铁铜双金属有机骨架MIL-101(Fe,Cu)活化双氧水降解染料性能

针对非均相芬顿传质效率低和Fe（Ⅲ）Fe（Ⅱ）转化慢导致活性低等问题,采用溶剂热法制备铁铜双金属有机骨架材料[MIL-101（Fe,Cu）],并研究了材料界面性质、催化降解染料（亚甲基蓝）性能以及活化催化机制.结果表明,MIL-101（Fe,Cu）晶体结构完整且呈三维八面体形状;比表面积和平均孔径分别为667.2 m² ·g^-1和1.9 nm,可充分暴露反应活性位点.MIL-101（Fe,Cu）在广谱pH范围可活化H₂ O₂高效降解亚甲基蓝.当pH=5、反应20 min,MIL-101（Fe,Cu）/H₂ O₂对20 mg ·L^-1亚甲基蓝的去除率为100%,较MIL-101（Fe）/H₂O₂和单独H₂ O₂分别提高43.1%和88.9%.自由基猝灭实验与反应前后铁和铜价态变化结果表明,羟基自由基（·OH）是MIL-101（Fe,Cu）/H₂ O₂催化降解亚甲基蓝的主要活性物种;Cu（Ⅱ）掺杂引入新的活性位点,且Cu（Ⅱ）/Cu（Ⅰ）循环和Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）循环可协同产生·OH,进而提高催化效率.MIL-101（Fe,Cu）作为新型非均相类芬顿催化剂,无需复杂pH调节即可获得良好催化效果,在工业废水处理上具有较好地应用前景.     

Effect of substituents in hydroxyl radical-mediated degradation of azo pyridone dyes: Theoretical approaches on the reaction mechanism

Understanding the degradation behavior of azo dyes in photocatalytic wastewater treatment is of fundamental and practical importance for their application in textile-processing and other coloration industries. In this study, quantum chemistry, as density functional theory, was used to elucidate different degradation pathways of azo pyridone dyes in a hydroxyl radical (HO^?)-initiated photocatalytic system. A series of substituted azo pyridone dyes were synthesized by changing the substituent group in the para position of the benzene moiety, ranging from strong electron-donating to strong electron-withdrawing groups. The effect of dye molecular structure on the photocatalytic degradation reaction mechanism was analyzed and quantification of substituent effects on the thermodynamic and kinetics parameters was performed. Potential energy surface analysis revealed the most susceptible reaction site for the HO^? attack. The calculated reaction barriers are found to be strongly affected by the nature of substituent group with a good correlation using Hammett σ_p constants and experimentally determined reaction rates. The stability of pre-reaction complexes and transition state complexes were analyzed applying the distortion-interaction model. The increased stability of the transition state complexes with the distancing from the substituent group has been established.     

改性凹凸棒土对染料废水脱色初步实验

以凹凸棒土为原料,通过复配造粒、热处理的方法对凹凸棒土进行改性,并用改性后的凹凸棒土对染料废水进行处理。考察了pH值、凹凸棒土用量及吸附时间等因素的影响,探索了最佳工艺条件。结果表明,改性后的凹凸棒土吸附性能有了明显改善,对染料废水进行处理,脱色率可达99%以上,处理废水量与吸附剂比为670颐1,且其原料价廉易得、工艺简单、成本低,是一种较好的脱色吸附剂。     

多种染料的微生物脱色研究

从印染、毛纺等废水处理场的生物膜和活性污泥中分离到13株对36种染料有脱色能力的细菌。其中三株转化单胞菌D_(32),D_(33),D_4分别对29种染料有良好的脱色作用,其完整细胞对单一染料的脱色活力达2.6mg·g~(-1)(细胞湿重)·h~(-1)。对脱色反应的条件和机理进行了初探。     

切割钢渣活化过硫酸盐降解偶氮类染料酸性红73

切割钢渣是钢铁生产过程中的固体废弃物,如何有效处理和利用这些废渣具有减少环境污染、实现废物资源化的重要意义.本文选择河北邢台钢铁厂中切割钢渣为过硫酸盐(PS)活化剂,活化过硫酸盐(PS)去除水相中偶氮染料酸性红73(AR73),实验表明,25 mg·L~(-1) AR73在15 min内,其降解率为99.9%,TOC矿化率达58.6%.同时考察了钢渣投入量、PS浓度、初始pH值等影响因素对AR73降解效率的影响:随着PS浓度、钢渣投入量的增加,AR73的降解速率也逐渐增加;在pH为3～9时,AR73均可被有效去除,酸性条件更有利于AR73的去除.活性自由基猝灭实验表明,酸性红73的降解是通过自由基和非自由基两种机制实现的,且钢渣可多次回收重复利用.钢渣活化PS技术,还可有效去除蒽醌类染料(活性蓝19),其去除率为99.9%,矿化率可达92.0%;同时该技术对某印染废水(COD_(Cr)=5625 mg·L~(-1))的去除率达49.9%.本文所构建的切割钢渣活化过硫酸盐(PS)技术可应用于偶氮印染废水的处理,实现"以废治废"的目标.     

纳米TiO2光催化脱色效果的影响研究

采用偶联剂法制备负载型纳米TiO2光催化剂，对染料废水进行脱色试验研究。结果发现，将废水pH值控制在10～11，通过曝气、添加H2O2、Fe^3 等措施能有效提高废水脱色效果，脱色率在95％以上。     

染化废水厌氧生物处理技术的研究

鉴于厌氧微生物对偶氮染料的还原裂解作用，开发了以易降解工业有机废水作为外加碳源的染化废水厌氧生物处理的新技术．试验结果表明：在进水ＣＯＤ３１００—３５００ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ总／ＣＯＤ染化比值４０，ＨＲＴ３．０ｄ下，ＣＯＤ去除率＞８０％，最低染化ＣＯＤ去除率＞４５％，色度去除率＞８５％；实验证实，在厌氧处理过程中，染料组分的结构已发生了明显的变化；反应器内的污泥大多呈颗粒状；污泥活性和工艺性能可控制工艺运行参数得以维持．     

Fenton试剂处理酸性染料废水的研究

采用Ｆｅｎｔｏｎ试剂处理酸性染料废水，在ｐＨ＝３，〔ＦｅＳＯ４〕＝４０ｍｇ／Ｌ，〔Ｈ２Ｏ２〕＝８００ｍｇ／Ｌ时，酸性媒介漂蓝废水的色度及ＣＯＤ去除率分别达９８．６％和８０．１％。     

菌株HX5对多种染料的吸附作用

研究了HX5生长菌体对分属活性、酸性、碱性、直接和分散5大类的26种染料的吸附性能．结果表明，HX5生长菌体可在5h内完全吸附直接染料和分散染料，碱性染料在生长菌体上完全吸附脱色的时间为12h，其次是活性染料，最不易吸附的为酸性染料．染料在生长菌体上的吸附由染料分子的结构和性质所决定，直接染料分子呈线性平面结构、疏水性较强，易于吸附，完全吸附脱色的时间为5h；分散性染料水溶性较差，在静电力的诱导之下即可在较短时间内完全吸附脱色；碱性染料分子带正电，与带负电荷的菌丝球表面异性电荷相吸从而发生吸附脱色；活性染料分子中的氨基质子化后与菌丝球表面相互吸引，氨基质子化的程度越高，吸附效果也就越好；酸性染料分子中氨基质子化程度受到结构本身的限制，以及不存在带正电荷的基团，因而吸附效果最差．     

厌氧条件下活性黑(KBR)染料脱色的批量投料研究

在厌氧条件下，进行了微生物降解染料活性黑（ＫＢＲ）的试验研究。试验中研究了氯离子浓度、染料浓度、生物量、特别是投加易降解物对染料降解的影响，并且对厌氧降解该染料的过程进行了分析，着重探讨了易降解物葡萄糖投加量对该染料脱色降解的作用