Fe~(3+)-CdS/TiO_2复合半导体光催化剂的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了系列不同配比的Fe3+-CdS/TiO2光催化材料,用TEM、EDS、XRD、UV-vis等技术对其形貌、结构和光吸收特性进行了表征。以亚甲基蓝(MB)的脱色降解为模型反应,考察了光源、煅烧温度、煅烧时间、掺杂Fe3+和CdS对催化剂催化性能的影响。结果表明,Fe3+掺杂和CdS半导体复合相结合的技术,可以使TiO2对光的响应拓展到整个紫外-可见光区;当n(Fe3+)∶n(CdS)∶n(TiO2)=0.005∶1∶1、煅烧温度为300℃、煅烧时间为1 h、光源为太阳光时,Fe3+-CdS/TiO2的光催化活性最高,在1 h内可以使亚甲基蓝(MB)溶液的降解率达98.62%。     

高吸水树脂吸附Mg~(2+)和Fe~(3+)的研究

在不同浓度的氯化镁和硝酸铁溶液中加入高吸水树脂,通过自然吸附的作用,经一定时间后,用火焰原子吸收分光光度计测定吸附后溶液的吸光度,确定溶液放入高吸水树脂后的Mg2+和Fe3+的浓度,从而计算出高吸水树脂对Mg2+和Fe3+的吸附量。结果表明:当溶液浓度为400~600μg/ml时高吸水树脂吸收Mg2+较多;当溶液浓度达到400ug/mL时,高吸水树脂对Fe3+的吸附基本达到平衡。     

Fe~(2+)/UV/O_3处理硝基苯废水实验研究

对采用Fe2+/UV/O3催化氧化反应处理硝基苯废水的主要影响因素及其处理效果进行了实验研究。正交实验结果显示,最佳反应条件为:Fe2+的浓度75mg/L,气相O3浓度25mg/L,pH值为3,反应时间3h,硝基苯去除率达80%以上。同时与O3、UV/O3方法进行了比较实验,结果表明,Fe2+/UV/O3处理方法较佳。     

Fe~(3+)掺杂BiVO_4的制备及光催化降解甲基橙的研究

以水稻秆为模板,成功合成了Fe3+掺杂Bi VO4光催化剂,通过X-射线衍射分析、扫描电子显微镜和比表面积及孔径分析等对其进行了表征和分析。结果表明:制备的Fe3+掺杂Bi VO4样品均为单斜白钨矿型,掺杂后样品的颗粒变小,比表面积增大。以金钨灯作为可见光光源,通过降解甲基橙,考察了Fe3+掺杂量对Bi VO4可见光催化活性的影响规律以及催化剂投加量对光催化降解甲基橙的影响。与纯Bi VO4比较,Fe3+掺杂有效提高了Bi VO4的可见光催化活性,当掺杂量为6%时,样品的光催化效率最高,50 min内对甲基橙B的脱色率达到76%。当m(催化剂)∶m(甲基橙)为30时,对甲基橙溶液的脱色率能达到93%左右。     

TiO2纳米管/UV/O3对腐殖酸的降解动力学

用自制的TiO₂纳米管（TNTs）作为催化剂,对腐殖酸进行TNTs/UV/O₃工艺降解研究.从动力学角度分析了光催化、臭氧化的协同作用及催化剂煅烧温度的影响,考察了反应温度、初始pH值、催化剂投加量和臭氧投加量对降解速率的影响,建立了新型动力学模型.结果表明,光催化和臭氧化有很强的协同作用,催化剂最佳煅烧温度为400℃,腐殖酸的TOC降解过程符合零级反应,模型显示当原水pH值为7.35,TNTs投加量0.806g·L^-1,O₃投加量0.49g·h^-1时TNTs/UV/O₃对腐殖酸TOC的降解取得最佳反应速率,当反应温度T为25℃时,最佳k为0.8095mg·L^-1·min^-1,当反应温度T为30℃时,最佳k为0.8231mg·L^-1·min^-1.试验结果和模型结果对比得出试验值基本符合动力学模型.     

TiO2纳米管/UV/O3对腐殖酸的降解动力学

用自制的TiO₂纳米管（TNTs）作为催化剂,对腐殖酸进行TNTs/UV/O₃工艺降解研究.从动力学角度分析了光催化、臭氧化的协同作用及催化剂煅烧温度的影响,考察了反应温度、初始pH值、催化剂投加量和臭氧投加量对降解速率的影响,建立了新型动力学模型.结果表明,光催化和臭氧化有很强的协同作用,催化剂最佳煅烧温度为400℃,腐殖酸的TOC降解过程符合零级反应,模型显示当原水pH值为7.35,TNTs投加量0.806g·L^-1,O₃投加量0.49g·h^-1时TNTs/UV/O₃对腐殖酸TOC的降解取得最佳反应速率,当反应温度T为25℃时,最佳k为0.8095mg·L^-1·min^-1,当反应温度T为30℃时,最佳k为0.8231mg·L^-1·min^-1.试验结果和模型结果对比得出试验值基本符合动力学模型.     

Fe~(2+)强化UV/H_2O_2降解水中喹啉的研究

采用UV/H_2O_2体系来降解水中的喹啉,研究了氧化剂投加量和溶液初始pH值对喹啉降解效果的影响,同时考察了Fe⁽²⁺⁾强化UV/H_2O_2体系对喹啉的降解率和矿化率的影响。结果表明,当喹啉初始浓度(C_0)=15 mg/L、紫外光照强度(I_0)=8.96 mW/cm(2+)强化UV/H_2O_2体系对喹啉的降解率和矿化率的影响。结果表明,当喹啉初始浓度(C_0)=15 mg/L、紫外光照强度(I_0)=8.96 mW/cm²、反应温度为25℃时,在pH=7.01、[H_2O_2]∶[QL]=40的条件下,反应60 min后,喹啉的去除率为41.11%,反应120 min后,TOC的去除率为32.89%。控制上述反应条件不变,向原反应体系中加入Fe2、反应温度为25℃时,在pH=7.01、[H_2O_2]∶[QL]=40的条件下,反应60 min后,喹啉的去除率为41.11%,反应120 min后,TOC的去除率为32.89%。控制上述反应条件不变,向原反应体系中加入Fe⁽²⁺⁾,当[Fe(2+),当[Fe⁽²⁺⁾]∶[H_2O_2]=1∶65时,喹啉和TOC的去除率分别提升至90.90%和65.07%。喹啉的降解过程符合一级动力学方程(R(2+)]∶[H_2O_2]=1∶65时,喹啉和TOC的去除率分别提升至90.90%和65.07%。喹啉的降解过程符合一级动力学方程(R²≥0.960),Fe2≥0.960),Fe⁽²⁺⁾强化前后,喹啉的降解速率常数(k_(obs))由0.008 5 min(2+)强化前后,喹啉的降解速率常数(k_(obs))由0.008 5 min^(-1)增加至0.063 8 min(-1)增加至0.063 8 min^(-1)。采用每一对数减小级电能输入(E_(Eo))指标对两种工艺的电能效率进行评估,结果表明,Fe(-1)。采用每一对数减小级电能输入(E_(Eo))指标对两种工艺的电能效率进行评估,结果表明,Fe⁽²⁺⁾的加入显著减小了UV/H_2O_2体系的电能消耗,研究结果可为实际工程提供参考。     

一种新型咔唑席夫碱的合成及对Fe~(3+)荧光识别研究

以9-氨基咔唑与2-羟基-1-萘甲醛为原料,设计合成了一种新型咔唑类席夫碱化合物。通过核磁共振光谱、质谱、红外光谱和元素分析对其结构进行表征,利用荧光光谱研究了目标化合物对不同金属离子的荧光识别性能,采用质谱和密度泛函理论(DFT)分析其与Fe~(3+)结合作用模式。结果表明,目标化合物通过荧光猝灭可选择性识别Fe~(3+),原因是与Fe~(3+)配位后引发了分子内的光诱导电子转移过程有关。     

UV/腐殖酸/铁盐对染料的降解研究

本文采用UV/腐殖酸与FeCl3的协同降解罗丹明B染料,考察了初始pH、Fe(Ⅲ)浓度、腐植酸的浓度、染料初始浓度、不同工艺对罗丹明B脱色结果的影响.     

UV/腐殖酸/铁盐对染料的降解研究

本文采用UV/腐殖酸与FeCl3的协同降解罗丹明B染料,考察了初始pH、Fe(III)浓度、腐植酸的浓度、染料初始浓度、不同工艺对罗丹明B脱色结果的影响。     

CTAB、Fe3+掺杂介孔TiO2纳米复合薄膜光降解甲基橙的研究

本文采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为原料制备了掺杂过渡金属Fe<‘3+>和表面活性刺十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的介孔TiO<,2>纳米复合薄膜,通过对甲基橙溶液光降解的研究,发现了在Fe<'3+>和CTAB的作用下的介孔TiO<,2>的光催化活性有了显著地提高,并讨论了过渡金属Fe<'3+>和CTAB掺杂体系、光降解时间、煅烧温度对介孔TiO<,2>复合薄膜光降解作用影响机理.     

含CTAB-苦味酸的水/油/水体系的液膜振荡规律

研究了水（CTAB-正丁醇水溶液）/油（含苦味酸的硝基苯溶液）/水（葡萄糖水溶液）体系的液膜振荡。通过改变CTAB的浓度、苦味酸等协同物的浓度研究了振荡曲线的变化规律。研究显示,CTAB浓度在3 mmol·L^-1以上才有振荡,随着浓度的增加,振荡频率变小;随着苦味酸浓度的增加,振荡频率增大,但超过1.5 mmol·L^-1前期没有振荡;苦味酸和其他协同物还对振荡曲线的规律性和重现性具有明显的影响。首次测定了电流-时间振荡曲线,发现其与电势-时间曲线具有类似的趋势,表明在液膜振荡研究中也可以通过监测电流的变化来监测振荡体系。采用自制的直型玻璃管装置,操作方便,重现性好,测定振幅可达50～200 mV。     

活性蓝69与CTAB相互作用及其对溶液泡沫性能影响

无论是染整加工,还是用于染料废水处理的泡沫分离过程,表面活性剂发挥重要的作用。以染料活性蓝69(RB69)和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为体系,用紫外-可见分光广度法研究了它们之间的相互作用及相互作用对泡沫性能的影响。结果表明602nm下活性蓝69与表面活性剂CTAB混合溶液的吸光值大于同浓度活性蓝69水溶液的吸光值,紫外-可见吸收光谱发生了明显变化,说明活性蓝69与表面活性剂CTAB之间存在络合作用。这种相互作用对溶液的起泡性产生影响,加入活性蓝69使泡沫的半衰期增大,表面张力降低。泡沫分离法分离水溶液中活性蓝69染料工艺中,CTAB的量(摩尔)要大于活性蓝69的量(摩尔),一部分CTAB用于与染料结合,另一部分用于形成稳定的泡沫层。     

UV/Fenton降解拟除虫菊酯农药废水的研究

主要探讨了UV/Fenton联合工艺处理拟除虫菊酯农药废水的可行性和规律性,考察了在UV/Fenton降解拟除虫菊酯农药废水的过程中,pH、H2O2加入量、m(H2O2)∶m(FeSO4)、降解时间和紫外灯光强等因素对降解效果的影响。试验结果表明:对初始COD为4 700 mg/L的拟除虫菊酯农药废水,在pH=4,H2O2浓度为8 mmol/L,m(H2O2)∶m(FeSO4)=7∶1的条件下,200 mL废水用14 W(相当于70 W/L)紫外灯照射3.0 h后,COD去除率可达51.32%。     

CTAB对溶胶-凝胶法制备纳米ZnO形貌的影响

以醋酸锌、草酸为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米ZnO。在反应体系中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),成功制得短柱状及棒状结构的纳米ZnO。借助XRD和TEM对产物的结构和形貌进行了表征。结果表明,产物属于纤锌矿结构的六方相ZnO,并且,在棒状结构纳米ZnO的形成过程中CTAB起关键作用,改变反应体系中CTAB的加入量,可以实现纳米ZnO的形貌控制合成。讨论了棒状纳米ZnO可能的形成机理。     

表面活性剂对掺铁纳米TiO_2光催化性能的影响

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2粉末,在其中添加了过渡金属元素铁,并在表面包覆少量的表面活性剂(CTAB)。经紫外光照射后,通过紫外-可见分光光度计测量了光催化降解反应后降解率的变化,探讨了在两者共同作用下的TiO2粉体的光催化活性。实验结果表明:在样品中掺杂一定量的Fe3+并包覆表面活性剂(CTAB),TiO2的结构上并没有发生改变;在Fe3+和CTAB的作用下的纳米TiO2的光催化活性有了显著地提高。     

UV/PS工艺降解废水中喹啉的实验研究

采用UV/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解喹啉,探讨了喹啉初始浓度、PS投加量、初始pH、紫外光强度、反应后置时间对喹啉降解效率的影响;通过淬灭实验考察了体系的活性自由基类型。结果表明,PS投加量与喹啉降解效果不呈正相关;低浓度(10 mg/L)喹啉溶液的降解效果优于高浓度(>30 mg/L)喹啉;光照强度对喹啉母体的矿化效果影响较大;中性条件下(pH=7)的降解速率常数最大,达0.259 min^(-1);反应后置时间对喹啉的降解率和矿化率基本没有影响。本反应体系存在·SO(-1);反应后置时间对喹啉的降解率和矿化率基本没有影响。本反应体系存在·SO^-_4和·OH两种类型活性自由基共同降解喹啉。