负载TiO2的泡沫镍网光催化降解甲醛的膜厚优化

采用负载TiO2的泡沫镍网光催化降解甲醛,考虑内部和外部质量传递,建立了可预测优化催化剂膜厚的数学模型.分析了TiO2膜厚对光催化降解甲醛的影响,并在模型基础上分析了催化剂层内光的衰减系数和污染物的有效扩散系数对最优催化剂膜厚的影响.结果表明,随着催化剂膜厚的增加,甲醛的降解先增加而后趋于平缓;最优催化剂膜厚受UV光衰减系数的影响较大,受污染物的有效扩散系数的影响较小;由于TiO2催化剂对254nmUV光的强烈吸收,优化的催化剂膜厚只有80nm左右.该模型对实验数据拟合较好.     

Enhanced hydrolytic removal of tylosin in wastewater using polymer-based solid acid catalysts converted from polystyrene

Antibiotic production wastewater usually contains high concentrations of antibiotic residues, which can cause instability and deterioration of biological wastewater treatment units and also domestication and proliferation of antibiotic-resistance bacteria. An effective pretreatment on antibiotics production wastewater is expected to selectively reduce the concentration of antibiotics and decrease the toxicity, rather than mitigate organic and other contaminants before further treatments. In this work, two polymer-based solid acids, PS-S and CPS-S bearing high concentrations of -SOH₃ groups (up to 4.57 mmol/g), were prepared and successfully used for hydrolytic mitigation of 100 mg/L tylosin within 20 min. The co-existence of high concentrations of COD and humic substances did not affect the mitigation of tylosin obviously, while more than 500 mg/L of nitrogenous compounds suppressed the hydrolytic efficiency. Recycle and reuse experiments showed that the solid acids performed well in five cycles after regeneration. Three transformation products (P1, P2 and P3) were identified using UPLC-QTOF-MS/MS. Sugar moieties including mycarse, mycaminose, and mycinose detached and released simultaneously or in order from the 16-member lactone ring through desugarization, which led to a dramatic decrease in antibacterial activity as revealed by cytotoxicity evaluations using S. aureus. Ecotoxicity estimation indicated the acute toxicities of the hydrolyzed products to model species (e.g., fish, daphnid and green algae) were classified as “not harmful”. This work suggested an effective and selective method to pretreat tylosin-contained production wastewater by using polymer-based solid acids. These results will shed light on effective elimination of antibiotics pollution from pharmaceutical industries through strengthening the pretreatments.     

低钒和无钒基氧化物类NH_3-SCR催化剂研究进展

NH_3-SCR技术是脱硝领域中应用最多和最为成熟的技术。现已工业化应用的V_2O_5-WO_3(MoO_3)-TiO_2催化剂存在低温活性差、操作温度范围窄,活性组分V_2O_5具有生物毒性等缺陷。因此,开发高效、稳定且无毒的新型无钒基NH_3-SCR催化剂成为脱硝领域的研究热点。以不同活性基的氧化物催化剂为主线,综述了国内外低钒和无钒基氧化物类NH_3-SCR催化剂的研究进展,总结了原料配方和制备工艺对催化剂性能和反应机理的影响,并展望了脱硝领域未来可能的发展方向。     

Ti-Cu-Mn复合物负载石墨烯催化剂制备及其降解二甲苯性能

采用水热法制备了4种不同摩尔比的Cu-Mn-Ti/GS复合物催化剂,利用固定式反应床评价了其对二甲苯的催化氧化性能,并对催化剂进行了BET、XRD、SEM、TEM、XPS等表征,探讨了其对二甲苯的降解动力学.结果表明,当催化剂的Cu、Mn含量增加时,其比表面积有所降低,总孔容也降低,降解活性减小.催化剂中Cu-Mn呈现Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4和CuMn_2O_4两种晶格,活性组分有Cu~+、CuMn O和TiO_2.石墨烯载体的稳定性较好,Ti-Cu-Mn/GS(1∶1∶1)催化剂的颗粒分布较均匀,粒径也较小,降解二甲苯的T50为97℃,表现出较好的低温催化降解性能.催化剂对二甲苯的催化氧化降解过程符合一级反应动力学方程.     

催化剂对汽车发动机烟灰燃烧性能的影响

将汽车排气管中收集到的烟灰与不同催化剂混合组成干混试样。利用ＴＧ－ＤＴＡ技术,考察了不同催化剂对烟灰的助燃作用。发现催化剂存在时烟灰的燃烧特征温度Ｔｍａｘ有较大程度的降低。催化剂的助燃活性：ＮｉＯ／Ａｌ２Ｏ３〉ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３〉Ｖ２Ｏ５／Ａｌ２Ｏ３〉Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３〉Ａｇ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３〉Ｃｒ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３〉ＣｅＯ２／Ａｌ２Ｏ３,与金属氧化物的生成焓（－ΔＨ）有一定对应关系,随着－ΔＨ的增加     

催化超临界水氧化对氨基苯酚

采用CuO/γ-Al2O3和MnO2/γ-Al2O3为催化剂、H2O2为氧化剂,在一连续流固定床反应器中进行了超临界水氧化对氨基苯酚实验.实验结果表明,CuO和MnO2催化剂对于对氨基苯酚的氧化降解具有显著的促进作用.对氨基苯酚的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长而提高,在24～26 MPa和400～450℃条件下,数秒钟内COD去除率可达到99%以上,催化剂CuO/γ-Al2O3的催化效果优于MnO2/γ-Al2O3.证明了催化超临界水氧化技术的高效性.     

钒钛SCR脱硝催化剂低温研究进展

由于商用钒钛SCR催化剂存在活性温度偏高等缺点,开发低温高活性的催化剂体系已成为国内外研究的热点。分析了钒钛催化剂低温SCR反应的脱硝机理,探讨了催化剂性能的低温改性方法和努力方向,介绍了催化剂中毒方面的研究进展,为催化剂的完善和低温SCR的深入研究提供参考。     

LaxCe1-xMnO/γ-Al2O3催化剂的制备及其催化燃烧甲苯的性能

为了研究镧、铈2种稀土元素共掺金属氧化物催化剂对甲苯的去除效果,采用等体积浸渍法制备了LaxCe1-xMnO/γ-Al2O3稀土改性催化剂。考察了活性组分负载量、焙烧温度对催化剂催化活性的影响,确定了催化剂的最佳制备工艺。同时对镧、铈两种稀土元素不同原子配比对催化活性的影响进行研究。实验结果表明,LaxCe1-xMnO负载量为12%,催化剂的焙烧温度为450℃,La、Ce物质的量比为4∶1,制得的催化剂催化活性最强,催化效率最高,在6 000 h-1空速下,反应温度为320℃时即可将甲苯气体完全燃烧。运用BET、XRD、SEM、XRF等方法对催化剂的结构进行表征,结果表明,催化剂表面活性组分具有高分散性,氧化物颗粒粒径均一且分散均匀。稀土共掺催化剂与单一稀土改性催化剂相比,活性组分易于负载在载体表面,负载效果有着显著的提高。     

烟气成分对负载V_2O_5-WO_3/TiO_2聚苯硫醚纤维脱除烟气中Hg~0的影响

通过固定床实验系统模拟烟气脱除Hg0的实验,研究了O2、HCl、NO、SO2、H2O和NH3对滤袋常用的聚苯硫醚(PPS)纤维负载V2O5-WO3/TiO2新型催化剂后脱除烟气中Hg0的影响,并分析其影响机理。结果表明,在温度为200℃、高纯N2气氛下,Hg0的脱除率很低,加入4%O2后,脱除率有所增加;0.05‰HCl条件下Hg0的脱除率仅为5%,而0.01‰HCl与4%O2并存的条件下,脱除率明显提高;NO对Hg0的催化氧化促进作用不是很显著;SO2对Hg0氧化具有毒害作用;H2O和NH3可抑制Hg0的脱除,O2的存在可抵消NH3的部分抑制作用。     

臭氧催化氧化处理活性蓝染料废水及催化剂的研究

进行了臭氧化学氧化体系和臭氧催化氧化体系对活性蓝处理效果的比较。提出了常温常压下臭氧催化氧化预处理活性蓝染料废水的新方法。实验结果表明,臭氧催化氧化处理COD为13 800 mg/L的活性蓝染料废水时,最佳反应pH值为5～6,臭氧用量为80 mg/L时,反应时间约40 min,COD去除率大于80%,色度去除率大于90%,达到了预处理要求。