TiO_2/ATP纳米复合材料光催化降解甲基橙的动力学研究

以纳米凹凸棒土为栽体.TiCl4.为钛源,采用低温溶解-再沉淀法制备TiO2/ATP纳米复合材料,研究了在不同反应条件下复合材料光催化降解甲基橙的动力学过程.结果表明:当催化剂的用量为1.0g/L,甲基橙溶液初始浓度为0.01g/L、pH=3时,反应4h后甲基橙的降解串可达93.75%;复合材料对甲基橙的光催化降解反应可以用一级反应动力学方程进行描述.     

Fe-TiO2/膨润土对甲基橙染料废水光催化降解性能研究

以广西宁明膨润土为载体,采用溶胶-凝胶法及微波辐射下制备了掺铁TiO2负载型光催化剂——Fe-TiO2/膨润土复合材料,研究了废水的pH值、催化剂用量、Fe的掺杂浓度及废水初始浓度等因素对复合材料光催化降解甲基橙染料废水的影响.结果表明,当pH=4.21、催化剂用量为2.5g/L、Fe的掺杂浓度为0.2%、废水初始浓度为20mg/L、光照时间为60min时,甲基橙降解率可达96.3%;在实验浓度范围内,该光催化反应可用一级反应动力学方程描述,且Fe-TiO2/膨润土催化剂具有较高的活性稳定性,因而具有较好的应用前景.     

改性粉煤灰与H_2O_2联用去除亚甲基蓝的动力学分析

采用改性粉煤灰与H_2O_2联用形成类Fenton系统,对亚甲基蓝进行去除分析,考察了反应温度、pH值对去除效果的影响,并分别采用一级反应动力学、二级反应动力学和颗粒内扩散模型对反应过程进行拟合。结果表明,当亚甲基蓝初始质量浓度为40 mg/L,pH值为10,H_2O_2质量浓度为3.3 g/L,温度为90℃,投加0.2 g/200 mL改性粉煤灰,反应10 min亚甲基蓝去除率达96%以上。亚甲基蓝的降解采用二级反应动力学模型拟合效果更佳,对于高质量浓度的亚甲基蓝溶液,随H_2O_2质量浓度的增大去除率相应增加,然而,当H_2O_2质量浓度继续增加时,k2的值反而呈下降趋势。改性粉煤灰吸附亚甲基蓝时,吸附速率受颗粒外扩散过程的控制。     

负载铁沸石催化剂催化氧化降解偶氮染料活性黑5的研究

采用浸渍法,以FeSO_4溶液为浸渍剂对沸石进行浸渍制备负载铁沸石催化剂。研究了H_2O_2存在条件下负载铁沸石催化剂催化氧化降解染料活性黑5的性能及机理。结果表明,负载铁沸石催化剂对染料活性黑5的催化降解效果明显优于未负载沸石,其最优制备条件为FeSO_4溶液浓度0.1 mol/L,浸泡时间12 h,焙烧温度450℃,焙烧时间3 h;在反应时间为60 min,反应温度30℃,染料废水p H为3,H_2O_2浓度为200 mg/L,催化剂投加量1.5 g/L的条件下,活性黑5降解效率最高,为98.9%。负载铁沸石催化剂催化氧化降解偶氮染料活性黑5过程中,·OH自由基起主导作用。     

褐铁矿碳热还原制备硫化零价铁及其降解甲基橙废水研究

本文以褐铁矿和硫磺为原料,通过碳热还原法制备硫化零价铁(S-ZVI),并将其用于降解甲基橙废水。考察了制备条件对S-ZVI性能的影响,结果表明,在硫磺用量为3%、焙烧温度为1000 ℃、煤用量为25%、焙烧时间为60 min条件下制备的S-ZVI对甲基橙的降解性能最佳。对最佳条件制备的S-ZVI进行X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱分析,结果显示,S-ZVI颗粒呈核壳结构负载于石英表面,粒度主要分布在200~400 nm。研究了反应条件对S-ZVI降解甲基橙的影响,结果表明,增加S-ZVI的用量和降低废水初始pH,均能提高甲基橙的降解率。在S-ZVI用量为2.5 g/L、废水温度为30°C、初始pH为7.18、甲基橙浓度为600 mg/L的条件下,反应60 min后S-ZVI对甲基橙的去除容量达486.53 mg/g。机理分析表明,S-ZVI与甲基橙溶液发生氧化还原反应,S-ZVI中的ZVI部分被氧化为磁铁矿,甲基橙分子的偶氮键被破坏,生成磺胺酸。     

硅藻精土负载纳米零价铁降解甲基橙废水研究

纳米零价铁/硅藻精土复合材料是一种具有广阔实际应用前景的新型环保材料。以硅藻精土为载体,采用离心法预先吸附溶液中的Fe2+,然后采用液相还原法,制得一种纳米零价铁/硅藻精土环境功能复合材料,结果表明,制备的纳米零价铁/硅藻精土复合材料能够有效降解水中甲基橙;当负载量为5%、催化剂用量为1 g/L、p H值为3.0、甲基橙的质量浓度为20 mg/L、体积为40 m L时,10 min后甲基橙降解率可达90%以上,降解过程符合准二级反应动力学。     

有机海泡石对甲基橙吸附性能研究

本实验以十六烷基三甲基溴化铵改性海泡石为吸附剂对甲基橙模拟印染废水的吸附性能进行研究,探讨吸附时间、甲基橙初始浓度、有机海泡石用量、溶液pH值和反应温度对吸附量和脱色率的影响。得出优化工艺条件为:吸附时间120min、初始浓度为100mg/L、有机海泡石用量为1.0g/L,pH值为5,温度为30℃。结果表明,有机海泡石对甲基橙的吸附量比原矿和酸活化海泡石有显著提高,且符合Langumir等温吸附式。     

Y-N-TiO_2/凹凸棒土光催化剂制备及性能研究

以钛酸丁酯为钛源、硝酸钇和二乙醇胺为改性剂原料,凹凸棒土为载体,采用溶胶-凝胶法制备了凹凸棒土负载的Y-N-TiO_2/凹凸棒土光催化剂,通过IR和XRD对其结构进行表征。考察了焙烧温度、催化剂用量、溶液pH值、光照条件等因素对光催化剂降解诺氟沙星性能的影响。结果表明,Y、N掺入了TiO_2晶格,其中部分TiO_2进入了催化剂载体凹凸棒土的层间并通过化学键与其成功复合。500℃焙烧的催化剂中锐钛矿型TiO_2比例相对较高,表现出最优的光催化活性,当催化剂用量为2g/L,溶液pH值为6,在可见光或太阳光下反应2h后,该催化剂对25mg/L的诺氟沙星降解率分别达89.6%和91.3%。此外,该催化剂易于回收,再生性良好。     

铜铁双金属掺杂TiO2/膨润土光催化降解直接天蓝染料性能研究

以溶胶-凝胶法制备了Cu-Fe双金属掺杂TiO2/膨润土负载型复合光催化剂,以直接天蓝溶液为模拟染料废水,考察了光照条件、催化剂用量、溶液pH值、反应时间、催化剂再生等条件对催化剂光催化性能的影响.结果表明,该光催化剂对质量浓度为50 mg/L的直接天蓝溶液,在催化剂用量为3g/L、溶液pH值为3、光照时间为1.5h的反应条件下,在紫外光和可见光下的脱色率分别高达98.6％和97.3％,且该催化剂具有良好的再生性能,表现出较好的应用前景.     

铁交联膨润土-H2O2催化氧化降解刚果红的研究

以铁交联膨润土为催化剂,H2O2为氧化剂,催化氧化降解处理染料刚果红,并研究各因素对去除率的影响.实验结果表明,用铁交联膨润土-H2O2处理50 mg/L刚果红废水,在pH值为3、温度75℃、H2O2用量0.016 mol/L、铁交联膨润土用量0.4 g/L、时间30min条件下,对刚果红的去除率达91％.铁交联膨润土...     

赤泥基非均相催化剂类Fenton催化降解金橙Ⅱ

采用糖蜜酒精废液协同H2SO4对赤泥进行酸化改性,再经高温焙烧处理,得到赤泥基非均相催化剂（SMA-CA/赤泥）,通过XRD、EDS、N2吸附脱附技术对SMA-CA/赤泥进行了表征,并将其用于金橙Ⅱ的类Fenton催化降解。表征结果显示：经酸化和焙烧,赤泥中的α-FeOOH转变为SMA-CA/赤泥中的α-Fe2O3,且酸化改性使得SMA-CA/赤泥碱含量显著降低;与未添加糖蜜酒精废液酸化改性的赤泥基非均相催化剂相比, SMA-CA/赤泥的孔径增大,大孔分布提高。实验结果表明：在初始溶液pH值为3、H2O2投加量50 mmol/L、金橙Ⅱ质量浓度40 mg/L、反应时间6 h的条件下,金橙Ⅱ去除率达到86.79%;该催化降解过程符合一级动力学模型。     

改性粉煤灰催化非均相Fenton法降解某选矿废水COD

广东某硫铁矿选矿废水COD偏高,达到220mg/L,采用酸改性粉煤灰作为非均相Fenton氧化法的催化剂对该废水进行处理,实验结果表明：在pH为4,改性粉煤灰投加量20g/L,Fe₂投加量1.57mmol/L,H₂O₂投加量9.43mmol/L,反应时间为40min时,废水中COD的去除率可达92%以上,取得了很好的降解效果。该法能够提高H₂O₂的利用率,且反应时间较短,是一种有效的选矿废水处理方法。     

TiO2/矿物复合光催化剂降解工业废水中偶氮染料的应用研究

采用高岭石基纳米TiO2光催化剂，降解工业废水中的偶氮染料。研究废水初始浓度、催化剂投加量、废水初始pH值以及氧化助剂H2O2投加量，对降解脱色率的影响。结果表明，偶氮废水初始浓度为40mg／L，催化剂投加量取1g／50ml废水，废水初始pH值为4，偶氮废水降解4h后，脱色率达到99.2％。添加适量氧化助剂可加快反应速度。该研究表明，TiO2／矿物复合光催化剂，对偶氮染料具有极好的降解效果。     

Fe3O4/埃洛石复合材料制备及其对铅锌选矿废水中有机物降解性能的研究

铅锌有色金属矿选矿废水中残留大量的有机选矿药剂,COD浓度高达165 mg/L,远超废水的国家排放标准,将其直接回用亦会对选矿指标带来不利影响.为降解废水中残留的有机药剂,使其达到排放或回用标准,通过热分解法将四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒负载于埃洛石天然矿物表面,制备得到Fe3O4/埃洛石复合材料,并将其作为类芬顿...     

芬顿试剂处理煤矿矿井水中硫化氢技术

为了消除煤矿矿井下硫化氢所造成的安全隐患,使用芬顿试剂对矿井水中硫化氢进行了处理,主要考察了过氧化氢的投加量、FeSO4 ·7H2 O的投加量、pH值、反应时间、摇床转速及反应温度等对处理效果的影响,并讨论了Fenton试剂高级氧化技术除硫化氢的反应动力学。结果表明：Fenton试剂的最佳用量为0.67 g/L FeSO4 ·7H2 O+0.67 mL/L H2 O2 ,反应适应pH值为6~10,最适水流扰动强度为160 r/min的摇床转速,最佳反应温度25 ℃,最佳反应时间10 min。在最佳条件下,Fenton试剂处理初始浓度为140 mg/L的硫化氢水溶液时去除率达到93.14%,水中剩余硫化氢浓度仅为2.381 mg/L,有效防止了硫化氢的溢出。Fenton试剂处理水中硫化氢的过程可以用准二级动力学来描述。     

黄铜矿催化异相类Fenton反应处理染料废水研究

采用异相类Fenton反应处理染料废水,并以均相Fenton反应为对照,考察废水初始pH值、催化剂投加量、H₂O₂投加浓度和反应时间对处理效果的影响,测定了反应过程中铁离子和剩余H₂O₂浓度的变化情况。结果表明,对于试验用实际染料废水,均相Fenton反应适宜的pH范围为3~8,七水合硫酸亚铁投加量为2 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间为2 h时,COD去除率与色度去除率最高能达到59.39%和97.71%;异相类Fenton反应在废水初始pH=3时处理效果最佳,黄铜矿投加量为9 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间4 h时,COD去除率与色度去除率分别为56.03%和93.79%。均相和异相类Fenton反应处理染料废水过程中生成的·OH能降解有机污染物。     

采用底渣灰碱-磁改性催化H2O2脱除NO

我国作为煤炭大国,燃煤电厂底渣灰的产量一直居高不下,虽然应用领域广泛但利用率却不高,为了提高其利用率,提出一种高效价廉的处理烟气中NO的新技术,达到“以废治污”的目的。采用碱磁改性的工艺制备底渣非均相类Fenton催化剂,在固定床实验平台上进行快速氧化脱除NO实验研究。通过X射线荧光光谱分析仪(XRF),X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)等表征方法考察碱磁改性过程对于底渣灰的化学成分、晶体结构、微观形貌及表面官能团的影响。实验研究了反应温度、H2O2溶液质量分数、NO体积分数以及是否通入SO2等反应条件对于NO脱除效率的影响,并通过电子顺磁共振技术(ESR)分析了非均相类Fenton体系脱除NO的机理。结果表明:在最佳反应条件(温度为80 ℃,H2O2为6%,NO为500×10-6,未通入SO2)下NO的脱除效率达到了86%;碱磁改性后电厂锅炉底渣中铁含量明显提升有利于催化反应的进行;晶体的种类没有发生变化但FeOX的强度升高石英的强度降低利于催化反应;底渣的表面变得更加粗糙多孔,内部FeOX明显暴露出来,增加了与H2O2的接触面积;表面有利官能团含量增多,与实验结果相符合;反应温度、H2O2溶液质量分数、NO体积分数和SO2对NO的脱除有很大的影响;·OH自由基的强氧化作用是类Fenton体系脱除NO的主要原因。