新型可见光催化剂BiVO4降解中成药制药废水

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,采用水热法制备了新型可见光BiVO4催化剂,并用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS)对产品进行了结构表征,并将其应用于光催化降解中成药制药废水降解反应中,通过正交实验和单因素分析,考察了催化剂用量、空气流量、溶液pH值和助氧化剂H2O2对制药废水COD去除率、脱色率的影响。实验结果表明,水热产品属于单斜晶系BiVO4,其带隙能为2.41 eV,并具有良好的可见光催化活性。对于经10倍稀释的制药废水,BiVO4添加量为2 g/L,通氧量为120 L/h,助氧化剂H2O2添加量为1 mL,不改变废水pH值,在400 W金属卤化物灯离液面11 cm照射反应180 min的条件下,制药废水的COD去除率为94.3%,脱色率为95.6%,得到了较好的降解。     

粉煤灰负载铁离子催化氧化活性黄染料废水

以粉煤灰为载体,制备铁/粉煤灰负载型催化剂,并利用该催化剂催化H2O2氧化降解活性黄染料废水,探讨了H2O2投加量、催化剂投加量、染料初始浓度和初始pH值等因素对染料废水COD去除率和脱色率的影响。结果表明,当染料废水COD初始浓度为200 mg/L,初始pH值为1.7,投加0.5 g/100 mL催化剂及加入1.0 mL浓度为1.13 mol/L的H2O2溶液时,处理效果最好,此时染料废水的COD去除率和脱色率分别达到63%和99%,并且废水的可生化性得到很大的提高。利用该负载催化剂能够有效地减少活性黄染料废水中Fe3+的残留量。     

CuO/C-Al_2O_3催化剂处理印染废水的试验研究

采用浸渍—焙烧法制备了CuO/C-Al2O3催化剂,以H2O2为氧化剂,考察催化剂投加量、氧化剂投加量、pH、温度和反应时间等因素对印染废水中色度和COD去除效果的影响。结果表明,利用CuO/C-Al2O3可有效提高H2O2对印染废水的处理效果,COD的去除率可达到82%,色度的去除率可达到98%;本试验装置最佳的处理条件为反应温度60℃、pH 4、H2O2投加量80 mL/L、催化剂投加量40g/L、反应时间60min。     

混凝吸附及化学氧化深度处理焦化废水

以蒙脱石、凹凸棒石、次氯酸钙和PAC、PAM为基本材料，对焦化废水二级生化出水进行深度处理。实验结果表明：蒙脱石与凹凸棒石以4：1的比例配合使用，可明显提高焦化废水中COD和色度去除率；采用次氯酸钙作为氧化剂，可进一步提高焦化废水的脱色率和COD去除率，处理间差异达到极显著和显著水平；去除COD的最优实验条件为：粘土矿物（蒙脱石：和凹凸棒石=4：1）添加量4．0g／L、氧化剂（次氯酸钙）添加量1．0g／L、絮凝剂（聚合氯化铝：聚丙烯酰胺=15／1）添加量0．15g／L，处理后色度去除率达到97．0％，COD去除率达到69．1％；脱色的最优实验条件为：粘土矿物添加量4．0g／L、氧化剂添加量1．0g／L、絮凝剂添加量0．2g／L，处理后色度去除率达到98．5％，COD去除率达到66．4％。     

H2O2处理酸性大红GR染料废水的研究

通过对废水pH值、H2O2用量、催化剂用量、反应时间、反应温度等工艺条件的考察,确定了H2O2催化氧化处理酸性大红染料废水的最佳工艺条件pH 4、H2O2用量6 mL/L、催化剂用量3 g/L、反应时间100 min、反应温度70℃.在该条件下,COD和色度的去除率分别为76.7%和99.4%;通过反应前后的紫外-可见光光谱分析表明,H2O2催化氧化处理酸性大红GR染料废水有比较好的效果,为该工艺处理酸性大红GR染料废水提供了科学依据.     

混凝辅助电化学法处理橙黄G染料废水

以石墨板为阳极，研究了电化学氧化法对橙黄G染料废水的降解效果。比较了在NaCl、Na2 SO4以及NaCl与FeSO4·7H2O组合的支持电解质体系中的处理效果，同时考察了电压、初始pH、电解质浓度、电极间距和电解时间等因素对废水中橙黄G脱色率及COD去除率的影响。研究结果表明，橙黄G的脱色主要是活性氯的氧化作用，橙黄G分子的矿化可能主要是电解过程中产生的·OH的作用，FeSO4·7H2O的加入增加了混凝作用，使得处理效果进一步提高。最佳脱色条件下橙黄G脱色率和COD的去除率分别为97．6％和56．3％，B／C（BOD／COD）由0．09提高至0．41，可生化性有较大改善，并且随着降解时间的增加，COD去除率逐渐升高。此结果表明，橙黄G废水COD的去除相对于脱色存在滞后性。     

Fe（Ⅱ）EDTA／H2O2电催化降解甲基橙模拟废水的研究

在无隔膜电解槽中，采用SPR（Ru—Ir—TiO2）为阳极，石墨为阴极，考察了Fe（Ⅱ）EDTA／H2O2电催化降解甲基橙（methylorange）模拟废水的影响，发现EDTA很大程度上促进了类电Fenton试剂对甲基橙模拟废水的降解。实验研究表明，在外加电压为5．0V，EDTA：Fe2＋=2：1（摩尔比，Fe2＋=40mmol／L），H202=48mmot／L，电解质Na2SO4=40mmol／L，废水pH值为（6．5±0．1）的条件下，降解260mg／L的甲基橙模拟废水90min，EDTA的加入可以使甲基橙模拟废水的脱色率由29．5％上升到78．4％，COD由571．429mg／L降至80mg／L，COD的降解率为86％，EDTA在此过程中既是催化剂又是反应物，可有效避免EDTA带来二次环境污染的可能性。     

UV/Fenton法处理间-甲酚废水

利用UV/Fenton工艺对模拟间-甲苯酚废水进行了处理,研究了H2O2加入量、FeSO4加入量、pH、原水初始COD值、环境温度、反应时间等因素对COD去除率的影响.实验表明：间-甲苯酚浓度为100mg/L、初始COD值251 mg/L的废水,在30℃下,pH为4.Q,[H2O2]/[Fe^2＋]=15（质量浓度比）,紫外灯照射3 h后,COD去除率达86.3%,若再经Ca（OH）2絮凝沉降,则COD去除率提高到92.6%.同时,对Fenton及UV/Fenton的处理效果进行了比较,实验表明：UV/Fenton的处理效果明显优于Fenton法.     

Fenton试剂法预处理发酵甘油生产提取废水

采用Fenton试剂预处理高浓度难降解发酵法甘油生产提取废水。研究了pH、Fe2 + 、H2 O2 、反应时间和H2 O2 投加次数对废水COD去除效果的影响。结果表明 ,通过Fenton试剂氧化可使废水中的COD值从 135 0 0mg/L降至 4 0 30mg/L ,COD去除率达到 70 1%。废水的BOD5/COD值从 0 2 0 2提高至 0 5 6 8,可生化性得到较大提高 ,为后续处理创造了条件。研究成果为发酵法甘油生产提取废水的预处理提供了一种非常有效的方法。     

微波强化Fenton/活性炭工艺处理制药废水的影响因素

为了研究微波强化Fenton/活性炭工艺处理高浓度制药废水的影响因素,以阜新某集团公司生产制药原料排出的废水为研究对象,利用静态实验,采用混凝-微波强化Fenton/活性炭工艺对高浓度制药废水进行实验。实验用水为100 mL、COD为576~1 440 mg/L的制药废水,当活性炭投加量为2 g,H2O2投加量为3/4Qth,pH值为5,微波辐照功率和时间分别为500 W和7 min时,COD去除率可达到92.6%,出水COD在42.6~106.6 mg/L范围内。实验结果表明,活性炭的投加量、H2O2的投加量、pH值、微波辐照功率和辐照时间对微波强化Fenton/活性炭工艺的处理效果影响都较显著。     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H4SiW12O40/TiO2/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H4SiW12O40/TiO2/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明,在中性条件下,H4SiW12O40/TiO2/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

Fe^3＋掺杂TiO2/凹凸棒复合材料的光催化性能

采用酸催化的溶胶-凝胶法制备了一系列Fe^3＋掺杂TiO2/凹凸棒（Fe^3＋-TiO2/ATP）复合光催化剂材料。在可见光条件下,以亚甲基蓝（MB）溶液的光催化降解反应,评价了样品的光催化性能,研究了TiO2负载量、Fe^3＋掺杂量和焙烧温度对复合材料光催化性能的影响。在单因素实验的基础上,采用正交实验设计（L25（53））优化了催化剂的制备条件。光催化实验结果表明,MB在复合材料上的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood（L-H）动力学模型。正交实验结果表明,当TiO2负载量为15%、Fe^3＋掺杂量为0.5%和焙烧温度为550℃时,得到的复合材料对MB的光催化降解效率最佳,测得表观反应速率常数kapp为6.09×10^-3min^-1,反应4 h后MB的降解率（Dt）可达75.88%,相同实验条件下与P25（1.51×10^-3min^-1）相比较,反应速率提高了4.03倍,降解率提高了45.05%。另外,复合材料的沉降性能优于P25,易于分离,是一类有应用前景的复合光催化剂。敏世雄王芳魏立强王永生冯雷佟永纯韩玉琦     

复合型CoO／TiO2光催化剂降解亚甲基蓝动力学研究

以钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶凝胶法，制备了CoO掺杂的TiO2光催化剂。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外可见漫反射（UV—visDRS）对催化剂进行了分析、表征。以中压汞灯为光源，研究了亚甲基蓝（MB）在CoO／TiO2微粒水悬浮液中的降解动力学。结果表明：所制备的催化剂活性组分主要是锐钛矿型的二氧化钛和CoO固溶体，粒径为25～30nm，分布均匀。亚甲基蓝的光催化降解动力学满足一级动力学，在一定的浓度范围内，反应速率常数随初始浓度增大而减少，适当的掺钴量可以有效地提高TiO2光催化活性，其最佳掺杂量重量百分比为0．25％。     

粉煤灰沸石负载Ce^3＋／TiO2光催化降解水中的菲和荧蒽

以钛酸四丁酯为前驱体，粉煤灰合成沸石为载体，采用溶胶-凝胶方法，在低温条件下制备了稀土铈掺杂的TiO2光催化剂。利用SEM—EDS、XRD、FTIR对催化剂进行了分析和表征。以高压汞灯为灯源，对多环芳烃菲、荧蒽的降解进行了研究。实验考查了稀土铈掺杂质量分数、催化剂用量、溶液pH、目标物初始质量浓度等因素对光催化降解的影响，研究了其光降解动力学。结果表明，当稀土铈含量为0．5％，催化剂用量为3g／L，pH偏碱性时，催化效果最佳。光催化反应符合Langmuir—Hinshelwood动力学规律，菲、荧蒽的降解过程符合一级反应动力学，反应速率常数分别为0．0126min^-1，0．0099min^-1。     

TiO_2胶体光催化降解罗丹明B染料

TiO2胶体从钛氧有机物水解制备,表征的方法有：X射线衍射光谱（XRD）、激光散射粒径分布、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子谱（XPS）和透射电子显微镜（TEM）。利用罗丹明B染料分子作为探针分子研究TiO2胶体的光催化活性,分析了pH、催化剂用量、外加氧化剂（H2O2）用量及罗丹明B初始浓度对TiO2胶体光催化活性的影响。结果表明：制备的TiO2胶体粒子平均粒径为13.8 nm（激光散法测定）,光催化降解罗丹明B染料的反应属于一级动力学反应,可以用Langmuir-Hinshewood模型加以描述,反应速率常数k1为0.08413 mg/（L.min）,平衡吸附常数k2为1.5305 L/mg;在pH为6,TiO2胶体用量为0.04%,H2O2（含量30%）用量为0.2%（V/V）,光照度为69.6μW/cm2时,5 h后罗丹明B染料的降解率可达到99%以上;相似的条件,0.2%的P25 TiO2粉体光催化处理染料水时,罗丹明B的降解率为90%。纳米TiO2胶体不仅可以提高罗丹明B的光催化降解率,还具有用量少,可有效降低水处理成本的特点。     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料，空心微珠为载体，采用溶胶凝胶法制备TiO₂/beads光催化剂载体，然后浸渍法制备出H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads表面负载修饰型复合光催化剂，并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性，考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明，在中性条件下，H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads催化剂的投加量为0.25 g/L，浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

微波辅助法合成纳米ReFeO3光催化剂

以稀土金属硝酸盐La（NO3）3、Sm（NO3）3、Eu（NO3）3、Gd（NO3）3和Fe（NO3）3.9H2O为原材料,以活性炭为模板剂,聚乙烯醇（PVA）和尿素分别用作阻聚剂和均相沉淀剂,在微波辐照下制得纳米钙钛矿型化合物ReFeO3（Re：La,Sm,Eu,Gd）。用X射线粉末衍射仪（XRD）、UV-vis漫反射仪（DRS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对产物组成、结构、颗粒大小、形貌等进行了表征,结果表明产物均为单一钙钛矿结构的纳米颗粒。以产物为光催化剂,在可见光照射下对罗丹明B水溶液进行光催化降解实验,发现该类化合物均具有较好的光催化活性,180 min内对罗丹明B的脱色率均达到85%以上。     

亚甲基蓝表面修饰纳米TiO2降解造纸废水动力学

以亚甲基蓝(MB)作为表面修饰剂,采用简单的化学吸附法制备亚甲基蓝表面修饰的纳米TiO2光催化剂(TiO2-MB)。经表面修饰后,TiO2-MB光催化剂波长响应范围红移至可见光区575 nm处。探讨了光催化剂量、光照时间和溶液pH值对TiO2-MB光催化降解造纸废水的影响;研究了纳米TiO2-MB对造纸废水的暗吸附规律和光降解性能。结果表明:纳米TiO2-MB对造纸废水的吸附规律都较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型,属于吸热反应;光催化降解动力学符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型。在160 W高压汞灯光照80 min,3.0 g/L纳米TiO2-MB光催化降解pH=2.0的造纸废水(COD:2 069.8 mg/L),COD去除率可达94.7%,处理效果远高于避光条件下。光催化剂经8次使用仍具有较高的催化活性。     

以PEG为模板剂制备Bi2O2CO3及其可见光光催化性能

以聚乙二醇-6000（PEG-6000）为模板剂水热法制备碳酸氧铋（p-Bi2O2CO3）粉末，采用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和紫外可见漫反射（DRS）对粉末进行了初步表征。在可见光（λ≥420nm）照射下，以罗丹明B（RbB）和水杨酸（SA）光催化降解实验为探针反应，实验结果表明，p-Bi2O2CO3具有较高的光催化活性，对RhB和SA有较好的降解效果。通过紫外-可见光谱（uV-Vis）、红外光谱（IR）和测定总有机碳（TOC）含量，光催化反应35h后RhB的矿化率为77％，同时对SA的降解率达到43％。同时，采用N，N-二乙基对苯二胺（DPD）分光光度法和对苯二甲酸荧光光度法分别测定了降解过程中H2O2和羟基自由基（·OH）的变化，表明p-Bi2O2CO3／Vis光催化降解机理涉及到·OH历程。