LiFePO4非均相Fenton法处理亚甲基蓝染料的研究

采用水热法制备出LiFePO4催化剂,通过电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅立叶红外光谱(FTIR)对其进行表征,并将其作为非均相Fenton催化剂处理亚甲基蓝(MB)染料溶液。实验结果表明,在催化剂用量为4 g/L,H2O2浓度为0.04 mol/L,pH值为3,温度为50℃,反应时间为60 min的条件下,浓度为500 mg/L的亚甲基蓝脱色率达99%。根据实验结果,讨论了LiFePO4作为非均相Fenton催化剂对亚甲基蓝的降解机理。     

非均相Fenton体系中无机助剂对亚甲基蓝脱色的影响

直接使用有机过渡金属化合物二茂铁作为催化剂,研究了非均相Fenton反应中亚甲基蓝的降解,并考虑了实际排放的印染废水中存在的无机助剂,进一步分析了典型无机助剂CuSO4、NaCl、Na2CO3、Na2SO4、Na2S的存在对该非均相Fenton体系的影响,结果表明：直接使用二茂铁做催化剂反应120min后,亚甲基蓝的剩余率为0．6％,羟基自由基的表观生成率为83．4％。NaCl、Na2CO3、Na2SO4、Na2S的加入会阻碍反应的进行,而CuSO4的加入会促进反应的进行。     

非均相Fenton和非均相US-Fenton体系中甲基橙降解动力学

在初始pH=3的条件下研究了甲基橙在非均相Fenton体系和非均相US-Fenton体系中的降解动力学。研究内容包括表观动力学方程和活化能。研究表明,超声的引入可以提高甲基橙的降解效率和降解速率。对比非均相Fenton和非均相US-Fenton体系中的表观动力学方程表明超声的引入可以提高反应速率常数,此外,还可以提高H2O2的利用率。通过对比分析,超声的引入可以降低反应所需的活化能,在超声的存在下,甲基橙的氧化活化能为25.12 kJ/mol,而在没有超声的条件下,需要的活化能为41.49 kJ/mol。     

亚甲基蓝溶液的光催化脱色及降解

以高压汞灯为光源,在自ＴｉＯ２纳米粉末悬浮体系内,以在蓝溶液光催化降解脱色反应为模型,研究了其脱色降解动力学及其影响因素。研究表明,亚甲基蓝光催化反应动力学常数为４．５３μｍｏｌ／Ｌ．ｍｉｎ．吸附常数为３３．５５Ｌ／ｍｍｏｌ;随着ｐＨ值的上升以及Ｈ２Ｏ２的加入,其脱色降解速率加快。     

负载亚甲基蓝光敏氧化法处理造纸废水研究

利用海藻酸钠、活性炭与亚甲基蓝形成的光敏性氧化剂 ,可以有效地抑制造纸废水中的还原性糖类对活性氧及羟基自由基的猝灭效应 ,大大提高其对COD的去除率。在海藻酸钠、活性炭、亚甲基蓝用量比为 2× 10 3∶70 0∶3 ,氯化钙浓度为 1.5 %时的最佳组合下形成的光敏氧化剂 ,对造纸黑液酸析木质素后废水COD的去除率可达 69.6% ,显示出良好的应用前景。本文还讨论了其可能的降解机理     

改进Fenton体系处理蒽醌染料的研究

以活性艳蓝KN-R作为研究对象,用UV/Fenton和solar/Fenton/草酸(H2C O4)体系对其进行处理,对反应体系的影响因素作综合的评价.得到处理蒽醌染料废水的最佳条件:dye(活性艳蓝KN-R):Fe2 :H2O2:H2C2O4为5:1:15:1.5,pH为3.0,反应时间为40 min.在最佳条件下,solar/Fenton/H2C2O4体系脱色率达到100%,COD和TOC去除率分别达到87%和66%以上.改进的Fenton方法能使难降解有机染料迅速脱色,矿化程度较高.并对此体系处理活性艳蓝KN-R废水的脱色过程进行动力学模拟,得到此反应为拟一级反应.     

响应面法优化凹凸棒土吸附水中亚甲基蓝

以凹凸棒土为吸附材料,对亚甲基蓝模拟水样进行吸附研究。采用响应面方法（RSM）对吸附工艺进行优化,考察温度、初始pH、吸附剂投加量、染料初始浓度对脱色率的影响,提出采用该工艺的数学模型及优化后的最佳工艺参数。结果表明,各影响因子对脱色率影响显著性顺序为吸附剂投加量 > 初始浓度 > 温度 > 初始pH。优化得到最佳的工艺参数：温度为55℃,pH为3.3,吸附剂投加量为0.15 g,染料初始浓度为100.02 mg·L-1,该条件下对亚甲基蓝模拟水样脱色率可达99.25%,与预测值98.68%接近。因此,建立的模型能真实地反映各主要因素的影响。     

垃圾焚烧飞灰对染料（亚甲基蓝）的吸附性能

以垃圾焚烧飞灰为吸附剂对亚甲基蓝进行了吸附脱色实验。主要探讨了飞灰粒径、用量、温度、pH值和初始浓度等因素对亚甲基蓝吸附的影响,同时分析了吸附上清液中重金属Pb和Cr的浸出毒性。研究结果表明,在25—45℃、pH值2～12、飞灰用量1～5g范围内,经过180min吸附,亚甲基蓝的脱色率都达75％以上,最高可达99．46％。实验还得出,除重金属Pb外,吸附上清液中重金属的浸出量远远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的限定值。因此,若能降低重金属Pb的浸出,飞灰将具有应用于处理染料废水的巨大潜力。     

铁碳微电解填料制备及其对亚甲基蓝的降解

针对传统铁碳微电解工艺中填料易板结的问题,在较低的烧结温度800 ℃条件下,将铁、活性炭、粘结剂和催化剂按一定配料比混合烧结4 h制备了一种铁碳微电解填料。将印染废水中的染料成分亚甲基蓝作为目标污染物,探究溶液pH、铁碳材料添加量和亚甲基蓝起始浓度等反应条件对亚甲基蓝降解效率的影响。在pH=3,铁碳投加量30 g·L-1,亚甲基蓝浓度10 mg·L-1的条件下,亚甲基蓝的去除率达到55%左右;相同条件下对于微电解填料的循环使用实验中亚甲基蓝的去除率能维持在50%以上,证明了该微电解填料具有连续运行的能力。另外,通过微电解与芬顿反应联用的初步实验发现联用效果对于亚甲基蓝的降解率能大幅度提升至90%以上,证明微电解与芬顿反应联用具有较大的应用潜力。     

Ru-TiO2光电极对亚甲基蓝的光电催化降解

采用阳极氧化法制备Ru—TiO2光电极,以该电极为工作电极,石墨作对电极,饱和甘汞电极为参比电极,对亚甲基蓝溶液的光电催化降解进行了研究。结果表明：煅烧温度600oC,掺杂1％Ru的Ru-TiO2光电极催化活性最好;以紫外灯（125W）为光源,当外加偏压0．2V,pH为5时,Ru-TiO2光电催化亚甲基蓝120min可使其完全脱色;亚甲基蓝的光电催化降解遵从Langmuir—Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k：0．781mmol／（L·min）,吸附常数K=0．225L／mmol。     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H4SiW12O40/TiO2/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H4SiW12O40/TiO2/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明,在中性条件下,H4SiW12O40/TiO2/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

Ru-TiO_2光电极对亚甲基蓝的光电催化降解

采用阳极氧化法制备Ru-TiO2光电极,以该电极为工作电极,石墨作对电极,饱和甘汞电极为参比电极,对亚甲基蓝溶液的光电催化降解进行了研究。结果表明:煅烧温度600℃,掺杂1%Ru的Ru-TiO2光电极催化活性最好;以紫外灯(125 W)为光源,当外加偏压0.2 V,pH为5时,Ru-TiO2光电催化亚甲基蓝120 min可使其完全脱色;亚甲基蓝的光电催化降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k=0.781 mmol/(L.min),吸附常数K=0.225 L/mmol。     

Fe3O4/纤维素纳米复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附

采用化学沉淀法与液相复合方法联合制备磁性无机-有机Fe3O4/纤维素复合材料。采用扫描电镜及红外光谱对其进行结构表征,以亚甲基蓝溶液为模拟废水,考察了接触时间、溶液初始pH及反应温度等因素对其吸附性能的影响,分别用准一级动力学和准二级动力学方程对数据进行拟合。结果表明,温度为22℃,溶液初始pH为7.55,Fe3O4/纤维素纳米复合材料加量为0.67 g·L-1,接触时间2 h,30 mg·L-1亚甲基蓝脱色率达99.20%,准二级动力学模型能更好地描述Fe3O4/纤维素复合材料对亚甲基蓝的吸附行为。同时,Fe3O4/纤维素纳米复合材料具有较强的磁性,可通过简单的磁铁吸引作用进行分离。     

光纤传导可见光降解亚甲基蓝

针对浓度大、色度高的印染废水难以处理的情况,选用加入光纤的光催化体系进行研究。采用溶胶凝胶法制备了Ag+/TiO2粉体光催化剂,用固体紫外可见光谱、X射线衍射对其进行表征。选用亚甲基蓝溶液作为目标降解物,评价了Ag+/TiO2在可见光下的光催化活性。分别考察了加入石英芯侧光光纤与塑料侧光光纤反应体系下,催化剂量、光纤数量、光照强度和pH值等因素对亚甲基蓝降解实验的影响。结果表明,选用20 mg/L的亚甲基蓝,采用催化剂量为11.67 g/L,500根侧光光纤,300 W的外部光源,pH值约为11时,光催化降解效果最佳,均能达到90%以上。     

硅质壳及硅藻土对亚甲基蓝吸附性能比较

采用硅质壳和硅藻土作为吸附剂去除溶液中纺织染料亚甲基蓝,探讨了吸附剂用量对吸附脱色的影响。结果显示,当硅质壳投入量为0.5 g/L,该吸附剂对亚甲基蓝的去除率可达90%。实验结果表明,硅质壳和硅藻土对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温模型和伪二级动力学模型,最大吸附量分别为150.376 mg/g和15.131 mg/g。热力学研究表明,硅质壳和硅藻土对亚甲基蓝的吸附是一自发、放热过程。     

Cu/Zn非均相Fenton催化剂的制备及其对环丙沙星的降解效果

针对传统类Fenton法需在低pH范围内反应的问题,通过正交实验对以铜基为核心Cu/Zn催化剂的化学共沉淀法制备工艺进行了优化,并用XRD、SEM、BET和XPS等测试手段对优选出的催化剂进行了表征;采用单因素分析法考察了优化出的Cu/Zn非均相Fenton催化剂对环丙沙星(CIP)的催化降解效果,并对CIP的催化降解中间产物进行了检测,由此提出了可能的降解路径。结果表明：Cu/Zn金属盐摩尔比是影响Cu/Zn催化剂催化降解CIP的主要因素。优化制备的Cu/Zn催化剂主要组分是CuO,对环丙沙星具有较高的催化活性。在CIP浓度为20 mg·L⁻¹、Cu/Zn催化剂投加量为3.0 g·L⁻¹、H₂O₂投加量为149.55 mmol·L⁻¹、pH为5.0的条件下,反应90 min时CIP降解率达95.0%。所制备的Cu/Zn非均相Fenton催化剂能在pH为3.0~7.0下保持较好的催化反应活性,且氧化剂H₂O₂在反应体系中可达86.0%的利用率。Cu/Zn催化剂具有良好的稳定性和较低的金属离子浸出浓度。通过LC-MS分析,检测出了CIP的4种催化降解中间产物,并且发现CIP是从·OH攻击哌嗪环开始降解的。以上结果可为进一步探索Cu/Zn非均相芬顿催化剂降解其他类似目标污染物性能影响提供参考。