TiO2-xNx光催化氧化苯甲酸的研究

采用悬浮态光催化反应体系,以氙灯为光源,自制纳米TiO2-xNx为催化剂,考察了苯甲酸光催化氧化过程中TiO2-xNx质量浓度、反应体系初始pH和苯甲酸初始质量浓度对苯甲酸溶液中TOC去除率的影响。实验结果表明：最佳催化剂质量浓度为0．30g／L;TiO2-xNx的等电点为pH=5．3,在酸性条件下（pH=2．0）更有利于苯甲酸在催化剂表面的吸附,以及光生电子与O2反应生成·OH的进行;随苯甲酸初始质量浓度增加,TOC去除率降低,反应速率也相应地降低。TiO2-xNx比P25型TiO2表现出更强的浓度适应能力。     

TiO2-PTFE光催化膜的制备及性能

以聚四氟乙烯（PTFE）乳液和纳米TiO2粉末为原料,采用无水乙醇为溶剂,经辊压后与不锈钢网结合,制备了多孔固定化TiO2-PTFE光催化膜。膜性能研究结果表明,m（TiO2）：m（PTFE）=4时,光催化反应处理质量浓度为20mg／L的苯甲酸溶液,2h内TOC去除率高达81．3％。通过扫描电子显微镜观察,TiO2-PTFE光催化膜表面平整,且孔隙分布均匀。TiO2最佳负载量为15mg／cm2。在优化反应条件下同悬浮态TiO2光催化反应体系相比,TiO2-PTFE光催化膜对光源有更高的利用率,表现出更佳的催化活性。     

循环式超声强化光催化降解双酚A

设计了一种循环式超声强化光催化反应器,以TiO2作为光催化剂,研究了超声功率、TiO2加入量、循环液流速和空气流量对双酚A(BPA)降解效果的影响。实验结果表明:超声与光催化过程在循环式超声强化光催化反应器中实现了较好的协同效应;在初始BPA质量浓度为20.0mg/L、超声功率为600W、TiO2加入量为7g/L、循环液流速为4.05×10-2m/s、空气流量为200mL/min的条件下,反应150min后,BPA降解率可达90.5%,溶液中剩余BPA质量浓度仅为1.8mg/L,反应240min后TOC去除率可达84.5%。     

H2O2协同TiO2光催化处理模拟苯胺废水

采用TiO2光催化处理模拟苯胺废水.实验结果表明,最佳反应条件为:初始苯胺质量浓度10 mg/L,纳米TiO2加入量100 mg/L,光催化反应时间60 min,废水pH 7.5.加入20 mg/L的H2O2协同TiO2光催化处理苯胺废水,光催化反应24 min后,苯胺去除率达99％.H2O2协同TiO2光催化降解苯胺过程符合二级动力学方程.     

纳米TiO2薄膜光催化降解废水中的苯胺

以钛酸丁酯为原料、无水乙醇为溶剂、硝酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法于500℃制备了3～6层的锐钛矿型纳米TiO2薄膜.以TiO2薄膜为催化剂,紫外灯为光源,通过正交实验确定了光催化降解废水中苯胺的最佳操作条件.实验结果表明:当初始苯胺质量浓度为10 mg/L、光照时间为7h、紫外灯功率为20 W、初始废水pH为8、TiO2薄膜层数为6时,苯胺去除率达到80.00％.     

SO42-/TiO2-WO3光催化氧化邻硝基苯酚

研究了用H2SO4溶液浸渍处理TiO2-WO3，制备SO4^2-／TiO2-WO3催化剂的方法；考察了该催化剂对邻硝基苯酚的光催化氧化性能。TiO2-WO3的最佳处理工艺条件：H2SO4浓度为0．2mol/L，WO3加入量为3％，于550℃焙烧3h。实验结果表明，反应30min后SO4^2-／TiO2-WO3催化剂可使邻硝基苯酚降解97％；邻硝基苯酚的光催化氧化降解过程遵循一级动力学规律。     

氧化钆掺杂二氧化钛催化超声降解甲基橙的研究

用实验室合成的Gd2O3掺杂TiO2为催化剂,以甲基橙超声降解反应为模型,研究了各种因素对Gd2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙的影响。研究结果表明,Gd2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙的效果明显优于非掺杂的锐钛矿型TiO2的情况;在甲基橙溶液pH1．0～3．0、甲基橙质量浓度20mg／L、溶液用量100mL、催化剂用量0．5～1．0g／L的条件下,用输出功率1．0W／cm^2和频率25kHz的超声波照射60min,甲基橙降解率可达98．6％,COD去除率可达99．0％。     

用上流式生物反应器降解甲基叔丁基醚

用上流式生物反应器（UFBR）降解甲基叔丁基醚（MTBE）,研究了水力停留时间（HRT）和进水中MTBE质量浓度对MTBE去除率的影响。实验结果表明：在进水中MTBE质量浓度为25mg／L、HRT为18．6h的条件下,MTBE的去除率为84．13％;在HRT为18．6h、进水中MTBE质量浓度低于15mg／L的条件下,MTBE的去除率达92％以上。UFBR符合Eckenfelder动力学模型。     

含碳纳米TiO2光催化降解甲醇

采用管式光催化反应器,在石英玻璃管壁上涂镀含碳纳米TiO2薄膜,研究含碳纳米TiO2对甲醇气体的光催化降解性能。实验结果表明：随气体流量增加,甲醇降解率呈线性降低;在气体流量为200mL／min、相对湿度为40％、甲醇初始质量浓度为90～170mg／m^3的较佳条件下,甲醇降解率维持在80％以上,最高达85％;在甲醇初始质量浓度为150mg／m^3、气体流餐为200mL／min、相对湿度为40％的条件下,德国Degusa—P25光催化剂对甲醇的平均降解率为89％,含碳纳米TiO2对甲醇的平均降解率为82％,最人降解率为85％。     

用活性炭粒子群电催化反应器处理氯苯和硝基苯生产废水

采用自制的活性炭粒子群电催化反应器对氯苯和硝基苯生产废水进行处理,考察了槽电流、停留时间对氯苯、硝基苯去除效果的影响。在槽电流20-25A、停留时间30min的条件下,氯苯生产废水中的氯苯质量浓度为3．3～109．9mg／L、苯质量浓度为13．1—395．7mg／L时,氯苯和苯的去除率分别在99％和97％以上,TOC和色度的去除率分别在71％和92％以上;硝基苯生产废水中硝基苯、二硝基苯酚、对硝基氯苯的质量浓度分别为4．5—292．3,83．3—348．0,69．5—93．9mg／L时,硝基苯和二硝基苯酚的去除率分别在96％和99％以上,TOC和色度去除率分别在90％和98％以上,对硝基氯苯在出水中未检出。     

Ti-MCM-41分子筛对Cr（Ⅵ）的吸附性能

以发烟硅胶为硅源、钛酸四丁酯为钛源,采用水热合成法制备了一系列不同n（Si）∶n（Ti）的Ti-MCM-41分子筛,采用XRD、UV-Vis、BET及ICP技术对其进行了表征,考察了其对溶液中Cr（Ⅵ）的吸附性能及重复使用性能。结果表明：制备的Ti-MCM-41分子筛保持了MCM-41的介孔结构,但随着Ti含量的增加分子筛的比表面积、孔径和总孔体积均降低;在初始Cr（Ⅵ）质量浓度为100 mg/L、Ti-MCM-41分子筛（投料n（Si）∶n（Ti）为40）投加量为1 g/L、吸附时间为60 min、吸附温度为323 K、溶液pH为6的条件下,Cr（Ⅵ）吸附率可达96.3%;Ti-MCM-41分子筛对Cr（Ⅵ）的吸附符合Langmuir等温吸附模型;Ti-MCM-41分子筛的重复使用性能良好。     

聚乙烯副产物聚乙烯蜡的热解及轻质馏分的GC-MS分析

采用高温模拟蒸馏、红外光谱和热重分析等方法对聚乙烯副产物聚乙烯蜡进行了表征。在间歇高压反应釜中对聚乙烯副产物聚乙烯蜡进行了热解,并通过正交实验考察了热解温度、停留时间和初始压力对液相产物收率的影响。利用GC-MS技术对液相产物轻质馏分(低于200℃)进行了分析。结果表明:聚乙烯副产物聚乙烯蜡主要由长链脂肪烃(C_(14)~C_(70))组成;热解发生的温度范围为175~490℃;热解温度和停留时间是影响液相产物收率的主要因素;液相产物轻质馏分的碳数分布在C_9~C_(20),主要为α-烯烃(占比32.79%)和正构烷烃,其中单体烃含量最高的是1-癸烯(占比8.46%),它是制备高级合成润滑油聚α-烯烃的优质原料。     

改性生物炭对Sb（Ⅲ）的吸附行为及机理

采用氯化铝和高锰酸钾对生物炭进行改性,研究生物炭表面Sb（Ⅲ）的吸附规律及吸附机理。实验结果表明,在固液比为2.5 g/L、pH为4、吸附温度为25 ℃、吸附时间为240 min、溶液初始质量浓度为10.0 mg/L时,BC、Al-BC和KMnO₄-BC对Sb（Ⅲ）的平衡吸附量分别为1.13,2.12,2.98 mg/g。KMnO₄-BC和Al-BC的吸附机理不同,KMnO₄-BC等温吸附曲线符合Langmuir等温模型,吸附动力学过程遵循拟二级动力学方程;Freundlich模型和拟一级动力学方程更适合描述Al-BC对Sb（Ⅲ）的吸附。3种生物炭的吸附过程都以物理吸附为主,同时有化学吸附的参与。BET比表面积与FTIR分析结果表明,Al-BC吸附量大主要得益于比表面积及孔体积的增大。     

磁性纳米γ-Fe2O3/SiO2去除水中亚甲基蓝

以纳米γ-Fe₂O₃为磁性介质制备了磁性纳米γ-Fe₂O₃/SiO₂,并将其用于水中亚甲基蓝的吸附。表征结果显示：制备的γ-Fe₂O₃/SiO₂呈不规则核壳结构,平均粒径为38 nm,比表面积为74.35 m²/g,比饱和磁化强度为55 A·m²/kg。实验结果表明：γ-Fe₂O₃/SiO₂对亚甲基蓝的吸附适宜在中碱性条件下进行,4 h即可达吸附平衡;在初始亚甲基蓝质量浓度为180 mg/L、γ-Fe₂O₃/SiO₂加入量为2 g/L、初始溶液pH为7.0、吸附温度为298 K的条件下,吸附量最高为25.4 mg/g;共存金属离子会降低吸附效率,而少量的腐殖酸则会促进吸附;吸附过程符合准二级动力学方程,颗粒内扩散不是唯一的控速步骤;等温吸附满足Langmuir模型,该吸附是一个物理吸附过程;用乙醇洗涤的γ-Fe₂O₃/SiO₂重复使用4次时仍能保持约80%的原吸附量。     

分子识别作用下光催化降解偶氮染料酸性红GR

合成了β-环糊精(β-CD)与偶氮染料酸性红GR(ARGR)的包结物,并采用红外光谱仪对ARGR、β-CD及β-CD与ARGR的包结物进行了表征,表征结果显示,β-CD与ARGR的包结物的特征峰的峰形和强度与β-CD相似,但峰位有明显的偏移,说明ARGR进入了β-CD空腔与β-CD发生了分子识别作用。采用TiO2作为催化剂,研究了β-CD分子识别后ARGR的光催化降解行为,实验结果表明,在ARGR质量浓度为20.0 mg/L、β-CD浓度为1.8×10-5 mol/L、体系pH为4.0、TiO2加入量为1.0 g/L、光催化反应时间为60 min的条件下,经β-CD分子识别后ARGR的光催化降解率可达100%。     

D401与N-117负载 Fe（Ⅱ）非均相Fenton法催化降解苯酚

分别采用D401和N-117负载Fe（Ⅱ）制备非均相Fenton催化剂,探讨两种催化剂在不同初始溶液pH、初始H₂O₂质量浓度和保存条件下,催化降解苯酚的效果和铁溶出情况。结果表明：两种催化剂均能拓展Fenton反应pH范围;D401负载Fe（Ⅱ）催化苯酚降解速率较快,苯酚降解率随初始溶液pH升高而下降,溶出铁催化的均相Fenton反应是苯酚降解的主要原因;N-117负载Fe（Ⅱ）催化剂苯酚降解速率随初始溶液pH升高而下降,非均相Fenton反应是主要反应过程;初始H₂O₂质量浓度升高能使D401负载Fe（Ⅱ）的溶出总铁质量浓度显著升高,但对N-117负载Fe（Ⅱ）影响很小;水中较高的DO能显著降低两种催化剂的苯酚降解效果。     

联碱厂碳化塔洗水制备磷酸铵镁

采用化学沉淀法,以模拟联碱厂碳化塔洗水为原料,制备磷酸铵镁,并采用SEM和XRD技术对产品的晶形和成分进行分析。通过正交实验和单因素优化实验确定较适宜的反应条件为：反应液pH 9.5,n（Mg）∶n（P）∶n（N）=1.2∶1.1∶1.0,反应温度25 ℃。在此条件下,处理氨氮质量浓度为7 500 mg/L的联碱厂碳化塔洗水,氨氮的利用率为97.4%,制备的磷酸铵镁产物晶形比较规则,呈斜立方正交结构。1 t氨氮质量浓度为7 500 mg/L的联碱厂碳化塔洗水可生产磷酸铵镁0.139 2 t,产品收益约为320.2 元,药剂成本为352.3 元,即废水的处理费用约为32.1 元/t。     

壳聚糖吸附重金属离子的研究进展

综述了,我国近几年来壳聚糖处理含重金属离子废水的研究进展。壳聚糖及其改性产品的吸附性能主要体现在对各种金属离子的吸附上,为了有选择性地吸附某种或某些金属离子,人们通过修饰、交联、接枝等方法对壳聚糖进行了各种改性研究。     

PbO_2复合电极预处理甲苯二胺废水

通过涂覆—热分解法与电沉积法制备了β-PbO_2/α-PbO_2/SnO_2-Sb2O3/Ti复合电极(PbO_2复合电极),采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安法(CV)、线性极化法(LSV)和加速寿命试验对电极进行表征。将PbO_2复合电极用于处理甲苯二胺(TDA)废水,考察了电解质浓度、电流密度对TDA降解效果的影响。实验结果表明:α-PbO_2呈梭状,β-PbO_2呈花菜状,多层结构的PbO_2电极利于提高电极的稳定性和活性;PbO_2复合电极的析氧电位(1.9 V)明显高于TDA的氧化电位(1.28 V),其使用寿命长达486 d;在电流密度为60 m A/cm2、Na2SO4质量浓度为10 g/L、电解时间为240 min的条件下,对COD为4 791.74 mg/L、TDA质量浓度为486.4mg/L的废水进行处理,TDA去除率高达97.3%,COD去除率可达88.1%。     

炭基载体含氧基团对Mn-Ce双金属吸附剂脱硫活性的影响

以无烟煤、烟煤、褐煤以及工业半焦、烟煤半焦为载体,采用超声辅助加压浸渍法制备了Mn-Ce双金属吸附剂。利用固定床装置对吸附剂的烟气脱硫活性进行了评价,并运用BET、XRD和FTIR技术对其进行了表征。结果表明：吸附剂的脱硫活性主要由焙烧后的金属氧化物提供,金属离子本身无脱硫活性;炭基载体中的酯基是影响金属组分脱硫活性的主要因素,酯基在焙烧过程中分解使得金属组分暴露出来,提高了吸附剂的脱硫活性;中等变质程度的烟煤是制备吸附剂的良好载体,含有适量酯基,使得吸附剂表面金属组分分散均匀。