膨润土负载纳米铁钯去除水中酸性大红3R的研究

采用液相还原法制备天然膨润土负载纳米铁钯双金属颗粒,考察了不同材料及影响因素,如溶液温度、pH值等对水中酸性大红去除的影响.实验结果表明:负载型纳米铁钯表现出更高的活性,对高浓度的酸性大红具有良好的去除效果.在投加量为0.5 g.L-1、250 r.min-1、30℃、pH=5.81、ρ0=200mg.L-1条件下,天然膨润土负载纳米铁钯在10 min内对酸性大红的去除率达到98.48%.其降解过程较好地符合伪一级反应动力学(r≥0.983),反应活化能为75.42 kJ.mol-1.     

芒果皮绿色合成贝壳基纳米零价铁及对甲基橙的去除

为合理利用芒果皮和贝壳类废弃物资源并有效缓解水体中甲基橙的污染问题,利用废弃芒果皮和贝壳绿色合成贝壳基纳米零价铁复合材料.利用Folin-Ciocalteu法、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DDPH)自由基清除能力和铁还原能力以及紫外-可见光谱(UV-Vis)测试结果优化材料制备工艺,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)表征材料结构,同时研究了材料对水中甲基橙的去除效果.结果表明:利用芒果皮提取液成功制备了纳米零价铁,其大多为球形和椭圆形颗粒;负载贝壳后有效地分散并稳定了纳米粒子,降低了纳米零价铁的聚集程度;当反应温度为45℃,投加量4 g/L,甲基橙初始质量浓度为800 mg/L时,贝壳基纳米零价铁对于甲基橙的去除率达到93.66%.     

有机膨润土负载纳米铁类Fenton法去除水中2,4-二氯酚

利用十六烷基三甲基铵盐改性的膨润土(DK1),采用液相还原法制备DK1负载纳米零价铁(n ZVI/DK1),并结合类Fenton法研究水溶液中的2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的去除.分别考察了DK1吸附,n ZVI/DK1吸附还原,n ZVI/H2O2类Fenton氧化,n ZVI/DK1/H2O2类Fenton氧化四种方法对水溶液中2,4-DCP的去除效果,同时探讨了不同因素如初始p H值、H2O2浓度、n ZVI/DK1投加量、2,4-DCP初始质量浓度对2,4-DCP去除的影响.结果表明:DK1,n ZVI/DK1,n ZVI/H2O2,n ZVI/DK1/H2O2对2,4-DCP的去除率分别为29.0%,45.7%,20.2%,71.1%.深入研究不同因素对2,4-DCP去除效果影响的结果发现,p H值、H2O2浓度控制着Fe0在Fenton中活性以及催化性,从而显著影响着2,4-DCP的降解率.在p H 3.0,H2O2浓度为10 mmol·L-1,n ZVI/DK1投加量质量浓度为0.5 g·L-1,2,4-DCP初始质量浓度50mg·L-1时,2,4-DCP去除率达到93.4%.溶液COD去除率高达78.6%,进一步证明n ZVI/DK1在类Fenton法中具有吸附和降解性能.     

有机改性膨润土的制备及甲基橙废水脱色工艺研究

以十八烷基三甲基氯化铵（1831）为改性剂,制得有机阳离子改性膨润土．研究了有机膨润土投加量、吸附时间、废水pH值及废水初始浓度对甲基橙废水脱色率的影响．实验结果表明,有机阳离子改性膨润土投加量为1．5g／L,吸附时间为60min,废水pH值为8．0,废水初始浓度为100mg／L时,有机阳离子改性膨润土对甲基橙废水的脱色率达到98．08％．     

负载型TiO2光催化剂降解甲基橙研究

采用溶胶－凝胶法将ＴｉＯ２负载到砂子上制得催化剂,采用敞口固定床型反应器对甲基橙进行固定相光催化脱色试验并探讨了负载型光催化剂的制备及活性。     

使用膨胀石墨/ZnO复合材料去除水中甲基橙

分别加热醋酸锌和水洗后的可膨胀石墨、干燥后的可膨胀石墨和膨胀石墨(EG)的混合物,制备了3种不同的膨胀石墨/ZnO复合材料,分别记为EG/ZnO-1,EG/ZnO-2和EG/ZnO-3.使用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和Branaucr-Emmett-Teller(BET)比表面积等技术对样品结构进行表征.在紫外线(UV)照射下,研究了EG/ZnO对水中亚甲基橙的去除效率.结果表明,EG/ZnO同时具有膨胀石墨的吸附功能和ZnO的降解功能.在3种EG/ZnO中,EG/ZnO-3对水中甲基橙的去除效率最高.使用EG/ZnO-3,甲基橙去除率受EG/ZnO-3热处理温度和ZnO含量的影响.在优化工艺条件下,经过3.5hUV照射,水中甲基橙可被完全去除.     

自制纳米TiO2光催化剂对水中甲基橙的降解

以硫酸氧钛(TiOSO4)为原料,制备了掺银的纳米TiO2光催化剂.将该催化剂用于甲基橙溶液的降解试验,考查了掺银量、催化剂加入量、溶液pH值、溶液浓度对降解率的影响.结果表明:在浓度为10 mg/L的甲基橙溶液(pH=3)中,投加6.0 g/L掺银量为5%的光催化剂时降解率为78.1%.表明用掺杂的纳米TiO2光催化剂处理水中的有机物是一条有效的途径.     

CTMA插层改性膨润土对甲基橙的吸附特性

用十六烷基三甲基铵(CTMA)阳离子对钠基膨润土通过离子交换进行插层改性,采用X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)对CTMA改性膨润土结构表征,在100%的离子交换下,其d001比钠基膨润土增大7.54,红外光谱显示CTMA改性膨润土的-OH伸缩与弯曲二振动强度明显低于钠基膨润土。用甲基橙水溶液为染料废水模型物,考察了CTMA改性膨润土对甲基橙的吸附特性,对吸附实验数据运用相关数学模型拟合,得出该等温吸附平衡符合Langmuir与Freundlich二吸附模型,整个吸附过程更适合准二级动力学;通过计算不同温度各热力学参数ΔG0、ΔH0和ΔS0,证实该吸附过程为一自发的放热物理吸附。     

纳米TiO2光催化降解甲基橙的研究

用XRD表征了TiO2的晶体形态,并用紫外可见光广度计研究了其对紫外光的吸收.通过研究TiO2的添加量和甲基橙的初始浓度对甲基橙的降解速率的影响,得出最佳实验条件为TiO2的添加量2.5g/L,甲基橙的初始浓度12.25mg/L.用光还原法在TiO2上沉积Ag后,催化剂的光催化活性大大提高.     

粉末碳负载纳米铁去除水中橙黄G 的研究

采用了液相还原法制备碳负载纳米铁,研究了不同处理条件下,粉末碳负载纳米铁对水体中偶氮染料橙黄G的去除特性,并初步探讨了反应机理。结果表明,在试验所采用的橙黄G浓度范围内,碳负载纳米铁对橙黄G的去除率明显高于纳米铁和粉末碳,且去除率随橙黄G初始浓度的增高、负载纳米铁投加量的增加、pH的降低和温度的升高而增大。通过扫描电镜图谱表征分析发现,粉末碳负载纳米铁的高分散性及其表面微小原电池的形成是加速水中橙黄G去除的关键因素。     

活性炭负载纳米零价铁去除溴酸盐的研究

实验采用液相还原法制备活性炭负载纳米零价铁材料(nZVI/AC),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对其结构进行表征.考察了不同反应条件下nZVI/AC对BrO3-的去除效率,并研究其去除机理.结果表明nZVI/AC具有很高的表面反应活性,且nZVI和活性炭(AC)之间存在协同作用. BrO3-的去除效率随 pH 值的减小而增大, 共存离子NO3-和SO42-对其去除率影响不大但降低了去除速率.机理分析表明BrO3-被nZVI/AC吸附而使局部BrO3-浓度升高,并被nZVI迅速还原为无毒的Br-.     

纳米零价铁富集水体中的铀

应用纳米零价铁(nZVI)富集水体中的铀不但能够回收珍贵的铀资源,同时还可以避免放射性物质对环境的污染.研究结果表明纳米零价铁可快速高效地分离水体中的铀.nZVI对铀的最大富集负荷达到920.16 mg/g,溶液中铀离子的质量浓度可降低至0.03 mg/L以下.弱酸性的水质条件促进nZVI对铀的分离,且分离和还原效率随着nZVI投加量的增加、HCO-₃浓度的降低而升高.高浓度的铀离子可水解形成UO₃·2H₂O沉淀,但Fe⁰和Fe²⁺的还原作用是nZVI分离铀离子的主要反应机理.nZVI富集尾矿水中铀资源的过程中可同步去除多种共存重金属污染物.     

零价纳米铁对水中Cr(VI)的吸附动力学研究

 为开发新型环境材料,改进治理技术以控制或修复污染水体中Cr(Ⅵ),采用NaBH₄还原Fe³⁺制备纳米级零价铁(NZVI).X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)测试表明,制备的纳米铁颗粒纯度高、粒径小、粒度均匀.以Cr(VI)为研究对象,批试验考查了溶液初始浓度、NZVI投加量、温度等条件对去除效果的影响,研究了NZVI对Cr(VI)的吸附动力学.结果表明,室温、pH值为6-7时,NZVI加入量为0.15g/L,水体中Cr(VI)浓度为30.0mg/L时,Cr(VI)最大吸附量为198.02mg/g,Cr(VI)在NZVI上的吸附符合准二级动力学方程.实验结果显示,纳米零价铁能快速去除水体中Cr(VI);溶液初始浓度、NZVI投加量等是影响Cr(VI)脱除的主要因素,Cr(VI)去除率随反应温度和NZVI投加量升高而升高,随初始浓度升高而降低.实验表明,该纳米铁在废水除铬领域具有较好的应用前景.     

纳米铁的制备及其对污染地下水的脱硝研究

采用液相还原法制备出纳米粒子,粒径80nm左右。主要成分为α-Fe．试验研究了该粒子对不同浓度模拟污染地下水的脱硝效果及反应动力学．结果表明,自制纳米铁具有极高的活性,在无氧环境中,室温、中性条件下即可与NO3^-迅速反应．当模拟水样的NO3^--N初始浓度为30、50、80、120mg／L,纳米铁用量为4g／L时,剧烈振荡（250r／min）反应30min,即可获得90％以上的脱硝率．反应符合一级动力学方程,可描述为准一级反应．     

铁型催化剂对臭氧氧化甲基橙的催化效能

以模拟染料废水甲基橙(MO)溶液为目标物,研究了Fe2+、Fe3+均相催化臭氧氧化及负载型铁氧化物非均相催化臭氧氧化对MO的去除特性,并探讨了在非均相催化剂活性炭负载Fe2O3(Fe2O3/AC)、活性氧化铝负载Fe2O3(Fe2O3/Al2O3)催化臭氧氧化体系中pH值、催化剂投加浓度、臭氧浓度、MO初始浓度等工艺参数的作用规律.结果表明,Fe2+、Fe3+、Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的加入均能提高MO的脱色率和COD去除率,且Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的催化效果更为显著;当Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的投加浓度为1.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,MO初始浓度为25.0 mg/L、pH值为5.0时,30 min时Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3催化臭氧体系降解MO的脱色率和COD去除率分别为89.26%、48.45%和80.34%、38.41%.     

沸石—纳米零价铁复合材料对铀的吸附性能研究

通过液相还原法制备出纳米零价铁,将它负载于沸石表面制成负载型纳米零价铁复合材料(Z-n ZVI).采用扫描电镜法(SEM)和BET法对材料进行了表征,考察了不同的温度、反应时间、U(VI)初始浓度、样品投加量对该材料对U(VI)去除效果的影响.结果表明:纳米零价铁颗粒均匀的分布在沸石的表面上,其粒径在40~80 nm左右;在p H为4.5,温度为30℃,接触时间为60 min,样品投加量为0.5 g/L条件下,U(VI)的去除率和吸附容量达到96.7%和48.5 mg/g.该复合材料对水溶液中的U(VI)有较好的去除效果,有望在实际应用中解决含铀废水难以处理的问题.     

Sonochemical Decolorization of Methyl Orange in Aqueous Solution

The sonochemical decolorization of Methylene Orange was studied using a 24 kHz Ultrasound device with a 1.4 cm diameter horn. pH, power density, the effects of pH and power density on decolorization were discussed. The combined effect of radiate time, the initial concentration of dyes and the addition of Fe^2＋ on the decolorization was studied using response surface methodology. The results showed that the factorial central composite design was successfully employed for experimental design and predication of the results. AtpH = 2.8, T=30℃, power denstity= 300 W/L and Fe^2＋ of 2 mg/L, the decolorization percentage of 5 mg/L dye solution reached 96% after 60 mill ultreatment. The rate of decolorization of the dye was greatly improved in the presence of Fe^2＋. The sonolysis of the dye followed first-order kinetics.     

硝酸掺杂钛精矿吸附去除甲基橙

采用高能球磨法制备了一系列硝酸掺杂的钛精矿(nitric acid-modified titanium ore,NATO)吸附材料,采用正交表L9(34)安排实验,以甲基橙(MO)溶液的脱色率作为衡量吸附剂优劣的重要判据.以硝酸掺杂比例、煅烧温度、保温时间、升温速率为因素进行正交试验,基于降低能耗和成本的考虑和综合分析的基础上,得到制备NATO吸附剂的最优工艺条件:硝酸掺杂比例为2.0%,煅烧温度为300℃,保温时间为3 h,升温速率为10℃/min.在较优工艺条件下制备的NATO吸附剂对甲基橙的脱色率达到96.8%,明显优于未掺杂样品,且沉降性能较好,易于分离,是一类有应用前景的吸附材料.     

硫化纳米零价铁去除水溶液中铀的机理

研究了铀溶液初始pH、HCO－₃质量浓度和硫化纳米零价铁(sulfidized nano-scale zerovalent iron,SnZVI)投加量对SnZVI去除铀的动力学过程的影响,并通过SEM、XRD和XPS阐明SnZVI去除铀的机理。球形SnZVI颗粒直径为100~200 nm,比表面积为43.5 m²/g。SnZVI颗粒中含有Fe和FeS,且Fe(0)和Fe(Ⅱ)含量超过80%。SnZVI去除铀的动力学过程符合准一级动力学模型。增加SnZVI投加量,反应后溶液中铀质量浓度低于0.05 mg/L,但是pH升高及HCO－₃质量浓度增加导致SnZVI去除铀的速率降低。SnZVI去除铀的负荷达到2 452.92 mg/g,且反应后颗粒中约85%的铀为U(IV)和U(V)。研究结果表明,SnZVI可通过表面官能团的吸附作用及Fe(0)的还原作用快速分离水溶液中的铀。