光催经氧化法处理染料中间体H酸水溶液

为了去除水中难氧化的有害染料中间体Ｈ酸，研究以ＴｉＯ２，ＺｎＯ，ＣｄＳ和Ｆｅ２Ｏ３为催化剂，采用低压汞灯为光源，对Ｈ酸水溶液进行光催化氧化实验。结果表明：ＴｉＯ２和ＣｄＳ的催化效果最好。采用ＴｉＯ２作催化剂，光催化氧化５ｈ后，Ｈ酸分解率可达９０％，反应速率遵大Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｈｉｎｓｈｅｌｗｏｄｄ方程，Ｋ＝１２．３Ｌｍｍｏｌ，ｋ＝２５．２×１－０＾－６ｍｏｌ／ｈ。     

Fe~（2＋）－H_2O_2法处理DSD酸生产氧化母液的研究

为改善ＤＳＤ酸氧化母液的可生化降解性，将废液先用有机絮凝剂ＴＳ－１（一种季胺盐）处理，ＴＳ－１的投加量为３ｇ／Ｌ，其后用Ｆｅ２＋－Ｈ２Ｏ２法氧化，Ｆｅ２＋和Ｈ２Ｏ２的量分别为１５０ｍｇ／Ｌ，７ｇ／Ｌ，废液ＣＯＤ和色度的去除率分别可达６４％和６２％。经处理后的废水，其ＢＯＤ５／ＣＯＤ≈０．３，可以认为已达到生化处理的要求。当Ｈ２Ｏ２的投量为２ｇ／Ｌ，经Ｆｅ２＋－Ｈ２Ｏ氧化处理后的废液，再用ＦｅＣｌ３进行两级混凝处理（ＦｅＣｌ３的投加量分别为ｓｇ／Ｌ和２ｇ／Ｌ），则ＣＯＤ和色度的去除率可达９０％和９５％。     

掺入金属离子的TiO2纳米粒子光催化降解吖啶橙

利用酸催化溶胶－凝胶法（ｓｏｌ－ｇｅｌ）制备了 Ｆｅ３＋和 Ｃｒ３＋不同掺入量的 ＴｉＯ２半导体纳米粒子研究了这些纳米粒子对吖啶橙光催化氧化降解的影响．结果表明，微量 Ｆｅ３＋和 Ｃｒ３＋的掺入可明显提高 ＴｉＯ２的光催化活性．进一步研究表明，在 Ｆｅ３＋－ＴｉＯ２体系中，最佳掺入量为 ０．１％，而且中性介质和自然光有利于光催化氧化反应的进行，反应３ｈ后降解率可达９７．７５％．在Ｃｒ３＋－ＴｉＯ２体系中，弱碱性介质和自然光有利于光催化氧化反应，最佳掺入量为０．０５％，降解率可达８７．５４％．     

铁锈及Fe(OH)3处理硫酸盐废水厌氧方法试验

投加铁锈或Ｆｅ（ＯＨ）３可明显改善含高浓度硫酸盐有机废水的厌氧处理能力，使趋于失败的升流式厌氧污泥床ＵＡＳＢ恢复正常工作对ＳＯ４２－为５０００ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤＣｒ为１５０００ｍｇ／Ｌ的合成脂肪酸废水，在水力停留时间为４ｄ，由４０％以下的ＣＯＤ去除率提高到投加铁锈或Ｆｅ（ＯＨ）３后的７３％和８２％，出口ｐＨ值由５３上升到７３，产甲烷气量由０.３Ｌ／ｄ上升为２２Ｌ／ｄ.并提出了Ｆｅ（ＯＨ）３比铁锈在去除Ｓ２－干扰更有效，去除Ｓ２-干扰可使厌氧处理恢复正常     

氧化氢加Fe^3＋作催化剂处理含酚废水的研究

采用Ｈ２Ｏ２／Ｆｅ＾３＋对含酚废水进行了催化氧化的研究。对于溶液ｐＨ值、过氧化氢浓度、铁离子浓度与酚、ＣＯＤ、ＴＯＣ去除的关系作了探讨。结果表明，在酸性ｐＨ值范围内，Ｆｅ＾３＋作催化剂可获得不低于Ｆｅ＾２＋作催化剂进的催化活性。对酚、ＣＯＤ和ＴＯＣ都有较好的去除率。而在初始ｐＨ＝７时，Ｆｅ＾３＋作催化剂的反应活性明显降低，自动连续控制溶液ｐＨ＝７．０±０．２时，无论是高铁或低铁离子都大幅度都大幅度     

[Cu—γ—Al2O3]催化剂处理染料废水工艺条件研究

采用「Ｃｕ－γ－Ａｌ２Ｏ３」催化剂对由活性艳红Ｘ－３Ｂ配制的ＣＯＤｃｒ为５７００ｍｇ／Ｌ色度３１００倍的实际染料废水进行了催化氧化试验，试验表明，在控制ｐＨ＝４－５，Ｈ２Ｏ２用量为５．０ｍｇ／Ｌ，催化剂用量为３．０ｇ／Ｌ，ｔ＝７０℃和反应时间为２ｈ条件下，可获得ＣＯＤｃｒ去除率为７７％－７８％，脱色率为９９％的良好效果，且催化剂可再生使用。     

H2O2—Fe^2＋／TiO2—H2SO4体系处理废有机溶剂的研究

研究了废有机溶剂ＴＢＰ／ＯＫ在Ｈ２Ｏ２－Ｆｅ＾２＋／ＴｉＯ２－Ｈ２ＯＳ４体系中的氧化分解行为，分析Ｈ２Ｏ２用量、催化剂、温度、ＰＨ 控因素对反应进程及结果的影响。在此基础上进行的“热”实验表明，废有机溶剂氧化分解后所含放射性核素主要富集在以应残液中，基本没有二次转移或扩散。对ＴＢ．ＯＫＨ２Ｏ２经氧化机理及Ｆｅ＾２＋／ＴｉＯ２的协同催化机理进行了初步探讨。     

负载型TiO2固定相光催化氧化法降解水中呋码唑酮

以高压汞灯为光源、负载在海砂上的ＴｉＯ２为催化剂，采用敞口固定床型光催化反应器对水中难降解的呋码唑酮（ＦＴＤ）进行了固定相光催化氧化实验。结果表明，反应速率可用ＬａｎｇｍｕｉｒＨｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄ方程描述，与光分解相比，光催化氧化的突出优点是矿化程度高，相同光辐射条件下反应１００ｍｉｎ，０．１０ｍｍｏｌ／Ｌ的ＦＴＤ水溶液经光催化氧化后ＴＯＣ的去除率为８９．１％，而经光分解后ＴＯＣ的去除率仅为２８．８％；在反应体系中投加少量臭氧或过氧化氢可以显著提高ＦＴＤ的氧化效率，说明光催化氧化可以兼容Ｏ３／ＵＶ、Ｈ２Ｏ２／ＵＶ等光激发氧化工艺。制得的负载型ＴｉＯ２具有较高的机械强度和化学稳定性，可重复利用。探讨了充氧、ＦＴＤ浓度及ｐＨ值等对光催化氧化过程的影响。     

H－酸废母液的湿式空气氧化处理

研究了用湿式氧化法处理染料中间体Ｈ－酸废母液。在２００－２５０℃，Ｐｏ２＝１－３ＭＰａ下，Ｈ－酸的湿式氧化反应可分为２个阶段，最初１０ｍｉｎ为快反应段，ＣＯＤ快速下降，ＵＶ／可见光吸光度先急剧升高，之后快速降低；慢反应段延续到３０ｍｉｎ，ＣＯＤ和吸光度缓慢下降，其后变化不大。经过温式氧化处理之后，可生化性大幅度改善，在１６０℃，充氧３ＭＰａ，反应１ｈ，可使１０ｇ／Ｌ的Ｈ－酸液的ＣＯＤ降低５０％，ＢＯＤ５／ＣＯＤ由３．４％升高到３３．３％。反应后尾气中不含ＳＯ２，ＮＯｘ类有害气体。     

催化湿式氧化催化剂及处理技术研究

通过共沉淀制备了４类主活性成分分别为Ｃｕ、Ｃｅ、Ｃｄ和Ｃｏ－Ｂｉ的粉末催化剂,用于催化湿式氧化（ＣＷＡＯ）处理染料中间体Ｈ－酸溶液,通过实验确定了催化湿式氧化的条件,不同催化剂的处理效果比较表明,Ｃｕ／Ｃｅ（３：１）催化剂较好,当反应湿度为２００℃,氧分压为３．０ＭＰａ,ＰＨ＝１２．０,反应时间为３０ｍｉｎ时,ＣＯＤ的支大于９０％     

Fe2O3/TiO2负载膨胀珍珠岩光催化降解罗丹明B

为获得高效催化活性的光催化材料,研究不同煅烧氛围对材料在可见光下催化性能的影响,以膨胀珍珠岩（EP）为载体,采用溶胶-凝胶法,在不同煅烧氛围（O₂和/或NH₃）下制备Fe₂O₃/TiO₂负载EP的光催化复合材料〔Fe₂O₃-TEP（O₂）、Fe₂O₃-TEP（NH₃）、Fe₂O₃-TEP（O₂,NH₃）、Fe₂O₃-TEP（NH₃,O₂）〕,采用EDS（X-射线色散能谱）、BET（比表面积及孔径分析）、XRD（X射线衍射）、SEM（扫描电子显微镜）、XPS（X射线光电子能谱）等对复合材料进行表征,并研究了其在可见光下对罗丹明B的光催化降解效果.结果表明:①复合材料成功负载了Ti、Fe元素,负载的TiO₂以锐钛矿型存在,Fe₂O₃的掺杂增强了TiO₂对可见光的响应能力;②不同的煅烧氛围明显影响复合材料的晶粒尺寸、比表面积和光催化性能,其中,Fe₂O₃-TEP（O₂,NH₃）的光催化性能最好,4 h后罗丹明B降解率达到87.59%,Fe₂O₃-TEP（NH₃,O₂）、Fe₂O₃-TEP（O₂）和Fe₂O₃-TEP（NH₃）4 h后对罗丹明B的降解率则分别为65.02%、62.48%和47.48%;③在试验条件下,复合材料的光催化反应符合一阶反应动力学方程,Fe₂O₃-TEP（O₂,NH₃）、Fe₂O₃-TEP（NH₃,O₂）、Fe₂O₃-TEP（O₂）和Fe₂O₃-TEP（NH₃）相应的降解速率常数分别为0.008 3、0.004 3、0.004 3和0.002 7 min-1.研究显示,通过溶胶-凝胶法所制备的复合材料（Fe₂O₃-TEP）经煅烧后所得矿相均一;Fe₂O₃掺杂TiO₂可形成Ti—O—Fe键,减小TiO₂固有的禁带宽度;复合材料光催化性能也受到煅烧氛围的影响,先O₂后NH₃煅烧条件下所得材料的光催化性能最佳.      

树脂负载草酸铁光助类芬顿降解水中孔雀石绿

为了强化多相类芬顿反应的速率,在可见光下采用以草酸盐为配体的三价铁草酸络合物(Fe~(3+)C_2O_4/R)为催化剂催化过氧化氢降解水中孔雀石绿.结果表明,与Fe~(3+)/R相比催化剂Fe~(3+)C_2O_4/R具有更强的催化活性,能强化羟基自由基(·OH)的产生. 过氧化氢的初始浓度越高,反应速率越快,反应遵循一级反应动力学,反应速率常数与过氧化氢浓度具有很好的相关性.在pH值3～9的范围内,催化剂Fe~(3+)C_2O_4/R都能有效地对MG进行降解,最佳pH值为6.随着催化剂投量的增加,MG的去除效率明显提高.随着MG初始浓度的增加,MG的去除也由吸附为主转化为以氧化为主,但总体影响不大.催化剂重复使用后仍然具有较好的催化活性,说明铁在树脂表面负载比较牢固,催化剂具有反复使用的能力.反应中的氧化活性物种是羟基自由基和高价态铁同时共存.     

热活化过硫酸盐氧化降解水体中泛影酸钠的研究

利用热活化过硫酸盐氧化降解水体中的泛影酸钠,主要研究了体系反应温度、氧化剂浓度、溶液初始pH、底物浓度及自然水体组分对降解效果的影响.结果表明,热活化过硫酸盐降解泛影酸钠符合准一级反应动力学模型及遵循阿伦尼乌斯模型,计算得到反应活化能为105.57 kJ·mol~(-1).增加过硫酸盐初始浓度或提高反应温度及降低泛影酸钠初始浓度可以增大泛影酸钠的降解速率常数k(k=0.0062×[K_2S_2O_8]_0,R~2=0.98,[K_2S_2O_8]_0=2～8 mmol·L~(-1);lnk=-12698×1/T+34.91,R~2=0.98,T=325～345 K;k=-1.54×[泛影酸钠]_0+0.064,R~2=0.98).泛影酸钠的降解速率常数k受溶液初始pH影响较小.溶液中Cl~-、HCO~-_3和HA的存在均会抑制泛影酸钠的降解.较低的TOC去除率和产物的检测表明,泛影酸钠降解过程中仅发生苯环侧链的破坏.泛影酸钠的降解途径主要有酰胺键断裂、氨基氧化和脱羧基羟基化.     

玻璃载体TiO2薄层光催化降解久效磷农药

研究了利用TiO₂薄层光催化降解久效磷农药的可行性。结果表明,0.65×10-4mol/L的久效磷经375W中压汞灯照射60min,被完全光催化降解至PO₄3-;加入微量的Fe3++或H2O2可提高久效磷农药的光解率;另外还研究了TiO₂薄层的附着量、反应液初始pH值、空气流量等因素对光催化降解的影响。光照80 h,TiO₂的光催化活性没有减弱,可连续使用。      

有机物多相光催化降解反应中催化剂固定化技术研究

以ＴｉＣｌ４和异丙醇为原料,通过化学反应将钛组分以键合方式引入载体多孔硅胶颗粒的表面,经高温处理提高活性,制备出的催化剂以甲基检溶液的脱色反应有很好的光催化活性,与相同量的粉末ＴｉＯ２作用相比,活性升高,经分析测定催化剂颗粒上有３１．０５％的钛成分且表面仍保持硅胶颗粒的骨架结构,具有大比表面和高分散性的优点,利用该方法即可以制备大颗粒载体型ＴｉＯ２催化剂,也可能进一步解决用于实际太阳光废水处理装置     

Photocatalytic degradation of 4-tert-octylphenol in a spiral photoreactor system

A spiral photoreactor system (SPS) was developed for the degradation of 4-tert-octylphenol (4-t-OP) in aqueous phase. 4-t-OP was previously considered as a endocrine disrupting compound frequently present in water. The direct photodegradation reaction caused by the SPS was found to accord with the characteristic of apparent first-order reaction with reaction rate constantk= 4.8 × 10^-2 min^-1. However, the direct photodegradation reaction could not make the 4-t-OP mineralized. The photodegradation efficiency increased from 88% to 91.2% in 45 min irradiation period after the internal surface of SPS was sintered with TiO₂ thin film as catalyst. Catalyst concentration, number of catalyst coating layers and initial concentration of 4-t-OP were proven to be the factors affecting the photocatalytic degradation performance of the SPS on aqueous 4-t-OP. The degradation mechanism was investigated and the byproducts were analyzed using total organic carbon analyzer (TOC) and LC-MS. The possible chemical structures of the products were suggested. SPS with single layer of TiO₂ prepared by sintering 13.6% of TiO₂ precursor was proven to be more efficient than most of previous systems for removal of 4-t-OP from aqueous phase. 28.3% of the 4-t-OP was mineralized in 45 min according to the decreased amount of TOC value.     

Inactivated properties of activated carbon-supported TiO2 nanoparticles for bacteria and kinetic study

The activated carbon-supported TiO₂ nanoparticles (TiO₂/AC) were prepared by a properly controlled sol-gel method. The effects of activated carbons (AC) support on inactivated properties of TiO₂ nanoparticles were evaluated by photocatalytic inactivation experiments of Escherichia coli. The key factors affecting the inactivation efficiency were investigated, including electric power of lamp, temperature, and pH values. The results show that the TiO₂/AC composites have high inactivation properties of E. coli in comparison with pure TiO₂ powder. The kinetics of photocatalytic inactivation of E. coli was found to follow a pseudo-first order rate law for TiO₂/AC composites, and kinetic behavior could be described in terms of a modified Langmuir-Hinshelwood model. The values of the adsorption equilibrium constants for the bacteria, K_c, and for the rate constants, k_r, were certainly depended on TiO₂ content. At 47 wt.% TiO₂ coatings with the highest rate constant, the K_c and k_r were 1.17 × 10⁻⁸L/cfu and 1.43 × 10⁶ cfu/(L·min), respectively. The variety of parameters shows significant effects on inactivation rate. The outer layer of bacteria decomposed first resulting in inactivation of cell, and with further illumination, the cells nearly decomposed.     

氧化剂增强TiO2纤维光催化降解DMF研究

研究TiO₂纤维光催化降解DMF水溶液的结果表明:氧化剂增强了TiO₂纤维对DMF的降解能力,在其它反应条件相同情况下,O₃/TiO₂(F)对DMF降解率是air/TiO₂(F)和H₂O₂/TiO₂(F)的1.5倍左右,且降解速率提高2倍左右,COD分析表明DMF几乎完全矿化.同时实验过程中确定了DMF光催化降解中间产物仲胺的存在.以二甲胺为仲胺代表物进行光催化降解研究表明,中间产物仲胺的迅速降解是O₃增强TiO₂纤维降解效应的主要因素.     

TiO2-Fe3+可见光催化H2O2降解阿特拉津的协同效应

以内分泌干扰物阿特拉津为模型污染物,研究了TiO2-Fe3+可见光催化H2O2降解阿特拉津的协同效应.结果表明,在H2O2存在条件下,金红石TiO2经可见光激发可持续稳定地产生.OH自由基,在Fe3+协同作用下,.OH自由基生成量急剧增加;TiO2能可见光催化H2O2降解阿特拉津,金红石TiO2显示出较锐钛矿TiO2及混晶TiO2(TiO2P25)更高的催化活性,反应60 min,阿特拉津的降解率可达40%;以Fe3+协同TiO2可见光催化H2O2降解阿特拉津时,反应效率显著加快,反应5 min即对阿特拉津的降解率达到100%,而金红石TiO2显示出更为明显的协同效应.     

TiO2-石墨烯（Gn）复合材料光催化降解O3研究

通过改性Hummer法及溶胶凝胶法,制备出TiO2-石墨烯光催化复合材料.经吸附-光催化活性实验选出光催化活性最高的含C量为1.5%(质量分数)的TiO2-石墨烯复合材料,并在自行设计的模拟大型客机环境的气相光催化反应器中,进行O3光催化降解实验研究.结果表明,TiO2-石墨烯复合光催化材料在较短时间内对O3有较高的降解效率,且其光催化活性显著优于纯TiO2材料.初始O3浓度为(0.150～0.200)×10-6时,复合光催化剂受紫外光激发60 min的光催化降解率为66.12%,初始O3浓度为(0.950～1.000)×10-6时,其光催化降解率约为77%,较低浓度时((0.100～0.150)×10-6),O3去除率也能达到45.45%.此外,通过探讨光催化材料的重复使用性能,表明复合光催化剂重复使用4次以内,其对O3的光催化降解率保持基本稳定.