石墨相氮化碳协同UV-H_2O_2光催化降解亚甲基蓝

以三聚氰胺为前驱体,经热解—回流法制备了石墨相氮化碳(g-C3N4),采用XRD、FTIR、SEM、EDS、PL等技术对g-C_3N_4进行了表征。研究了g-C_3N_4在UV-H_2O_2体系中对废水中亚甲基蓝(MB)的光降解效果。实验结果表明,UV+g-C_3N_4催化剂+H_2O_2体系能协同降解MB,在初始MB质量浓度为20 mg/L、初始废水p H为5、废水体积为250 mL、g-C_3N_4加入量为0.10 g、H_2O_2浓度为0.4 mmol/L、反应温度为25℃的优化工艺条件下,紫外光照射70 min时MB脱色率达98.32%。g-C_3N_4催化剂具有较好的重复使用性能,使用5次后MB脱色率仍保持在95.10%。     

没食子酸生产废炭渣的处理

采用热水洗涤法回收没食子酸生产废炭渣中的没食子酸,过滤炭渣经热再生处理得到热再生活性炭。研究了热水洗涤法回收没食子酸和热再生法再生活性炭的最佳工艺条件。实验结果表明,热水洗涤法回收没食子酸的优化工艺条件:废炭渣质量与热水体积比为0.15g/mL,热水洗涤时间为60min,热水洗涤温度为60℃。在此最佳工艺条件下,没食子酸回收量达52mg/g。热再生法再生活性炭的最佳工艺条件为:热再生温度500℃,热再生时间120min。在此条件下制备的热再生活性炭对亚甲基蓝的吸附量达168mg/g,热再生活性炭平均得率为57.1%。     

煤质活性炭的制备及其在烟气脱硫中的应用

以烟煤为原料,采用气体活化法制备活性炭,并将其用于烟气脱硫。制备活性炭的最佳工艺条件:碳化温度为600℃;碳化时间为1.0h;活化温度为900℃;活化时间为1.5h;水蒸气流量为406mL/min。活性炭的硫容随SO2、O2和水蒸气的体积分数的增加而增加;随反应器床层温度升高,活性炭的硫容先升高后下降。在床层温度为80℃,SO2、O2和水蒸气体积分数分别为0.5%、5.0%和12.0%,N2为载气的条件下,活性炭的硫容最大,为72.3mg/g。     

纳米MnO_2/Fe_3O_4对镉离子的静态吸附

采用水热合成法将Mn O_2包覆于纳米Fe_3O_4的表面,制备出纳米Mn O_2/Fe_3O_4,并将其用于含镉溶液的吸附。考察了吸附效果的影响因素,并研究了纳米Mn O_2/Fe_3O_4的重复使用性能。实验结果表明:在初始镉离子质量浓度为10 mg/L、吸附剂投加量为4 g/L、吸附温度为20℃、溶液p H为6.0、吸附时间为12 h的条件下,镉离子去除率由使用纳米Fe_3O_4时的3%增至使用纳米Mn O_2/Fe_3O_4时的96%;在初始镉离子质量浓度为50 mg/L、纳米Mn O_2/Fe_3O_4投加量为4 g/L、吸附温度为20℃、溶液p H为6.0、吸附时间为1 h的条件下,镉离子去除率达78%,吸附量为9.7 mg/g;经5次重复使用后,纳米Mn O_2/Fe_3O_4对镉离子的去除率仅比首次使用时降低了10百分点,具有良好的重复使用性能。     

层状氧化物NaCo_2O_4热催化H_2O_2降解亚甲基蓝

采用固相烧结法制备了NaCo_2O_4催化剂,构建了NaCo_2O_4-H_2O_2热催化体系降解亚甲基蓝(MB)。XRD和SEM表征结果显示,合成的NaCo_2O_4催化剂具有良好的稳定性。NaCo_2O_4对H_2O_2具有良好的热催化性能,反应温度越高,反应速率常数k越大,该催化反应符合一级动力学方程。NaCo_2O_4-H_2O_2体系对MB具有较好的降解效果,在反应温度为50℃、NaCo_2O_4加入量为50 mg、MB溶液加入量为100 mL、MB初始质量浓度为30 mg/L、H_2O_2加入量为1.00 mL的最优条件下,反应340 min时,MB降解率达87.00%;催化剂重复使用三次,MB降解率仍可达85%以上;经捕获剂效果对比实验发现,催化反应体系中存在h~+、·OH等催化活性物种。     

废弃中密度纤维板制备活性炭

以磷酸为活化剂、废弃中密度板木粉为原料制备活性炭(AC),采用正交实验得出制备AC的最佳工艺条件:磷酸质量浓度为813.43 g/L,浸渍比(木粉与磷酸的质量比)为4.5:1,浸渍时间为12 h,活化温度为500 ℃,活化时间为2 h.在此条件下AC得率为40.67%,碘吸附值为934.56 mg/g,亚甲基蓝吸附值为172.5 mg/g,焦糖脱色率为100%.采用3 g AC处理150 mL实际水样,COD去除率为84.50%,NH_3-N去除率为61.70%,色度去除率为86.88%,浊度去除率为82.80%,悬浮物去除率为80.98%.     

Fe_3O_4@SiO_2复合气凝胶的制备及其对刚果红的吸附

以Fe Cl_3·6H_2O和正硅酸四乙酯为原料,通过溶胶-凝胶法结合醇溶剂热法制备了Fe_3O_4@Si O_2复合气凝胶。采用XRD,FTIR,SEM,EDS等技术对Fe_3O_4@Si O_2的结构进行了表征。考察了Fe_3O_4@Si O_2对刚果红溶液的吸附性能。表征结果显示,Fe_3O_4@Si O_2复合气凝胶是由直径为10~20 nm的近球形颗粒组装而成的具有三维网络结构的纳米材料,比表面积为457.93 m~2/g,平均孔径为10.7 nm。在溶液p H为5、吸附时间为35 min的最佳工艺条件下,采用Fe_3O_4@Si O_2吸附处理质量浓度为10 mg/L的刚果红溶液,刚果红去除率为99.39%,此时溶液中刚果红的质量浓度仅为0.052 mg/L。Fe_3O_4@Si O_2复合气凝胶吸附刚果红后具有较好的解吸和再生能力。     

g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6复合光催化剂的制备及其光催化活性

通过水热合成法和液相沉积法制备g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6复合光催化剂,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、氮气吸脱附、紫外-可见漫反射等技术对其进行表征。研究了可见光下g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6催化降解罗丹明B(Rh B)的影响因素,并对其光催化反应机理进行初步探讨。实验结果表明:g-C_3N_4掺杂量为60%(w)时g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6的光催化活性最高;在60%g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6的投加量为1.00 g/L、初始Rh B质量浓度为2.50 mg/L、可见光照射150 min的条件下,Rh B的降解率达到97.90%;在g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6光催化降解体系中,h~+和·O_2~-是主要活性物种。     

新型热电厂烟气脱硫剂的制备及中试试验

采用乙醇胺、乳酸及乙醇合成了乙醇胺乳酸盐,并将其与水复配制得含水量为15%的乙醇胺乳酸盐离子液体脱硫剂(ELIL脱硫剂),探讨了中试脱硫试验过程中脱硫剂的SO_2吸收性能及重复使用性能。试验结果表明:在长达72 h的吸收过程中,该脱硫剂的硫容(以SO_2计)与吸收时间呈一次函数关系;在硫容达到3.0%左右时,ELIL脱硫剂的黏度达到最大值;以w(SO_2)为0.69%的模拟烟道气连续中试运转72 h,尾气中的SO_2质量浓度远小于50 mg/cm~3,达到GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》的要求;使用5次后,ELIL脱硫剂的饱和硫容基本稳定在4.6%,重复使用性良好;随着重复使用次数的增加,SO_4~(2-)积累量逐次增加,可通过加入Ca(OH)_2除去SO_4~(2-),提高ELIL脱硫剂的脱硫性能。     

Fenton试剂—好氧活性污泥法处理邻苯二甲酸二丁酯废水

采用Fenton氧化—好氧活性污泥法处理邻苯二甲酸二丁酯(DBP)废水,优化了Fenton氧化反应的工艺条件。实验结果表明:在H_2O_2加入量4 g/L、Fe2+加入量200 mg/L、反应温度60℃、废水pH 4、反应时间60 min的最佳工艺条件下,Fenton氧化出水COD为200~250 mg/L,DBP质量浓度约为0.10 mg/L;在污泥质量浓度2 000 mg/L、DO 2~3 mg/L、水力停留时间8 h的条件下,好氧活性污泥法处理出水的COD基本低于50 mg/L,DBP质量浓度约为0.05 mg/L,均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》,可达标排放。     

Fe-Ce双金属氧化物常温脱除低浓度H2S

采用共沉淀法制备了Fe-Ce双金属氧化物脱硫剂,通过XRD、FTIR、N2吸附-脱附和XPS对脱硫剂进行了表征.在常温下对H2S质量浓度为607μg/L的H2S-N2混合气体进行脱硫研究,探讨了Ce与Fe的摩尔比和无水乙醇洗涤对脱硫剂在常温下脱硫性能的影响,考察了脱硫剂的再生性能.实验结果表明:Ce与Fe摩尔比为0.1...     

助剂Ga对V2O5-MoO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响

对V₂O₅-MoO₃/TiO₂脱硝催化剂进行Ga改性处理,制备了一系列不同Ga₂O₃质量分数的V₂O₅-MoO₃-Ga₂O₃/TiO₂脱硝催化剂。采用XRD、N₂-吸附脱附、H₂-TPR、UV-vis、拉曼光谱、NH₃-TPD等手段对催化剂进行表征。结果显示：Ga的添加对催化剂上MoO_x物种的影响不大,但降低了催化剂上VO_x物种的聚合度,从而提升催化剂的还原性能,同时Ga的添加还减少了催化剂的酸性位。当Ga₂O₃质量分数为0.2%时,V₂O₅-MoO₃-Ga₂O₃/TiO₂催化剂的脱硝性能最佳。     

γ-Al2O3负载多金属复合催化剂选择性催化还原烟气脱硝

以γ-Al₂O₃作为载体，先后负载CeO₂，MnC₂O₄，Fe（NO₃）₃，CrO₃，Ni（NO₃）₂，NH₄VO₃等多种金属组分制备γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂，并用于模拟烟气的选择性催化还原脱硝。通过SEM和XRD技术对催化剂进行了表征。表征结果显示：Fe，Mn，Cr的添加能增加催化剂的低温催化活性、提高催化剂的N₂选择性;γ-Al₂O₃对活性金属氧化物的负载效果良好。实验结果表明：各金属化合物的最佳加入量为 w（MnC₂O₄·2H₂O）=20%，w（Fe（NO₃）₃·9H₂O）=15%，w（CrO₃）=10%，w（Ni（NO₃）₂·6H₂O）=5%，w（NH₄VO₃）=10%，w（CeO₂）=5%，w（γ-Al₂O₃）=35%;以在最佳正交实验条件下制得的γ-Al₂O₃负载多金属复合物为催化剂，在脱硝反应温度为205 ℃的条件下，NO转化率为96.7%;γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂经5次重复使用，NO转化率仍可稳定在94%左右。     

α-Fe2O3/AC催化剂的制备及光Fenton反应降解双酚A

采用温和的无模板溶液反应合成了α-Fe₂O₃/AC复合催化剂,作为光Fenton降解双酚A反应的催化剂。通过XRD、SEM、FTIR、DRS、BET、XPS等方法对催化剂的形貌和理化特性进行了分析。结果表明：该催化剂晶型良好,为介孔材料,能够有效吸收和利用紫外光和可见光;该催化剂具有较高的催化活性,稳定性良好;在初始双酚A质量浓度为30 mg/L、溶液pH为4、H₂O₂加入量为320 mg/L、反应温度为40 ℃、催化剂加入量为1.33 g/L的条件下,双酚A降解率可达91.4%。     

CePO4-TiO2固溶体的NH3-SCR活性

采用共沉淀法合成了不同Ce与Ti摩尔比的CePO₄-TiO₂复合材料,利用XRD、TEM、NH₃-TPD和H₂-TPR技术对其物理化学性质进行了表征,并对其NH₃-SCR活性进行了评价。实验结果表明：随着CePO₄含量的增加,催化剂的活性提高;当Ce与Ti的摩尔比为8:2时催化剂的活性最高,230 ℃的NO转化率达到100%,且具有更广的温度窗口,优于纯CePO₄。表征结果显示,CePO₄与TiO₂形成固溶体后,颗粒尺寸较为均匀,强酸位的数量增多,氧化还原性能提升,从而提高了催化剂的SCR反应活性,同时改善了其抗水抗硫性能。     

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。     

吡咯烷酮类离子液体萃取脱除模拟汽油中的噻吩

合成了3种N-甲基吡咯烷酮离子液体([HNMP]FeCl4,[HNMP]CuCl2,[HNMP]ZnCl3),并将其用于模拟汽油(噻吩溶于正辛烷,硫含量1381μg/g)中噻吩的萃取脱除。考察了[HNMP]FeCl4的深度脱硫和重复使用性能。实验结果表明:30℃下3种离子液体脱硫能力的强弱顺序为[HNMP]FeCl4[HNMP]CuCl2[HNMP]ZnCl3;在[HNMP]FeCl4与模拟汽油的体积比为1∶1、FeCl3与[HNMP]Cl的摩尔比为1、萃取时间为60min的优化条件下,单程脱硫率为70.7%,经4级萃取后模拟汽油中的硫含量降至61μg/g、总脱硫率为95.6%;利用真空加热法对[HNMP]FeCl4进行再生,[HNMP]FeCl4使用5次后脱硫率从70.7%降至59.5%,仍保持较好的脱硫性能。