Fe/硅藻土、Fe/ZSM-5非均相Fenton处理垃圾渗滤液的研究

以硅藻土、ZSM-5分子筛为载体,以Fe(NO₃)₃·9H₂O为Fe源,制备了Fe/硅藻土、Fe/ZSM-5两种催化剂,分别与H₂O₂组成非均相Fenton体系处理垃圾渗滤液。研究了溶液pH值、温度、H₂O₂用量、催化剂加入量和反应时间对垃圾渗滤液COD去除效果的影响。实验结果表明：利用该非均相Fenton体系处理COD浓度为1 110mg/L的垃圾渗滤液,在溶液体系pH值为3.0,反应温度30℃,催化剂投加量折合浓度为1.6 g/L,H₂O₂加入量折合浓度为0.2 mol/L,反应时间60 min的条件下,Fe/硅藻土、Fe/ZSM-5两种催化剂处理垃圾渗滤液COD去除率可分别达到88.78%和92.58%。     

Fe/硅藻土非均相Fenton降解亚甲基蓝染料废水研究

以硅藻土为载体,硝酸铁为Fe源制备了Fe/硅藻土催化剂材料.研究了Fe/硅藻土催化剂与H2 O2组成的非均相Fenton体系对亚甲基蓝染料废水的处理效果及影响因素.实验结果表明,Fe/硅藻土催化剂与H2 O2组成的非均相Fenton体系对染料废水中亚甲基蓝具有较好的降解效果.在催化剂投加量为1.6 g/L,H2 O2加入量为0.2 mol/L,溶液体系pH值为3.0,反应温度为30℃,反应时间为60 min的条件下处理10 mg/L亚甲基蓝溶液,亚甲基蓝的脱色率可达92.5％.     

水溶性阴离子偶氮染料的非均相Fenton氧化降解性能的QSPR研究

为了更好地理解偶氮染料结构与降解性能之间的关系,将改性聚丙烯腈(PAN)纤维铁配合物作为非均相Fenton反应催化剂应用于28种典型水溶性阴离子偶氮染料氧化降解反应中,使用多元线性回归方法分别考察了其分子结构与脱色率和总有机碳(TOC)去除率之间的定量关系,并使用所建立的QSPR(结构与性能之间的定量关系)模型方程预测了同类染料的降解性能.结果表明,改性PAN纤维铁配合物存在时不同结构偶氮染料均能够发生氧化脱色和矿化反应.染料分子量与分子中磺酸基数目的比值(MW/S)、分子中偶氮基数目、芳香环数目和无机性值与有机性值的比值等4个分子结构描述符与其脱色率或TOC去除率之间存在着较好的线性相关性.其中MW/S值和偶氮基数目是染料脱色率的显著影响因素,并且与其呈负相关性.而偶氮基数目和芳香环数目则是TOC去除率的显著影响因素,分别与其呈负相关性和正相关性.所建立的QSPR模型方程具有良好的稳健性,用于同类染料脱色率和TOC去除率预测的相对误差以及预测值和实验值的相关系数都是可接受的.     

微波强化非均相类Fenton反应氧化降解苯酚

研究了在微波场条件下非均相类Fenton试剂反应降解含酚废水,分别进行了微波场条件下和常规条件下类Fenton试剂反应降解苯酚实验并测定了反应动力学曲线,讨论了温度、微波场功率对苯酚去除率以及TOC去除率的影响,估算了反应活化能。实验结果表明：使用微波辐射可提高非均相类Fenton反应降解含酚废水的反应速率、苯酚去除率和TOC去除率。发现在微波和常规条件下,反应可近似为三级动力学反应。反应活化能估算结果表明,对类Fenton试剂降解苯酚的反应体系施加微波,可降低反应活化能和提高反应速率,微波辐射的功率越大,苯酚转化速率和TOC降解速率就越快。与常规条件下类Fenton试剂降解苯酚的反应相比,施加足够强的微波场,可较明显降低反应活化能和提高反应速率和去除率。当微波辐射功率分别为200 W和600 W时,苯酚降解的反应活化能分别为17.175和15.042 kJ/mol,比常规条件的反应活化能降低了11.48%和22.48%。     

TiO2光催化降解甲基橙性能的研究

用工业级TiO2(110℃干燥的产品)经焙烧后得到晶粒尺寸为15--30 am(锐钛矿为主)的二氧化钛纳米光催化剂.用甲基橙降解脱色为模型反应,结合XRD、BET、UV-Vis等表征手段,考察了TiO2焙烧条件与晶粒尺寸和相结构的关系及相应的光催化活性.实验结果表明,锐钛矿的含量为96.7%,晶粒尺寸为24.4 nm时,TiO2光催化降解甲基橙的活性最好.当催化剂用量为0.6 g·L-1,甲基橙溶液质量浓度为20 mg·L-1,pH为3时;光催化反应20 min后,甲基橙的脱色率达到95.60%,CODMn的降解率为72.33%.     

TiO_2光催化降解甲基橙性能的研究

用工业级TiO2(110℃干燥的产品)经焙烧后得到晶粒尺寸为15-30 nm(锐钛矿为主)的二氧化钛纳米光催化剂。用甲基橙降解脱色为模型反应,结合XRD、BET、UV-Vis等表征手段,考察了TiO2焙烧条件与晶粒尺寸和相结构的关系及相应的光催化活性。实验结果表明,锐钛矿的含量为96.7%,晶粒尺寸为24.4 nm时,TiO2光催化降解甲基橙的活性最好。当催化剂用量为0.6 g.L-1,甲基橙溶液质量浓度为20 mg.L-1,pH为3时;光催化反应20 min后,甲基橙的脱色率达到95.60%,CODMn的降解率为72.33%。     

金属负载ZSM-5分子筛催化臭氧化苯酚废水

以ZSM-5分子筛为载体,铈(Ce)、锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)为活性组分,制备金属负载型催化剂,催化臭氧化处理苯酚废水。采用浸渍法制备催化剂,并对其进行表征。考察了活性组分、臭氧投加量,催化剂质量浓度、pH等因素对苯酚废水的处理效果。结果表明,在废水pH=7、催化剂质量浓度为1.00 g/L、臭氧投加量为44.0 mg/min、反应时间为60 min的条件下,Ce-ZSM-5的催化效果最好,COD去除率为85.74%。加入Ce-ZSM-5后,可节约大约80%的臭氧量。催化剂在使用7次后,虽然降解效果有小幅度下降,但COD去除效率仍然保持在70%,证明其稳定性良好。     

稀土修饰TiO2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.     

氧化铁/绢云母复合光催化剂降解次甲基蓝

采用水热合成法，在绢云母表面沉淀一层氧化铁薄膜，制备成氧化铁/绢云母复合光催化剂。并以次甲基蓝为降解物，重点探讨了催化剂后处理方式、体系H2O2浓度和催化剂添加量对光催化效率的影响。结果证明，复合光催化剂煅烧前比煅烧后降解效果更好；体系H2O2浓度为0.5%、光催化剂用量为5 g/L时，降解效果最佳。     

Ni-L/g-C3N4复合材料光催化降解甲基橙性能的研究

为了提升g-C3N4的光催化降解性能,引入一种Ni金属配合物对g-C3N4进行改性.利用水热法合成基于1,3-二-(4′-(5′-四唑基)苯氧基)苯甲酸的Ni配合物Ni-L,将Ni-L负载到g-C3N4上,得到Ni-L/g-C3N4复合材料.对Ni-L/g-C3N4进行XRD、SEM表征,对不同负载量的复合物进行荧光性...     

C_OFe_2O_4催化PMS降解甲基橙的实验

采用溶胶凝胶法制备了磁性催化剂铁酸钴(C_OFe_2O_4),借助于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、BET比表面积、磁滞回线(VSM)等手段对催化剂进行表征。以甲基橙溶液模拟染料废水,开展了C_OFe_2O_4催化活化过一硫酸氢钾(PMS)降解甲基橙的实验研究。考察了催化剂用量、PMS的浓度、溶液初始p H、反应温度对甲基橙降解效率的影响,得到了反应的最佳条件。当C_OFe_2O_4浓度为0.16 g/L,PMS浓度2.3 mmol/L,溶液初始pH为3,反应温度为25℃时,甲基橙的降解效率可达89.96%。通过查阅相关文献及X射线光电能谱分析(XPS)推测了甲基橙的降解机理。     

掺锑二氧化锡电极光电催化降解甲基橙的研究

以无机金属盐SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,采用溶胶一凝胶提拉法制备得到光电催化性能良好的掺锑二氧化锡薄膜电极。以该电极为工作电极,气体扩散电极为对电极,250W高压汞灯（365nm）为侧光源,对甲基橙的光电催化降解进行了研究。结果表明,该电极具有四方形的金红石结构,在外电压为2．0V,pH值为3,涂覆层数为5层的条件下对初始浓度为20mg／L的甲基橙溶液光照60min,降解率达100％．     

锌铬水滑石可见光降解甲基橙的性能研究

采用共沉淀法制备n(Zn)/n(Cr)为2的Zn Cr水滑石,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis)等方法对催化剂的结构和性质进行表征.通过可见光下对甲基橙的催化降解表征催化剂的活性.结果表明:制备的样品具有水滑石的结构,对可见光具有吸收性能.Zn Cr水滑石具有良好的催化降解甲基橙性能,适宜的降解条件是甲基橙初始质量浓度不超过80 mg/L,催化剂用量为1 g/L,此条件下光照180 min后甲基橙的降解率达到了93.58%.动力学研究表明:该催化降解过程在甲基橙质量浓度低(≤20 mg/L)的条件下符合1级反应动力学模型,而在甲基橙质量浓度高(≥40 mg/L)的条件下符合0.5级反应动力学模型.     

Ag+/Fe3+共掺杂纳米TiO2薄膜光催化性研究

用溶胶-凝胶法制备了Ag+/Fe3+复合掺杂的纳米TiO2薄膜,以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了复合掺杂光催化剂的活性.Ag+、Fe3+的掺入量分别为wAg+=0.043%、wFe3+=0.1%,且同时掺入TiO2光催化时具有最佳的光催化效率.并通过XRD、AFM、UV-Vis对复合掺杂薄膜进行了表征.结果表明,金属共掺杂可以促进纳米TiO2由锐钛矿向金红石相转化,平均晶径约为30 mm左右;Fe3+掺入可能以替代的方式占据TiO2晶格中Ti4+的位置,并在TiO2禁带中产生掺杂能级,使吸收边红移,并在可见光区有极低的透过率.Ag+的掺入在光催化过程中有效地抑制光生电子与空穴的复合,提高掺杂TiO2的光催化效率.     

PbS-TiO2异质结/电纺纤维复合材料的制备与可见光催化降解甲基橙

在水热条件下,将PbS-TiO2异质结负载于静电纺丝法制备含羧基的具有纳微米尺寸的电纺纤维上,制备PbS-TiO2异质结/电纺纤维复合光催化材料.通过SEM观察,PbS-TiO2异质结能够较为均匀地负载于电纺纤维之上,将复合材料进行UV-Vis测试,其光吸收范围扩展到可见光区.在可见光照射240min下,对甲基橙溶液降解的残留质量分数为2.59%,低于同等条件下PbS-TiO2异质结粉体,说明其具有很好的可见光催化降解效果.