废水催化湿式氧化稀土金属氧化物催化剂的研制

采用共沉淀法制得锰铈复合氧化物催化剂，催化湿式氧化处理高浓度苯酚废水。通过正交实验筛选催化剂制备条件，单因素实验优化制得催化剂。研究了CWAO处理废水条件下的金属离子溶出和催化剂的表征。结果表明，该催化剂在低温低压条件下具有优良的湿式氧化催化活性，且金属离子溶出量低，是一种CWAO处理高浓度有机废水中极具应用前景的新型高效催化剂。     

陶瓷-活性炭球为载体的CWAO催化剂

以陶瓷-活性炭球为载体制备载Ru催化剂,用于催化湿式氧化(CWAO)法处理酚醛树脂废水,考察了陶瓷-活性炭球载体、Ru负载量和陶瓷球宏孔孔径等对催化剂的催化活性和稳定性的影响。实验结果表明,催化剂催化活性的顺序为:Ru/KC-120>Ru/KC-80>Ru/KC-60>KC-120>无催化剂。在200℃,氧气分压为1.5 MPa等条件下,催化湿式氧化酚醛树脂废水,3% Ru/KC-120催化剂表现良好的催化活性与稳定性,在120 min内,COD和苯酚去除率分别达到91%和96%。     

催化湿式氧化技术处理山梨酸生产废水的研究

采用催化湿式氧化技术处理生产山梨酸过程中产生的高浓度有机废水,对催化剂组分进行优选.对反应温度、O2分压(Po2)和废水pH等工艺条件进行考察.实验结果表明:采用自制CuO-Cr2O3-La2O3/TiO2为复合催化剂处理该有机废水时表现出较好的催化活性;在190℃、Po2=2.1 MPa、pH=6.1、COD=10 030.0 mg/L时,反应90 min的COD去除率达到98.3%,而在相同条件下未加催化剂的湿式氧化的COD去除率只有60.1%.     

高浓度焦化废水湿式氧化铜系催化剂的研制

通过共沉淀法制备了铜系催化剂 ,用于催化湿式氧化处理高浓度焦化废水。结果表明 ,铜氧化物催化剂的催化活性明显优于其他过渡金属氧化物 ;优化催化剂的设计和制备方法 ,可有效地改善Cu2 +的溶出问题 ,使该类催化剂具有广阔的应用前景     

高浓度焦化废水湿式氧化铜系催化剂的研制

通过共沉淀法制备了铜系催化剂，用于催化湿式氧化处理高浓度焦化废水，结果表明，铜氧化物催化剂的催化活性明显优于其他过渡金属氧化物；优化催化剂的设计和制备方法。可有效地改善Cu^2 的溶出问题，使该类催化剂具有广阔的应用前景。     

催化湿式氧化法处理印染废水的研究

Cu-Fe和Cu-Ce/FSC是优化制备的均相和非均相催化剂,实验中将其应用于实际印染废水的CWAO法处理,考察催化剂的实用性能以及CWAO法对实际印染废水的处理效果。研究结果表明,CWAO法处理印染废水,出水COD、BOD5均达到三级标准,色度和pH均达到一级标准,非均相的Cu溶出浓度达到三级标准;而处理出水BOD5/COD由0.021（处理前）提高到0.423（均相）和0.307（非均相）,出水可生化性良好。     

催化湿式氧化处理助剂废水工程及过程模拟

助剂废水是一种高浓度难降解有机废水,以催化湿式氧化（CWAO）为主体的CWAO-UASB-AOA-接触氧化-混凝沉淀工艺能够对其进行有效降解。在CWAO工业化装置设计中,床层温升（Tg）和换热器总传热系数（K）是换热器设计的2个重要参数。采用Aspen Plus对CWAO过程进行稳态模拟,Aspen Plus对Tg模拟结果同分布式控制系统（DCS）实测结果相对误差在±2.0%以内。根据计算结果可知,K为800 W · (m2 · °C)-1。结合K和Tg可以用来估算换热面积,进而指导CWAO过程系统工程的工业化设计。     

双氧水催化氧化中Cu/γ-Al_2O_3催化剂的稳定性研究

针对废水湿式双氧水催化氧化,采用浸渍法制备Cu催化剂,研究非均相Cu催化剂在常温常压湿式双氧水催化氧化中的稳定性与失活问题。研究表明,催化剂制备条件及催化氧化反应条件对催化剂中Cu2＋溶出均有影响。研究同时表明,催化剂失活与活性组分流失和活性组分被有机中间产物覆盖有关,高温焙烧可对催化剂再生。     

双氧水催化氧化中Cu/γ-Al_2O_3催化剂的稳定性研究

针对废水湿式双氧水催化氧化,采用浸渍法制备Cu催化剂,研究非均相Cu催化剂在常温常压湿式双氧水催化氧化中的稳定性与失活问题。研究表明,催化剂制备条件及催化氧化反应条件对催化剂中Cu2＋溶出均有影响。研究同时表明,催化剂失活与活性组分流失和活性组分被有机中间产物覆盖有关,高温焙烧可对催化剂再生。     

湿式空气氧化法的几种改进途径

湿式空气氧化法处理污泥和高浓度难降解有毒有害有机废水已经得以广泛应用,但是对反应器温度和压力要求苛刻并且对某些废物处理效率仍然不理想,改进途径主要有三：进一步提高温度的超临界湿式氧化法,加入催化剂的催化湿式氧化法和改用强氧化剂（如Ｈ２Ｏ３）的湿式过氧物氧化法。     

溶胶凝胶法制备铜系催化剂及其稳定性研究

利用溶胶凝胶法制备超细催化湿式氧化铜系催化剂,考察了制备过程中各个工艺参数对铜系催化剂稳定性的影响,重点考察了不同分子量聚丙烯酸络合剂对催化剂稳定性及粒径的影响,应用BET以及SEM等技术手段,对催化剂的物相结构、表面孔结构和粒子形貌等进行了研究.结果表明,该催化剂对处理焦化废水具有优良的反应活性,且金属离子溶出量低,是一种极具应用前景的高效催化剂.     

CWAO of phenol using CeO2/gamma-Al2O3 with promoter--effectiveness of promoter addition and catalyst regeneration

The effect of promoter addition on activity of CeO(2)/gamma-Al(2)O(3) was assessed via the CWAO of phenol. Adding Cu as the promoter rendered the most effective performance, followed by Mn, although the performance of Mn-promoted catalyst was inferior to CeO(2)/gamma-Al(2)O(3). Mineralization of phenol was effectively implemented at 160 degrees C using Cu-promoted catalyst (Ce15Cu5). Furthermore, at 180 degrees C this catalyst produced about 100% conversion of phenol (1h) and 95% removal of chemical oxygen demand (4h), higher than that of CeO(2)/gamma-Al(2)O(3). In contrast, Mn-promoted catalyst (Ce15Mn5) required a temperature above 220 degrees C for acceptable performance. Activity of re-used catalyst declined noticeably, due to deposits of carbonaceous compounds and leaching of metal ions. Regeneration with acetone rinsing after the first run was effective in recovering activity of Ce15Cu5, although after a second run further regeneration with acetone rinsing had only a moderate effect, due to residual carbonaceous deposits and the additive effect of leached metal species in each run. As an alternative to acetone, HCl or HNO(3) solution (0.01 M) was less effective at regenerating activity. In promoted catalysts, leached metal ions accounted for the majority of mineralization of phenol, while the solid catalyst played a dual role of initiator and terminator of free radicals. Despite a superior catalytic performance, leaching of Cu(2+) from the promoted catalyst caused a severe decline in activity and poses the problem of secondary pollution of treated wastewater. Therefore, addition of Cu, as well as other metal species, is unfavorable in promoting the CeO(2)/gamma-Al(2)O(3) catalyst.     

多相催化臭氧氧化技术处理染料废水生化出水

采用多相催化臭氧氧化技术对某染料废水一级好氧生化出水进行系统实验研究,考察该技术对废水COD、色度的去除能力,并探讨其提高废水可生化性的能力。结果表明：在最佳操作条件下,即臭氧投加量200 mg·L-1,接触时间20 min时,COD平均从647 mg·L-1降低到440 mg·L-1,臭氧化指数约等于1;进水色度2 000倍左右,色度去除率达95%以上;SOUR值平均提高至原水的4倍;毒性由65%左右降低至0%;GC-MS结果显示废水中苯胺类、挥发酚类和硝基苯类等有毒污染物几乎全部被去除。另外,对实验所用的自制催化剂（连续使用90 d）进行ICP、BET、SEM、EDS分析,其有效成分锰、铈基本无损耗,催化剂性能稳定。研究表明在废水处理一级生化阶段后增加多相催化臭氧技术,不仅能够进一步去除COD,还可以明显提高二级好氧生化脱氮能力,对于污水处理的升级改造具有重要意义。     

Mn-Ce复合氧化物微球的制备及其催化氧化甲苯性能

为了开发高效稳定、具有低温活性的降解VOCs催化材料,采用传统水热法制备了一系列不同锰铈比的催化剂(MnO₂、Mn_0.95Ce_0.05O_x、Mn_0.90Ce_0.10O_x、Mn_0.80Ce_0.20O_x及Mn_0.60Ce_0.40O_x),利用SEM、BET、XRD、H₂-TPR、O₂-TPD、拉曼光谱等技术对催化剂的物理化学性质进行了表征分析,同时考察了其对甲苯的催化氧化活性。结果表明：通过简单的水热合成法合成出的Mn-Ce复合氧化物均为微球,但Ce的加入使得微球催化剂表面的纳米针消失,变为光滑的微球体;而不同的催化剂在氧化甲苯时呈现不同的催化氧化性能,其中Mn_0.80Ce_0.20O_x具有最佳的甲苯氧化性能,这是由于其具有较强的氧化还原性能、较高的化学吸附氧含量及存在Mn-Ce固溶体。因此,通过控制催化剂中Ce含量,可调控催化剂的形貌和物理化学特性,从而使Mn-Ce复合氧化物在甲苯催化氧化中展现出优异的催化性能。研究结果为新型高效降解VOCs催化材料的设计和开发提供了新思路。     

铈锆比率及过渡金属掺杂对Pd/CexZr1-xO2催化剂性能的影响

采用均相共沉淀法制备了不同铈锆比率的复合氧化物,并用等体积浸渍法制备了其负载的Pd/CexZr1-xO2催化剂。考察了铈锆比率对复合氧化物性质及其负载单Pd催化剂催化氧化柴油机尾气性能的影响。在此基础上,掺杂Mn、Ni和Cu对催化剂进行改性并考察反应活性。利用XRD、BET、H2-TPR和TEM等技术对样品进行表征。结果表明,Ce/Zr为1/1时Pd/CZ催化剂抗烧结性能最佳;过渡金属和铈锆协同作用一定程度上提高了柴油机氧化催化剂(DOC)的催化活性;Cu和Mn的掺杂能有效降低CO、碳氢化合物(HC)和NO的起燃温度,提高柴油机尾气催化氧化性能;Ni对催化性能的改善不明显。     

Catalytic wet-air oxidation of a chemical plant wastewater over platinum-based catalysts.

Catalytic wet-air oxidation (CWAO) of wastewater (chemical oxygen demand [COD] = 1800 mg O2/dm3) from a fine chemicals plant was investigated in a fixed-bed reactor at T = 393-473 K under total pressure of 5.0 or 8.0 MPa. Catalysts containing 0.3% wt. of platinum deposited on two supports, mixed silica-titania (SM1) and carbon black composites (CBC) were used. The CBC-supported catalyst appeared to be more active than the SM1-supported one. A slow decrease of activity of the platinum on SM1 (Pt-SM1) during the long-term operation is attributed to recrystallization of titania and leaching of a support component, while the Pt-CBC catalyst is deteriorated, owing to combustion of the support component. The power-law-kinetic equations were used to describe the rate of COD removal at CWAO over the catalysts. The kinetic parameters of COD reduction for the wastewater were determined and compared with the kinetic parameters describing phenol oxidation over the same catalysts. Rates of COD removal for the wastewater were found higher than those for phenol oxidation over the same catalysts and under identical operating conditions.     

金属改性Pd/Al2O3对煤矿乏风催化氧化性能的影响

以堇青石蜂窝陶瓷为基体的Pd/Al2O3催化剂,通过负载不同金属(M:Ce、Ni、Ba、Mg、Fe、La和Mn)氧化物进行改性,研究煤矿乏风中甲烷的催化氧化反应机理。结果表明,不同金属氧化物负载下M-Pd/Al2O3晶相存在明显差异,Ni和Mg的负载阻止了Al2O3高温下向稳定的α-Al2O3相态转变,Ni和Mg添加与Al2O3形成NiAl2O4和MgAl2O4能有效地提高催化剂的低温催化活性和高温热稳定性;PdO2比PdO催化活性更高,Ni和Mg的负载能维持PdO2相态存在,减弱PdO2烧结发生和促进Pd的均匀分布;Ni、Mg氧化物改性Pd/Al2O3催化剂催化氧化煤矿乏风,具有良好的应用前景。     

Mn的氧化价态对Mn／γ-Al2O3催化剂催化臭氧氧化气相低浓度甲苯的影响

采用共沉淀法,以Al2O3为载体制备Mn／γ-Al2O3和Mn—Ce／Mn／γ-Al2O3催化剂,并分别在N2气氛和O2气氛下焙烧。采用固定床连续流动反应器,研究所制备催化剂在室温条件下催化臭氧氧化甲苯的性能。通过XRD、XPS和FTIR等手段对催化剂的结构和组成进行表征。结果表明,Mn／Mn／γ-Al2O3催化剂具有良好的催化臭氧氧化甲苯和催化臭氧自身分解的性能,共沉淀法制备催化剂的最佳Mn负载量为20％。O2气氛焙烧和Ce的加入,可以有效提高催化剂的活性和寿命。原因是O2气氛焙烧和Ce的加入可以提高Mn的氧化价态。催化剂失活的主要原因是有机副产物在催化剂表面吸附堆积,失活催化剂在550℃、空气气氛下焙烧可恢复催化性能。