Cu2O光催化降解水中对硝基苯酚的研究

用CuCl水解法制备Cu2O粉末,用透射电镜(TEM)和X衍射(XRD)对Cu2O粒子进行了表征.在仿太阳光源的照射下,研究了Cu2O对水中难降解有机污染物对硝基苯酚的光催化降解效果.结果表明,在8 h内,对硝基苯酚几乎完全降解.在催化剂用量为0.2 g时,对浓度为22.4 mg/L的200mL对硝基苯酚溶液有良好的降解效果.降解反应符合一级反应动力学.     

超声波／零价铁降解对硝基苯胺的试验研究

对在超声波、零价铁和超声波／零价铁(U／Fe^0)等体系中对硝基苯胺的降解规律进行了研究。研究结果表明。对硝基苯胺在超声波作用下，降解规律符合一级反应动力学模型，但超声波对高浓度的对硝基苯胺降解效果较差。在U／Fe^0体系中，超声波和零价铁对降解对硝基苯胺具有协同作用，对硝基苯胺降解速率显著提高。降解机理显示，对硝基苯胺在零价铁表面上发生原电池反应，被还原为对苯二胺，在超声波作用下进一步降解。在U／Fe^0体系中添加Cu^2 ，形成Fe／Cu原电池，可进一步促进对硝基苯胺的降解速率，降解效率优于铸铁屑形成的Fe／C原电池。     

La掺杂SnO2/Ti电极电催化降解邻硝基苯酚

采用凝胶一溶胶法制备了La掺杂SnO2/Ti电极并用于邻硝基苯酚废水的电解研究.分析了电流密度、电极距离、溶液初始pH对邻硝基苯酚电解效果的影响,确定了最佳电解条件.结果表明,La/Sn(摩尔比)为0.03,热处理温度为450℃下制备的La掺杂SnO2/Ti电极对邻硝基苯酚的降解效果最好.当电流密度为20 mA/cm2,电极距离为2 cm,溶液初始pH为6～7时,电解180 min后的邻硝基苯酚的降解率可达95.1%.利用液相色谱和离子色谱检测了邻硝基苯酚电解产物,并初步分析了邻硝基苯酚的降解途径.     

超声波/零价铁降解对硝基苯胺的试验研究

对在超声波、零价铁和超声波/零价铁(U/Fe0)等体系中对硝基苯胺的降解规律进行了研究。研究结果表明,对硝基苯胺在超声波作用下,降解规律符合一级反应动力学模型,但超声波对高浓度的对硝基苯胺降解效果较差。在U/Fe0体系中,超声波和零价铁对降解对硝基苯胺具有协同作用,对硝基苯胺降解速率显著提高。降解机理显示,对硝基苯胺在零价铁表面上发生原电池反应,被还原为对苯二胺,在超声波作用下进一步降解。在U/Fe0体系中添加Cu2+,形成Fe/Cu原电池,可进一步促进对硝基苯胺的降解速率,降解效率优于铸铁屑形成的Fe/C原电池。     

石英棒负载TiO2光催化膜的制备、表征与降解性能

利用浸涂法在石英光导棒上制得了TiO2光催化膜。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法对膜的形貌和晶相组成进行了表征，以苯酚为模型污染物考察了膜的活性。结果表明，所制得的TiO2膜催化剂主要由锐钛矿和金红石2种晶相组成；光催化降解苯酚的效果明显优于直接光解；当苯酚初始浓度为0．98mg／L时，反应2．5h后的降解率为86％。     

高铁酸盐氧化降解水中苯酚的动力学及机理研究

以自制高铁酸钾(K₂FeO₄)为原料，探讨了影响高铁酸盐氧化降解苯酚的主要因素，并研究了苯酚降解的动力学特征和反应机理。结果表明，高铁酸盐加入量、pH值、持续搅拌、反应温度、反应时间都影响苯酚去除效果。其中高铁酸盐加入量是影响苯酚去除效果的关键因素，高铁酸盐氧化降解苯酚的最佳pH值范围为9～10，持续搅拌和提高反应温度只影响苯酚降解速率而不影响苯酚降解率。苯酚的降解过程遵循一级反应动力学模型。苯酚被高铁酸盐氧化生成CO₂、H₂O以及一部分难矿化的有机物。     

旋转盘反应器光催化降解苯酚废水动力学

采用旋转盘反应器(SDR)降解苯酚废水,对苯酚初始浓度、溶液p H值、H2O2的添加对其光催化降解动力学的影响进行了研究。结果表明,SDR内的光催化降解动力学特征符合一级反应动力学规律。苯酚初始浓度越低,反应速率常数k值越大;溶液p H=2时的降解速率高于其他p H值;H2O2的协同作用使苯酚的降解速率明显提高,其速率常数k值为未添加H2O2时的78倍。     

Cu~(2+)助芬顿法处理高浓度邻苯二甲酸二甲酯废水

Cu2+可以与H2O2发生类Fenton反应,用Fenton法处理同时含有难降解有机物和Cu2+的工业废水时,Cu2+对于Fenton氧化难降解有机物的反应具有促进作用。本实验在高浓度邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和Cu2+组成的模拟工业废水中投加Fenton试剂(Fe2++H2O2),利用Cu2+辅助Fe2+催化Fenton反应氧化难降解有机物。通过正交实验,优选反应条件,并进行单因素实验,分析不同Cu2+浓度、初始H2O2浓度、H2O2∶Fe2+(摩尔比)、pH及温度对DMP去除率的影响,以确定最佳的反应条件,并对反应机理进行了初步探讨。当Cu2+浓度为10 mg/L、DMP浓度为250 mg/L、初始H2O2的浓度为499.5 mg/L、H2O2∶Fe2+的摩尔比为4∶1、温度为20℃时,DMP的去除率最高可达到98.67%。本研究为类芬顿法处理难降解有机物和重金属离子共存的复杂工业废水奠定了基础。     

Fenton氧化水中间氯硝基苯的动力学与机制研究

结合Fenton氧化反应动力学模型研究了Fenton氧化水中间氯硝基苯(m-ClNB)的影响因素和降解机制.结果表明:(1)反应初始pH、H2O2浓度、Fe2+浓度、污染物初始浓度和反应温度对m-ClNB的降解均有明显影响.在反应初始pH为3.5、m-ClNB初始摩尔浓度为0.444mmol/L、H2O2摩尔浓度为21.55mmol/L、Fe2+摩尔浓度为0.054mmol/L、反应温度为(25土1)℃的条件下,m-ClNB的去除效果较好.(2)建立了Fenton氧化m-ClNB的准一级反应动力学模型,且m-ClNB的降解与该模型拟合良好.基于不同反应温度时的准一级反应速率常数(kap),得到了m-ClNB降解的阿累尼乌斯公式,且活化能为36.51kJ/mol.(3)气相色谱(GC)/质谱(MS)和高效液相色谱(HPLC)/MS分析表明,Fenton氧化m-ClNB的主要产物有4-氯-2-硝基苯酚及其同分异构体、羟基乙酸、草酸、丁二酸、丙二酸、6-氯己酸、乙醛酸、2,2-二羟基丙二酸和2-乙基丙二酸等.     

硝基苯酚类的快速吸附与降解

以对硝基苯酚(PNP)和邻硝基苯酚(ONP)为主要研究对象,采用粉末活性炭和Fenton试剂快速吸附与降解PNP和ONP溶液,使其浓度降至生活饮用水准许浓度(分别为0.02 mg/L和0.06 mg/L)以下,并比较2种物质的处理效果,为硝基苯酚的水体污染治理和废水处理中的深度降解提供依据。结果表明,用粉末活性炭吸附浓度为1 mg/L和4 mg/L的PNP溶液60 min后,浓度低于0.02 mg/L,长时间跟踪监测,污染物浓度仍控制在0.02 mg/L以下,在pH<6时,粉末活性炭吸附PNP的效果较好;用Fenton试剂处理浓度为10 mg/L的PNP溶液70 min后,可完全降解PNP。粉末活性炭吸附12 mg/L的ONP溶液时,效率高于吸附PNP;Fenton试剂处理浓度为12 mg/L的ONP时,与PNP的处理效果相当。     

电解质种类对电催化氧化降解苯酚的影响

研究了不同电解质对有机物电催化氧化性能的影响。以高温热解法制备了Ti/SnO2+Sb2O3阳极,用SEM和XRD对电极结构进行了表征。以苯酚为目标有机物,考察了Na2SO4、NaCl和NaNO33种不同电解质对苯酚降解效果的影响。用循环伏安法研究了苯酚在不同支持电解质条件下的电化学行为。采用碘量法测定了在不同电解质溶液中氧化性物质的生成量。研究结果表明,电极的活性涂层主要由SnO2和微量的Sb2O3组成,均匀完整地覆盖住了Ti基体表面。以NaCl为支持电解质时苯酚降解效果明显优于用Na2SO4、NaNO3为支持电解质,并且苯酚的降解主要以电极表面电化学生成的HClO和ClO-的间接化学氧化为主。以Na2SO4为支持电解质时有利于降低和稳定槽电压。在3种电解质条件下,苯酚的降解均遵循一级反应动力学规律。在降解过程中NaCl溶液中生成的氧化性物质浓度最大,且随降解时间延长逐渐增大。     

负载型TiO2固定相光催化降解含酚废水的试验研究

以20W紫外灯为光源,研究了将TiO2粉末负载在硅胶颗粒上,对含酚废水进行光催化降解.由试验得出光催化反应过程中的工艺条件,在此基础上添加H2O2、Fe3+、Cu2+,反应1 h后,苯酚的降解率达95%以上.     

辉光放电等离子体氧化降解水中邻苯二甲酸二丁酯

研究了辉光放电等离子体降解水中典型的环境内分泌干扰物邻苯二甲酸二丁酯(DBP)及降解过程中过氧化氢(H2O2)的生成规律。考察了电解质种类、共存污染物(甲醇、叔丁醇)及催化剂等条件对DBP降解及H2O2生成的影响。结果表明,在硫酸钠溶液中DBP降解效率和H2O2生成速率最高;甲醇、叔丁醇等共存污染物对DBP降解和H2O2生成有抑制作用;Fe2+,Fe3+和Cu2+对DBP的降解有催化作用,其催化效果为Fe2+>Fe3+>Cu2+。用高效液相色谱、离子色谱及气质联用仪等仪器分析了降解中间产物,提出了可能的降解机理。     

利用高炉瓦斯泥-H_2O_2处理硝基苯废水

以高炉瓦斯泥为铁源,通过其在酸性条件下与H2O2形成Fenton/类Fenton反应体系来处理硝基苯废水,考察了p H、H2O2用量、高炉瓦斯泥用量及反应时间对硝基苯降解率的影响,并对降解机理进行了分析表征。实验结果表明,在p H为3、高炉瓦斯泥用量为0.5 g/L、H2O2用量为10 m L/L、反应时间为60 min的条件下,100 mg/L的硝基苯溶液中硝基苯的降解率达87.88%;硝基苯先被氧化生成硝基苯酚、硝基苯二酚、对苯醌等中间产物,然后再进一步氧化生成二氧化碳和水达到降解的目的。     

硝基苯的H_2O_2/UV催化降解行为研究

采用H2O2、NaClO作为均相光氧化剂,UV光照下对硝基苯(NB)废水进行了降解研究,探讨了氧化剂浓度、光照时间对NB降解率的影响,利用高效液相色谱(HPLC)和离子色谱(IC)对降解产物进行了分析。结果表明:H2O2/UV、NaClO/UV两体系中,H2O2/UV对NB的降解起关键作用;在最佳H2O2/UV条件下,180min后NB及中间产物可以降解完全;H2O2/UV在水溶液中诱发产生自由基,NB分子经过中间产物邻、间、对硝基苯酚,最终被降解为二氧化碳、水和无机盐,而H2O2在反应过程中消耗并不显著,具有相对的稳定性,起催化剂作用。     

固体超强酸SO4^2-／TiO2-SnO2／Ce^4＋光催化降解含酚废水

采用共沉淀-浸渍法制备了固体超强酸SO4^2-／TiO2-SnO2／Ce^4＋，并用XRD、SEM等方法对其结构进行了表征。以苯酚的光催化降解为反应模型，确定了最佳的工艺条件和催化剂再生方法。结果表明：在pH值为6，苯酚初始浓度为50mg／L，催化剂投加量4g／L，光照距离12cm，光照时间为150min，降解率达67．73％，添加助催化剂H2O2后，反应60min，苯酚降解率达到86．33％，催化剂的最佳再生方法是先用1mol／L的硫酸浸渍24h后，在450℃下焙烧6h。     

氧化亚铜光催化降解活性艳红的研究

制备了纳米SiO2-Cu2O复合氧化物,并对其进行表征。研究了SiO2-Cu2O在可见光照射下光催化降解活性艳红X-3B的性能。考察了催化剂组成、活性艳红浓度、催化剂用量、H2O2等对光催化反应的影响,还研究了Cu2O光催化反应动力学。结果表明,用SiO2摩尔含量为2%的SiO2-Cu2O光催化降解活性艳红,反应4 h,活性艳红降解率达到85%,降解反应为一级反应。     

TiO2光催化降解水中苯酚的试验研究

以悬浆态TiO2为光催化剂，在紫外光催化反应器中，进行了苯酚溶液的动态光催化降解性能的研究，考察了TiO2用量、TiO2焙烧温度、溶液pH值以及循环流量对苯酚光催化降解的影响。结果表明，TiO2用量1．0g／L，TiO2焙烧温度450℃，循环流量20L／h，紫外光照反应5h，苯酚去除率为71．2％。     

微波辅助Cu(Ⅱ)-Fenton体系催化氧化处理对硝基苯酚废水

为了拓宽Fenton反应pH范围,提高降解效率、减少药剂用量,向Fenton体系中添加辅助催化剂Cu(Ⅱ),并对微波辅助催化氧化对硝基苯酚(PNP)模拟废水工艺进行了研究。提出微波辐照-放置处理工艺,并与普通全过程微波处理工艺进行了比较。结果表明,该体系处理工艺将Fenton反应最佳pH范围由2.0~3.5拓宽到2.0~5.5;在pH=5.0时,对于100 mg/L的PNP溶液,当[Cu2+]=0.8 mg/L、[Fe2+]=3.0 mg/L、[H2O2]=0.2 g/L,微波功率250 W,辐照2.0 min、放置4.0 min,PNP去除率可达98%以上;辅助催化剂Cu2+的加入增强了氧化效果,同时节约药品20%以上。通过对比实验发现,Cu2+与Fe2+发生了某种作用机制,联合促进了体系中·OH的生成。该反应体系不仅将传统Fenton反应体系狭窄的pH值范围延伸到接近中性的区域5.0~5.5,又可在短时间内使PNP去除率达到98%以上。     

微波辅助光催化降解水中酚的研究

利用改装的家用微波炉和自制的无电极灯(EDL)试验了5种酚在水溶液中的微波辅助光催化降解效果.结果表明,反应30 min,微波辅助光催化作用(MW/EDL/TiO2)能去除80%以上的苯酚、间硝基苯酚、对氯苯酚和对甲酚,相应溶液的总有机碳(TOC)均减少70%以上,2-萘酚的去除率为59%,溶液TOC减少54%;微波(MW或MW/TiO2)作用对酚的去除率有一定贡献;对上述5种酚的微波辅助光催化反应动力学进行了初步研究,发现均符合准一级动力学方程.