铁活化过硫酸盐修复石油烃污染土壤的研究进展

分析了Fe~0、Fe~(2+)和Fe~(3+)活化过硫酸盐氧化石油烃的机理,介绍了土壤中石油烃污染物降解的影响因素以及总结了铁活化过硫酸盐修复石油烃污染土壤技术的不足。指出应以铁活化过硫酸盐原位修复作为土壤中高浓度有机污染物的前处置方法,再结合微生物或植物修复等技术,以减少对土壤理化性质的影响;另外,检测仪器的发展有利于土壤修复技术的应用。     

专利文摘

可见光催化下过硫酸盐强化铁酸钴的有机污染物去除方法该发明公开了一种可见光催化下过硫酸盐强化铁酸钴的有机污染物去除方法。该发明包括如下步骤:1)取有机物污染水样进行有机污染物含量分析;2)将有机物污染水注入到水池中,按池水中有机污染物、铁酸钴和过硫酸盐的摩尔比为     

氮掺杂碳负载Fe3O4活化过硫酸盐降解苯酚

以氮掺杂碳(NC)为前驱体，采用反向共沉淀法制备了Fe₃O₄/NC复合催化剂，通过SEM、TEM、FTIR等技术手段进行了表征，考察了该催化剂活化过二硫酸盐(PDS)降解苯酚的效果和影响因素。表征结果显示纳米Fe₃O₄成功负载至NC上。实验结果表明：Fe₃O₄/NC-PDS体系对苯酚具有良好的氧化降解效果，在苯酚溶液初始质量浓度20 mg/L、Fe₃O₄/NC加入量1.0 g/L、PDS加入量2.0 g/L、pH 7、反应温度25℃的条件下，反应120 min后，苯酚去除率达100%;Fe₃O₄/NC-PDS体系降解苯酚的途径包括自由基途径和非自由基途径两种方式，主要活性物种为¹O₂；在Fe₃O₄/NC-PDS降解苯酚过程中，苯酚的C—H键首先发生断裂，经过反位取代生成苯二酚，苯二酚...     

超声协同Fenton法处理有机废水的研究进展

超声协同Fenton法是利用超声的空化效应及自由基效应强化Fenton法对废水的处理效率,实现两者对废水中有机污染物的协同降解。概述了超声与Fenton法处理废水的协同机制。综述了废水pH、催化剂和H₂O₂投加量、超声功率、温度等工艺条件的优化研究,催化剂的研发以及共存物质的影响研究等方面的进展。指出开发新型高效、可重复利用、廉价易得的催化剂是提高超声协同Fenton法降解有机污染物效率的关键,还可将超声、Fenton法或超声协同Fenton法与其他的氧化法或生化方法相结合,寻找更加安全、高效、低成本的新途径。     

非均相催化过硫酸盐氧化技术研究进展

活化过硫酸盐氧化技术因其自由基持续时间长、pH适用范围广、前体氧化剂稳定等优势,在高级氧化技术的开发和应用中备受关注。本文综述了有效活化过硫酸盐的非均相催化材料(金属氧化物、金属基复合材料、碳材料、天然矿物等),探讨了非均相催化剂的不同催化机制及其催化活性、稳定性、可重复利用性等,并在此基础上提出了非均相催化与其他技术(紫外光辐射、超声、热、微波等)联用以提高其处理效率及范围的发展方向。     

固态反应法制备FeHY催化剂及其催化降解活性艳蓝的性能研究

分别以NaY、NH4Y和HY沸石为载体,以乙酰丙酮铁为铁源,采用固态反应法制备了铁负载量均为10%（w）的FeNaY-10、FeNH4Y-10和FeHY-10催化剂。考察了各催化剂对活性艳蓝（KN-R）的降解效果,其中FeHY-10的催化降解效果最佳。采用XRD和FTIR技术对FeHY-10催化剂进行表征。表征结果显示,FeHY催化剂晶体结构仍然保持了Y分子筛特有的孔道结构,铁物种在Y 分子筛表面高度分散。催化降解实验表明,催化降解KN-R的最佳工艺条件为KN-R溶液（质量浓度为300 mg/L）加入量为50 mL、溶液pH为2、催化剂FeHY-25（铁负载量为25%（w））加入量为0.281 3 g、H2O2质量浓度为6.356 g/L、降解温度为35 ℃、降解时间为140 min,在此工艺条件下FeHY催化剂对KN-R的降解率为97.4%。     

非贵金属单原子催化剂的研究进展

介绍了非贵金属单原子催化剂的结构与特点,综述了铁基、钴基、双金属及其他非贵金属单原子催化剂的研究现状,指出:使非贵金属单原子催化剂制备过程简单有效、提高单原子催化剂的负载量、解析其催化机理等是目前该领域的主要研究方向.     

蒽醌-2-磺酸钠有机体系光引发自由基降解染料

采用蒽醌-2-磺酸钠有机体系光引发自由基降解废水中的染料。分析了蒽醌-2-磺酸钠有机体系光引发自由基降解的机理,考察了曝气、光照强度和初始染料质量浓度等因素对降解效果的影响。实验结果表明：曝气有利于蒽醌-2-磺酸钠有机体系光引发自由基降解染料;在光照强度1 000 W、初始染料质量浓度50 mg/L的条件下,反应60 min后酸性蓝80溶液的脱色率可达100%;在酸性红249、酸性黄42、酸性蓝80、活性艳红KD-8B、活性黄K-6G和活性翠蓝K-NG 6种商用酸性和活性染料中,蒽醌-2-磺酸钠有机体系对活性黄K-6G和活性艳红KD-8B的脱色率最高,对酸性蓝80和活性翠蓝K-NG的脱色率最低。     

石墨烯材料在过硫酸盐高级氧化中的应用进展

本文综述了石墨烯、还原氧化石墨烯(RGO)、杂原子掺杂石墨烯、石墨烯-金属复合材料活化过硫酸盐处理各类废水的研究进展,深入探讨了不同类型石墨烯材料活化过硫酸盐产生自由基的机制以及对污染物去除的应用效果,并针对石墨烯材料应用于活化过硫酸盐高级氧化法所面临的问题提出了未来的研究方向.     

电絮凝-过硫酸盐氧化协同工艺处理页岩气压裂返排废水

采用电絮凝-过硫酸盐氧化协同工艺处理页岩气压裂返排废水,通过电解过程产生的Fe2+活化过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基氧化废水中的有机物,同时Fe2+被氧化成Fe3+进而水解起到絮凝作用。实验结果表明,在电解时间25 min、电流密度41.7 m A/cm~2、电极间距4 cm、搅拌转速100 r/min、废水pH 7.0、过硫酸盐添加量0.006 mol/L的条件下,COD去除率达94.5%,出水BOD_5/COD从0.13增至0.56,电导率从104 mS/m降至71 mS/m,矿化度从16 704 mg/L降至4 065 mg/L,不可滤残渣含量从554 mg/L降至59 mg/L。电絮凝-过硫酸盐氧化协同处理的效果明显优于单独电絮凝和硫酸亚铁活化过硫酸盐氧化工艺,循环伏安测试结果表明其原因是硫酸根自由基的产生,同时溶液的导电性增强,强化了絮凝效果。     

MCM-41分子筛负载铁铈催化降解甲基橙

采用等体积浸渍法制备了负载型有序介孔Fe-Ce/MCM-41催化剂。研究了该催化剂降解甲基橙的适宜工艺条件,并采用XPS,XRD,TEM技术对该催化剂进行了表征。实验结果表明,该催化剂Fenton氧化降解甲基橙的较适宜工艺条件为:溶液pH 5.0、甲基橙溶液初始质量浓度100 mg/L、催化剂加入量2.0 g/L、H_2O_2浓度20 mmol/L,在此适宜条件下反应120 min时,甲基橙去除率接近100%。表征结果显示:Fe-Ce/MCM-41催化剂主要由铁、铈、氧、碳4种元素组成;铁与铈的摩尔比接近3∶1;铁和铈主要以Fe_3O_4和CeO_2的形态存在于催化剂表面。     

D401与N-117负载Fe(Ⅱ)非均相Fenton法催化降解苯酚

分别采用D401和N-117负载Fe(Ⅱ)制备非均相Fenton催化剂,探讨两种催化剂在不同初始溶液pH、初始H_2O_2质量浓度和保存条件下,催化降解苯酚的效果和铁溶出情况。结果表明:两种催化剂均能拓展Fenton反应pH范围;D401负载Fe(Ⅱ)催化苯酚降解速率较快,苯酚降解率随初始溶液pH升高而下降,溶出铁催化的均相Fenton反应是苯酚降解的主要原因;N-117负载Fe(Ⅱ)催化剂苯酚降解速率随初始溶液pH升高而下降,非均相Fenton反应是主要反应过程;初始H_2O_2质量浓度升高能使D401负载Fe(Ⅱ)的溶出总铁质量浓度显著升高,但对N-117负载Fe(Ⅱ)影响很小;水中较高的DO能显著降低两种催化剂的苯酚降解效果。     

电解法降解有机污染物机理及动力学的研究

对阳极电解催化降解有机污染物的机理进行了研究。结果表明 ,在电解过程中能够产生氧化能力极强的羟基自由基 (HO· ) ,使有机污染物以间接氧化的方式降解。用非线性最小二乘法对试验数据的分析表明 ,降解过程基本符合两步一级模型 ,并得到了水杨酸降解过程中的两步速率常数和 2 ,3-二羟基苯甲酸在 5 10 nm处的摩尔吸光系数     

Ag-Fe2O3活化过一硫酸盐降解水中磺胺甲唑

采用沉淀—煅烧法制备了Ag掺加α-Fe₂O₃催化剂Ag-Fe₂O₃,通过TEM、XRD和XPS等手段进行了表征,并将该催化剂用于活化过一硫酸盐(PMS)降解水中磺胺甲唑(SMX),考察了不同因素对SMX去除率的影响,探讨了Ag-Fe₂O₃+PMS体系降解SMX的机理。实验结果表明,Ag-Fe₂O₃催化剂呈均匀针状;在Ag-Fe₂O₃投加量为0.10 g/L、PMS浓度为0.10 mmol/L、初始pH为7.0、反应温度为25℃的条件下,反应20 min后,SMX的去除率为83.8%;该体系中催化降解SMX的主要活性物种为O₂^-·、¹O₂和SO₄^-·。     

D401与N-117负载 Fe（Ⅱ）非均相Fenton法催化降解苯酚

分别采用D401和N-117负载Fe（Ⅱ）制备非均相Fenton催化剂,探讨两种催化剂在不同初始溶液pH、初始H₂O₂质量浓度和保存条件下,催化降解苯酚的效果和铁溶出情况。结果表明：两种催化剂均能拓展Fenton反应pH范围;D401负载Fe（Ⅱ）催化苯酚降解速率较快,苯酚降解率随初始溶液pH升高而下降,溶出铁催化的均相Fenton反应是苯酚降解的主要原因;N-117负载Fe（Ⅱ）催化剂苯酚降解速率随初始溶液pH升高而下降,非均相Fenton反应是主要反应过程;初始H₂O₂质量浓度升高能使D401负载Fe（Ⅱ）的溶出总铁质量浓度显著升高,但对N-117负载Fe（Ⅱ）影响很小;水中较高的DO能显著降低两种催化剂的苯酚降解效果。     

催化湿式氧化中多相非贵金属催化剂的研究进展

催化湿式氧化（CWAO）法是一种利用溶解氧去除废水中高毒性、难降解污染物的新型水处理技术。在催化湿式氧化中应用的催化剂有贵金属催化剂和非贵金属催化剂两种。在零附加值的废水处理过程中,使用非贵金属催化剂替代贵金属催化剂,在经济上更具有优势。对近年来用于催化湿式氧化废水处理过程中的多相非贵金属催化剂进行了综述。     

UV-Fe2+活化过硫酸盐降解废水中的吡啶

采用UV-Fe²⁺活化过硫酸盐(PS)处理吡啶废水,考察了影响吡啶和TOC去除率的主要因素,探讨了吡啶的降解机理。实验结果表明,在Fe²⁺加入量为0.32 mmol/L、PS加入量为5.04 mmol/L、初始pH为7.5、初始吡啶质量浓度为50 mg/L的条件下,光照60 min后吡啶去除率为99.48%,光照120 min后TOC去除率为66.78%;UV-Fe²⁺活化PS体系中起氧化降解作用的自由基为·OH和SO₄^-·。光照60 min时,对反应产物进行紫外吸收光谱与GC-MS分析,结果表明,吡啶在UV-Fe²⁺活化PS体系中被降解为含碳氧双键(C=O)的有机物,吡啶降解过程中主要中间产物有N,N-二甲基甲酰胺、丙二醛和丁酸。     

α-Fe2O3/γ-Fe2O3/Cu2O的制备及其对橙黄G的催化降解性能

通过对常规CuFeO₂进行修饰,合成了复合催化剂α-Fe₂O₃/γ-Fe₂O₃/Cu₂O(CuFe-13),采用XRD、FTIR、SEM、VSM等技术进行了表征,考察了CuFe-13-过一硫酸盐(PMS)体系对橙黄G (OG)的催化降解性能,分析了催化剂加入量、PMS浓度和反应p H对OG降解性能的影响。实验结果表明：在Cu Fe-13加入量为0.20 g/L、PMS浓度为1.0 mmol/L、pH为7.0的条件下,CuFe-13-PMS体系的催化降解性能最佳,反应30 min后OG的去除率为100%,反应120 min后TOC的去除率为73.4%;在CuFe-13-PMS体系中,起主要作用的活性物种为¹O₂、SO₄^-·和·OH。     

钢渣活化过一硫酸盐氧化法深度处理焦化废水

采用钢渣活化过一硫酸盐(PMS)氧化法深度处理焦化废水生化出水，研究了钢渣加入量、PMS浓度和初始p H对该废水处理效果的影响，考察了钢渣的重复利用性能，分析了钢渣-PMS氧化处理前后废水中有机物和急性毒性的变化。实验结果表明：在钢渣加入量5 g/L、PMS浓度7 mmol/L、初始p H 8.1、反应时间3 h的条件下，废水中色度和COD去除率分别为82.99%和62.89%，出水毒性变小；钢渣重复使用5次后，COD去除率降低至38.73%。钢渣-PMS体系氧化降解有机污染物的途径可能有两种：一种是钢渣中的CaO水解使溶液呈碱性，活化PMS生成了O₂^-·和¹O₂；另一种是钢渣中的铁氧化物活化PMS生成SO₄^-·和·OH。三维荧光光谱分析结果表明，钢渣活化PMS所产生的活性物种可以有效破坏废水中的芳香蛋白类物质、腐殖酸类物质和溶解性微生物代谢产物。     

零价铁-Fenton试剂体系降解有机污染物的研究进展

零价铁-Fenton试剂体系在对许多有机污染物有着较好的处理效果的同时,有效地克服了单独零价铁还原与传统Fenton反应的缺点.本文分析了零价铁-Fenton试剂体系的作用机理,总结了零价铁-Fenton试剂体系在处理有机污染物中的新进展,介绍了零价铁-Fenton试剂体系与其他技术联用降解有机污染物的研究成果.并讨论了对该反应有较大影响的几种因素.针对目前的研究中出现的一些问题,结合实际的需要,提出了今后需关注的研究方向.