水滑石类材料在大气环境污染治理中的应用研究

利用水滑石或水滑石类物质作为过渡金属的载体合成得到的催化剂的选择性催化还原性能高于一般负载催化剂,有效地利用了碱性和骨架活性元素(或负载元素),显示了其在治理氮氧化物和硫氧化物大气污染中的美好应用前景。     

水滑石类材料在水污染治理中的应用研究

水滑石及其焙烧形态的应用涉及多个学科领域，在环境治理中主要作为催化剂和吸附剂(离子交换剂)加以应用。水滑石材料具有层间离子交换性能和记忆效应两大特性，使得水滑石类材料可以作为高效阴离子吸收剂(或有效载体)而应用于水污染环境治理领域。此外，本文还对于改性水滑石类化合物的环境应用作了初步评述。     

水滑石类材料在水污染治理中的应用研究

水滑石及其焙烧形态的应用涉及多个学科领域,在环境治理中主要作为催化剂和吸附剂(离子交换剂)加以应用。水滑石材料具有层间离子交换性能和记忆效应两大特性,使得水滑石类材料可以作为高效阴离子吸收剂(或有效载体)而应用于水污染环境治理领域。此外,本文还对于改性水滑石类化合物的环境应用作了初步评述。     

类水滑石复合材料吸附去除水中硫酸根离子

用共沉淀法制备的类水滑石复合材料作为吸附剂去除水中的硫酸根离子.利用XRD、FT-IR、SEM和EDS元素分析对类水滑石复合材料的结构和组成进行了分析.研究了时间、p H值和共存离子对吸附量的影响.结果表明,类水滑石复合材料是锌铝硝酸根类水滑石和锌铝苯丙氨酸类水滑石的复合材料;类水滑石复合材料对硫酸根离子具有良好的吸附性能,最大吸附量可达到52.75 mg·g~(-1);准二级动力学模型对数据的拟合效果最好,说明吸附速率是由化学吸附控制的;吸附过程更符合Freundlich吸附等温模型,说明类水滑石复合材料对硫酸根离子的吸附是多层吸附;热力学参数表明在常温下吸附过程是自发的吸热过程;类水滑石复合材料吸附硫酸根离子主要是通过离子交换、静电引力作用以及物理吸附的途径来实现的.实验结果表明,该类水滑石复合材料是一种潜在的去除水中硫酸根离子的吸附剂.     

合成水滑石治理水体阴离子染料污染研究

利用不同层电荷的合成水滑石（层状双氢氧化物）和它们的焙烧态为吸附剂，系统考察了此类材料对于甲基橙染料的吸附保留行为，通过粉末X射线衍射，傅立叶红外和扫描电镜测试说明经水热处理得到的合成水滑石具有良好的结晶度和相纯度．水滑石及其焙烧态对于甲基橙阴离子染料的吸附研究主要采用间歇平衡法实验，吸附体系的电导率变化显示了水滑石的记忆效应，并有可能是焙烧态水滑石再生的动态过程反应低浓度甲基橙在焙烧态水滑石上的吸附实验说明，水滑石层电荷密度对于其焙烧态氧化物吸附低浓度阴离子具有显著的影响。     

N2O直接分解催化剂的研究进展

本文详细综述了用于Ｎ２Ｏ直接分解催化剂的研究进展情况。Ｎ２Ｏ分解催化剂大致可以分作以下几类，即：（１）稀土氧化物及相关氧化物；（２）复合金属氧化物；（３）沸石催化剂；（４）水滑石热分解产物催化剂。前两类催化剂注重探讨催化分解Ｎ２Ｏ的机理，而后两类催化剂主要研究催化分解Ｎ２Ｏ的活性。     

锌铝水滑石负载羧酸基酞菁锌可见光降解水中氯苯酚

以锌铝类水滑石为载体,1.0%(质量分数)水溶性羧酸基酞菁锌为光敏剂,制备了不溶于水的负载型光敏剂,并对其结构进行表征.结果表明,在可见光和氧气作用下,该复合催化剂能够引发水中对氯苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的降解.但有机物降解的速率与载体的锌铝比和煅烧温度有关.研究表明,最佳的锌铝比和煅烧温度分别为2.0和300℃.在反应过程中,载体及其煅烧产物具有电子导体的功能,可加快光敏剂与氧气之间的电子转移过程,进而引发氯苯酚的降解.此外,该复合催化剂能被重复循环使用,但光敏活性逐渐降低.     

粉煤灰基催化剂在环境污染物治理方面的应用

粉煤灰是燃煤电厂产生的大批量固体废弃物,粉煤灰的综合利用不仅限于硅、铝和铁等有价元素的回收,混配水泥混凝土用于铺建道路,粉煤灰还可作为多种催化剂的载体材料用于环境污染物的治理。文章调研了近10 a内粉煤灰作为载体材料负载光催化剂和构建(类)芬顿催化剂的科技文献,详细评述了具有代表性的TiO_2光催化剂的粉煤灰负载、利用粉煤灰组分Fe_2O_3构建(类)芬顿催化体系的研究工作,对各类污染物的降解处理效果给予综合评价,并对未来粉煤灰在催化剂负载应用研究方面提出了展望。     

原位合成CuO/ZnO-Al2O3水滑石衍生催化剂催化湿式空气氧化苯酚

采用原位合成法在γ-Al_2O_3表面合成了锌铝水滑石,再采用浸渍法制备了CuO/ZnO-Al_2O_3水滑石衍生催化材料,并将其应用于催化湿式空气氧化苯酚.同时,采用XRD、SEM、BET、H_2-TPR和N_2O滴定等手段对催化剂进行了表征,探讨了CuO含量对CuO/ZnO-Al_2O_3催化剂催化性能的影响.结果表明,当CuO负载量为10%时,催化剂的Cu比表面积最大,催化性能最佳,在200℃、2 MPa空气、苯酚初始浓度500 mg·L~(-1)的条件下,COD去除率为95.3%.     

碳化硅协同分子筛负载型催化剂微波辅助催化氧化甲苯性能

实验采用浸渍法制备分子筛负载型催化剂,微波场中利用吸波材料碳化硅和催化剂催化氧化甲苯废气.考察了碳化硅与分子筛负载铜-钒催化剂混合比及混合方式等条件变化对甲苯降解的影响,并通过电镜扫描、比表面积测试和X射线衍射分析等手段对催化剂进行了表征.研究表明,在固定床反应器底部装填质量比20%的碳化硅时,反应器兼有蓄热性能和低温催化氧化的优点,可有效提高微波能的利用和甲苯的催化氧化效率;微波功率75 W和47 W作用下,分子筛负载铜-钒催化剂和负载铜-钒-铈催化剂对甲苯的完全燃烧温度分别为325℃和160℃.表征发现,稀土元素铈的掺杂提高了活性组分在催化剂表面的分散度,催化剂的微孔结构保证了其对甲苯的高吸附性能,而非晶相型铜、钒氧化物的存在则提高了催化剂的催化活性.     

硅藻土负载型非均相芬顿催化剂制备及其降解苯酚的实验研究

以硅藻土为载体,采用直接蒸发法负载铁的氧化物,制备了一种新型负载型非均相芬顿催化剂,通过SEM、EDS和XRD等对催化剂进行了表征,并以苯酚去除率考察了催化剂性能。结果表明:铁氧化物可成功负载于硅藻土上;催化剂制备时最优铁离子浓度和固液质量比分别为0.5 mol/L和1∶10;催化剂重复使用性高,耐酸碱性良好,对苯酚的去除率可达99%以上。催化剂利用了硅藻土优异的物化性质,对难降解有机废水具有良好的应用前景。     

助催化剂负载调控氮化碳光催化制氢性能的研究进展

以可见光响应型石墨相氮化碳(g-C_3N_4)为载体,介绍了光催化分解水制氢的基本准则,归纳了助催化剂负载促进光催化制氢活性的原理,探讨了负载助催化剂调控g-C_3N_4制氢活性的策略。结合相关案例总结了助催化剂在促进g-C_3N_4光催化制氢活性方面的研究进展,归纳了表面助催化剂性能优化的调控方法,分析了催化活性与催化剂表界面结构之间的内在关联,指出了目前工作存在的机遇和挑战。     

类水滑石Mg/Zn/Al焙烧产物对高氯酸盐的吸附

利用类水滑石Mg/Zn/Al的焙烧产物对ClO-4进行吸附性能研究,通过类水滑石表面结构X射线衍射分析并探讨其吸附等温、动力学模型,并研究了焙烧温度、Mg/Zn/Al质量比、溶液pH值、吸附时间及吸附剂投加量等因素对类水滑石Mg/Zn/Al吸附ClO-4的性能影响.结果表明在500℃下焙烧4 h,Mg/Zn/Al质量比为2∶1∶1的类水滑石对ClO-4去除效果较好,吸附容量最大且对溶液pH值有较好的适用范围.经500℃焙烧的类水滑石吸附ClO-4的动力学拟合结果符合二级反应动力学模型,吸附等温线符合Langmuir及Freundlich吸附等温模型.     

负载铬的硅基催化剂研究进展

负载铬的硅基催化剂具有良好的氧化还原性、较大的比表面积以及较好的催化性能,并且可以应用于不同的工业反应,近年来受到人们的广泛关注。文章阐述了负载铬的硅基催化剂的在煅烧前后存在的2种不同结构;讨论了不同载体类型、制备方法、负载量、添加助剂对负载铬的硅基催化剂分散性的影响,不同煅烧温度、水热处理和前驱体对负载铬的硅基催化剂氧化态的影响;总结了不同反应体系中活性位铬的氧化态。此外,对于不同的催化反应,选择适当氧化态的Cr离子,制备使活性组分能够高度分散在载体之上的催化剂仍需进一步探究。     

K2CO3改性类水滑石衍生复合金属氧化物吸附剂脱除HCl(g)性能

采用浸渍法对钙镁铝类水滑石进行K₂CO₃改性,并进一步焙烧获得复合金属氧化物吸附剂。在固定床实验系统上对K₂CO₃改性类水滑石吸附剂的高温脱除HCl（g）性能进行了研究,探究了K₂CO₃负载量、反应温度和初始HCl（g）浓度对其高温脱除HCl（g）性能的影响,通过X射线衍射（XRD）、比表面积及孔隙分析（BET）、扫描电镜（SEM）及热重分析（TG）对改性前后的类水滑石吸附剂进行了表征。结果表明:1）K₂CO₃改性后类水滑石吸附剂的脱除HCl（g）性能显著提高,K₂CO₃的最佳负载量为30%,过高的负载量会导致吸附剂的孔隙堵塞,吸附能力下降;2）在400~800℃的反应温度范围内,吸附剂的HCl（g）吸附容量在600℃时达到最高,为0.289 g/g;3）在不同HCl（g）浓度下吸附剂的脱除HCl（g）性能保持稳定;4）经500℃煅烧后吸附剂的比表面积和孔体积增大,平均孔径减小,吸附能力增强;负载K₂CO₃后类水滑石吸附剂的热稳定性有所增强。K₂CO₃改性后的类水滑石衍生吸附剂具有优良的高温脱除HCl（g）性能,为选择高效实用的高温HCl（g）吸附剂提供了参考。     

水溶液中磷的吸附与预测模型

用红壤和水滑石作为吸附剂,进行了水溶液中磷的等温吸附试验,目的是研究吸附剂(W)0效应和起始吸附质浓度(C)0效应对经典方程参数变异的影响,分析经典Langmuir和Freundlich方程在液/固离子吸附体系中的适用性和验证新吸附模型的预测精确度。试验结果显示,红壤和水滑石在吸附磷的过程中存在明显的吸附剂和吸附质浓度效应,单一的经典方程仅适用于给定吸附剂或吸附质浓度的体系,因此,用其参数来表征不同吸附剂的吸附能力或描述不同吸附剂或吸附质浓度水平上的吸附规律具有一定的局限性。数据分析表明,单位吸附剂的平衡吸附量qe不唯一由初始浓度C0或液相平衡浓度Ce所决定,而是C0/W0或Ce/W0的函数,新吸附预测模型能较好的反映红壤和水滑石磷吸附的总体趋势。新的预测模型用来描述红壤和水滑石的磷吸附曲线时具有较高的精确度。在实践中,新模型可用来预测给定条件下磷的吸附量和所需吸附剂的用量。     

水滑石类材料的合成及其在污染控制中的应用

水滑石类材料具有独特的性能,作为催化及吸附材料应用广泛.本文就水滑石类材料的合成现状进行了概述,并就水滑石类材料的碱性,阳离子的可搭配性,层间阴离子的可交换性等几个方面以及在污染控制中应用进行论述.     

负载型汽车尾气催化剂简介

本文就近年来对负载型汽车尾气催化剂的研究进展进行综述，侧重说明其组成配方，性能的影响因素，及相关的结构研究，讨论了催化剂制备了工艺添加剂的作用，催化剂种类，催化剂失活原因和表征方法。     

CuSnZr三元催化剂应用于NTP强化催化脱硫过程的特性

为高效地在低温下处理大量低浓度电解铝烟气, 采用浸渍法制备了Sn Zr型金属氧化物并添加Cu作为助剂的催化剂, 并首次测试了它在低温等离子体(NTP)技术上的脱硫效果, 结果表明负载了20wt% Cu老化温度为40℃的催化剂表现出最佳的脱硫性能.并对强化之后的催化剂进行了表征, 与新鲜的催化剂对比, X射线衍射分析(XRD)结果表明放电对催化剂晶型基本不产生影响; 扫描电子显微镜(SEM), 氮吸附和脱吸(BET)表明放电会使催化剂的吸附脱附能力与孔道结构有较大提升; X射线光电子光谱(XPS)也表明放电会使催化剂表面元素价态变化, 从而使其氧化还原性能改变, 反应路径发生偏向; 催化剂性能理论计算表明铜含量的上升会导致催化剂能带结构改变, 更好利用于激发气体.     

乙二胺四乙酸插层水滑石吸附Cd(Ⅱ)的影响因素研究

采用共沉淀的方法合成了镁铝水滑石和EDTA插层水滑石,并对两者进行表征分析,同时比较分析了EDTA插层水滑石和镁铝水滑石对Cd2+的吸附效果及影响因素,确定了合成高吸附容量的EDTA插层水滑石的最佳条件和其吸附镉的最佳吸附条件。结果表明:p H值为12、晶化时间为1 h和水浴温度为50℃是插层水滑石最佳合成条件;吸附剂投加量为1.0 g/L、时间为50 min、p H值为6、温度为50℃是插层水滑石吸附Cd2+的最佳条件。