铜基CO-SCR脱硝催化剂试验研究

为提高铜基催化剂的CO-SCR脱硝性能,并降低反应温度,以铜为活性组分,铁为助剂,γ-Al_2O_3为催化剂载体,采用等体积浸渍法制备了一系列Cu-Fe/γ-Al_2O_3型CO-SCR脱硝催化剂,考察了活性组分负载量、助剂成分及负载量、催化剂预处理及烟气工况对催化剂活性的影响,并对催化剂进行了XRD、BET、XPS和AES等表征。结果表明,预处理会使催化剂表面的部分Cu~(2+)转变为Cu~+,有利于反应的进行。铜负载量为5%时催化剂的脱硝效率最高,铁的加入可以明显提高铜基催化剂在较低温度下的脱硝效率,5Cu-3Fe/γ-Al_2O_3催化剂表现出最优的脱硝性能,在450℃下脱硝效率达到99.8%。     

偶氮染料的光汗协同降解及其生成芳香胺的测定

以活性艳红X-3B为目标染料,选择AATCC标准人工汗液在光照条件下进行偶氮染料的降解反应.通过测定降解过程中紫外-可见吸收光谱的变化,表征了光汗协同对偶氮染料降解过程的影响.结果表明,光照与汗液对偶氮染料的降解脱色具有明显的协同作用.汗液中有机组分对偶氮染料的光汗协同降解起主要作用,但汗液中的无机盐组分对偶氮染料的降解脱色有一定的抑制作用.在相同辐照时间下,染料的降解脱色率随辐照强度的增加而增加,光强为2.68 mW/cm~2辐照240 min时,模拟水样中活性艳红X-3B的降解脱色率达35%以上.光汗协同降解反应过程中-lnA_t/A_0与t的关系符合一级动力学方程;反应的速率常数随光强的增加而增大.通过采用纤维膜保护液相微萃取和毛细管电泳联用的方法,实现了活性艳红X-3B光汗协同降解过程中生成苯胺的测定.     

甲基橙废水的常温常压催化湿式氧化实验研究

以Fe、Mn、Cu和Zn的金属氧化物为活性组分,以γ-Al2O3为载体,制备了负载型催化剂,并分别以H2O2和NaClO为氧化剂,对比了在常温常压条件下催化湿式氧化工艺中处理甲基橙模拟废水的效果.结果表明,Fe/y-Al2O3催化剂较其他催化剂表现出较好的催化活性和稳定性,H2O2为适宜的氧化剂.在Fe/γ-Al2O3加入量为10g/L,氧化剂H2O2加入量为5 mL/L的条件下,处理甲基橙质量浓度为500 mg/L的模拟废水,其脱色率和COD去除率在3 h内均能达到70%以上.与传统的Fenton试剂法相比,以Fe/γ-Al2O3为催化剂的催化湿式过氧化氢氧化工艺具有矿化程度高,催化剂易回收再用的优点.     

褐煤腐殖酸吸附脱除废水中活性艳红的研究

采用褐煤腐殖酸吸附脱除废水中染料活性艳红X - 3B,研究了吸附动力学、吸附等温线、腐殖酸投加量和溶液pH值对废水脱色效果的影响.结果表明:褐煤腐殖酸对废水中染料活性艳红X-3B的吸附符合二级速率方程;染料的吸附等温线数据都可用Henry方程、Freundlich方程和Langmuir方程描述;废水中染料脱色去除率随腐殖酸投加量的增大而增大,但去除率的变化随投加量增加而降低;废水中染料脱色去除率随着pH值的减小而增大,直至pH =0.5时,去除率达到最大,为100%.说明在一定的条件下,褐煤腐殖酸对废水中染料活性艳红X -3B有一定的去除效果.     

新生态MnO_2对活性艳红染料废水的处理研究

该研究以高锰酸钾和硫酸锰溶液作为原料,在pH=10.0条件下,采用两种物质混合反应制备新生态二氧化锰。以新生态MnO2作为吸附剂,以活性艳红X-3B为目标物,采用静态吸附实验研究,考察改变pH值、吸附剂投加量、反应时间、反应温度、离子强度等因素对新生态MnO2吸附活性艳红X-3B染料废水性能的影响。该吸附剂作为一种高效、经济的吸附材料对染料废水的脱色处理具有较好的作用。     

H_2O_2/草酸铁络合物对有机染料废水的光氧化脱色

研究了400W高压汞灯下有机染料模拟废水的光氧化脱色,实验结果表明:在近紫外光照射下,H_2O_2/草酸铁络合物能使染料迅速氧化脱色,其脱色速率显著高于UV/H_2O_2光氧化;pH在3左右,脱色效果最佳,pH>4脱色率急剧下降;Fe~(3+)、草酸和H_2O_2的浓度以及温度等因素对染料废水的光氧化脱色率均有较大影响;水溶性的单偶氮染料和双偶氮染料光氧化脱色效果最好。     

催化铁内电解法处理活性艳红X-3B的机理研究

以单偶氮染料活性艳红X-3B作为研究对象,对催化铁内电解方法处理印染废水的脱色及污染物的去除机理进行了研究.结果表明,印染废水脱色及污染物的去除是铁的还原作用、内电解作用及铁离子的吸附混凝作用等一系列过程综合作用的结果,其中内电解还原作用在印染废水的最终降解脱色过程中起到主要作用,铁离子的吸附絮凝作用能有效促进印染废水色度的去除.印染废水脱色及污染物的去除是一个先大量吸跗再进行内电解还原逐步降解的过程.     

微波Sol-Gel制备TiO2的研究及其对活性艳红X-3B的降解

采用微波Sol-Gel法在石英表面制备了负载型TiO2光催化剂,通过紫外吸收光谱和X衍射分析表征了TiO2溶胶的变化过程及锐钛型TiO2的生成。以活性艳红X-3B为模拟污染物进行光催化降解,探讨了微波功率、反应温度和反应时间对微波Sol-Gel法制备TiO2光催化活性的影响。由因素试验确定了最佳工艺条件:微波功率400W,反应温度90℃,反应时间2min。在此条件下制备的TiO2催化剂对活性艳红X-3B溶液进行光催化降解,反应30 min的脱色率达93%,TOC去除率为55%。采用中空纤维膜三相液相微萃取-毛细管电泳(HF-LLLME-CE)联用技术对降解生成的小分子有机物进行了测定。     

电凝聚法脱除高浓度染料废水色度的研究

在不同pH值、板间距、电流强度、通电时间、电流密度、投加食盐量的条件下,研究了电凝聚法对高浓度染料废水的脱色效果,得到了亲水性的高浓度染料活性艳红X-3B染料液脱色的最佳反应条件,为电凝聚法处理染料水的工业化实施提供了有益的参考。     

高级催化氧化法降解4BS模拟染料废水

用煤灰渣加入活性组分复合成催化剂、H2O2作为氧化剂的高级催化氧化法降解4BS模拟染料废水.结果表明,高级催化氧化法可以有效降解4BS.当pH=4、H2O2投加量为0.46 mL/L、反应100 min时,脱色率达98%,同时COD去除率可达83%以上.催化剂运转时间累计达到500 h,脱色率和COD去除率分别保持为98%和83%,未发现有活性下降现象.本研究为染料废水的处理提供了一种经济有效的方法.     

O_3/H_2O_2/Fe~(2+)催化氧化深度处理煤气化废水的研究

采用O_3/H_2O_2/Fe~(2+)均相催化臭氧氧化体系对煤气化废水进行深度处理,并对比了O_3和O_3/H_2O_2氧化体系的氧化效率。考察了连续O_3曝气试验条件下各影响因子对煤气化废水处理效果的影响。结果表明:在各自氧化体系最优条件下,O_3/H_2O_2/Fe~(2+)体系对煤气化废水的氧化效果最佳,其次为O_3/H_2O_2和O_3体系;在反应时间为40min,pH=6.01,O_3、H_2O_2和FeSO4·7H_2O投加量分别为126.2mg/L、57 mg/L和58.26 mg/L条件下,O_3/H_2O_2/Fe~(2+)均相催化臭氧氧化处理煤气化废水后,出水CODCr由126.2 mg/L降到29.1 mg/L,去除率为76.94%,色度、浊度的去除率分别为99.33%、70.64%;废水的BOD5/CODCr由初始0.04提高到0.35,废水的可生化性显著提高。研究表明,O_3/H_2O_2/Fe~(2+)均相催化臭氧氧化体系可以高效地对煤气化废水进行深度处理。     

Ni-ACF催化H_2O_2氧化降解碱性品红废水

以活性炭纤维为载体,Ni2+,Mn2+,Zn2+和Fe2+的硝酸盐为活性组分,采用浸渍法制备了4种负载型催化剂,并以H2O2为氧化剂,碱性品红为目标污染物,用催化湿式氧化法,探讨了催化剂用量、H2O2投加量、染料初始浓度、反应溶液p H值、反应时间和催化剂重复使用等因素对碱性品红脱色效果的影响。结果表明,Ni-ACF较其它催化剂有较好的活性,染料的初始质量浓度为100 mg/L,Ni-ACF的用量为3.2 g/L、H2O2的投加量为20 m L/L、p H值为5.4(原液)时,反应4 h后碱性品红的脱色率达97.7%。催化剂重复使用活性良好,连续使用4次,脱色率仍可达62.5%。     

H_(3+x)PW_(12-x)V_xO_(40)/TiO_2/膨胀石墨的制备及其光催化活性

以钛酸四丁酯和鳞片石墨为主要起始原料,经溶胶凝胶-浸渍法制备了膨胀石墨(EG)负载H_(3+x)PW_(12-x)V_xO_(40)/TiO_2(x=0~4)复合光催化剂,采用SEM,EDS,XRD,FT-IR,UV-Vis进行表征。以紫外、可见光催化降解甲基橙废水评价其光催化活性。结果表明,与H_(3+x)PW_(12-x)V_xO_(40)/TiO_2/EG(x=0,1,3,4)相比,H_5PW_(10)V_2O_(40)/TiO_2/EG因其结构中H_5PW_(10)V_2O_(40)的存在,光生电子-空穴分离速率加快,量子效率提高,光催化活性明显增强。此外,催化剂循环使用4次后,依然保持了较高的活性。     

粉煤灰处理活性艳红KD-8B染料废水的研究

研究了废水的pH值和粉煤灰的投加量对活性艳红KD-8B染料废水脱色效果的影响,并考察了粉煤灰经酸化改性、加热活化和碱化改性后的脱色能力.结果表明：最佳pH值为12.3;未经改性的粉煤灰脱色效果不好且投加量大;碱改性粉煤灰的脱色效果最佳,脱色率可达99.9%以上,对高浓度活性艳红废水,脱色率也能达95%以上.     

铁/镍/炭三元内电解法降解活性艳红X-3B的研究

在传统铁炭二元内电解的基础上,研究了不同条件下投加第三种接触材料镍构成的铁/镍/炭三元内电解体系对活性艳红X-3B染料废水的处理速率和降解效果的影响。实验表明,在ZVI、镍粉和活性炭的质量比为1∶1∶1,X-3B染料废水初始浓度50 mg/L,初始p H值为4,温度20℃的恒温搅拌条件下,三元内电解体系对废水的降解效果要优于二元内电解体系。     

“一锅法”制备Ag/Fe_3O_4及其催化还原对硝基苯酚的性能

以硫酸亚铁和硝酸银为原料,水合肼作为助剂,采用"一锅法"制备了Ag/Fe_3O_4催化剂。用XRD对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂中的Fe_3O_4为纯相,Ag在催化剂中分散较好,催化剂中Ag质量分数大于等于7%时会出现Ag的衍射峰。以硼氢化钠还原对硝基苯酚为模型反应,考察了Ag/Fe_3O_4催化剂的活性,Ag负载量为7%的Ag/Fe_3O_4具有较高的活性。催化剂具有较好的重复使用性,使用10次后活性有一定的下降。     

磁性纳米吸附剂Fe3O4@SiO2-NH2对阴离子染料的吸附研究

为了研究用于印染废水处理的新型高效材料,以3-胺丙基三甲氧基硅烷为偶联剂制备了氨基修饰表面的磁性纳米粒子吸附剂(记为Fe3O4@SiO2-NH2).研究了吸附时间、pH值、染料初始质量浓度和吸附剂用量等因素对其吸附酸性橙Ⅱ(AO Ⅱ)和活性艳红X-3B(X-3B)的吸附效率的影响,测定和分析了吸附过程的热力学和动力学.结果表明,Fe3O4@SiO2-NH2对AO Ⅱ和X-3B的吸附符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学模型.Fe3O4@SiO2-NH2对AO Ⅱ和X-3B的吸附是单分子层吸附为主的化学过程,其吸附容量分别为132 mg/g和233 mg/g.初步研究了通过外加磁场和调节pH值来实现吸附剂和染料的再生和循环使用.     

细长柱形Cu-Mn/Al2O3催化剂的控制合成及其对甲烷催化燃烧的影响

为提高煤矿风排瓦斯的处理和利用效率,采用溶胶-凝胶法控制合成条件以制备三维交联通透型的多级孔道细长柱形Al2O3,并以其为载体用水热合成法制备负载量极低的非贵金属Cu-Mn/Al2O3整体柱催化剂.对催化剂的结构和物理化学性质进行BET、SEM、XRD和XPS表征,并采用微型固定床反应器测试催化剂对低浓度甲烷燃烧的转化效率.结果表明,通过控制模具形状、尺寸以及干燥温度等条件可实现对催化剂形状的控制合成.减小陈化过程的凝胶尺寸和降低干燥过程中的水分和溶剂脱除速率等均可得到细长柱形Cu-Mn/Al2O3催化剂.催化剂负载活性组分Cu、Mn的摩尔比为1∶2时,柱形催化剂的比表面积更高,可达174.5 m2/g,比块状催化剂比表面积高54.8 m2/g;催化剂活性组分负载量极低的情况下,柱形催化剂活性较高,T90为560℃,比块状催化剂低50℃.细长柱形的催化剂内部具有独特的微观孔结构即传质通道,该传质通道有利于催化剂与物料的充分接触以增加反应效率,此外柱形催化剂整体成型具备较高机械强度,因此为实际矿井中用于加快风排瓦斯的燃烧效率的催化剂应用奠定了基础.     

甲苯在负载型铜催化剂上吸附和氧化的原位红外光谱分析

利用原位红外光谱(in situIR)技术研究甲苯在γ-Al2O3、Cu/γ-Al2O3催化剂上的吸附、氧化分解行为.综合考虑了载体和活性组分的作用,分析了甲苯在富氧和缺氧条件下催化剂上的吸附和氧化行为.结果表明,甲苯在催化剂上的吸附较弱,但其中间产物苯甲酸却可以在催化剂表面形成较强的化学吸附,苯甲酸的深度氧化是甲苯深度氧化过程中的速度控制步骤,氧化铜是催化剂中的主要活性组分.     

含钒烧结矿催化脱除烧结烟气NO_X的性能研究

以含钒烧结矿为催化剂,对烧结烟气进行选择性催化还原(SCR)脱硝,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、比表面积与孔隙率测定仪(BET)和X射线衍射仪(XRD)等表征分析含钒烧结矿催化剂的物理化学性质,研究温度、NH3/NO摩尔比、空速、SO_2和H_2O对含钒烧结矿催化剂NO_X转化率的影响,并提出一种新的烧结烟气脱硝工艺。结果表明,含钒烧结矿催化剂的主要活性组分为Fe_2O_3和V_2O_5,在窗口温度为300℃,NH3/NO摩尔比为1,空速为1 000 h-1时,其NO_X转化率可达67%以上;H_2O能促进NO_X的转化,SO_2会降低含钒烧结矿的催化活性,当H_2O和SO_2同时存在时,NO_X转化率明显降低。