CuO/γ-Al2O3的制备及其湿式催化氧化性能研究

针对常温常压的废水双氧水催化氧化，采用浸渍法制备CuO/γ-Al₂O₃催化剂，利用比表面积、XRD手段表征了制备工艺对催化剂的影响，以模拟苯酚废水为研究对象考察催化剂的催化性能。研究表明，焙烧温度和活性组分含量等显著影响催化剂的性能，催化剂对双氧水催化氧化苯酚溶液具有较高的催化活性。     

Mn的氧化价态对Mn／γ-Al2O3催化剂催化臭氧氧化气相低浓度甲苯的影响

采用共沉淀法，以Al2O3为载体制备Mn／γ-Al2O3和Mn—Ce／Mn／γ-Al2O3催化剂，并分别在N2气氛和O2气氛下焙烧。采用固定床连续流动反应器，研究所制备催化剂在室温条件下催化臭氧氧化甲苯的性能。通过XRD、XPS和FTIR等手段对催化剂的结构和组成进行表征。结果表明，Mn／Mn／γ-Al2O3催化剂具有良好的催化臭氧氧化甲苯和催化臭氧自身分解的性能，共沉淀法制备催化剂的最佳Mn负载量为20％。O2气氛焙烧和Ce的加入，可以有效提高催化剂的活性和寿命。原因是O2气氛焙烧和Ce的加入可以提高Mn的氧化价态。催化剂失活的主要原因是有机副产物在催化剂表面吸附堆积，失活催化剂在550℃、空气气氛下焙烧可恢复催化性能。     

铈改性Al2O3担载Pd催化剂的CO氧化性能研究

浸渍法制备了Al₂O₃+CeO₂为载体的Pd催化剂，对制备中各因素对催化剂效果的影响作了初步研究。考察了活性组分含量与催化剂性能的关系以及焙烧温度、水蒸气对催化剂活性的影响。结果表明，稀土Ce元素的存在使催化剂的性能得到明显改善。制备过程中焙烧步骤对催化剂的活性影响很大，催化剂制备必须高于600℃焙烧。     

MnOx/介孔γ-Al2O3催化臭氧化降解水中安替比林的研究

以自制的介孔γ-Al₂O₃为载体，通过等体积浸渍法合成了MnO_x/介孔γ-Al₂O₃催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜 (TEM) 以及紫外可见漫反射（UV-Vis DRS）等手段对其进行表征。结果表明，锰氧化物在介孔氧化铝载体上具有较高的分散度，并且锰以多种价态存在。高度分散以及多价态的MnO_x能够提高催化臭氧化过程中电荷转移，引起更高     

CuCoOx/TiO2催化氧化NO性能研究

采用浸渍法制备了CuCoOx/TiO₂催化剂，考察了焙烧温度、反应温度、氧含量、NO浓度和空间速度对催化剂催化氧化NO性能的影响，并考察了催化剂的抗硫抗水性能。XRD、TPR和BET分析表明，350℃焙烧的催化剂具有CuCo₂O₄尖晶石结构，比表面积大，对NO的氧化效果好。在空速为5 000 h^-1，NO进口浓度500 mg/m³，含氧量10%的条件下，反应温度300℃时NO转化率可达79.5%，250℃时NO转化率接近50%。该催化剂具有良好的单独抗SO₂、抗H₂O毒化性能，H₂O和SO₂同时存在时很快失活。该催化剂可用于不同时含H₂O和SO₂的含NO气体催化氧化后再吸收处理。     

Co3O4/介孔分子筛催化剂对苯催化完全氧化的研究

分别以介孔分子筛MCM-41、MCM-48、SBA-15为载体，采用等体积浸渍法制备了氧化钴/介孔分子筛催化剂，利用N₂吸附、X射线衍射、程序升温还原等技术对催化剂进行了表征，考察了Co₃O₄的负载量及载体的孔结构对催化剂完全催化氧化苯的性能的影响。结果表明，Co₃O₄的负载量为20%时，催化剂的催化活性最好；载体的孔径和催化剂的可还原性能是影响催化活性的主要因素，催化剂活性顺序为Co₃O₄ /SBA-15> Co₃O₄ /MCM41> Co₃O₄ /MCM-48。     

用H2O2/Fe3+处理高浓度含甲醛废水的研究

研究采用H₂O₂/Fe³⁺催化氧化处理高浓度含甲醛废水，探讨了双氧水和催化剂投加量、反应pH及反应温度等操作条件对处理效果的影响，并通过酸溶解回用失活催化剂。结果表明，较优的操作条件为：H₂O₂/COD（质量比）=2.2～2.6，Fe³⁺/H₂O₂（摩尔比）=0.048～0.058，反应pH 1.80～2.68，反应温度50℃，反应时间40 min；在上述操作条件下，甲醛去除率达到99%以上，COD去除率达到85%以上。失活的催化剂可通过稀酸溶解后循环使用，其效果与三价铁盐作催化剂的基本相同。采用H₂O₂/Fe³⁺处理含甲醛废水具有比采用H₂O₂/Fe³⁺较优的效果。     

O3、H2O2/O3及UV/O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O₃、H₂O₂/O₃和UV/O₃等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理，考察了O₃与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响，确定出O₃氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40 min，溶液pH 8.5，反应温度25℃，此条件下废水COD及UV₂₅₄的去除率最高可达47.14%和73.47%；H₂O₂/O₃及UV/O₃两种组合工艺对焦化废水COD及UV₂₅₄的去除率均有一定程度的提高，但H₂O₂/O₃系统的运行效果取决于H₂O₂的投加量。研究结论表明，单纯采用COD作为评价指标，并不能准确反映出O₃系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。     

Au/SnO2催化氧化CO性能的研究

以SnO₂为载体，Au为活性组分，采用真空浸渍法、共沉淀法、沉积沉淀法制备CO氧化的催化剂，同时还制备双金属体系催化剂Au-Pd/SnO₂和Au-Pt/SnO₂。用气相色谱对所制备的催化剂进行活性评价，运用DSC、SEM、XRD、BET等对催化剂进行表征。在本实验条件下，载体二氧化锡焙烧温度为500 ℃，催化剂成型温度为350 ℃，金负载量为3%(wt.)时，用沉积-沉淀法制备的Au/SnO₂活性最好，在18 ℃，空速为24 000 h-1条件下就能将CO（浓度为4%）完全氧化为CO₂；添加铂和钯可提高Au/SnO₂对CO的催化活性。     

光助Ce-Fe/Al2O3催化H2O2降解阳离子红GTL模拟废水

利用Ce-Fe/Al₂O₃为催化剂的非均相光Fenton体系降解阳离子红GTL模拟废水，考察了H₂O₂浓度、催化剂用量、初始pH值及不同工艺过程对降解效果的影响，通过紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、XPS手段研究铁在反应中的价态变化。结果表明，在11 W低压汞灯照射下，非均相光Fenton体系能够有效地降解结构稳定的阳离子红GTL，在pH 6，反应温度20℃，时间90 min，Ce-Fe/Al₂O₃ 2 g/L，H₂O₂浓度340 mg/L，含50 mg/L阳离子红GTL模拟废水TOC去除率为92.40%；光Fenton反应中Fe(Ⅲ)转化为Fe(Ⅱ)。     

六氯苯的O3及UV/O3高级氧化降解试验研究

采用O₃、UV/O₃高级氧化法对水中六氯苯（HCB）的降解效果及机理进行了研究，并对结果进行了比较，结果表明，UV本身对HCB的去除率贡献不大，HCB可被O₃、UV/O₃快速降解，即UV＜O₃＜UV/O₃；O₃、UV/O₃作用时，提高体系的初始pH值不利于HCB的降解，在pH＝3，HCB=0.2 mg/L，反应40 min时，HCB的去除可达50%左右，酸性条件下有利于降解反应的进行；无论是O₃单独作用还是UV/O₃联合作用，HCB的降解基本上满足准一级反应动力学规律，如果体系的pH值基本保持恒定，这种规律就更为明显。根据离子色谱(IC)、GC对六氯苯降解中间产物进行了测定，探讨了O₃、UV/O₃降解六氯苯的途径和机理。     

Fe3O4/Ag磁性纳米颗粒去除水中的铅离子

采用水相共沉淀法制备小尺寸磁性Fe₃O₄纳米颗粒,以没食子酸作为还原剂和表面修饰剂,还原Ag[(NH₃)₂]⁺制备出Fe₃O₄/Ag磁性纳米颗粒。研究该磁性纳米颗粒对水溶液中铅离子的吸附行为,研究结果表明,pH为7.0,吸附温度30℃时可得到最好的处理效果,铅的去除率可达99.7%以上,Fe₃O₄/Ag颗粒吸附行为符合二级动力学模型(R² > 0.99)。该磁性纳米颗粒经过多次再生处理后,仍具有很好的吸附效果,表明Fe₃O₄/Ag在水处理方面拥有良好的应用前景。     

锰掺杂WO3-TiO2复合光催化剂的制备及其性能研究

溶胶-凝胶和浸渍相结合的方法制备锰掺杂WO₃-TiO₂复合光催化剂，RXD表征，考察WO₃和Mn²⁺掺入量、焙烧温度、焙烧时间及催化剂用量对光催化降解甲基橙的影响。结果表明，500℃焙烧2h，掺杂量n_{（Mn²⁺）}∶n_（WO3）∶n_（TiO2）＝0.8∶1∶100时，光催化活性最高，光催化降解甲基橙溶液，120min后，降解率达90%, 比单纯 TiO₂的光催化活性提高81%。     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La₂O₃/ZnO/TiO₂的光催化性能。结果表明：当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%, w(La₂O₃)=0.5%, 煅烧温度为500℃时,La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂的光催化活性最高；当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k＝11.5 mg/(L·min)；吸附常数K＝2.88×10^-2 L/mg。     

微气泡曝气 O3/ H2O2处理 RO 浓水的效能及影响因素简

采用O₃/H₂O₂高级氧化工艺处理炼油厂反渗透（RO）浓水，用溶气泵加压溶气并产生微气泡强化传质，确定装置运行条件，考察气体中臭氧浓度、H₂O₂/O₃初始摩尔比、pH和温度对O₃/H₂O₂处理RO浓水效果的影响，并对RO浓水处理效能进行研究。结果表明，随着气体中臭氧浓度的增加，COD的去除率基本呈线性增加；加入适当量H₂O₂能提高臭氧氧化RO浓水的效果，H₂O₂/O₃初始摩尔比在0~0.8范围内，COD的去除率先增加后下降，H₂O₂/O₃初始摩尔比为0.5时COD去除率最大；pH从6.84增加到9.01，COD去除率逐渐增大，pH为10.03时COD去除率反而降低；在14~28℃范围内，温度低时，升高温度COD去除率增加较大，温度较高时，升高温度对COD去除率的影响较小。为考察该工艺的稳定性，在H₂O₂/O₃初始摩尔比为0.5、溶液pH为8~9、臭氧浓度为80~100 mg/L、温度为10~28℃条件下，对COD为90~140 mg/L的RO浓水氧化处理4~10 h，出水COD维持在39.9~49.9 mg/L，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）》中的一级A标准；去除1 g COD消耗O₃ 1.4~3.3 g，消耗O₃与H₂O₂的总氧量为2.2~4.4 g。     

负载V2O5-WO3/TiO2掺炭纤维脱除烟气中Hg0

通过固定床实验系统研究烟气脱除零价汞的实验，首先研究了滤袋常用的聚苯硫醚（polyphenylene sulfide，PPS）以及活性炭纤维（activated carbon fiber，ACF）在不同温度、不同气体组分下负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂，对模拟燃煤烟气中零价汞（Hg⁰）的脱除效果。然后对比研究了活性炭纤维协同滤袋常用纤维负载催化剂后，对模拟燃煤烟气中Hg⁰的脱除性能。结果表明，在汞蒸气入口浓度为50 μg/m³，纯N₂气氛下，当温度为25℃时，两者脱除率均能达到99%，当温度为200℃，负载催化剂的活性炭纤维脱除率在30%左右，PPS纤维仅为10%左右。在200℃情况下，模拟烟气的组分为N₂+O₂时，2种纤维的Hg⁰脱除率提高了10%~20%，当在混合气体中添加0.01‰后，负载催化剂的PPS纤维Hg⁰脱除率能达到80%，活性炭纤维Hg⁰脱除率能达到98%。当温度为200℃，模拟烟气的组分为N₂+O₂+HCl时，不同性能掺炭纤维负载催化剂后Hg⁰脱除率在69%~95%范围之间变化，其中PPS掺炭纤维对Hg⁰脱除效率最高达到95%，因此，负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的PPS掺炭纤维能在高温烟气中保持较高的Hg⁰脱除率。     

O3氧化工艺处理黄连素制药废水研究

采用臭氧(O₃)氧化法处理含高浓度黄连素和COD的制药废水，探讨了废水初始pH、O₃投加量及初始黄连素浓度等因素对O₃氧化过程的影响，确定了O₃氧化技术处理黄连素制药废水的最佳操作条件。结果表明，O₃能够有效分解废水中的黄连素，降低其COD浓度；黄连素浓度为700 mg/L、COD为3 500 mg/L、pH为0.88的废水，进气O₃浓度为14.05 mg/（L?min），处理时间为180 min（即投加量为2 529 mg/L）时，黄连素和COD的降解率分别可达77.46%和41.28%，BOD₅/COD比（B/C比）从0.06提高到0.34，增加了4.7倍；随着废水中初始黄连素浓度的升高，废水COD降解率逐渐降低。O₃氧化法是一种有效的黄连素制药废水预处理技术，可以大大提高废水的可生化性。     

CuMnOx/γ-Al2O3及稀土助剂对VOCs催化燃烧性能的影响

利用浸渍法制备了Cu-Mn复合氧化物催化剂和加入不同稀土含量的Cu-Mn复合氧化物催化剂，通过实验优选出加入稀土催化剂中稀土含量的最优配比，以气相色谱为检测手段，考察了加入稀土和不加稀土催化剂的催化燃烧性能，结果表明，加入稀土的催化剂T₉₉（催化处理效率达到99%时的温度）比不加稀土的催化剂降低30～40℃，具有更好的低温活性，且对多种VOCs均能降低反应温度。     

UV/H2O2工艺降解环丙沙星的研究

采用UV/₂O₂工艺去除水体中的喹诺酮类抗生素环丙沙星（CIP）。考察了溶液pH值、₂O₂投加量以及水体基质对环丙沙星降解效率的影响，分析了降解产物的生成情况。研究表明，环丙沙星的降解符合拟一级反应动力学模型。降解速率受溶液pH值的影响，酸性及中性条件，有利于环丙沙星的降解。₂O₂投加量的增大，使得降解速率逐渐增大，但速率增幅逐渐变缓；最佳₂O₂/环丙沙星摩尔比为2 000。实际水体中存在的NOM、NO^-₃，促进了单独UV作用下，环丙沙星的降解。水体中的?OH焠灭剂，抑制了UV/₂O₂联合作用下，环丙沙星的降解；实际水体中的光解速率常数低于超纯水中的光解速率常数。GC-MS分析表明，UV/₂O₂工艺，使环丙沙星氧化降解生成氨基乙酸、丙二酸、丙三醇和对苯二甲酸等小分子有机物。     

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%。