H3PW12O40-TiO2/SiO2超声光催化降解罗丹明B的研究

以硅胶为载体,采用浸渍法制备了H3PW12O40-TiO2/SiO2催化剂.通过对染料罗丹明B的超声光催化降解,探讨了催化剂的组成、用量、酸度、催化剂重复使用次数等因素对罗丹明B降解率的影响.结果表明:含4gH,PW12O40的TiO2溶胶浸渍在11gSiO2上的催化效果最佳.催化剂最佳用量为0.2g.初始罗丹明B溶液的pH为1时,反应速率最快.催化剂经活化处理后,重复使用6次,对罗丹明B的降解率仍达95.65%.相同条件下比较H3PW12O40-TiO2/SiO2和TiO2/SiO2对罗丹明B的降解效果发现,H2PW12O40可显著提高TiO2超声光催化降解罗丹明B的降解率.     

MIL-88(Fe)金属有机骨架高效催化降解废水中RhB

采用MIL-88(Fe)金属有机骨架材料湿法高效催化降解染料废水中罗丹明B。通过FT-IR、XRD和TEM等对MIL-88(Fe)金属有机骨架材料进行了表征,并考察了MIL-88(Fe)金属有机骨架材料催化降解罗丹明B的效果和催化机理。结果表明,在优化条件下,MIL-88(Fe)-H2O2反应体系对100 mg/L罗丹明B的去除率可达99.3%。MIL-88(Fe)金属有机骨架材料有望成为一种高效降解染料废水中有机污染物的类Fenton催化剂。     

硫酸根/氧化铁-氧化锆的合成及其催化降解染料性能

合成了不同比例的硫酸根/氧化铁-氧化锆催化剂,并研究了它们催化降解罗丹明B的性能。考察了不同条件下合成的催化剂对罗丹明B的影响。实验表明:当反应温度为40℃,10 mg硫酸根/氧化铁-氧化锆作催化剂和0.91 mol/L H2O2作氧化剂催化降解100 mL 20 mg/L的罗丹明B溶液,在n(Fe)∶n(Zr)=1∶1,浸泡所用硫酸的浓度分别为0.5 mol/L和1.5 mol/L,煅烧温度为600℃等条件下合成的催化剂的活性最高,对罗丹明B的催化降解速率最大。在将该催化剂连续催化降解14h,此过程重复循环反应3次,罗丹明B的降解率都能够达到90%。该催化剂在染料降解方面具有较大的应用前景和研究价值。     

铁掺杂二氧化钛光催化性能研究

通过溶胶-凝胶法室温制备了掺杂铁的二氧化钛光催化剂。采用X-射线衍射仪(XRD),电子扫描电镜(SEM),紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等手段对Fe离子掺杂改性的TiO_2粉末表征分析,探究Fe离子对TiO_2催化剂降解有机污染物罗丹明B的催化改性。结果表明:掺杂后的TiO_2光催化剂晶粒尺寸变小,金红石相开始转变为锐钛矿相,团聚现象减弱,吸收光谱发生红移,Fe离子最佳掺杂量在1%(Fe/Ti物质的量比);光催化降解罗丹明B的实验结果:催化时间5 h时,纯TiO_2和1%Fe-TiO_2(Fe/Ti摩尔比)对罗丹明B的降解率分别为25.87%和71.23%,光催化效率提高45.36%;反应溶液最佳pH=9时,降解率为71.23%;罗丹明B的浓度越高,越不利于光催化反应的进行,最佳初始浓度为2.5 mg/L,降解率为93.06%。     

Fe/BiVO_4光芬顿催化剂的制备及性能研究

以硝酸铋、偏钒酸铵和硝酸铁为原料,通过水热法制备了不同铁摩尔分数的Fe/BiVO_4光芬顿催化剂,以可见光条件下降解亚甲基蓝为模型反应考察其光芬顿反应性能。通过XRD、SEM分析了不同Fe摩尔分数以及水热反应p H对催化剂暴露晶面和形貌的影响。结果表明,当Fe与Bi的摩尔比为0.5%、水热反应pH为7时,制备的Fe/BiVO_4-0.5-7催化剂在可见光下对亚甲基蓝60 min的最高移除效率约为80%,是纯BiVO_4的2倍。     

Cu_2O/H_2O_2类芬顿工艺用于染料废水的脱色研究

采用类芬顿工艺处理印染废水,考察了自制Cu_2O催化剂对染料的降解性能。结果表明,当Cu_2O用量为0.5g/L、双氧水(H_2O_2质量分数30%)用量为5 m L/L,在75℃下反应4 min,对质量浓度为15 mg/L罗丹明B溶液脱色率达到100%。随着反应温度升高,染料的脱色速率和脱色率均增大,符合1级反应动力学方程,75℃下反应速率常数k为1.31 min~(-1),比室温条件(25℃)下提高了60倍。染料废水中的无机盐对Cu_2O催化降解染料有明显的促进作用,原因是催化过程中产生大量的活性氯基团有利于有机物降解。当NaCl浓度为0.2 mol/L时,可使染料在室温下,反应30 min脱色完全,且Cu~+的流失量小于0.6 mg/L,满足GB 25467-2010排放要求。该类球形Cu_2O在染料废水催化降解中具有较好的应用前景。     

前躯体法制备四氧化三铁及其催化性能（急）

以钛白副产品FeSO4为原料，采用前躯体法制备了Fe3O4（记为Fe3O4-PR），并将其作为催化剂催化H2O2降解活性艳红X-3B。考察了pH、H2O2投加量、Fe3O4-PR投加量等对该催化降解反应的影响及Fe3O4-PR催化活性及稳定性。最后对该催化降解反应机理进行了初步探究。XRD、FT-IR、SEM、粒径分析等结果表明，采用前躯体法可成功制备出平均粒径为410nm的多面立体结构Fe3O4。在pH=3、H2O2投加量为3 mM及Fe3O4-PR投加量为1g/L的条件下，活性艳红X-3B的降解率可达97%，TOC去除率为47%。Fe3O4-PR不仅具有良好的稳定性，且催化活性优于传统化学共沉淀法制备的Fe3O4（记为Fe3O4-CO）。机理探究表明催化降解反应是在催化剂表面的活性位点发生，降解过程存在氧化还原循环，?OH是主要活性物质。     

铁掺杂的多孔SiO_2对罗丹明B的吸附和助催化降解研究

双氧水降解水中污染物是较为常见的处理方法,但是双氧水的见光易分解影响了它的降解效率。利用溶胶-凝胶、高温煅烧法制备Fe/SiO_2催化剂,在多孔材料的表面负载提高催化剂的催化效率。通过紫外分光光度法测量罗丹明B的吸光度,从而探究不同的单一变量pH值、催化剂用量、反应温度、降解时间及H_2O_2的用量对催化降解罗丹明B的影响。研究结果表明,不同的单一变量对罗丹明B溶液降解的效果不同,根据实验结果得出处理罗丹明B的最佳条件为:最佳pH值为4、Fe/SiO_2催化剂最佳用量为0.05g、最佳反应温度为25℃、最佳反应时间为45min、H_2O_2的最佳用量为0.5mL。     

微波辅助Fe_3O_4/H_2O_2类Fenton法处理罗丹明B废水

采用纳米Fe3O4作为催化剂,H2O2为氧化剂,组成多相类Fenton试剂,与微波联合处理罗丹明B(Rh B)染料废水。反应在300W微波反应器中进行,系统研究了H2O2浓度,Fe3O4用量,反应时间,反应温度及催化剂循环使用等条件对罗丹明B脱色率的影响。结果表明,在pH值为4,罗丹明B浓度为100 mg/L,反应温度为80℃,反应时间为5min,H2O2用量为5.0 mL/L,Fe3O4用量为1.25 g/L时,微波辅助条件下罗丹明B脱色率达到100%。此外,催化剂六次循环实验表明,磁性催化剂非常稳定,可重复使用,且易回收。实验表明微波加热与Fe3O4/H2O2类Fenton反应的联合产生了良好的协同效果,该联合工艺可大大提高废水中有机物的处理效果。     

Cu2O/TiO2光催化降解罗丹明B工艺条件的研究

采用负载型催化剂Cu2O/TiO2,以太阳光为光源,研究了其对可溶性染料罗丹明B的降解情况。主要考察了催化剂投加量,H2O2投加体积分数,溶液的酸度和反应物初始浓度等条件对罗丹明B催化降解过程的影响,从而研究催化降解的工艺条件。结果表明:Cu2O/TiO2对罗丹明B有较好的降解效果,其最佳工艺条件为:催化剂用量为1g/L,H2O2投加体积分数为1.5%,pH为5~7。此条件下,10 min就能使5 mg/L的罗丹明B溶液达到96%的降解率。     

SO42-/Fe2O3/ZrO2的合成及催化降解染料性能的研究

合成并研究了不同比例的SO24-/Fe2O3/ZrO2催化剂催化降解罗丹明B的性能。实验表明:用0.5 mol/L和1.5 mol/L的硫酸浸泡后的Fe2O3/ZrO2(Fe∶Zr=1∶1),再在600℃下煅烧合成的催化剂的活性最高,对罗丹明B的催化降解速率最大。催化剂连续催化降解14 h,重复循环降解3次,罗丹明的降解率都能够得到90%。     

Fe掺杂Bi2WO6复合催化剂光催化芬顿协同去除污染物

采用水热法制备不同铁掺杂比例下的钨酸铋复合光催化剂，通过SEM、UV-Vis和PL表征手段对材料的结构及其光学性能等进行了表征。以罗丹明B作为目标污染物，考查了Fe/Bi₂WO₆复合材料的降解能力。结果表明，掺杂量为11%时，复合光催化剂在光催化-芬顿协同作用下的降解能力最好，此外，对催化剂投加量、H₂O₂投加量、p H等反应条件进行优化。最后提出了光芬顿降解机理。     

石墨烯负载金属酞菁的制备及其在降解染料废水中的应用

通过原位水热技术将双核金属酞菁负载在磺酸化的石墨烯材料上,得到复合光催化剂Co_2Pc_2/Pss-Gr。采用UV-Vis光谱、FTIR光谱、SEM电镜、XRD和XPS等进行表征。以甲基橙、罗丹明B为目标染料降解物,H_2O_2为氧化剂评价了Co_2Pc_2/Pss-Gr催化剂的光催化活性。结果表明,Co_2Pc_2/Pss-Gr在催化降解染料时具有选择性,能优先降解罗丹明B,可见光照射2 h后,罗丹明B降解率达到93%;π-π堆积作用有利于光生电子分离和转移,有效提高了石墨烯催化降解化工废水中染料的效率,为化工染料废水的处理技术提供了新的思路。     

聚多巴胺包覆Fe3O4纳米粒子催化降解亚甲基蓝

采用共沉淀法制备了磁性Fe3O4纳米粒子（NPs）,通过多巴胺（DA）原位氧化聚合的方式,将聚多巴胺（PDA）引入到Fe3O4 NPs表面,制备PDA包覆Fe3O4纳米粒子（Fe3O4@PDA NPs）。通过TEM、XRD、FTIR、XPS对粒子的形貌结构进行表征。随后将其作为异相芬顿（Fenton）催化剂用于催化亚甲基蓝（MB）的氧化降解,考察了该催化剂的催化活性及其稳定性,并探讨了该催化反应的机理。当 H2O2浓度为0.6 M,催化剂用量为1.16 mg/mL,pH为7的条件下, Fe3O4 NPs作为催化剂时,反应2 h,MB（25 mg/L）仅降解了26%,而Fe3O4@PDA NPs作为催化剂,30 min内,MB的降解率提高到了99%。实验结果表明：具有酚醌单元的PDA可促进Fe3+与Fe2+间的循环,使得Fe3O4@PDA NPs较之Fe3O4 NPs具有更强的催化活性。此外,Fe3O4@PDA NPs具有稳定性良好,可实现3次回收再利用,对活性降低的Fe3O4@PDA NPs用NaBH4处理后,仍可以继续用于循环反应。     

Fe~(3+)@酵母菌非均相UV-Fenton降解染料废水

以球形酵母菌为生物载体,饱和吸附Fe3+后,获得了Fe3+@酵母菌核壳微球。SEM,EDS及FT-IR对微球的结构进行了表征。实验研究了Fe3+@酵母菌非均相UV-Fenton降解碱性嫩黄O染料废水,考察了H2O2浓度、Fe3+@酵母菌催化剂的投加质量浓度、pH值、碱性嫩黄O染料的初始质量浓度等对反应的影响。结果表明,微球的直径在3.1—3.3μm,具有较好的球形形貌和壳壁强度。核壳结构的形成主要源自于生物吸附作用。当H2O2浓度为3.5 mol/L,pH值为3—4,催化剂质量浓度为5.5 g/L时,Fe3+@酵母菌非均相UV-Fenton降解碱性嫩黄O染料废水表现出了较好的去除效率。     

Fe~(3+)/H_2O_2对偶氮染料酸性大红GR脱色的研究

以偶氮染料酸性大红为研究对象,通过正交实验确定了Fe3+/H2O2类Fenton体系中,Fe3+浓度,H2O2浓度及反应溶液pH等因素的影响。同时考察了反应时间、H2O2浓度、Fe3+浓度和pH对脱色效率的影响。实验表明对于50 mg/L的酸性红染料,Fe3+/H2O2体系脱色反应基本能在60 min内完成。pH=3,[H2O2]=33 mg/L,Fe3+浓度为25 mg/L时,染料脱色率达到97.2%。增加双氧水的投加量能够明显促进染料的降解脱色。Fe3+浓度大于25 mg/L,Fe3+投加量的增加不会明显促进染料的脱色,体系pH是最重要的影响因素。在酸性条件下,Fe3+催化效果优于Fe2+,拓展了Fenton反应的应用。     

均相与非均相超声-芬顿催化降解水中罗丹明B

以染料罗丹明B(RhB)为目标污染物,以泡沫铁为非均相催化剂,比较均相与非均相超声芬顿体系对RhB的去除效果,并考察了RhB初始含量、溶液初始pH、H_2O_2投加量等因素的影响。通过对不同体系反应速率、Fe~(2+)含量变化以及H_2O_2产量的比较分析,探索比较了降解机制。结果表明,均相超声芬顿体系对RhB的去除率高于非均相超声芬顿体系,当初始RhB的质量浓度为5 mg/L,初始pH为3,H_2O_2投加量为0.5 mmol/L时,RhB去除率分别达到99.86%、94.43%;前40 s符合一级反应动力学方程,基于泡沫铁的非均相芬顿体系可在超声辐射下产生更多Fe~(2+)和H_2O_2,从而有利于对目标污染物的持续降解。     

中空多孔磁性Fe3O4/纤维素/海泡石微球异相Fenton催化降解亚甲基蓝

为开发一种高效可循环利用的磁性生物质基催化剂，以微晶纤维素和纳米Fe3O4为原料，采用包埋法制得Fe3O4/纤维素（Fe3O4/MCC）溶液，将海泡石（SEP）掺入至Fe3O4/MCC中，制得磁性纤维素/海泡石复合微球（Fe3O4/MCC/SEP）。通过SEM、FTIR、VSM等对磁性微球的形貌、化学结构及磁性能进行了表征，探讨了微球作为芬顿催化剂对亚甲基蓝（MB）染料的降解效果及机理。结果表明，Fe3O4/MCC/SEP微球呈现出优异的中空多孔结构和超顺磁性。当MB浓度为10 mg/L、pH为3、Fe3O4/MCC/SEP的投入量为0.02 g，H2O2用量为5 mL时，反应240 min对MB的Fenton催化降解率高达99%。此外，经过5次循环利用后，对MB的降解率仍达83%。     

Fe2+活化过硫酸钠氧化脱色罗丹明B溶液

采用Fe2+活化过硫酸钠降解脱色罗丹明B溶液,考察了Fe2+初始浓度对罗丹明B溶液脱色率的影响及其反应过程中pH的变化。实验结果表明:Fe2+初始浓度活化过硫酸钠降解脱色罗丹明B溶液最佳值为400 mg/L,反应60 min内pH随反应下降。罗丹明B初始浓度为10 mg/L,初始pH为3,投加过硫酸钠初始浓度为400 mg/L,Fe2+初始浓度为400 mg/L时,反应60 min,罗丹明B溶液脱色率达95.7%。其反应过程遵循一级动力学规律,反应途径可分为脱乙基反应、脱色反应、开环反应。     

MOF(Fe)材料用于光-芬顿催化降解酸性大红3R废水

利用水热法制备了新型金属有机骨架MOF(Fe)作为光-芬顿催化剂,通过XRD、TEM、FITR和BET对催化剂进行表征。利用光-芬顿体系下对酸性大红3R(AR3R)的催化降解效果来评价MOF(Fe)的催化活性,考察了AR3R初始质量浓度、pH、MOF(Fe)的质量以及H_2O_2的用量对AR3R催化降解性能的影响。结果表明,在可见光下,AR3R初始质量浓度为200 mg/L、pH为3.0、H_2O_2的用量为0.4 mL、MOF(Fe)的质量为0.20 g时,经过45 min反应后AR3R降解率为100%。通过捕获剂实验确定·OH、·O_2和h~+在反应体系中均起着重要作用。重复利用实验表明,MOF(Fe)具有较高的稳定性。