超顺磁性纳米Fe3O4的制备及其类Fenton反应性能

以二甘醇/乙二醇醇热法制备了超顺磁性纳米Fe3O4,采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、X射线衍射（XRD）以及磁滞回线等手段对制备的纳米Fe3O4进行表征,并通过纳米Fe3O4/ H2O2类Fenton反应降解罗丹明B废水考察了纳米Fe3O4/H2O2的性能及其稳定性。研究表明,制备的纳米Fe3O4不仅分散性好、规整球状结构,磁性强且粒径比较均匀,平均粒径约为80 nm;从单因素实验（纳米Fe3O4投加量、H2O2/Fe3O4的摩尔比、pH以及反应时间）与正交实验获得了最佳反应条件：纳米Fe3O4投加量为2 g·L-1,pH=4,H2O2/Fe3O4摩尔比为4：1,反应时间为3 h,此时罗丹明B与TOC去除率分别为100%和35%。重复4次使用纳米Fe3O4,通过表征发现纳米Fe3O4颗粒的晶体结构不变但是发生了团聚,纳米Fe3O4的催化性能有所下降。     

磁性BiOI/Fe3O4的合成及光催化降解水中的双酚S

利用简单的共沉淀法在室温条件下制备了磁性空心蜂窝状的BiOI/Fe3O4光催化剂,采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见光漫反射谱仪（UV-vis）、N2吸附-解析BET技术和振动磁强计（VSM）等仪器对其进行表征,并在可见光下催化降解双酚S（BPS）。结果表明,催化剂量为1.0 g·L-1、pH为9.0时,对BPS的去除率最高,可见光照90 min,BiOI/Fe3O4复合光催化剂对BPS的去除率可达90.6%。反应结束后,复合光催化剂在外加磁场作用下从反应体系中分离,循环实验5次后,其光催化效率仍保持在85.0%以上,表现出良好的稳定性。降解过程主要包含羟基自由基和光生空穴的氧化作用。沉淀法制备BiOI/Fe3O4简单可靠,条件可控,所制备的BiOI/Fe3O4具有良好的应用前景。     

磁性水滑石/生物炭复合材料的制备及其对水溶液中磷的吸附性能

以芦苇秸秆生物炭为基体,制备了磁性水滑石/生物炭复合材料(Fe3O4-Mg/Al-LDH/BC)。考察不同pH、Fe3O4-Mg/Al-LDH/BC投加量、初始磷浓度、吸附时间以及反应温度对Fe3O4-Mg/Al-LDH/BC吸附磷的影响。结果表明:Fe3O4-Mg/AlLDH/BC对磷的吸附符合准二级动力学模型和Freundlich模型,吸附过程是自发的吸热反应。在最佳的实验条件下(Fe3O4-Mg/Al-LDH/BC投加量为5.0g/L,磷初始质量浓度为20 mg/L,pH为6.0,温度为30℃,吸附时间为120 min),Fe3O4-Mg/AlLDH/BC对磷的去除率可达99.24%,该材料是一种新型高效的磷吸附材料。     

磁性Fe3O4/石墨烯纳米复合材料催化降解水中17β-雌二醇

利用化学沉淀法制备磁性四氧化三铁 /石墨烯(Fe3O4 /GE)纳米复合材料,并将其与H2O2构成非均相Fenton体系用于催化降解水中微量的17β-雌二醇(E2),研究了初始pH值,初始H2O2浓度,催化剂用量对E2降解的影响。结果表明,Fe3O4/GE纳米复合材料在无需外加光源的条件下能够有效催化降解E2。在pH 7.0,E2初始浓度为1 mg/L,初始H2O2浓度为15 mmol/L,Fe3O4 /GE投加量为15 mg/L的条件下,反应8 h后可去除92.9%的E2。Fe3O4/GE具有便捷的磁分离特性和稳定的催化活性,经过7次循环使用后对E2的降解效率仍保持在91.5%左右。     

淀粉改性纳米四氧化三铁的制备及其除磷效能的研究

以可溶性淀粉为改性剂,采用氧化沉淀法分别制备了可溶性淀粉改性Fe3O4以及纯Fe3O4,并研究了2种Fe3 O4粒径、表面性质以及除磷效能的差异。实验结果表明,淀粉改性使得纳米Fe3 O4粒径减小,粒径由60 nm减小到10nm左右;红外和Zeta电位结果表明淀粉在Fe3 O4粒子表面是化学吸附;2种纳米Fe3 O4对...     

Fe3O4@SA/GO凝胶球的制备及对亚甲基蓝的吸附性能

以海藻酸钠为骨架,结合Fe3O4及氧化石墨烯制备了Fe3O4@SA/GO复合凝胶球.采用SEM、FT-IR、XRD、VSM等对制备的材料进行了表征分析,并且考察了Fe3O4@SA/GO对水中亚甲基蓝的吸附性能.结果 表明:Fe3O4@SA/GO凝胶球空隙较多,表面含有丰富的羧基、羟基等含氧官能团;材料磁性能良好,饱和磁...     

Fe3O4/CS磁性纳米绒球高效吸附水体中的五氯酚钠

采用溶剂热法成功制备了具有新型形貌的Fe3O4/CS单分散磁性纳米绒球。选取Fe3O4/CS纳米绒球作为磁性吸附剂,研究了其脱除水中五氯酚钠(PCP-Na)的吸附性能。吸附平衡实验表明,Fe3O4/CS吸附脱除PCP-Na的吸附过程能在30 min以内迅速实现吸附平衡,且对于初始浓度为100 mg/L、初始pH为6.5的PCP-Na溶液,在25℃吸附条件下能使溶液中的PCP-Na去除率高达91.5%。吸附等温线和吸附动力学研究表明,Fe3O4/CS吸附脱除PCP-Na的吸附过程属于放热反应,遵循Langmuir吸附模型,符合Lagergren二级动力学方程。此外,在完成吸附过程后,通过一块永久磁铁即能从吸附溶剂中迅速分离出Fe3O4/CS,从而实现吸附剂的有效分离和重复利用,显示了该磁性吸附剂的优越性和用于实际废水处理的潜力。     

常温常压催化湿式氧化降解偶氮染料废水的研究

以过渡金属Fe、Mn、Cu和Zn的硝酸盐为活性组分的前驱物,以γ-Al2O3为载体,制备了负载型催化剂Fe2O3/γ-Al2O3、MnO/γ-Al2O3、CuO/γ-Al2O3和ZnO/γ-Al2O3,并分别以H2O2和NaClO为氧化剂,对比了在常温常压条件下催化湿式氧化工艺处理甲基橙模拟废水的效果.结果表明,Fe2...     

海藻酸钠与纳米Fe3O4联合固定化菌对三氟羧草醚的降解

采用联合固定化技术,将菌株Pseudomonas citronellolis DK-3与纳米Fe3O4固定于海藻酸钠小球中制成纳米Fe3O4和海藻酸钠联合固定化菌（Fe3O4/SA）,并系统研究了纳米Fe3O4的最佳投加量,Fe3O4/SA联合固定化菌对三氟羧草醚的降解特性以及Fe3O4/SA固定化菌在序批式反应器（SBR）中的降解稳定性。实验结果表明,当纳米Fe3O4的投加量为90 mg·L-1,三氟羧草醚初始浓度为100 mg·L-1时,固定化菌的降解率达到97.9%。扫描电镜结果表明Fe3O4/SA联合固定化小球更适合三氟羧草醚降解菌的附着生长。Fe3O4/SA联合固定化菌降解三氟羧草醚的最佳环境条件为pH：7~8、温度：30 ℃。此外,与SA固定化菌相比,Fe3O4/SA联合固定化菌具有更强的耐环境因素变化能力,抗重金属离子毒性能力。并且,经多次重复使用后,联合固定化菌仍保持较高的降解率（>95%）。最后,实验室规模序批式反应器（SBR）中降解实验表明,Fe3O4/SA联合固定化菌能够稳定运行35 d以上,降解率均高于95%,为三氟羧草醚固定化细菌的工程化应用奠定了理论基础。     

CuxFe1-x@γ-Al2O3催化剂湿式氧化陶瓷印花废水的性能及表征

采用常温浸渍法制备催化剂CuxFe1-x@γ-Al2O3,并用于陶瓷印花废水的催化湿式氧化处理,考察组分构成对催化剂CuxFe1-x@γ-Al2O3活性和稳定性的影响。结果表明：在4种样品Cu0.5Fe0.5@γ-Al2O3,Cu@γ-Al2O3,Fe@γ-Al2O3和γ-Al2O3中,Cu0.5Fe0.5@γ-Al2O3的催化活性和稳定性最高。催化剂Cu0.5Fe0.5@γ-Al2O3中的Fe促进Cu进入γ-Al2O3载体内部并形成稳定的固溶体Al2CuO4,故此催化剂的硬度和稳定性最高;此催化剂应用前后的SEM图无明显的形貌变化,XRD谱图无明显的物相变化,证实了其稳定性的存在。在优化的操作条件下,催化剂Cu0.5Fe0.5@γ-Al2O3催化湿式氧化陶瓷印花废水的COD及色度分别为280 mg·L-1、20倍,达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）中染料类废水的三级排放标准。     

Destruction of lindane and atrazine using stabilized iron nanoparticles under aerobic and anaerobic conditions: effects of catalyst and stabilizer

Highly stable Fe-Pd bimetallic nanoparticles were prepared with 0.2% (w/w) of sodium carboxylmethylcellulose (CMC) as a stabilizer. The effectiveness of the stabilized Fe-Pd nanoparticles was studied for degradation of two chlorinated pesticides (lindane and atrazine) under aerobic and anaerobic conditions. Batch kinetic tests showed that under anaerobic condition the nanoparticles can serve as strong electron donors and completely reduce 1 mgl(-1) of lindane at an iron dose of 0.5 gl(-1) or 1mg l(-1) of atrazine with 0.05 gl(-1) iron with a trace amount (0.05-0.8% of Fe) of Pd as a catalyst. In contrast, under aerobic condition, the nanoparticles can facilitate Fenton-like reactions, which lead to oxidation of 65% of lindane under otherwise identical conditions. Under aerobic condition, the presence of CMC reduced the level of hydroxyl radicals generated from the nanoparticels by nearly 50%, and thus, inhibited the oxidation of the contaminants. While the particle stabilization greatly enhanced the anaerobic degradation, it did not appear to be beneficial under aerobic condition. The degradation rate was progressively enhanced as the Pd content increased from 0.05% to 0.8% of Fe, and the catalytic effect of Pd was more significant under anaerobic condition. Under anaerobic condition, lindane is degraded via dihaloelimination and dehydrohalogenation, whereas atrazine is by reductive dechlorination followed by subsequent reductive dealkylation. Under aerobic condition, reactive oxygen species and hydroxyl radicals from the iron nanoparticles are responsible for oxidizing the pesticides. Lindane is oxidized via dechlorination/dehydrohalogenation, whereas atrazine is destroyed through dealkylation of the alkylamino side chain.     

羟丙基壳聚糖纳米微粒的制备及其对Ni2+的吸附研究

通过在碱性条件下将羟丙基引入到壳聚糖分子上,再利用离子凝胶法制备羟丙基壳聚糖(HCS)纳米微粒.结果表明,HCS溶液的质量浓度为0.8～2.0 mg/mL、多聚磷酸钠(TPP)的质量浓度为0.4～1.5 mg/mL时,均可以生成HCS纳米微粒.粒径分布表明,HCS纳米微粒主要粒径约为200～300 nm,粒径分布较窄....     

活性污泥缺氧转化1-2-7-三氨基-8-羟基-3-6-萘二磺酸简

1-2-7-三氨基-8-羟基-3-6-萘二磺酸（TAHNDS）作为偶氮染料的脱色产物很难被常规的厌氧-好氧染料废水处理工艺所去除。研究了未经驯化的活性污泥对TAHNDS的缺氧转化效果。结果表明,只有在特定的缺氧条件下（ORP在-50~-150 mV之间）,TAHNDS才能被活性污泥所降解转化。当浓度在10~80 mg/L范围内,TAHNDS可在72 h内转化93%以上。加入100 mg/L的硝酸盐和0.64 mmol/L的氧化还原介体蒽醌-2-磺酸钠（AQS）可将40 mg/L的TAHNDS的转化时间从84 h缩短到36 h。光谱及HPLC-MS分析表明,TAHNDS在缺氧条件下主要是通过脱氨基和脱磺酸作用生成已知可好氧生物降解的3,5-二氨基-4-羟基萘-2-磺酸。因此,缺氧处理有望作为预处理工艺促进废水中TAHNDS的完全降解。     

活性污泥缺氧转化1-2-7-三氨基-8-羟基-3-6-萘二磺酸

1—2-7-三氨基-8-羟基-3—6-萘二磺酸（TAHNDS）作为偶氮染料的脱色产物很难被常规的厌氧-好氧染料废水处理工艺所去除。研究了未经驯化的活性污泥对TAHNDS的缺氧转化效果。结果表明,只有在特定的缺氧条件下（ORP在-50～-150mV之间）,TAHNDS才能被活性污泥所降解转化。当浓度在10—80mg／L范围内,TAHNDS可在72h内转化93％以上。加入100mg／L的硝酸盐和0．64mmol／L的氧化还原介体蒽醌-2-磺酸钠（AQS）可将40mg／L的TAHNDS的转化时间从84h缩短到36h。光谱及HPLC—MS分析表明,TAHNDS在缺氧条件下主要是通过脱氨基和脱磺酸作用生成已知可好氧生物降解的3,5-二氨基4-羟基萘-2-磺酸。因此,缺氧处理有望作为预处理工艺促进废水中TAHNDS的完全降解。     

降低FCC再生烟气NOx排放助剂的实验室评价

通过采用ACE装置与烟气NOx分析仪器联用的实验室评价方法,可在更接近实际催化裂化反应-再生过程的条件下,评价助剂对再生烟气中NOx的催化转化性能,同时还可考察助剂的加入对催化裂化产品分布的影响。采用该方法对几种降NOx助剂的性能进行了评价,结果表明,在催化剂体系中含有Pt基CO助燃剂的情况下,加入4％的RDNO;助剂后,烟气NOx降低幅度约30％～40％,且催化裂化产品分布基本不受影响。     

纳米零价铁颗粒除磷反应机理

从溶液化学与固相表征两方面对纳米零价铁(NZVI)去除水中磷酸根(PO43-)的机理进行初步探究。分别研究不同初始pH值、溶解氧(DO)对NZVI除磷效果的影响,结果表明,酸性环境(pH为3.0~7.0)有利于NZVI除磷,且初始pH值越低,磷去除率越高;好氧环境较厌氧环境更利于磷的去除,DO>8.0 mg/L时对磷酸根的去除率是厌氧条件(DO2等7种不同去除材料中以Ca(OH)2的共沉淀作用去除率最大(99.9%),NZVI次之(87.2%),表明NZVI除磷机理中还存在共沉淀作用。采用多种固相表征手段对NZVI除磷前后进行分析:扫描电子显微镜(SEM)显示反应后出现不规则颗粒;X射线衍射(XRD)表明Fe3(PO4)2是主要反应产物;X射线光电子能谱(XPS)分析未发现磷被还原成低价态。研究表明,NZVI可有效去除水中磷酸根,主要去除机理包括:NZVI对磷酸根的吸附作用、NZVI在水中腐蚀产生的Fe2+离子对磷酸根的化学沉淀作用及铁氢氧化物与磷酸根的共沉淀作用。     

纳米Fe_3O_4磁性粒子的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性粒子。应用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等对纳米磁性粒子的粒径、结构、形貌、磁性能进行了表征,进行了磁分离沉降性能和腐殖酸吸附去除实验研究。结果表明:在未添加任何分散剂的条件下,制得的纳米Fe3O4磁性粒子主要呈球状,平均粒径约11 nm,为典型的反尖晶石结构;饱和磁化强度、矫顽力和剩余磁化强度分别为73.10 emu/g、159.2 A/m和0.41 emu/g;磁分离沉降速度为重力场的50倍;纳米Fe3O4磁性粒子对腐殖酸的吸附符合Langmuir型吸附等温线。     

降低FCC再生烟气NOx排放助剂的实验室评价

通过采用ACE装置与烟气NOx分析仪器联用的实验室评价方法,可在更接近实际催化裂化反应-再生过程的条件下,评价助剂对再生烟气中NOx的催化转化性能,同时还可考察助剂的加入对催化裂化产品分布的影响.采用该方法对几种降NOx助剂的性能进行了评价,结果表明,在催化剂体系中含有Pt基CO助燃剂的情况下,加入4%的RDNOx助剂后,烟气NOx降低幅度约30%～40%,且催化裂化产品分布基本不受影响.     

纳米Fe3O4磁性粒子的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性粒子。应用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）和振动样品磁强计（VSM）等对纳米磁性粒子的粒径、结构、形貌、磁性能进行了表征,进行了磁分离沉降性能和腐殖酸吸附去除实验研究。结果表明：在未添加任何分散剂的条件下,制得的纳米Fe3O4磁性粒子主要呈球状,平均粒径约11nm,为典型的反尖晶石结构;饱和磁化强度、矫顽力和剩余磁化强度分别为73．10emu／g、159．2A／m和0．41emu／g;磁分离沉降速度为重力场的50倍;纳米Fe3O4磁性粒子对腐殖酸的吸附符合Langmuir型吸附等温线。     

Gadolinium nanoparticle-decorated multiwalled carbon nanotube/titania nanocomposites for degradation of methylene blue in water under simulated solar light

Gadolinium oxide nanoparticles of diameters <5 nm were uniformly decorated on the surfaces of multiwalled carbon nanotubes which were subsequently used as templates to fabricate gadolinium oxide nanoparticle-decorated multiwalled carbon nanotube/titania nanocomposites. The prepared nanocomposites were evaluated for the photocatalytic degradation of methylene blue under simulated solar light irradiation. Higher photocatalytic activity was observed for the gadolinium oxide-decorated multiwalled carbon nanotube-based nanocomposites compared to the neat multiwalled carbon nanotube/titania nanocomposite and commercial titania. This improvement in photocatalytic activity was ascribed to the gadolinium oxide nanoparticles supported at the interface of the carbon nanotubes and titania resulting in efficient electron transfer between the two components of the composite. Total organic carbon (TOC) analysis revealed a higher degree of complete mineralisation of methylene blue (80.0 % TOC removal) which minimise the possible formation of toxic by-products. The photocatalyst could be re-used for five times, reaching a maximum degradation efficiency of 85.9 % after the five cycles. The proposed photocatalytic degradation mechanism is outlined herein.