应一级动力学常数随草酸浓度的增大呈先升后降的趋势,最佳草酸初始浓度为1 mmol/L;溶液p H的变化也显著影响甲基橙的脱色。光化学反应过程中溶液p H和Fe2+的浓度的变化和草酸的初始浓度有关。     

零价铁活化过硫酸钠降解甲基橙

采用零价铁（Fe0）活化过硫酸钠（PDS）的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以偶氮染料甲基橙（MO）为目标污染物,考察了硫酸根自由基对甲基橙的氧化降解行为。系统研究了PDS、Fe0投加量、体系初始pH值、反应温度以及染料初始浓度对反应的影响。结果表明：Fe0/PDS体系能有效地降解甲基橙,在MO初始浓度100 mg/L、PDS投加量为0.912 mmol/L、Fe0投加量0.16 g/L、初始pH值为4.0、温度为298 K的条件下,反应进行2.5 h MO去除率达到80.2%;同时还探索了Fe0/PDS体系降解MO的动力学过程,证实了MO的降解分为两个阶段,且第二阶段的氧化降解符合一级动力学反应。     

US/Fe~(3+)/H_2O_2体系超声催化降解甲基橙的研究

采用US/Fe3+/H2O2体系超声催化降解甲基橙,考察了超声波功率、Fe3+初始质量浓度、H2O2用量、甲基橙溶液的初始质量浓度及初始pH值对超声催化降解甲基橙的影响,初步探讨了其降解动力学规律。结果表明,US/Fe3+/H2O2体系能有效降解甲基橙,且超声波与Fenton试剂对甲基橙废水的降解存在强烈的协同作用;在pH=3、超声波功率500 W、Fe3+和H2O2的初始质量浓度分别为30 mg/L和150 mg/L时,对含30 mg/L的甲基橙溶液降解120 min,其去除率达到99.5%;甲基橙的超声催化降解符合一级反应动力学规律,且甲基橙的一级反应速率常数随其初始质量浓度增大而降低。     

钛白副产硫酸亚铁光芬顿氧化降解甲基橙的研究

以钛白副产硫酸亚铁作为光芬顿的铁源和催化剂,研究了钛白副产硫酸亚铁-过氧化氢体系在紫外光照射条件下对甲基橙的氧化分解作用,并分析了温度、过氧化氢浓度、波长、钛白副产硫酸亚铁浓度和纯硫酸亚铁浓度等因素对甲基橙脱色率的影响。实验结果表明：当温度为35 ℃、过氧化氢浓度为6.4 mmol/L、副产硫酸亚铁浓度为1.0 mmol/L时,在395 nm波长下甲基橙的脱色速率最快,达到100%。在相同条件下,钛白副产硫酸亚铁对甲基橙的脱色效果优于纯硫酸亚铁的效果。因此,以钛白副产硫酸亚铁作为光芬顿催化剂,并以此来催化降解甲基橙,提高了钛白副产硫酸亚铁的资源利用率,拓宽了其资源化利用的途径。     

Fe-TAML催化H_2O_2降解甲基橙的实验研究

选用三价铁盐与草酸二乙酯、对硝基苯酚、多聚磷酸、四氢呋喃合成铁四胺基大环配位体Fe-TAML。以甲基橙溶液模拟染料废水,考察了各因素对甲基橙降解性能的影响。结果表明,在温度为25℃,pH为9,H_2O_2浓度为0.785 mol/L,催化剂Fe-TAML投加质量浓度为4 mg/L的条件下,甲基橙脱色率可达93.86%。同时机理研究表明,催化反应过程中,产生了羟基自由基和高价铁两种活性氧化物种,二者共同作用于甲基橙的降解。     

NIT-Ph-p-BEN氮氧自由基的制备及催化降解性

以对醛基苯甲酸为原料，通过醛酸与2,3-二甲基-2,3-二羟胺基丁烷缩合，再经NaIO4氧化最终制得4-(4,4,5,5-四甲基-1,3-二氧化物)咪唑基-1-苯甲酸（NIT-Ph-p-BEN氮氧自由基）。采用FTIR、UV、ERP（电子顺磁共振波谱仪）和元素分析等对其结构进行表征；通过催化降解废水中有机染料甲基橙、甲基蓝和罗丹明B对其催化活性进行了评估。结果表明，当甲基橙、甲基蓝和罗丹明B浓度为15 mg/L，NIT-Ph-p-BEN质量浓度为0.15 g/L，H2O2浓度为30 mmol/L时，NIT-Ph-p-BEN对甲基橙有更好的催化降解性，仅在1 h内甲基橙的降解率达到94.26%。此外，反应机理表明，H2O2有助于实现NIT-Ph-p-BEN自由基的再生和循环利用。     

TiO_2/ZnO复合膜-H_2O_2光催化体系对甲基橙废水的降解脱色

采用仿生合成法制备TiO2/ZnO复合膜光催化剂,并以氙灯模拟日光光源,甲基橙为模型反应物,研究了催化剂投加量、H2O2投加量、溶液初始浓度、pH值和催化剂重复使用等因素对H2O2协同光解脱色甲基橙效率的影响。结果表明,当pH值为6,催化剂投加量为0.7 g/L,H2O2投加量为3.90 mmol/L时,对初始质量浓度为15 mg/L的甲基橙废水,130 min内脱色率达100%。酸性对光催化反应有促进作用,碱性对反应有抑制作用。催化剂重复使用5次后,处理130 min对甲基橙染料废水的脱色率仍可超过70%。     

H_4SiW_（12）O_（40）/TiO_2-ZrO_2的制备及光催化降解甲基橙的研究

采用浸渍法制备了H4SiW12O40/TiO2-ZrO2光催化剂,以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,探讨了催化剂投加量、溶液pH值对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性。结果表明,H4SiW12O40/TiO2-ZrO2催化剂具有更优越的光催化性能,当催化剂的用量为1.8 g/L,甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,pH=4时,反应4 h后甲基橙的降解率可达90%以上。     

HCO3-和PW12O403-对TiO2光催化活性的影响

H_3PW_(12)O_(40)(HPW)作为电子受体,有利于TiO_2光催化反应,浓度为0．06 mmol／L时甲基橙光催化降解速率是未加入电子受体的2．7倍。另一方面,HCO_3的存在显著降低了光催化反应速率,在[HCO_3]为0．025 mol/L时,k为0．03742 min~(-1),比未加入HCO~3的速率降低了48％。讨论了两种离子对反应速率的影响。     

杂多酸盐／聚苯胺／TiO2复合材料光催化降解甲基橙

以PW11Ti／PANI/TiO2为光催化剂,在太阳光照射下,研究了模拟染料废水甲基橙溶液的光催化降解的反应,讨论了甲基橙溶液的酸度、溶液的初始浓度以及催化剂投加量等对甲基橙溶液脱色效果的影响。结果表明：催化剂加入量为10mg,甲基橙的初始浓度为20mg／L,pH=4,脱色率达到85．62％。     

沸石固载TiO2光催化技术处理甲基橙工艺研究

用溶胶-凝胶法制备的沸石固载型光催化剂来降解废水中甲基橙。研究了TiO2负载量、pH值、氧化剂联用等因素对甲基橙降解的影响。结果表明：固载型催化剂对甲基橙溶液的处理效果好;处理100mg／L的甲基橙溶液,当沸石负载量为1．24％,pH=11,曝气量为25mL／s,反应温度为30℃,反应1h后降解率可达98％;以沸石颗粒为载体制备的催化剂,其光催化活性高,不流失,经过60h使用后降解率为94％,且制作工艺简单,可重复使用。     

超声——化学氧化法降解水中甲基橙的研究

用超声波辐射甲基橙溶液,研究了溶液浓度、溶液酸碱度(pH值)、外加H2O2、外加纳米TiO2光催化剂和联合紫外光照射对甲基橙的降解效果。结果表明,甲基橙溶液浓度在10~40 mg/L范围内,其降解率与溶液浓度呈良好的线性关系(相关系数r=0.9917~0.9987);pH=3的酸性条件下甲基橙的降解率是pH=11的2倍;加入3g/L H2O2能使降解率提高40%;加入纳米TiO2和联合紫外光照射使甲基橙的脱色率达100%,超声波、纳米TiO2和紫外光三种作用存在协同效应。