氯化四(4-磺酸钠苯基)卟啉铁(Ⅲ)催化过氧化氢氧化降解2,4,6-三氯苯酚的动力学研究

用紫外-可见分光光度法研究了水溶性金属卟啉Fe(TPPS)Cl催化H2O2氧化降解2,4,6-三氯苯酚(TCP)的动力学(TPPS为四(4-磺酸钠苯基)卟啉),探讨了反应体系酸度、H2O2/Fe(TPPS)Cl物质的量之比、温度对氧化降解速率的影响,提出了反应机理,建立了反应动力学数学模型.研究结果表明,TCP初始浓度为3.8×10-4 mol.L-1、Fe(TPPS)Cl浓度为4.0×10-5 mol.L-1、H2O2浓度为1.8×10-3mol.L-1、温度为25℃、pH值为6.8、反应时间为90 min时,TCP的降解率可达到99%,其表观活化能为10.96 kJ.mol-1.因此,Fe(TPPS)Cl作为模拟过氧化物酶在催化降解TCP过程中是一种有效的催化剂.     

超临界水中Ni/ZrO2催化气化聚乙烯醇水溶液的产氢特性

以追求产氢及降解有机污染物作为协同目标,利用一套连续式超临界水气化装置,在设定压力24MPa,反应温度400-500℃,反应停留时间20-120 s条件下,以Ni/ZrO2为催化剂考察了聚乙烯醇(PVA)水溶液的超临界水气化产氢特性.实验结果显示,催化剂Ni/ZrO2能有效促进PVA水溶液的分解产生富氢气体,气体产物中氢气的含量最高可达81.40%.过程探索发现:反应温度的升高能提高PVA气化效率,但气体产物中H2的含量随反应温度的升高有所下降;随着反应温度的升高,PVA分解趋于彻底,在压力24MPa、温度500℃、停留时间120 s的条件下,TOC去除率、有机碳气化率和氢气化率分别达到71.46%,67.97%和157.24%;停留时间的变化对气体产物含量没有明显的影响,但延长停留时间能提高PVA的气化效率;PVA气化反应中间产物主要为链状烷烃、环烷烃、芳香烃及小分子酸,根据中间产物出现的顺序推测PVA的降解为由C-C键断裂形成小分子物质,这些小分子物质一部分转化为H2,CO,CH4和CO2,一部分形成难降解的芳香族化合物.     

商用催化剂对氯代芳烃和氮氧化物的协同处置研究

多污染物的协同控制是环境催化研究的前沿,氯代芳烃和氮氧化物（NO_x）是生活垃圾焚烧等热工业过程中共存的典型污染物,目前商用催化剂能否实现二者的协同处置尚不清楚.因此,本文研究了5类商用SCR催化剂对氯苯（CB）和一氧化氮（NO）的协同处置活性.结果表明,1#催化剂在300℃下对CB和NO具有较好的降解活性,且在90 min的反应周期内具有较高的稳定性,这是由于1#催化剂具有较大比表面积、较高比例的表面吸附氧（Oβ）以及V5+.1#催化剂对CB和NO的协同降解实验显示,在250℃和300℃下,NO的引入能够生成NO₂,可促进CB的降解.300℃时CB的存在抑制了NO的转化,而当温度降到250℃时,CB对NO的转化有促进作用.这可能是因为在较高温度下NO₂生成量相对较多,C—Cl键解离程度较大,在一定程度上会影响SCR反应的进行,导致NO的转化率较低;而温度降低时,CO₂选择性增强,可能会抑制NH3的过度氧化,同时NO2生成量和C—Cl键的解离均变弱,进而使得SCR反应相对增强.利用热脱附/GC-MS联...     

热活化过硫酸盐降解水中的2-氯苯酚

利用加入活化K2S2O8产生的硫酸根自由基(SO-4·)降解水中2-氯苯酚(o-chlorophenol),探讨了温度、pH、腐殖酸(HA)、无机离子对2-氯苯酚降解的影响.结果表明,增加溶液中过硫酸盐的浓度或提高溶液反应温度,可促进2-氯苯酚的降解,而且2-氯苯酚的降解符合准一级反应动力学规律,其反应表观活化能为4.32 kJ·mol-1.酸性条件下2-氯苯酚的降解效果明显好于碱性条件.2-氯苯酚的降解受到Cl-、CO2-3和腐殖酸的影响.其中,腐殖酸和CO2-3都对反应有明显的抑制作用.Cl-在酸性和中性条件下也会抑制2-氯苯酚降解,但在碱性条件对反应影响不大.2-氯苯酚在SO-4·的作用下会最终降解为乙酸等小分子有机物并最终矿化,有时会伴随有中间产物二聚物的生成.     

不同形貌的TiO_2材料对五氯苯的热降解

采用溶剂热法、均匀共沉淀法和溶胶-水热法分别制备出3种不同形貌的二氧化钛催化剂.采用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDX)和场发射扫描电子显微镜(SEM)对催化剂的晶型结构和微观形貌进行分析.以五氯苯为模型污染物,分别在300℃、350℃、400℃条件下对3种不同形貌材料的催化活性进行评价.结果表明,3种材料的活性强弱顺序为:均匀共沉淀法所制TiO_2溶胶-水热法所制TiO_2溶剂热法所制TiO_2.均匀共沉淀法所制TiO_2在反应温度350℃、反应时间60 min的条件下对五氯苯的降解效率已经达到99.8%.通过GC-MS对五氯苯的降解产物进行分析,检测到有四氯苯、三氯苯和二氯苯等生成,表明降解反应有加氢脱氯过程发生.五氯苯加氢脱氯降解路径为:Pe CB→1,2,4,5/1,2,3,5/1,2,3,4-Te CB→1,2,4/1,2,3-TrCB→DCB.     

脉冲电晕等离子体降解有毒气体

采用脉冲电晕放电等离子体对化学毒剂模拟剂氯膦酸二乙酯(DECP)进行降解,结果表明,对初始浓度为70 mg·m-3的DECP降解率为96.4%.通过GC-MS和离子色谱分析,其降解产物主要有CHCl2-CH2Cl、CHCl2-CHCl2、二氯膦酸乙酯、HCl和H3PO4,并根据降解产物探讨了等离子体对DECP的降解反应机理.DECP分子中的P—Cl和C—O键断裂促使DECP矿化为H3PO4和HCl,而C—O键断裂形成的乙基与氯自由基反应形成CHCl2-CH2Cl和CHCl2-CHCl2;同时DECP分子中的一个P—O键发生断裂后与氯自由基结合形成了二氯膦酸乙酯.对DECP的反应动力学进行了分析讨论,得到其反应速率常数为0.0516 m.3(W.h)-1.     

催化剂对甲醛废水湿式氧化的增效作用

在设定的湿式氧化条件下 ,从若干种金属盐中筛选了Cu(NO3) 2 作为氧化甲醛废水的催化剂 ,考察了Cu(NO3) 2 用量、废水的初始浓度及温度对有机物去除率的影响 ,结果表明 :Cu(NO3) 2 以 5mg·l- 1 Cu2 计量投加为宜 ,甲醛初始浓度在 480mg·l- 1 — 1 5 0 0mg·l- 1 范围内一直保持较高的去除率 ,反应的适宜温度为 1 40℃以上 ;根据反应过程数据建立了该催化氧化反应的分段一级动力学模型 ,求得甲醛氧化动力学模型快、慢步骤的表观活化能分别为7 2 9kJ·mol- 1 和 1 4 45kJ·mol- 1 ;而COD降解动力学模型快、慢步骤的表观活化能则分别为2 0 47kJ·mol- 1 和 2 9 5 2kJ·mol- 1 .     

含聚乙二醇废水超临界气化产H2特性的研究

利用连续流釜式超临界水反应器,以聚乙二醇(PEG)模拟废水为研究对象,研究PEG浓度、反应温度、停留时间以及KOH催化剂对含PEG废水的超临界气化产H2特性的影响.结果表明,气体产物主要成分为H2,CH4,CO和CO2,在500℃,压力25MPa,停留时间50s的条件下,TOC去除率、碳气化率和氢气化率分别达到98.56%,98.33%和141.82%;PEG浓度的升高会导致气化效率下降,反应温度的上升和停留时间的延长对气化效率有正影响.KOH催化剂的加入可以温和反应条件,提高气化效率,消除CO的产生并使气体产物中部分CO2以无机盐形式固定,从而提高了产物中有效组分H2的相对含量.在450℃,压力25MPa,停留时间30s,KOH浓度800mg·l-1时,TOC去除率和氢气化率分别为91.08%和186.06%,含PEG废水在超临界状态下可转化为富氢气体.     

零价锌降解四氯乙烯的反应动力学模型研究

对零价锌(Zn(0))降解四氯乙烯(PCE)进行批实验,在假设各化学反应符合准一级反应的前提下,建立了多级链式平行反应数学模型,并使用混合函数遗传算法进行了动力学参数的反演.结果表明,在106h后残留物基本上为C2H4和C2H2.计算显示,氯代烃的反应活性大小为C2Cl2＞C2HCl＞t-DCE(反二氯乙烯)＞1,1-DCE(1,1-二氯乙烯)＞TCE(三氯乙烯)＞c-DCE(顺二氯乙烯)＞PCE;在4条重要的反应路径中,最重要的是PCE→TCE→t-DCE→C2H2→C2H4和PCE→C2Cl2→t-DCE→C2H2→C2H4;最终94.77%的PCE转化为C2H4,5.23%的PCE转换成了氯乙烯(VC).     

氯代苯类化合物在飞灰表面的热分解

密闭体系中,在生活垃圾焚烧飞灰的催化作用下,一氯苯到六氯苯表现出不同的热分解特性.这12种氯苯化合物分别经过300℃、30min加热处理,得到的脱氯/加氢反应产物的总量为初始氯苯化合物的50%-90%;而这些反应底物自身的含量为其原始含量的20%-90%.高氯代苯比低氯代苯更容易发生脱氯/加氢的反应.通过与热力学数据的比较,我们认为氯苯化合物脱氯/加氢反应是由热力学控制的.对于HCB而言,有两条主要的脱氯途径,其比例不相上下:1)HCB→五氯苯→1,2,3,5.四氯苯→1,3,5-三氯苯→1,3-二氯苯→1-氯苯;2)HCB→五氯苯→1,2,4,5-四氯苯→1,2,4-三氯苯→1,4-二氯苯→1-氯苯.