微波促进含Cr(Ⅵ)-H2O2体系降解甲基橙溶液的研究

研究了微波辐射下Cr(Ⅵ)-H2O2催化降解甲基橙溶液的行为,探索了微波功率、微波辐射时间、pH值、H2O2浓度、Cr(Ⅵ)等对甲基橙溶液脱色率和COD去除率的影响.研究结果表明,Cr(Ⅵ)-H2O2能形成类Fenton体系;微波辐射可提高H2O2产生羟基自由基(·OH)的效率.1000 mg/L的甲基橙溶液,在Cr(Ⅵ)浓度为10.0 mmol/L、pH值为2.5、H2O2浓度为20.0 mmol/L、微波功率为700W下加热2 min,甲基橙溶液的脱色率为99.2%,COD去除率为82.8%.     

Fe(Ⅱ)EDTA/H2O2电催化降解甲基橙模拟废水的研究

在无隔膜电解槽中,采用SPR(Ru-Ir-Ti0₂)为阳极,石墨为阴极,考察了Fe(Ⅱ)EDTA/H₂O₂电催化降解甲基橙(methyl orange)模拟废水的影响,发现EDTA很大程度上促进了类电Fenton试剂对甲基橙模拟废水的降解。实验研究表明,在外加电压为5.0 V,EDTA∶Fe²⁺=2∶1(摩尔比,Fe²⁺=40 mmol/L),H₂O₂=48 mmol/L,电解质Na₂SO₄=40 mmol/L,废水pH值为(6.5±0.1)的条件下,降解260 mg/L的甲基橙模拟废水90 min, EDTA的加入可以使甲基橙模拟废水的脱色率由29.5%上升到78.4%,COD由571.429 mg/L降至80 mg/L,COD的降解率为86%,EDTA在此过程中既是催化剂又是反应物,可有效避免EDTA带来二次环境污染的可能性。     

微波诱导鳞片石墨-H2O2催化氧化处理甲基紫废水

研究微波诱导鳞片石墨-H₂O ₂催化氧化处理甲基紫废水工艺,探讨各种因素的协同作用及对废水脱色效果的影响,并采用SEM、EDX、XRD和FTIR对新鲜及使用6次后的鳞片石墨进行表征。结果表明,微波诱导鳞片石墨-H₂O₂能高效快速降解废水中的甲基紫;在50 mL初始pH为3,质量浓度为10 mg/L的甲基紫废水中, H₂O₂用量1 mL/L,鳞片石墨 3 g/L,微波输出功率259 W,微波辐射时间9 min的最佳处理工艺条件下,甲基紫脱色率达到了98.80%;微波、鳞片石墨、H₂O₂体系对甲基紫废水降解效果明显,产生协同效应。紫外-可见光谱分析表明,废水中甲基紫结构被破坏,但仍含有少量苯环等小分子。动力学研究表明,脱色反应符合一级反应动力学规律,反应速率常数k为0.42613 min^-1,反应半衰期t_1/2为1.626 min。     

Fe(II)EDTA/H_2O_2电催化降解甲基橙模拟废水的研究

在无隔膜电解槽中,采用SPR(Ru-Ir-TiO_2)为阳极,石墨为阴极,考察了Fe(II)EDTA/H_2O_2电催化降解甲基橙(methyl orange)模拟废水的影响,发现EDTA很大程度上促进了类电Fenton试剂对甲基橙模拟废水的降解.实验研究表明,在外加电压为5.0v,EDTA:Fe~(2+) =2:1(摩尔比,Fe~(2+) =40 mmol/L),H_2O_2=48 mmol/L,电解质Na_2SO_4=40 mmol/L,废水pH值为(6.5±0.1)的条件下,降解260 mg/L的甲基橙模拟废水90 min,EDTA的加入可以使甲基橙模拟废水的脱色率由29.5%上升到78.4%,COD由571.429 mg/L降至80 mg/L,COD的降解率为86%,EDTA在此过程中既是催化剂又是反应物,可有效避免EDTA带来二次环境污染的可能性.     

微波辐射Bi2O3/沸石-H2O2体系降解废水中的硝基苯

研究了微波辐射下,以负载于沸石上的三氧化二铋为催化剂,以双氧水为氧化剂的催化氧化体系处理硝基苯工艺。通过单因素实验法,从反应催化剂负载量、pH、双氧水用量、微波功率、反应时间、催化剂用量等方面初步考察了硝基苯在该体系中的催化氧化效果。在氧化铋负载量3%（质量比）,pH=2,2 mL 30%双氧水,火力为中火,催化剂投加量为0.7 g,反应2 min,对降解过程所得的中间产物和终产物进行了分析。结果表明,该体系对硝基苯的去除率能够达到99.2%,COD去除率为73.91%。     

磷钨酸光催化降解甲基橙溶液的研究

以磷钨酸为光催化剂,在紫外灯照射下,对模拟染料废水甲基橙溶液进行光催化降解,并研究了催化剂加入量、pH值、甲基橙初始浓度和外加氧化剂H2O2对光催化降解效果的影响.结果表明,磷钨酸光催化剂加入量为300 mg/100 mL,pH=2.5时,甲基橙溶液的降解率明显高于其他pH值的降解率;在较低浓度下,甲基橙溶液的光催化降解反应符合一级动力学方程;外加氧化剂H2O2可提高光催化反应速率.     

铁炭微电解-Fe2+/K2S2O8降解甲基橙

针对偶氮类有机物废水具有色度大,难降解的特点,以对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠(甲基橙)为模拟研究对象,对水体系中铁炭微电解-Fe2+/K2S2O8降解甲基橙的方法进行了研究。通过正交实验确定出该方法各因素的影响程度,进一步通过单因素影响实验确定该方法的最佳条件是:铁炭微电解填料、FeSO4和K2S2O8投加量分别为300 g/L、1.3mmol/L和0.7 mmol/L,初始pH值为7.0。在最佳条件下,甲基橙COD和色度去除率分别能达到64.7%和68.2%。     

微波催化反应中Fe2O3/γ-Al2O3的制备及催化性能研究

以γ-Al2O3为载体,通过等体积浸渍法制备一种载铁催化剂。以微波非均相Fenton反应对甲基橙的脱色效果作为判断催化剂活性的依据,分别考察浸渍液(Fe(NO3)3.9H2O溶液)浓度、焙烧温度、焙烧升温速率、焙烧时间对催化性能的影响,并对复杂协同体系中的反应机制进行初步探讨。结果表明,在浸渍液浓度为8%(质量分数)、焙烧温度为300℃、焙烧升温速率为10℃/min、焙烧时间为2h时催化剂Fe2O3/γ-Al2O3活性最优;复杂协同体系作用机制表现为微波非热效应降低甲基橙分子化学键强度,热效应促使催化剂表面产生"热点",3者(微波、H2O2、催化剂)协同强化催化氧化反应。然而,在微波催化过程中,催化剂孔道坍塌可能影响催化剂活性。     

Pseudomonas S2-3菌株对Cr(VI)的耐受性及去除

针对分离得到的Cr(VI)耐受菌株S2-3进行了基本生长特征、16S rRNA序列分析、Cr(VI)对菌株生长影响、菌株生长代谢与铬的去除的关系等研究。结果表明:该菌株属于假单胞菌,与Pseudomonas chlororaphis(Z76673)相似性最高(99.8%);Cr(VI)对菌株生长有着明显的抑制作用,其耐受上限可达到1500 mg/L左右;Cr(VI)导致菌体细胞大小分布变宽,同时使得细胞表面的-OH和-NH基团减少。当初始Cr(VI)浓度为100 mg/L时,48 h内菌株S2-3对Cr(VI)去除效率可达到85.9%,对总铬去除率为24.1%。在高Cr(VI)浓度(1000 mg/L)下,菌株对Cr(VI)和总铬仍有一定的去除效果,分别为58.7%和3.3%。菌株S2-3主要通过还原Cr(VI)的方式去除Cr(VI)。Cr(VI)的还原与菌液ORP以及细胞表面的-OH和-NH有关;总铬的去除不是因为形成了氢氧化铬沉淀,而是Cr(III)被吸附在了细胞表面的-C=O上。     

含水层介质对Cr(VI)的吸附特征

结合天津典型地质和Cr(VI)污染情况,选择细砂、中砂、粗砂这3种含水层介质作为研究对象,研究其对Cr(VI)的吸附动力学实验和等温吸附实验。研究结果表明:3种含水层介质对Cr(VI)的吸附均包括2个阶段——快速吸附阶段和缓慢吸附阶段,并在2 h时达到吸附平衡,符合Elovich型吸附动力学。含水层介质对Cr(VI)的等温吸附模型符合Freundlich模型,表明吸附过程以不均匀吸附为主。含水层介质对Cr(VI)的吸附能力由大到小的顺序依次为细砂、中砂、粗砂;且当Cr(VI)溶液的初始浓度为0.1 mg/L,含水层介质为10 g细砂时,达到最大吸附率22.67%,吸附率很低,表明这3种含水层介质不易吸附Cr(VI),也就说明Cr(VI)进入地下水后不易被含水层介质吸附截留,而是在地下水中随之流动,造成远距离污染。     

TiO2/UV/O3协同老化对微塑料吸附甲基橙的影响

为了探究协同老化后的微塑料与有机污染物的相互作用机制,以PVC作为研究对象,采用TiO₂/UV/O₃协同老化方式,对比考察了老化前后PVC对甲基橙(MO)的吸附性能。结果表明,随着老化的进行,PVC颗粒表面碎片化加深,粒径明显减小,Zeta电位值降低,并出现了新的含氧官能团。原始PVC对MO的吸附符合准一级动力学模型,而老化后的PVC对MO的吸附符合准二级动力学模型,且主要的吸附模式均为液膜扩散和颗粒内扩散。动力学拟合结果表明老化前的PVC对MO的吸附以物理吸附为主,而老化后的PVC对MO的吸附以化学吸附为主。老化前后的PVC对MO的吸附均符合Freundlich等温吸附模型,表明MO与微塑料之间的相互作用是在非均匀表面上的多层吸附。以上研究结果可为微塑料携带有机污染物在环境中的迁移转化的行为提供参考。     

黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝和甲基橙吸附动力学

以黄麻纤维为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。研究黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝和甲基橙2种染料的吸附行为。结果表明,采用磷酸制备的活性炭,由于表面含有羧基和含磷官能团等酸性基团,能够促进活性炭对亚甲基蓝的吸附;黄麻纤维活性炭对2种染料的平衡吸附量、初始吸附速率均随着初始浓度的增加而升高;相同条件下,黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝的平衡吸附量大于甲基橙;黄麻纤维活性炭对两种染料的吸附行为更符合准二级动力学模型。     

溴化十六烷基吡啶改性沸石对水中甲基橙的吸附

采用溴化十六烷基吡啶(CPB)对天然沸石进行改性制备得到了CPB改性沸石,通过批量吸附实验考察了CPB改性沸石对水中阴离子染料甲基橙的去除作用。结果表明,天然沸石对水中甲基橙的吸附能力很差,而CPB改性沸石则可以有效吸附去除水中的甲基橙。CPB改性沸石对水中甲基橙的吸附能力随CPB负载量的增加而增加,CPB负载量最大的改性沸石对水中甲基橙的吸附能力最强。双分子层CPB改性沸石对水中甲基橙的去除率随吸附剂投加量的增加而增加,而CPB改性沸石对水中甲基橙的单位吸附量则随吸附剂投加量的增加而降低。双分子层CPB改性沸石对水中甲基橙的吸附平衡数据可以采用Langmuir等温吸附模型加以描述。根据Langmuir模型计算得到的CPB负载量为341 mmol/(kg沸石)的双分子层CPB改性沸石对水中甲基橙的最大吸附容量为63.7 mg/g(303 K和pH 7)。准二级动力学模型适合用于描述双分子层CPB改性沸石对水中甲基橙的吸附动力学过程。pH和反应温度对双分子层CPB改性沸石吸附水中甲基橙的影响较小。以上结果说明,双分子层CPB改性沸石适合作为一种吸附剂用于去除废水中的甲基橙。     

微波促进Fe@MCM-48催化K2S2O8降解甲基橙废水

以正硅酸四乙酯(TEOS)为起始原料,硝酸铁为掺杂剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂,经沉淀法成功制备了Fe掺杂MCM-48分子筛(Fe@MCM-48),并采用SEM、EDS、XRD、BET、FTIR对其进行了表征。研究了微波促进Fe@MCM-48催化K2S2O8降解甲基橙废水的行为,考察了溶液初始pH、微波功率、微波时间、Fe@MCM-48及K2S2O8用量等因素对废水脱色效果的影响。结果表明,微波-K2S2O8-Fe@MCM-48体系能高效快速降解废水中的甲基橙,在50 mL初始pH为7、质量浓度为500 mg/L的甲基橙废水中,微波辐射功率280 W、微波辐射10 min、Fe@MCM-48用量0.06 g、K2S2O8浓度为0.491 mmol/L的较佳处理工艺条件下,色度和及TOC去除率分别为97.6%和43.7%,微波、K2S2O8、Fe@MCM-48体系对甲基橙废水降解效果明显,产生了协同效应。     

沸石负载Cu2O光催化剂降解甲基橙

采用化学沉积法,以CuSO4·5H2O和Na2SO3为原料,以人造沸石为载体,在HAC-NaAC缓冲溶液中制备了沸石-Cu2O复合型光催化剂。在仿日光光源照射下,分别从降解时间、甲基橙初始浓度及初始pH、降解温度等不同方面考察了对复合光催化剂降解甲基橙的影响。结果表明,当甲基橙初始浓度为25 mg/L、初始pH在7.00~10.00之间,降解温度为40℃,复合型光催化剂对甲基橙的降解效果最好;样品重复性使用实验表明,沸石-Cu2O复合光催化剂在可见光区具有良好的光催化活性和稳定性;离子干扰实验证明,Cl-浓度控制在1.2 g/L之内时对甲基橙降解效果影响较小。     

磷钨酸光催化降解甲基橙溶液的研究

以磷钨酸为光催化刺，在紫外灯照射下。对模拟染料废水甲基橙溶液进行光催化降解，并研究了催化剂加入量、pH值、甲基橙初始浓度和外加氧化剂H2O2对光催化降解效果的影响。结果表明，磷钨酸光催化剂加入量为300mg／100mL，pH=2．5时，甲基橙溶液的降解率明显高于其他pH值的降解率；在较低浓度下，甲基橙溶液的光催化降解反应符合一级动力学方程；外加氧化剂H2O2可提高光催化反应速率。