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相似文献
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1.
采用煅烧法和光还原法制备出具有高活性的Ag/g-C3N4催化剂,并将其应用于可见光下活化过一硫酸盐(PMS)降解罗丹明B(RhB)废水.系统研究了实际因素RhB浓度、催化剂投加量、PMS剂量、pH值和可溶性无机阴离子对RhB降解效果的影响.结果表明,RhB的降解率随着催化剂投加量、PMS浓度的增加而增大,随着初始RhB浓度的增加而减小.弱酸性条件有利于反应活化PMS降解RhB,而中性或碱性条件都会减缓催化反应的进行.Ag/g-C3N4-2/Vis/PMS催化体系30 min内对RhB的去除率最高可达93.2%,分别是Ag/g-C3N4/Vis和单独PMS催化体系的4.0和3.7倍.体系催化活性的提高归因于Ag的表面等离子共振效应及基于硫酸根自由基的高级氧化技术与光催化技术的协同作用.不同阴离子对催化反应的影响不同,溶液中的Cl-会对反应产生轻微的抑制作用,而H2PO4-和HCO3-的出现大大抑制了催化性能.催化剂具有良好的稳定性,5次循环后仍能在30 min之内降解77.4%的RhB.此外,捕获实验和ESR测试结果表明,Ag/g-C3N4-2/Vis/PMS催化体系中存在·O2-、h+1O2、SO4和·OH活性物种,并协同降解RhB污染物.  相似文献   

2.
采用水热合成和煅烧法制备高催化活性的WO3/g-C3N4材料,并用于酸性橙G废水的降解.同时,采用X射线衍射、漫反射光谱、傅立叶变换红外光谱、扫描电镜和氮吸附-脱附测试、X光子能谱和光致发光光谱方法对复合材料进行了表征.降解实验表明,复合材料的光催化性能比单一WO3和g-C3N4高,且Z型光催化剂WO3/g-C3N4在WO3与g-C3N4质量比为3∶10时具有最高的光催化活性,在105 min内对20 mg·L-1酸性橙G的光降解效率达98%,反应速率是单一g-C3N4的5倍.采用自由基捕获剂分别对体系中的·OH、·O2-和h+进行捕获实验,结果表明,·OH、·O2-和h+共同参与了光催化降解反应,其中,h+是Z型WO3/g-C3N4光催化的主要活性物质.复合催化剂具有良好的重复利用性,在3次循环试验后光降解效率仍达90%.  相似文献   

3.
分别以钼酸钠(MA)和乙酰丙酮钼(MC)作为钼(Mo)源,采用热聚合法合成不同类型Mo-C3N4材料(MACN和MCCN),并通过XRD、SEM、XPS、UV-Vis DRS等表征技术探究不同Mo源的引入对g-C3N4晶体结构和光学性质的影响.结果表明,Mo的引入增大了g-C3N4的晶格间距,以MC为Mo源合成的MCCN催化剂具有更大的比表面积、更宽的可见光响应范围和更低的能带宽度.将所合成的催化剂应用于耦合过一硫酸盐(PMS)可见光催化降解罗丹明B (RhB)研究,发现在催化剂浓度为0.5 g·L-1、PMS浓度为1 mmol·L-1、罗丹明B浓度为10 mg·L-1的条件下,MCCN-4/PMS/Vis催化体系在25 min内对RhB的降解率高达94.1%,分别是MCCN-4/Vis和单独PMS催化体系的5.6和19.2倍,并且RhB光催化降解过程符合一级动力学方程.为进一步探索MCCN/PMS/可见光(Vis)催化体系的最佳工艺条件,系统考察了Mo的掺杂量、催化剂投加量、PMS浓度、污染物浓度、pH值等实际因素对RhB降解效果的影响.同时,循环实验表明,MCCN-4复合催化剂具有良好的稳定性和可重复性,3次循环之后仍保持89.1%的RhB降解率.此外,捕获实验和电子自旋共振测试(ESR)结果表明,在MCCN/PMS/Vis催化体系下,光生空穴(h+)和超氧自由基(·O2-)作为主要活性物种参与了RhB的降解.  相似文献   

4.
李航  封磊  宋萍  游凯  苏丹  刘洁  黄楠 《环境科学学报》2020,40(5):1692-1702
通过热聚合法制备不同比例Cu掺杂g-C3N4复合光催化材料,利用XRD、SEM/EDX、FT-IR、UV-Vis DRS、PL、XPS等技术对复合材料的形貌结构和光学性能进行表征,研究了复合材料对藻细胞的光催化灭活效果.结果表明,Cu掺杂改性可有效促进g-C3N4材料表面光生电子-空穴的分离,增强其对可见光的利用率,进而提升其光催化效率;随着Cu掺杂比例的增大,Cu-C3N4对藻细胞的灭活效果则越好.进一步研究发现,H2O2和·O2-是Cu-C3N4光催化灭藻过程中起主要作用的活性物质,会损伤藻细胞的形态结构、抗氧化酶系统和光合系统,导致藻细胞大量死亡.  相似文献   

5.
以某制药企业的二级出水为研究对象,对比了UV/TiO2、UV/H2O2、UV/TiO2/H2O2 3种高级氧化工艺的处理效果,利用自主设计的一体化光催化装置进行了连续动态试验,并通过凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、三维荧光光谱(EEM)、斑马鱼急性毒性试验等方法研究了处理前后有机物特性和生物毒性的变化.结果表明,与UV/TiO2和UV/H2O2体系相比,UV/TiO2/H2O2光芬顿体系对有机物的去除效果更好,当TiO2投加量为1 g·L-1,H2O2投加量为100 mg·L-1时,处理效果达到最佳.一体化光催化装置能够利用UV/TiO2/H2O2光芬顿技术快速高效地降解二级出水中的有机污染物,反应30 min时COD去除率达到50%以上.经UV/TiO2/H2O2深度处理后,废水中的大分子有机物分解转换为小分子,有机物中的不饱和结构明显减少,腐殖质等溶解性有机物基本降解完全.毒性试验结果表明,该二级出水的生物毒性经深度处理后显著降低,对斑马鱼胚胎不存在致畸致死效应.  相似文献   

6.
分别以Zn(CH3COO)2·2H2O、Mn(CH3COO)3·2H2O和Co(CH3COO)2·4H2O为锌源、锰源和钴源,采用溶胶-凝胶自燃烧法成功制备了ZnMnxCo2-xO4x=0~2)复合物,并用X射线衍射和X射线光电子能谱对其进行表征.同时,还研究了Mn/Co物质的量比、催化剂用量及PMS用量对目标污染物降解的影响.结果表明,该复合物可催化活化过一硫酸钾(PMS)降解有机污染物,当催化剂中x=0.8,催化剂投加量为0.2 g·L-1,PMS用量为0.4 mmol·L-1(0.25 g·L-1)时,20 μmol·L-1(10 mg·L-1)罗丹明B(RhB)可在15 min内完全降解.ZnMn0.8Co1.2O4的高催化活性主要归功于Mn3+和Co2+的协同效应.将ZnMnxCo2-xO4-PMS体系用于亚甲基蓝、结晶紫、金橙、双酚A、4-氯酚等其他污染物的降解,也取得了较好的效果.基于电子自旋共振ESR和自由基猝灭实验的结果,可以推测该反应体系中活性物种为硫酸根自由基和羟基自由基.  相似文献   

7.
以尿素为氮化碳(g-C3N4)合成的前驱体,柠檬酸(CA)作为还原剂,以一步溶剂热法制备铋修饰BiOBr/g-C3N4异质结型复合光催化剂(简称Bi/BiOBr/g-C3N4).通过调控CA的投加量,实现了对Bi/BiOBr/g-C3N4可见光催化的可控制备,并以RhB为目标污染物研究其光催化活性.结果表明:1被还原在BiOBr表面上的Bi金属含量随还原剂CA投加量增加而增加,CA最佳投加量为2 mmol,Bi/BiOBr/g-C3N4的光生载流子的分离效率最高、禁带宽度最窄(2.43 eV).而未采用CA改性的BiOBr/g-C3N4,其禁带宽度为2.8 eV.2投加CA能调控BiOBr形貌(如结晶度、尺寸大小以及晶粒平均厚度),进而调控其光催化活性.当CA投加量为2 mmol时,BiOBr纳米微球大小适中,结晶度最高,晶粒平均厚度最小.3Bi修饰BiOBr/g-C3N4光催化剂对RhB的可见光降解率高达99.8%,其光催化降解速率达到0.097 k·min-1,是BiOBr/g-C3N4光催化速率(0.026 k·min-1)的3.73倍.4Bi/BiOBr/g-C3N4异质结光降解机理是:在Bi金属等离子体效应、BiOBr表面氧空缺与异质结的协同作用下,提高了Bi/BiOBr/g-C3N4异质结对可见光吸收能力和光生载流子的分离效率,从而实现对RhB的高效降解.  相似文献   

8.
对2006~2015年北京市定陵、官园、琉璃河和前门这4个站点的O3连续监测数据进行分析,探讨其浓度水平、变化趋势、时间变化规律以及和前体物、气象要素的关系.结果表明,定陵站十年平均浓度水平最高(65.2 μg·m-3),其次为琉璃河(53.4 μg·m-3)、官园(49.6 μg·m-3)和前门(40.4 μg·m-3).定陵O3浓度呈下降趋势[0.5 μg·(m3·a)-1],而官园[0.9 μg·(m3·a)-1]、琉璃河[0.3 μg·(m3·a)-1]和前门[0.3 μg·(m3·a)-1]均呈上升趋势.从月变化来看,各站点O3浓度最高值均出现在6~8月,出现频次最高的为7月(17次),平均月均浓度为99.8 μg·m-3;最低值均出现在11、12月和1、2月,出现频次最高的为1月(14次),平均月均浓度为16.6 μg·m-3.从日变化来看,近年来O3浓度峰值出现的时间明显提前,近3年峰值均在15:00~16:00出现,提前了1~2 h.2015年定陵站O3重污染天数达到11 d,比2013年增加了10 d,表明近年来夏季北京下风向山区的O3重污染状况愈发严重.与前体物的相关性分析表明,定陵站O3浓度与NO2浓度呈正相关,其余站点两者浓度均呈负相关,暗示定陵站O3生成的前体物控制区可能为NO2控制区,而其他站点为VOCs控制区.与气象要素的相关性分析表明,O3浓度与温度呈正相关关系,与湿度和气压呈负相关关系,温度对O3浓度的影响最大,其次是气压和湿度.当日最高温度超过30℃,相对湿度介于30%至70%之间时,北京市O3日最大8 h滑动平均浓度超过200 μg·m-3的概率较高,空气质量级别会达到轻度至中度污染的级别.  相似文献   

9.
采用简单的原位沉淀法合成了可见光驱动型光催化剂Ag3PO4/g-C3N4.利用X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱(XPS)以及紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等表征手段对合成的样品进行了表征.与单一的Ag3PO4和g-C3N4相比,Ag3PO4/g-C3N4复合材料对左氧氟沙星表现出了更高的催化效率.根据能带分析和自由基捕获试验,提出了Ag3PO4/g-C3N4复合材料Z型异质结构的作用机制.  相似文献   

10.
原水砷污染问题严重威胁饮用水水质安全,随着生活饮用水标准的提高,致使多地饮用水中砷超标问题突显.本研究利用CeO2半导体的光催化活性及CeO2和Fe3O4对As(V)的强亲和力,合成了双组份磁性CeO2-Fe3O4复合材料,并采用SEM、XRD、BET和VSM等手段进行表征,考察复合材料的光催化/吸附除砷效果;研究了初始pH值、共存离子等因素对吸附除砷效果的影响;采用等温吸附模型、吸附动力学模型等手段进行吸附特性研究.实验结果表明,在光催化过程中,·OH和·O2-为主要的活性氧化物种.在紫外照射下,As(Ⅲ)能完全被氧化为毒性较低的As(V),同时将As(V)高效吸附于CeO2-Fe3O4粒子表面.在中性条件下,CeO2-Fe3O4粒子对砷的饱和吸附量为122.19 mg·g-1.共存离子Cl-和SO42-对As(V)的吸附没有显著影响,而CO32-、SiO32-和PO43-与As(V)存在明显的竞争吸附,使As(V)的吸附去除效果明显降低.吸附动力学和吸附等温线模拟分别符合准二级动力学方程和Freundlich吸附等温线,表明As(V)的吸附以化学吸附为主导.CeO2-Fe3O4复合吸附剂可快速实现固液分离,容易再生且重复利用性较好,具有广泛的应用前景.  相似文献   

11.
臭氧过氧化氢降解西马津试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
李绍峰  石冶  张荣全 《环境科学》2008,29(7):1914-1918
利用O3/H2O2体系降解内分泌干扰物类除草剂西玛津,对氧化产物进行了色谱分析,以评价该体系去除西玛津效能.西玛津浓度为2mg/L,过氧化氢与臭氧摩尔比为0.7,臭氧浓度为10.0mg/L,室温(26℃), pH值为7~8条件下,西玛津的去除率最高可达87.1%,说明O3/H2O2体系氧化西玛津的反应条件温和,易于工程应用;自来水本底西玛津的去除率较纯水中高约10%,达到86.9%;腐殖酸对西玛津的降解影响表现为低浓度促进高浓度抑制,碳酸氢根对西玛津降解的抑制作用较小;GC-MS检测到脱乙基西玛津的存在,通过对LC-MS谱图的分析也证明伴随西玛津的氧化,有脱乙基产物的生成;产物的IC检测结果表明存在脱氯反应过程,且有部分三嗪环被打开,说明臭氧过氧化氢系统氧化降解能力较强.  相似文献   

12.
李绍峰  孙楚 《环境科学》2012,33(4):1260-1266
利用拟一级降解速率常数表征O3/H2O2对扑灭通(Prometon)的氧化效能,探讨了n(H2O2)/n(O3)、pH值、水质和碳酸氢根离子对去除的影响,对有机氧化产物进行了气相和液相质谱分析,以离子色谱法测定了反应过程中产生的NO3-,在此基础上对扑灭通降解途径进行了研究.结果表明,扑灭通初始浓度2 mg.L-1,反应温度25℃,O3投量13 mg.L-1时,最佳反应条件为n(H2O2)/n(O3)=0.7,体系pH为7~8;扑灭通在自来水中的去除效果好于纯水;HCO3-浓度>50 mg.L-1时,对扑灭通的氧化有明显的抑制作用.液质和气质的分析结果表明扑灭通并未开环,氧化过程中扑灭通三嗪环支链上的2个异丙基首先被氧化脱去,离子色谱检测到的NO3-是三嗪环支链胺基氧化的产物.  相似文献   

13.
O3/H2O2体系能产生大量自由基,臭氧与自由基的耦合氧化作用能提高苯乙烯的氧化去除效率.采用O3/H2O2氧化高浓度苯乙烯有机废气,研究了臭氧投加量、停留时间、H2O2体积分数、循环液喷淋密度和O3/C8H8摩尔比对苯乙烯去除率的影响.结果表明,O3/H2O2气液两相氧化能高效净化苯乙烯有机废气,苯乙烯去除率可达85.7%.适宜运行条件:停留时间为20.6 s,H2O2体积分数为10%,喷淋密度为1.72 m3·(m2·h)-1,O3/C8H8摩尔比为0.46.采用GC-MS分析O3/H2O2气液两相高级氧化苯乙烯出口气样,研究结果表明苯甲醛(C6H5CHO)和苯甲酸(C6H5COOH)为O3/H2O2氧化苯乙烯的中间产物,并推测出苯乙烯的降解机制.  相似文献   

14.
采用共沉淀法制备了一种新型铁钇氧化物(Fe3O4/Y2O3)磁性吸附剂,并对其表面特性及磷吸附行为进行了初步研究.扫描电镜(SEM)与X-射线衍射仪(XRD)表征结果表明,此吸附剂具有纳米结构,初级粒子平均粒径为15.2nm.振动样品磁强计(VSM)测得比饱和磁化强度为38.7emu·g-1,磁性较强,可方便地实现固液分离.吸附剂的等电点为6.8.磷吸附实验表明,25℃时,Langmuir吸附等温线可较好地拟合Fe3O4/Y2O3对溶液中磷的吸附(R2=0.989),最大吸附量(pH=5.0)为60.6mg·g-1(以P计);吸附速率较快,在120min内可完成吸附容量的80%以上,符合准二级动力学模型(R2=0.997);溶液pH对Fe3O4/Y2O3吸附磷的影响较为明显,离子强度则影响不大;共存阴离子对吸附影响的大小顺序为Cl-相似文献   

15.
尹鹏  陈海  杨慧  杨琦 《环境科学学报》2018,38(2):467-474
采用浸渍法成功合成了新型催化剂纳米Fe3O4/CeO_2,并且用Fe3O4/CeO_2-H_2O_2非均相Fenton体系对TCE进行降解研究,考察了初始pH、H_2O_2浓度、温度及催化剂投加量等因素对于TCE降解效率的影响.实验结果表明,Fe3O4/CeO_2-H_2O_2非均相Fenton体系对TCE具有较好的去除效果:在初始pH=3,温度50℃,H_2O_2浓度30 mmol·L-1和Fe3O4/CeO_2投加量0.5 mg·L-1时,TCE去除率高达97.29%.同时实验结果表明pH在2~7范围内对TCE均有降解效果,所以相对于传统Fenton体系,该体系拥有更宽pH应用范围.目标污染物的降解符合一级动力学,反应活化能为30.77 k J·mol-1,表明反应易于进行.  相似文献   

16.
Fe3O4/TiO2-H2O2非均相类Fenton体系对3,4-二氯三氟甲苯的降解   总被引:1,自引:1,他引:0  
用Fe_3O_4/Ti O_2-H_2O_2体系对3,4-二氯三氟甲苯(3,4-DCBTE)进行降解反应研究,同时考察了pH值、催化剂投加量、H_2O_2投加量、温度等因素对3,4-DCBTE降解效率的影响.实验结果表明,Fe_3O_4/Ti O_2-H_2O_2非均相类Fenton体系对3,4-二氯三氟甲苯的处理效果极佳;并且在H_2O_2投加量为45.0 mg·L~(-1)、Fe_3O_4/TiO_2的物质的量比为1∶1、pH=3.0、温度为40.0℃的条件下反应效果最佳,去除率高达99.1%.同时从实验结果可以看出,pH在2.0~7.0范围内该体系对3,4-二氯三氟甲苯均有降解效果,说明该体系相比于传统的Fenton体系有较宽的pH适用范围.目标污染物的降解符合一级反应动力学,其发生反应所需的活化能为36.9 k J·mol~(-1).  相似文献   

17.
富氧条件下SnO2/Al2O3催化剂上丙烯选择性还原NOx的研究   总被引:4,自引:2,他引:2  
考察了分别用浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制备的SnO2/Al2O3催化剂上丙烯选择性还原NOx的催化活性,发现制备方法与Sn的负载量对其活性有重要影响.溶胶-凝胶法制备的SnO2/Al2O3催化剂活性最高,Sn的最佳负载量为5%.与浸渍法和共沉淀法制备的5%SnO2/Al2O3催化剂相比,溶胶-凝胶法制备的5%SnO2/Al2O3催化剂受水蒸汽的抑制作用较弱,并且在水和SO2共存的条件下活性最高.此外,反应气中丙烯及氧气浓度的增加有利于NOx转化率的提高.  相似文献   

18.
为获得高效催化活性的光催化材料,研究不同煅烧氛围对材料在可见光下催化性能的影响,以膨胀珍珠岩(EP)为载体,采用溶胶-凝胶法,在不同煅烧氛围(O2和/或NH3)下制备Fe2O3/TiO2负载EP的光催化复合材料〔Fe2O3-TEP(O2)、Fe2O3-TEP(NH3)、Fe2O3-TEP(O2,NH3)、Fe2O3-TEP(NH3,O2)〕,采用EDS(X-射线色散能谱)、BET(比表面积及孔径分析)、XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)、XPS(X射线光电子能谱)等对复合材料进行表征,并研究了其在可见光下对罗丹明B的光催化降解效果.结果表明:①复合材料成功负载了Ti、Fe元素,负载的TiO2以锐钛矿型存在,Fe2O3的掺杂增强了TiO2对可见光的响应能力;②不同的煅烧氛围明显影响复合材料的晶粒尺寸、比表面积和光催化性能,其中,Fe2O3-TEP(O2,NH3)的光催化性能最好,4 h后罗丹明B降解率达到87.59%,Fe2O3-TEP(NH3,O2)、Fe2O3-TEP(O2)和Fe2O3-TEP(NH3)4 h后对罗丹明B的降解率则分别为65.02%、62.48%和47.48%;③在试验条件下,复合材料的光催化反应符合一阶反应动力学方程,Fe2O3-TEP(O2,NH3)、Fe2O3-TEP(NH3,O2)、Fe2O3-TEP(O2)和Fe2O3-TEP(NH3)相应的降解速率常数分别为0.008 3、0.004 3、0.004 3和0.002 7 min-1.研究显示,通过溶胶-凝胶法所制备的复合材料(Fe2O3-TEP)经煅烧后所得矿相均一;Fe2O3掺杂TiO2可形成Ti—O—Fe键,减小TiO2固有的禁带宽度;复合材料光催化性能也受到煅烧氛围的影响,先O2后NH3煅烧条件下所得材料的光催化性能最佳.   相似文献   

19.
查键  周宏仓  何都良  单龙  张露  谢婕 《环境科学》2014,35(10):3984-3990
采用浸渍法制备了CuO/Al2O3、CeO2/Al2O3和CuO-CeO2/Al2O3这3种催化剂,通过氮吸附、SEM、XRD等手段对催化剂的结构及组成进行了表征,利用固定床反应装置考察了活性组分、气体流量、催化反应温度对萘催化氧化性能的影响.结果表明,18%CeO2/Al2O3的萘催化活性较低,18%CuO/Al2O3和9%CuO-9%CeO2/Al2O3的活性较高,两者在300℃时对萘的去除率分别达到91%和89%;CuO-CeO2/Al2O3催化剂具有比CuO/Al2O3更好的低温活性;气流量的变化对两种催化剂性能的影响不大.  相似文献   

20.
孙正男  杨琦  纪冬丽  郑琳 《环境科学》2015,36(6):2154-2160
以浸渍法制备的新型纳米Fe3O4/Ce O2为催化剂,3,4-二氯三氟甲苯(3,4-DCBTE)为目标污染物,在Fe3O4/Ce O2-H2O2非均相类Fenton体系中对目标污染物的降解进行研究,考察催化剂的催化效果和温度、p H、H2O2投加量等因素对催化剂催化效果的影响.结果表明,以纳米Fe3O4/Ce O2作为催化剂的非均相类Fenton体系对3,4-二氯三氟甲苯的处理效果极佳;随着温度的升高,纳米Fe3O4/Ce O2的催化效果不断提高;在偏酸性环境中,p H越低催化效果越好,p H=2时反应去除效率可达96.67%;随着H2O2投加量的增加,3,4-二氯三氟甲苯的降解效率先提高后降低,投加量为15 mg·L-1时去除效果最好可达99.47%;随着催化剂投加量的增加,同样出现了处理效果先升高后降低的现象,投加量为0.5 g·L-1时催化效果最好可达99.64%.在以纳米Fe3O4/Ce O2为催化剂的非均相类Fenton体系中,3,4-二氯三氟甲苯的降解符合一级反应动力学,反应所需活化能较低只需30.26 k J·mol-1.  相似文献   

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