光催化与Fenton试剂对硝基苯酚降解的研究

文章对光催化/Fenton试剂联合降解硝基苯酚模拟废水进行了研究。探讨了硝基苯酚溶液的初始浓度、pH、亚铁离子浓度、双氧水浓度、催化剂量等对对硝基苯酚降解效果影响。结果表明,对于200mL,浓度为100mg/L的硝基苯酚溶液,当加入Fe2+为20mg/L,5mmol/LH2O2,催化剂TiO2为0.6g/L,紫外灯功率为250W且反应40min后,对硝基苯酚的降解率达到约100%。通过对比试验,发现光催化和Fenton试剂对对硝基苯酚的降解起协同作用,并通过GC/MS技术测定中间产物并给出了可能的降解途径。     

Fe—C微电解法＋H2O2组合工艺处理硝基苯废水的实验研究

利用废铁屑对硝基苯废水进行预处理,可以使废水中的硝基苯转化为苯胺,然后在废水中加入H2O2,使H2O2与废水中的Fe^2＋构成Fenton试剂,反应生产OH·自由基,OH·自由基具有强烈的氧化性,将苯胺和硝基苯中的苯环打开,形成断链,再进一步将其矿化分解。     

UV-Fenton法降解对硫磷的机理及动力学

采用UV-Fenton法对对硫磷的氧化消除及动力学规律进行研究,利用气相色谱法测定对硫磷的浓度,以半衰期的大小来表示降解效果;并考察了Fe2+浓度、H2O2浓度以及pH对光解对硫磷的影响.结果表明,UV-Fenton对对硫磷的氧化降解过程符合一级反应动力学;溶液中Fe2+与H2O2浓度对降解反应影响较大,随着浓度的增加对硫磷的降解效果增大,一定程度后呈下降趋势;在pH=3时,对硫磷的降解效果最好,其半衰期可达到0.256 h,一级动力学方程可表示为Ct=4.9652e-2.7 066t.     

UV/Fenton体系中Fe2+/Fe3+的相互转化规律

为了控制UV/Fentan方法中铁元素的用量,合理利用溶解态铁的催化反应过程并提高其降解效率,研究以难生物降解性染料罗丹明B为目标物,通过正交实验和单因素实验确定了UV/Fenton体系的最佳反应条件,并利用一元线性方程模拟了罗丹明B退色反应的的动力学方程.结果显示,当体系的最初pH为3.00,溶液中[Fe2+]=0.180 mmol·L-1、[H2O2]=124.022 mmol·L-1时,UV/Fenton氧化罗丹明B退色符合一级反应动力学方程.研究了总铁含量维持在0.180mmol·L-1、保持紫外光照射、4次向同一UV/Fenton体系中添加1.7mLH2O2,每次反应后Fe2+/Fe3+的循环转化规律和溶液的脱色效果.研究结果表明,每次反应结束阶段(30 min),Fe2+浓度均高于Fe3+浓度,残余液仍具有较强的催化能力,溶液的脱色率达到99.9%;退色反应速率常数始终维持在较高水平,最后一次循环反应结束后,反应速率常数达到0.2547,相对于初始反应速率常数只下降了17%左右.     

Fenton去除废水中甲基多巴的机制及动力学

采用Fenton试剂处理甲基多巴废水的实验结果表明, Fenton试剂能有效地去除甲基多巴及其降解产物引起的COD.不同的Fe2 ﹕H2O2,(摩尔比)下甲基多巴的Fenton反应机理有显著的差异,在高Fe 2﹕H2O2(≥2)时,反应机制是H2O2促进Fe2 的絮凝作用;在中Fe2 ﹕H2O2(=1)时,反应机制是兼有氧化和絮凝沉淀作用;在低Fe2 ﹕H2O2(≤0.2)时,反应机制是氧化作用,包括Fe2 催化H2O2氧化和Fe4 aq高价水合铁直接络合去除.针对低Fe2 ﹕H2O2(≤0.2)时甲基多巴的Fenton反应机制,建立了相应的动力学模型.模型值与实验值吻合良好,误差<10%,说明该反应动力学模型能较好地描述甲基多巴的Fenton去除过程.     

针铁矿催化过氧化氢降解PCB28

以针铁矿（α-FeOOH）为催化剂,在针铁矿与H2O2组成的非均相Fenton体系内对PCB28的降解进行了研究,讨论了针铁矿、H2O2浓度和体系pH对PCB28降解率的影响,并初步揭示了PCB28的降解机理.结果表明,PCB28在非均相Fenton体系中能发生明显的降解作用.PCB28的降解率随H2O2和针铁矿初始浓...     

几种类Fenton试剂的氧化特性及在工业废水处理中的应用

根据文献资料，概述了羟基自由基（·ＯＨ）的性质，系统地介绍了Ｆｅｎｔｏｎ试剂及其几种类Ｆｅｎｔｏｎ试剂Ｈ２Ｏ２＋ｕｖ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）、Ｈ２Ｏ２＋Ｆｅ＾２＋＋ｕｖ、Ｈ２Ｏ２＋Ｆｅ＾２＋＋Ｏ２、Ｈ２Ｏ２＋ｕｖ＋Ｏ２和Ｈ２Ｏ２＋Ｆｅ＾２＋＋ｕｖ＋Ｏ２的氧化特性，并对该领域国内外研究动态及在工业废水处理中的应用状况进行了较为详细的阐述。     

磁性Fen+@GO非均相Fenton催化氧化亚甲基蓝

采用化学共沉淀法制备了磁性Feⁿ⁺@GO（MFGO）纳米复合材料,并将其用于非均相Fenton催化氧化亚甲基蓝（MB）.扫描电镜、透射电镜和光电子能谱分析表明,催化活性粒子（Feⁿ⁺/铁氧化物）成功负载在GO表面.实验研究了pH值、H₂O₂初始浓度、催化剂投加量等因素对MB降解效果的影响.结果表明,H₂O₂、MFGO和H₂O₂+MFGO体系在反应120min后,MB降解率分别达到7.83%、25.58%和99.19%;在优化条件为H₂O₂浓度0.79mol/L、MFGO用量0.75g/L、pH值8时,MB降解率可达99.90%;在pH值为3~11范围内,MB降解率均在99%以上;MFGO经过6次重复使用后对MB的降解率仍可达到95.08%,是一种pH值响应宽、可磁分离回收的新型非均相催化剂.     

针铁矿/H_2O_2体系对染料橙黄Ⅱ光化学脱色的实验研究

以针铁矿(α-FeOOH)为光催化剂,在金属卤灯(λ≥365 nm)照射下,对α-FeOOH与H2O2组成的非均相Fenton体系内橙黄Ⅱ的脱色进行了研究。考察了初始pH值、α-FeOOH用量、H2O2浓度和反应时间对橙黄Ⅱ脱色过程的影响。结果表明,在α-FeOOH用量为0.3 g/L,H2O2浓度为6 mmol/L,pH 3.0时,橙黄Ⅱ的脱色效果最好,光照90 min后脱色率达到99.4%。橙黄Ⅱ的光降解反应动力学符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学方程。对不同时间溶液中的总有机碳(TOC)监测,结果表明体系中橙黄Ⅱ的矿化率较低,通过对溶液中铁(Fe2+和总铁)溶出的测定,说明可能的反应涉及针铁矿表面的铁循环。     

含乐果废水的循环电-Fenton氧化过程及其影响因素

为克服传统Fenton(Conventional Fenton,简称CF)法中存在着Fe2 在反应初始时即被氧化且反应过程中产生大量铁泥(Fe的复杂络合物)的不足,研究了循环电-Fenton(Circulating Electro Fenton,简称CEF-FeRe)法氧化降解自配乐果废水的过程及其各影响因子的作用机制.CEF-FeRe反应所需的H2O2通过蠕动泵缓慢加入到电解池中,而被氧化了的Fe2 又在阴极被还原,使得Fenton反应能持续进行.在乐果浓度为200mg·L-1时,通过多个单因素试验确定最佳CEF-FeRe反应条件为:常温、pH值为3.0、H2O2/Fe2 的摩尔比为10、H2O2的加入量为理论剂量、恒流0.5A.结果表明,在此条件下反应120min后COD去除率为81.67%,乐果在25min内去除率为99.4%.通过测定CEF-FeRe以及CF反应过程中Fe2 和H2O2的变化情况验证了CEF-FeRe反应的机理.动力学研究结果表明.乐果废水的CEF-FeRe反应符合一级动力学反应规律.CEF-FeRe法处理实际乐果废水也可以得到91.16%的乐果去除及68.53%的COD去除,这表明CEF-FeRe法处理乐果废水效率高且运行费用较低的特点.     

Removal of citrate and hypophosphite binary components using Fenton, photo-Fenton and electro-Fenton processes

Both citrate and hypophosphite in aqueous solution were degraded by advanced oxidation processes (Fe2+/H2O2, UV/Fe2+/H2O2, and electrolysis/ Fe2+/H2O2) in this study. Comparison of these techniques in oxidation efficiency was undertaken. It was found that Fenton process could not degrade completely citrate in the presence of hypophosphite since it caused a series inhibition. Therefore, UV light (photo-Fenton) or electron current (electro-Fenton) was applied to improve the degradation efficiency of the Fenton process. Results showed that both photo-Fenton and electro-Fenton processes could overcome the inhibition of hypophosphite, especially the electro-Fenton.     

水中安乃近高级氧化法去除及其产物的毒性评价

在实验室规模下,利用UV、H2O2、UV/H2O2、Fenton和UV/Fenton等高级氧化技术降解安乃近并对其降解产物进行毒性评价.在对各参数(pH值、H2O2投加量、Fe2+投加量、光照时间)优化的基础上,用TOC去除率和降解率对降解效果进行评价.安乃近及其光催化降解中间产物在水溶液中的毒性通过其对普通小球藻的生长抑制作用评价,并以96h的半数效应浓度(EC50)表示.结果表明,UV/Fenton对安乃近的降解率最大(96%),最佳降解条件为pH3,Fe2+、H2O2浓度分别为2,140mg/L.初期降解产物的生物毒性比母体化合物大,其EC50达到最小值(13.65mg/L),随降解时间的延长,EC50值逐渐增大,在180min为44.07mg/L,小球藻生长状况良好,表明含低浓度安乃近的水溶液经过UV/Fenton法处理后对水中生物已不具有危害作用.     

Fenton试剂氧化降解腐殖酸动力学

研究了Fenton试剂氧化降解腐殖酸废水的过程及动力学.结果表明,Fenton法能通过氧化和混凝作用有效去除腐殖酸,其中氧化降解速率主要与Fenton试剂投量、腐殖酸初始浓度和初始pH值有关,且氧化作用主要发生在反应前60 min.在pH为4.0,[Fe2+]0为5～40 mmol.L-1,[H2O2]0为40～120 mmol.L-1,[HS]0为250～1 000 mg.L-1,温度为278～318 K的实验范围内,反应初始阶段腐殖酸的氧化降解符合表观反应动力学模型.模型值与实验值吻合良好,说明该反应动力学模型能较好地描述Fenton氧化降解腐殖酸过程.Fenton氧化降解腐殖酸的初始反应活化能Ea为14.9 kJ.mol-1,说明反应较易进行.动力学模型的反应总级数为2.34,其中H2O2的反应分级数(0.86)高于Fe2+的分级数(0.47),表明H2O2浓度比Fe2+浓度对Fenton氧化降解反应的影响大.     

悬浮态TiO_2光催化降解苯系物的方法研究

以高压汞灯为光源 ,在TiO2 粉末悬浮体系内 ,系统地研究了光照时间、光照距离、催化剂用量、苯系物浓度和溶液pH、空气流量、H2 O2 浓度、Fe3+ 浓度等因素对模拟水样中苯系物的光催化降解效率的影响。研究结果表明 ,当光照时间为 2 0min、光照距离为 6cm ,TiO2 用量为 4 0 0mg L、pH =7、苯系物浓度为 10 0mg L ,空气流量为 4 0 0mL min,苯系物降解率可达 93% ,添加H2 O2 与Fe3+ 能增加苯系物的降解率 ,当H2 O2 浓度为 6mmol L ,Fe3+ 浓度为 0 2mmol L ,苯系物可完全降解。实验测定精密度RSD为 0 5 %。     

二茂铁催化光助非均相类Fenton氧化法处理含罗丹明B废水

采用二茂铁(Fc)替代UV/Fenton体系中的催化剂Fe2+,构建了一个新的UV/H2O2/Fc非均相Fenton反应体系,研究了该反应体系对含罗丹明B模拟废水的脱色性能.结果表明,Fc对水中UV/Fenton反应具有良好的催化活性,对罗丹明B起氧化作用的主要物质是·OH和其他活性物质.对水中罗丹明B的氧化脱色反应的催化性稳定,对Fc重复回收利用3次后对模拟废水仍有99%以上的脱色率;UV/H2O2/Fc体系处理罗丹明B的最佳工艺条件是H2O2的浓度为1.5′10-2mol/L,Fc的投加量为0.13g/L,初始pH值在2~6之间.证实了Fc作为光助非均相Fenton体系催化剂的可能性.     

Fenton试剂预处理皂素废水的研究

采用Fenton试剂絮凝氧化法预处理皂素废水,考察了H2O2投加量、FeSO4·7H2O投加量、pH值和搅拌时间4个因素,研究其对废水中COD去除效果的影响,实验结果表明反应的最佳条件为：pH为4,H2O2投加量为18mL/L,FeSO4·7H2O投加量为7g/L,搅拌时间为45min,对COD的去除率可达到42.60%。     

TiO2及负载Fe(Ⅲ)可见光催化H2O2降解扑草净的协同效应

以TiO2P25(TIO-P25)及Fe(NO3)3为前驱物制备TiO2负载Fe3+多相催化剂Fe/TIO-P25,研究Fe/TIO-P25可见光催化H2O2降解扑草净的协同效应.XRD、XPS、EDS及SEM结果表明,Fe元素以Fe2O3形式高度分散于TiO2表面,负载量约1.5%(wt%),未对TIO-P25的粒径及形貌产生明显影响,Fe/TIO-P25的粒径约20~40nm;光催化结果表明,Fe/TIO-P25能可见光催化H2O2降解扑草净,反应30min降解率达100%,远大于TIO-P25的催化活性,负载Fe与TIO-P25之间存在明显的协同效应;通过对反应体系的荧光光谱分析显示,扑草净的降解涉及较单纯羟基自由基(·OH)过程更为复杂的反应机理.     

微波辅助芬顿试剂降解联苯胺废水的研究

对微波/芬顿试剂联合降解联苯胺废水进行了研究。考察了亚铁量、双氧水量、联苯胺初始浓度、微波功率、pH以及处理时间等因素对联苯胺降解效果的影响。结果表明,对于100mL,100mg/L联苯胺溶液,当加入1.0mL20mmol Fe2+,1.0mL30%H2O2,调节微波功率至460W,反应12min后,联苯胺降解率达到88.9%。通过对比试验,发现微波、芬顿试剂对联苯胺的降解起协同作用。     

非均相催化氧化处理活性艳红染料废水

以粉煤灰作为载体,制备了非均相催化剂。研究了非均相催化氧化处理98mg·L^-1活性艳红模拟染料废水的实验效果。实验结果表明,在催化剂投加量40g·L^-1、30％的H2O2投加量3mL·L^-1、pH值4、处理时间10min的最佳处理条件下,非均相催化体系对活性艳红染料的脱色率达到98．21％。对比均相催化氧化法,非均相催化氧化技术提高了对活性艳红染料的脱色率,缩短了反应时间,提高了H2O2利用效率,扩大了pH值范围,改进了Fe^2＋流失的不足。     

微波耦合类Fenton处理水中对硝基苯酚

针对对硝基苯酚环境危害大、难生物降解的特点,为克服传统Fenton适用pH范围窄的缺点,制备了CuO催化剂,并对微波耦合类Fenton氧化对硝基苯酚溶液进行了实验研究,考察了H2O2投加量、催化剂投加量、微波功率、辐照时间、溶液初始pH对PNP去除效果的影响.结果表明,在H2O2和催化剂投加量分别为0.06mol/L和0.3g/L,微波功率125W,不调节溶液初始pH(约为6)的条件下,初始浓度为50mg/L的PNP溶液反应6min去除率达92%, TOC去除63%.比较不同氧化体系,得到微波能够增大微波耦合类Fenton体系中?OH的生成量,从而提高对PNP的去除率.实验表明,CuO催化微波耦合类Fenton作为一种新型类Fenton反应,能克服传统Fenton适用pH范围窄的局限性,并且显著提高反应效率,拓展了Fenton反应在废水处理中的应用.