TiO_2/GO纳米复合材料的光催化性能研究

采用水热法制备了石墨烯(GO)负载纳米TiO_2材料,对负载前后的纳米材料降解制药废水的催化活性进行测定,并用SEM、BET和UV-vis等对其晶体结构进行表征。由实验结果分析可得,石墨烯的成功负载对纳米TiO_2粉体的催化效率有显著影响,TiO_2/GO复合材料对制药废水色度降解30 min时去除率可以到达95%以上,180 min时COD去除率可达86%,NH3-N去除率75%,均高于纯TiO_2。同时TiO_2/GO在可见光区域以及重复使用多次之后催化剂的稳定性方面也都比纯TiO_2有明显优势。     

TiO_2/GO纳米复合材料对制药废水的光催化处理

本实验采用水热法制备了石墨烯(GO)负载纳米TiO_2材料,对负载前后的纳米材料降解制药废水的催化活性进行测定,并用SEM、FTIR和UV-vis对其晶体结构进行表征。由实验结果分析可得,石墨烯的成功负载对纳米TiO_2粉体的催化效率有显著影响,TiO_2/GO复合物对制药废水的色度降解在30min时可以达到95%以上,180min时COD去除率可达78%。     

Bi与rGO共修饰SnO2光催化高效降解TCH和染料研究

通过简单水热法制备新型铋金属(Bi)与还原氧化石墨烯(r GO)共修饰SnO2三元光催化剂,并采用多种手段对其进行表征。以亚甲基蓝(MB)和四环素(TCH)为目标污染物,考察三元材料对污染物的光催化降解性能。结果表明,在可见光条件下,复合光催化材料对四环素去除率为94. 1%(60 min),对亚甲基蓝去除率为75. 5%(120 min),降解效果显著好于纯SnO2与二元催化剂Bi-SnO2。光致发光光谱(PL)、瞬态光电流响应和电化学阻抗谱(EIS)结果表明,复合材料中电子转移及分离效率的提升显著提高了自由基的产生及光催化效率。阐述了铋金属、还原氧化石墨烯和二氧化锡中间的协同效应,并基于自由基掩蔽试验和电子自旋共振谱(ESR)提出了光催化机制。     

印染废水的光催化氧化研究现状及其进展

在光催化氧化法降解染料废水的研究中,通常使用金属氧化物为催化剂,其中TiO2最为理想;催化负载方式很多,以溶胶-凝胶法更具应用前景;同时,催化氧化过程中的催化剂的用量、废水的pH值和初始浓度、温度、光照强度和光源类型等因素对氧化效果有着不同程度的影响;在各式反应器中,管式反应器被认为最具有发展前景.要使这项技术成功走向工业化,必须解决好催化剂的活性、负载技术和反应器设计等方面的问题.     

掺钒TiO_2光催化剂的活性及其失活再生实验研究

采用溶胶-凝胶法制备掺钒Ti O2光催化剂,在不同条件下通过对甲醛废水进行光催化降解实验来研究催化剂活性影响因素,确定最佳实验条件。对失活后催化剂用不同方法进行再生,对再生效果进行分析比较。结果表明在10 g/L掺钒Ti O2作为催化剂,甲醛初始质量浓度为50 mg/L,空气流量为0.15 m3/h,65 W节能灯照射条件下甲醛废水降解效率最高为88.5%。4种再生方法中,高温焙烧和酸洗再生效果较好,再生率接近90%。     

Fe2O3/UV/H2O2光催化法降解造纸废水的研究

以Fe2O3为催化剂,高压汞灯为光源,对造纸废水进行光催化法降解实验研究,初步分析了光催化法处理废水的基本原理,对不同反应体系的处理效果进行比较并讨论了Fe2O3用量、H2O2用量、pH值、反应时间等影响处理效果的主要因素.研究结果表明,Fe2O3/UV/H2O2体系能有效、快速地降低造纸废水的COD.实验考察了Fe2O3用量、H2O2用量、pH值、反应时间等因素对降解效果的影响,得出的最佳的降解条件及效果为:室温下Fe2O3用量为1.0 g/L,H2O2用量为0.5%(体积比),pH值为3.0,300 W高压汞灯照射下反应3 h后废水的CODCr去除率达到93.3%,出水CODCr降到54 mg/L.光催化反应体系中,Fe2O3的光催化氧化在有机物的降解反应中起着主要作用.由于Fe2O3和H2O2能发生协同作用,因此在反应体系中加入适量H2O2可以提高光催化反应效率和反应速度,大大提高了对造纸废水的处理效果.反应体系中的催化剂可回收处理后重复使用多次,对处理效果没有明显影响.     

湿式过氧化氢氧化法处理吡虫啉农药废水研究

为优化反应条件,在2 L压力反应器内,对吡虫啉农药废水进行湿式过氧化氢氧化(WPO)和催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)降解处理,考察了过氧化氢加入量、反应温度、进水pH值和催化剂等对反应过程与污染物降解的影响规律.结果表明,WPO和CWPO能在温和的条件下降解难于生物降解的吡虫啉农药废水.温度为110℃,压力为0.6 Mpa,过氧化氢用量为理论用量.进水pH值为3.5的条件下,WPO处理吡虫啉农药废水,COD去除率为47.7%;采用非均相Cu-Ni-Ce/SiO2催化剂,pH值为7.0.其他条件相同时,CWPO对相同吡虫啉农药废水的COD去除率可达89.1%.计算得CWPO和WPO基于COD的第1阶段表观活化能分别为11.2 kJ/mol和29.6 kJ/mol.湿式过氧化氢氧化法为农药废水的处理提供了一种经济有效的方法.     

“Cu核-Cu2O壳”粒子可见光催化降解酚类废水的研究

以对硝基苯酚溶液为模拟废水,用自制的"Cu核-Cu2O壳"粒子对其进行光催化氧化试验,考察了光照时间、催化剂用量、对硝基苯酚的初始质量浓度、溶液的pH值和光源等对降解过程的影响。结果表明,对硝基苯酚溶液质量浓度为40 mg.L-1,催化剂投加量为2g.L-1,光照120min后降解率达到95%,降解反应符合一级反应动力学。与其他同类光催化剂相比,"Cu核-Cu2O壳"粒子具有较高的光催化活性,而且光催化过程中有氢氧自由基产生,对对硝基苯酚的降解较彻底。     

SiO2@CuO-ZnO双壳催化剂对臭氧催化降解印染废水的影响

为研究不同催化剂对臭氧降解印染废水的影响,以葡萄糖为原料,通过水热法制备碳微球,在焙烧的条件下,进而将微球碳化成中空.利用溶胶凝胶法制备单壳中空SiO2,单壳中空SiO2@CuO、单壳中空SiO2@ZnO、单壳中空SiO2@ZnO-CuO、双壳中空SiO2@ZnO-CuO等催化剂.用酸性大红染料(硝基苯溶液)作为模拟印染废水,对所制备的催化剂进行性能评价,筛选催化性能最高的的催化剂;采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸脱附试验(BET)、能谱监测仪(EDS)等设备对催化剂的微结构、表面元素、形态及催化剂内部孔道分布进行表征.结果 表明,双壳中空SiO2@ZnO-CuO催化剂对臭氧氧化印染废水的去除效果最佳,对酸性大红染料废水去除率可达到99％以上.扫描电子显微镜及透射电子显微镜表征显示:SiO2@ZnO-CuO催化剂为双壳中空球形结构,粒径在150～200 nm;负载在催化剂壳上的活性组分以氧化铜和氧化锌的形态存在,且氧化锌及氧化铜的衍射峰较尖锐,催化剂表面的活性组分结晶良好.臭氧氧化印染废水反应过程符合一级动力学方程,在添加催化剂的条件下,其反应速率常数为0.005 88 min-1;在未添加催化剂的条件下,其反应速率常数仅为1.070 26×10-4min-1.随着催化剂的添加,臭氧对印染废水的氧化效果显著提高.     

TiO2催化超声降解月桂醇聚氧乙烯(9)醚溶液

表面活性剂随废水、废物的排放进入水体或土壤等环境,会对环境造成严重的污染.因此,有必要在其排放之前采用既安全可靠又有效的方法对其进行处理.本文采用经过600℃高温处理的锐钛矿型TiO2作为催化剂,以超声催化降解月桂醇聚氧乙烯(9)醚(AEO9)反应为模型,研究各种因素对TiO2催化超声降解的影响.结果表明,在TiO2催化剂作用下超声降解AEO9是可行的,且效果明显.在超声波功率为600 W,经600℃活化的TiO2催化剂用量为0.5～0.7g/L,AEO9水溶液初始质量浓度为60 mg/L,初始pH值为4.0的条件下,降解2 h后,AEO9降解率可达99%以上.     

可见光催化剂Ag_3PO_4/海泡石的制备及降解染料废水性能

以沉淀法、离子交换法和原位法制备了Ag_3PO_4/海泡石复合光催化剂,采用XRD、FTIR、UV-Vis-DRS对其结构进行了表征,以可见光驱动催化降解日落黄染料为探针反应,考察了制备方法对催化剂光催化性能的影响。结果表明:Ag_3PO_4与海泡石成功复合并产生了协同作用,催化剂中Ag_3PO_4均为立方晶型,部分Ag_3PO_4进入了海泡石层间,改变了其晶面有序性并拓宽了层间距,海泡石对Ag_3PO_4的复合提高了Ag_3PO_4的稳定性和光催化活性;其中,离子交换法制备的光催化剂中Ag_3PO_4与海泡石的复合程度最高,Ag_3PO_4稳定性最强,光催化活性最好,在可见光驱动下,该催化剂对50 mg/L的日落黄降解率可达97.16%,并且对其他3种50 mg/L的染料废水的降解率也在86%以上,此外,该催化剂再生2次后仍保持良好的活性和稳定性。     

Ag_x/Zn_((1-x))BiVO_4光催化氧化罗丹明B废水研究

为更好地处理色度高,有机污染物浓度大,可生化性差的染料废水,采用自制的Ag_x/Zn_((1-x))BiVO_4为光催化剂,氙灯为光源,研究了催化剂Ag_x/Zn_((1-x))BiVO_4对可溶性染料罗丹明B废水的光催化降解情况.试验考察了Ag与Zn的不同配比、催化剂用量、溶液的pH值和光照时间等对罗丹明B光催化降解过程的影响,并对反应动力学做了初步探讨.结果表明,模拟太阳光照射下,罗丹明B质量浓度为5 mg/L、催化剂(Ag_x/Zn_((1-x))BiVO_4)用量为1 g/L、pH值为2.0、反应时间为30 min条件下,罗丹明B的脱色率达99.7%.与P_(25)-TiO_2催化剂对罗丹明B废水的降解情况进行了比较研究,表明Ag_(0.6)/Zn_(0.4)BiVO_4具有较好的光催化活性,可用于染料类废水的处理.动力学拟合结果表明,该光催化反应近似为一级动力学,其动力学方程为y=-3.06353-0.02146x.     

一种复合催化剂及其光催化降解煤矿瓦斯的性能研究

为提高催化剂光催化降解煤矿瓦斯效率,运用溶胶-凝胶浸渍过程将具有优异吸附性能的活性炭颗粒引入催化剂,制备了新型复合催化剂Ga2O3/AC。采用XRD、SEM、N2吸附等方法对新型复合催化剂的结构形貌及比表面积进行理化表征,验证了复合催化剂制备方法的可行性。同时以真空紫外灯为光源,进行光催化氧化降解瓦斯的模拟实验,对比考察Ga2O3、活性炭颗粒及复合催化剂的光催化活性。结果表明,相比单一Ga2O3,复合催化剂光照时间为180 min后对甲烷的降解率提高了13%,达到100%去除率。     

Fenton法对合成制药废水的预处理试验研究

采用Fenton法对某合成制药废水进行了预处理试验研究,考察H2O2、Fe2+投加量及反应时间对废水CODCr、色度、NH4+-N去除效果的影响,重点分析了反应体系中有毒难降解有机污染物的变化情况。结果表明,当H2O2(30%)投加量为2%(体积分数),FeSO4.7H2O投加量为400mg/L,反应时间为60min时,废水CODCr、色度的去除率分别为67.73%和40.05%。通过GC-MS分析发现,该废水中含有多种脂类和苯环类等难降解有机污染物质,Fenton反应过程中出现了醇、酯、有机酸等较易降解的中间产物,随着反应的进行废水中苯环类、脂类等大分子有毒有机物得到大幅削减,废水的生物毒性大大降低,BOD/COD值由0.18上升至0.48,可生化性明显提高。     

成型羟基磷灰石负载TiO_2光催化剂的制备及其降解甲基橙性能

本研究采用均匀沉淀法,用磷酸和硝酸钙制备出羟基磷灰石(HAP)粉末,冷压成型、烧结,得到块状HAP催化剂载体;采用改性溶胶凝胶法制备出Ti O2凝胶,再用浸渍-煅烧的方法,制备出成型HAP负载Ti O2光催化剂(Ti O2/HAP),该催化剂应用于甲基橙溶液的光催化降解。探讨了负载次数、初始浓度、初始p H值等因素对反应的影响。结果表明,试验条件下,催化剂的负载次数以3次为宜;Ti O2/HAP催化剂上甲基橙的降解符合一级反应动力学,酸性和强碱性条件下,甲基橙降解较快;所制备的Ti O2/HAP催化剂稳定性好,具有较好的应用前景。     

固体高分子膜电解法(SPE)处理苯并红紫4B废水的研究

采用固体高分子膜作隔膜,以Pt网上附着的β-PbO2作催化剂,建立了一个高效的催化电解装置(SPE).用此装置处理难降解的苯并红紫4B模拟染料废水,苯并红紫4B的质量浓度为0.1 g/L.结果表明,此法对苯并红紫4B废水的色度和TOC具有良好的去除效果,催化电解过程中产生的原子氢对染料分子中发色键的破坏起决定性作用,当电流密度为0.24 A/era2、电压为3.9 V时,对染料苯并红紫废水,处理120min后,废水的色度明显下降,由处理前的红色变为几乎无色,TOC的去除率为42%,SO42-的生成率为78%.催化电解是染料废水绿色降解的重要途径之一.     

电-多相催化氧化法处理桉木CTMP模拟废水

提出一种基于复极性固定床反应器的有机废水处理新技术--电-多相催化氧化技术,用于桉木CTMP模拟废水的处理.以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备活性组分为氧化铜的催化剂,用于实验废水的处理.结果表明,在一定的操作条件下,E-HCR(电-多相催化体系)对鞣酸的降解效果明显好于传统的BPBC(复极性固定床电解槽).在外加电压20V、支持电解质质量浓度1000mg/L、pH值为5.35的条件下.降解初始质量浓度为100 mg/L的鞣酸,去除率大于90%.鞣酸降解前后的紫外和红外光普分析表明:鞣酸经电-多相催化氧化处理后,分于中的酚羟基显著减少,分子中的大部分苯环结构开环降解成小分子物质.研究表明所研制的催化剂对鞣酸的电化学降解有很好的催化效果.     

新型类Fenton催化剂表征及其降解染料废水的试验研究

钴基和铜基类Fenton催化剂是近年来的研究热点,对新型类Fenton催化剂进行SEM,EDS,XPS表征,得知催化剂中的金属元素主要为钴和铜。通过单因素分析法,研究影响该催化剂处理甲基橙模拟废水效果的因素。结果表明:该催化剂在pH为3~9的范围内均表现出较好的催化降解能力;当双氧水的添加量达到20 mL/L时,催化降解能力不再增加;催化剂的投加量影响催化降解能力达到最大的时间;此外,双氧水的投加方式影响降解所需的时间而对最终的处理效果影响不大。     

雾化—多相协同臭氧氧化处理硝基苯废水的研究

<正>采用自制装置对硝基苯进行降解研究。通过对自制装置中工艺的优选和对臭氧利用率的研究表明,雾化一多相协同臭氧氧化处理硝基苯废水工艺具有协同效应。臭氧利用率为93.1%,硝基苯降解率达到95.6%。体系中有少量过氧化氢残余,对硝基苯的降解是一个以羟基自由基为主的氧化反应。利用臭氧降解难降解有机废水的方法,提高这有机污染物的     

仿酶型Fe_3O_4/焦炭非均相降解P-NP研究

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶型Fe_3O_4/焦炭,并将其作为非均相类Fenton催化剂用于对硝基苯酚(P-NP)废水的降解;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对样品进行表征。表征结果表明,Fe_3O_4牢固地负载在焦炭上,并有利于Fe_3O_4的分散及粒径的减小。实验结果表明,催化剂降解P-NP的最佳条件为:催化剂投加量1.2 g/L,[H2O2]=30 mmol/L,p H=3.0,温度30℃,P-NP的去除率达到99%。Fe_3O_4/焦炭结构稳定,可再生使用。