仿酶型磁性Fe~0-Fe_3O_4复合催化剂的制备及其催化性能

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶型磁性Fe0-Fe_3O_4复合催化剂,并将其作为非均相类Fenton催化剂用于溶液中对硝基苯酚的降解;采用SEM和XRD等技术对催化剂进行了表征。表征结果显示,Fe_3O_4与Fe0结合牢固,有利于Fe0的分散。实验结果表明:Fe0-Fe_3O_4对对硝基苯酚的降解为拟一级反应;在Fe0与Fe_3O_4的质量比为0.75、Fe0-Fe_3O_4投加量为1.2 g/L、初始H_2O_2浓度为10 mmol/L、初始溶液p H为3、反应温度为30℃的条件下反应90min,反应速率常数为0.067 min-1,COD去除率为77.28%,Fe溶出量为2.12 mg/L;在对硝基苯酚的降解过程中,pH先增大后减小,Fe溶出量先降低后升高;Fe0-Fe_3O_4是一种稳定的催化剂,可再生使用。     

响应面法优化仿酶Fe_3O_4/Fe~0非均相类Fenton降解P-NP

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶Fe_3O_4/Fe~0,并采用扫描电子显微镜和X射线衍射对样品进行表征,结果表明,Fe_3O_4与Fe~0负载牢固且保持良好的晶型。采用响应面分析法对仿酶Fe_3O_4/Fe~0催化降解P-NP的工艺条件进行优化,方差分析得到二次模型显著,优化条件为:催化剂用量1.2 g/L,反应温度30℃,初始pH=2.9,初始H_2O_2浓度10 mmol/L,对硝基苯酚去除率的实际值与预测值几乎一致。     

柱撑膨润土负载纳米磁性Fe_3O_4复合材料的制备及表征

采用原位共沉淀法在Al-Fe柱撑膨润土上负载纳米磁性Fe3O4,制备出Fe3O4/柱撑膨润土复合材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)对样品进行表征,并且研究了其作为非均相类Fenton催化剂降解橙黄II的催化活性。结果表明:纳米Fe3O4以化学键均匀分布在膨润土表面,减少了Fe3O4的团聚。在40℃,pH为3.0,催化剂用量为1.0 g/L,H2O2初始浓度为10 mmol/L的条件下,该复合材料对橙黄II降解的拟一级反应速率常数为0.061 min-1,分别是纯Fe3O4和柱撑膨润土的4倍和3倍,柱撑膨润土与Fe3O4间存在协同催化作用,纳米Fe3O4最佳负载量为50%。     

磁性膨润土的制备、表征及类Fenton催化降解橙黄Ⅱ

以铝柱撑膨润土和铁盐为原料,采用共沉淀法制备纳米Fe3O4负载的磁性膨润土复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面孔隙分析(BET)对样品进行表征,研究了磁性膨润土对橙黄Ⅱ的类Fenton催化降解性能,并考察了催化剂用量、温度和初始pH、H2O2初始浓度等因素对降解效果的影响。结果表明,Fe3O4均匀负载在膨润土表面,未发生明显团聚,并且改善了膨润土的孔隙结构,增加了其比表面积。在磁性膨润土用量为0.6 g/L,温度为40℃,pH为3.0,H2O2初始浓度为21 mmol/L的条件下,0.5 mmol/L橙黄Ⅱ溶液在180 min内色度去除率和UV254去除率分别达到100%和97%,且催化剂重复使用4次效果稳定。     

降低煤气吹脱解吸剩余氨水中碱耗量的研究

针对目前煤气吹脱解吸法处理焦化剩余氨水的过程中,碱的耗量较高的现状,结合具有专利技术的复合解吸塔,通过现场中试试验,研究了增加保温装置,改变加碱的位置,并适当增加了废水的停留时间的影响。最佳操作条件为:中位加碱,吹脱次数n=3,煤气温度T g=70℃,废水温度T w=90℃,pH=11,表面活性剂加入量ρ=10 mg/L,气液比q=350∶1,处理后的废水氨氮含量为248.2 mg/L,氨氮去除率可达到92.75%。最终的碱耗量为5.9 kg/m3,比原来的碱耗量降低了46.36%。     

仿酶型Fe_3O_4/焦炭非均相降解P-NP研究

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶型Fe_3O_4/焦炭,并将其作为非均相类Fenton催化剂用于对硝基苯酚(P-NP)废水的降解;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对样品进行表征。表征结果表明,Fe_3O_4牢固地负载在焦炭上,并有利于Fe_3O_4的分散及粒径的减小。实验结果表明,催化剂降解P-NP的最佳条件为:催化剂投加量1.2 g/L,[H2O2]=30 mmol/L,p H=3.0,温度30℃,P-NP的去除率达到99%。Fe_3O_4/焦炭结构稳定,可再生使用。     

磁性膨润土的制备及类Fenton氧化法处理焦化废水

以Al-Fe柱撑膨润土为原料，通过原位氧化沉淀法负载纳米Fe₃O₄颗粒，制备磁性膨润土。采用XRD，SEM，EDS技术对磁性膨润土进行了表征，并将其作为类Fenton反应催化剂对焦化厂二沉池出水（COD为267.6 mg/L、色度为428度）进行了深度处理，探讨了各反应条件对处理效果的影响。实验结果表明：Fe₃O₄颗粒较为均匀地分布在膨润土表面，负载牢固;在H₂O₂加入量70 mmol/L、磁性膨润土加入量0.8 g/L、反应温度30 ℃、初始废水pH 5.0的条件下反应30 h，废水COD和色度的去除率分别达到78.5%和93.4%，COD和色度分别降至57.5 mg/L和28度，满足GB/T 19923—2005《城市污水再生利用 工业用水水质》的要求;磁性膨润土使用4次后，对废水的处理效果仍很稳定。     

不同改性膨润土负载纳米磁性Fe_3O_4的制备及表征

以不同改性膨润土和铁盐为原料,采用共沉淀法将纳米Fe3O4原位负载于膨润土上,制备出了磁性膨润土复合材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面孔隙分析(BET)对样品进行表征,研究了不同磁性膨润土对H2O2氧化降解橙黄Ⅱ的催化活性。结果表明,Fe3O4均匀负载在膨润土表面,减少了膨润土的团聚,改善了孔隙结构,增加了其比表面积。磁性膨润土的催化性能较纯Fe3O4有了明显提高,使用Fe-Al柱撑改性的膨润土负载纳米Fe3O4,其催化活性最高。