非均相催化过硫酸盐氧化技术研究进展

活化过硫酸盐氧化技术因其自由基持续时间长、pH适用范围广、前体氧化剂稳定等优势,在高级氧化技术的开发和应用中备受关注。本文综述了有效活化过硫酸盐的非均相催化材料(金属氧化物、金属基复合材料、碳材料、天然矿物等),探讨了非均相催化剂的不同催化机制及其催化活性、稳定性、可重复利用性等,并在此基础上提出了非均相催化与其他技术(紫外光辐射、超声、热、微波等)联用以提高其处理效率及范围的发展方向。     

铁活化过硫酸盐修复石油烃污染土壤的研究进展

分析了Fe~0、Fe~(2+)和Fe~(3+)活化过硫酸盐氧化石油烃的机理,介绍了土壤中石油烃污染物降解的影响因素以及总结了铁活化过硫酸盐修复石油烃污染土壤技术的不足。指出应以铁活化过硫酸盐原位修复作为土壤中高浓度有机污染物的前处置方法,再结合微生物或植物修复等技术,以减少对土壤理化性质的影响;另外,检测仪器的发展有利于土壤修复技术的应用。     

电絮凝-过硫酸盐氧化协同工艺处理页岩气压裂返排废水

采用电絮凝-过硫酸盐氧化协同工艺处理页岩气压裂返排废水,通过电解过程产生的Fe2+活化过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基氧化废水中的有机物,同时Fe2+被氧化成Fe3+进而水解起到絮凝作用。实验结果表明,在电解时间25 min、电流密度41.7 m A/cm~2、电极间距4 cm、搅拌转速100 r/min、废水pH 7.0、过硫酸盐添加量0.006 mol/L的条件下,COD去除率达94.5%,出水BOD_5/COD从0.13增至0.56,电导率从104 mS/m降至71 mS/m,矿化度从16 704 mg/L降至4 065 mg/L,不可滤残渣含量从554 mg/L降至59 mg/L。电絮凝-过硫酸盐氧化协同处理的效果明显优于单独电絮凝和硫酸亚铁活化过硫酸盐氧化工艺,循环伏安测试结果表明其原因是硫酸根自由基的产生,同时溶液的导电性增强,强化了絮凝效果。     

高级氧化技术再生吸附剂的研究进展

对高级氧化技术再生吸附剂的研究现状进行了综述,重点介绍了光催化氧化技术、Fenton氧化技术、活化过硫酸盐氧化技术和臭氧氧化技术4种方法再生吸附剂的应用,分析了4种氧化技术用于吸附剂再生的机理,指出了各种再生方法存在的不足,并对后续的研究方向进行了展望。     

铁基催化剂在过硫酸盐高级氧化中的研究进展——非自由基途径

综述了铁基催化剂活化过硫酸盐产生非自由基降解有机污染物的机理，介绍了零价铁、铁氧化物、铁碳复合材料和铁单原子催化剂通过非自由基途径降解有机物的研究进展，展望了铁基催化剂在过硫酸盐非自由基高级氧化方面的发展方向，为该技术在实际有机废水处理方面的研究和应用提供参考。     

二氧化钛/石墨烯气凝胶的制备及其可见光催化性能

以不同m（氧化石墨）∶V（钛酸四丁酯）的氧化石墨和钛酸四丁酯为原料,采用一步水热还原法制备4种TiO₂/石墨烯气凝胶。采用XRD谱图、FESEM照片、拉曼光谱谱图和能谱谱图对样品的结构、形貌、组成元素进行了表征分析。以溶液中罗丹明B的降解率作为评价指标,考察了4种TiO₂/石墨烯气凝胶的可见光催化性能。实验结果表明：随着氧化石墨含量的增加,石墨烯对TiO₂的包覆变好,石墨烯与TiO₂ 成功复合形成三维气凝胶;罗丹明B在TiO₂/石墨烯气凝胶体系中的光催化降解反应属于一级反应,4种TiO₂/石墨烯气凝胶对罗丹明B的最高降解率和反应速率分别是纯TiO₂体系的4.5倍和9.9倍,实现了TiO₂的可见光催化。     

信息动态

走近“神奇材料”石墨烯
　　石墨烯：神奇的“新材料之王”
　　石墨烯，实际就是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。它是迄今为止自然界最薄、强度最高的材料，可以被无限拉伸，弯曲到很大角度不断裂，还可以抵抗很高的压力。石墨烯还有着非同寻常的导热性和导电性。     

氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球活化过硫酸钠降解水中的偏二甲肼

以海藻酸钠(SA)、聚乙二醇(PEG)、氧化石墨烯(GO)和零价铁(ZVI)为原料制备了氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球(GZPS),用于活化过硫酸盐(PDS)降解水中的偏二甲肼(UDMH)。对GZPS进行了表征,并优化了GZPS的制备工艺。实验结果表明:对UDMH去除率影响因素的主次顺序为:w(PEG) w(SA)w(GO)w(ZVI);GZPS的最佳制备工艺为SA、PEG、GO、ZVI的质量分数分别为5%,3%,0.3%,2%;在UDMH质量浓度为100mg/L、PDS加入量为4mmol/L、GZPS加入量为60g/L、反应温度为35℃、反应时间为80 min的条件下,UDMH的去除率达85%以上。GZPS活化PDS降解UDMH的反应符合准一级动力学,Fe溶出量仅为Fe-GO-PDS体系的12.7%,重复使用4次后对UDMH的去除率仍在65%以上。     

水稻秸秆生物炭-过硫酸盐去除水中p-硝基酚

以水稻秸秆为原料制备了多种生物炭,运用BET和FTIR等技术对其进行了表征,研究了生物炭-过硫酸盐体系对水中p-硝基酚的去除效果。与热解温度和时间相比,供氧量对生物炭活化过硫酸盐性能的影响更为显著,足氧条件下的活化性能显著降低;500℃缺氧条件下热解1 h制备的生物炭(RS500-1)对过硫酸盐具有良好的活化性能,可以实现p-硝基酚的高效去除,生物炭与过硫酸盐之间存在显著的协同作用。初始溶液pH和反应温度对p-硝基酚的去除效果影响很小;在RS500-1投加量1.0 g/L、过硫酸盐投加量5 mmol/L、反应温度25℃、不调节初始溶液pH的优化条件下,240 min时p-硝基酚的去除率可达70%以上。     

纳米TiO2-石墨烯光催化剂的水热合成及其光催化性能

以钛酸四正丁酯和石墨为原料，通过水热法制备了锐钛矿型为主的纳米TiO2复合光催化剂（纳米TiO2-石墨烯），并采用XRD，FTIR，FESEM，TEM技术对其进行了表征。通过紫外光照射降解溶液中的罗丹明B（RhB）研究了TiO2-石墨烯的光催化活性，分析了初始罗丹明B质量浓度、催化剂加入量、溶液pH和催化剂使用次数等影响降解效果的因素。实验结果表明：在初始RhB质量浓度为20 mg/L、溶液pH为7.10、催化剂加入量为1.000 g/L的条件下，紫外光照射30 min时，纳米TiO2-石墨烯对RhB的降解率高达98.69%，明显高于纳米TiO2的44.69%;纳米TiO2-石墨烯稳定性较强，可多次重复使用。