活性炭负载Fe3O4催化降解盐酸四环素

以活性炭作载体、Fe₃O₄为活性组分,用共沉淀法制得Fe₃O₄/活性炭催化剂,采用XRD、SEM、VSM等技术对其进行了表征,并考察了Fe₃O₄/活性炭催化光助类Fenton反应降解四环素的主要影响因素和反应机理。表征结果表明,Fe₃O₄/活性炭催化剂很好地保留了活性炭的多孔结构,Fe₃O₄在活性炭表面分布均匀,粒径尺寸为8.26～18.32 nm。Fe₃O₄/活性炭催化光助类Fenton反应降解四环素的最佳实验条件为：pH 5～7,四环素初始质量浓度 50 mg/L,H₂O₂投加量 10 mmol/L,催化剂投加量 0.5 g/L。在该条件下反应60 min后,水溶液中四环素降解率大于99%。在光助类Fenton降解四环素的反应体系中,·OH是引发反应的主要自由基,HO_2...     

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。     

高级氧化法处理光引发剂生产废水

分别采用臭氧氧化、微电解—Fenton氧化和电化学降解的方法处理COD为6 000~8 000 mg/L、BOD₅/ COD为 0.12~0.17的光引发剂生产废水,比较了3种方法对废水中COD的去除效果。实验结果表明：臭氧氧化反应2 h时废水COD去除率达35.9%,BOD₅/COD 为0.20;微电解反应4 h再Fenton氧化4 h后,废水COD去除率为38.2%,BOD₅/COD 为0.28;电化学降解2 h后废水COD去除率达83.9%,BOD₅/COD 为0.46,降解反应遵循零级反应动力学,反应速率常数为2.6 kg/（m³·h）。3种方法对光引发剂生产废水的处理效果顺序为：电化学降解>微电解—Fenton氧化>臭氧氧化。     

二氧化钛/石墨烯气凝胶的制备及其可见光催化性能

以不同m（氧化石墨）∶V（钛酸四丁酯）的氧化石墨和钛酸四丁酯为原料,采用一步水热还原法制备4种TiO₂/石墨烯气凝胶。采用XRD谱图、FESEM照片、拉曼光谱谱图和能谱谱图对样品的结构、形貌、组成元素进行了表征分析。以溶液中罗丹明B的降解率作为评价指标,考察了4种TiO₂/石墨烯气凝胶的可见光催化性能。实验结果表明：随着氧化石墨含量的增加,石墨烯对TiO₂的包覆变好,石墨烯与TiO₂ 成功复合形成三维气凝胶;罗丹明B在TiO₂/石墨烯气凝胶体系中的光催化降解反应属于一级反应,4种TiO₂/石墨烯气凝胶对罗丹明B的最高降解率和反应速率分别是纯TiO₂体系的4.5倍和9.9倍,实现了TiO₂的可见光催化。     

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。     

纳米二氧化铈的可控形貌合成及其催化性能

二氧化铈（CeO₂）纳米颗粒的形貌会影响其表面氧空位浓度和化学吸附氧的能力,研究其形貌对催化臭氧氧化活性的影响有着重要意义。采用尿素和活性炭介导的水热合成方法制备了CeO₂纳米颗粒,结果表明,改变尿素和活性炭的添加量会改变最终获得的CeO₂颗粒的形貌,从而分别制得棒状、花状、立方状和球状的CeO₂颗粒。将不同形貌的CeO₂应用于水中草酸的催化臭氧氧化反应,结果表明,CeO₂纳米花（有序棒状结构）具有最好的催化臭氧氧化活性。加入0.5 g/L CeO₂纳米花,反应90 min后的草酸去除率达98%,较单独臭氧氧化提高63个百分点。加入10 mmol/L叔丁醇后,CeO₂纳米花的催化作用被完全抑制,证明其催化臭氧氧化为自由基反应。     

零价铁催化过二硫酸盐降解苯胺

采用Fe⁰催化过二硫酸钠（PS）降解水中苯胺（AN）。在Fe⁰-PS体系中,Fe⁰在酸性条件下被氧化生成Fe²⁺,Fe²⁺可以催化PS产生强氧化性的SO₄^#x02022;-,发生类Fenton试剂氧化反应,从而降解AN。实验结果表明,在PS加入量为6.0mmol/L、Fe⁰加入量为35.7mmol/L、反应时间为120min的条件下,AN降解率可达81.4%,TOC去除率达52.6%,一级反应速率常数为0.03819min^-1。     

稀土元素Pr辅助的类Fenton试剂氧化法处理染料废水

以靛蓝为目标污染物,采用稀土元素Pr辅助的类Fenton试剂氧化法处理模拟染料废水。制备了双金属氧化物催化剂Fe_2-xPr_xO₃,考察了催化剂中n（Pr）∶n（Fe）、催化剂加入量、初始靛蓝质量浓度、H₂O₂加入量、废水pH对废水脱色效果的影响。实验结果表明：Pr在很大程度上提高了类Fenton反应的效率,废水脱色率得到显著提高;在n（Pr）∶n（Fe）=1∶5、初始靛蓝质量浓度为30 mg/L、催化剂加入量为500 mg/L、H₂O₂加入量为40 mL/L、废水pH为3的最佳工艺条件下,反应50 min时废水脱色率达到92.78%。     

SO42-/SnO2 -Fe2O3-硅藻土固体酸催化剂的制备及其对染料废水的催化处理

以硅藻土为载体,采用溶胶-凝胶法引入金属氧化物SnO₂和Fe₂O₃,制备了二元氧化物复合型SO₄^2-/SnO₂-Fe₂O₃-硅藻土固体酸催化剂。利用该催化剂与H₂O₂构成非均相类Fenton试剂氧化体系,催化H₂O₂产生氧化能力极强的·OH,用于处理实际翠蓝废水和模拟亚甲基蓝废水。催化剂的最佳制备条件为：H₂SO₄溶液的浓度3 mol/L,浸渍时间2.0 h,焙烧温度550 ℃,焙烧时间3.5 h,焙烧方式为随炉升降温。实验结果表明：采用在最佳工艺条件下制得的催化剂,处理实际翠蓝废水COD去除率可达79.5%、脱色率达99.6%;处理模拟亚甲基蓝废水COD去除率可达83.1%、脱色率达99.6%。     

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^-·。     

Fenton试剂处理汽车油漆废渣

采用Fenton试剂处理汽车油漆废渣。考察了FeSO_4用量、H_2O_2用量、反应温度、反应时间对处理效果的影响。实验结果表明,在FeSO_4用量为20.5 mg/g、H_2O_2用量为0.6 g/g、反应温度为80 ℃、反应时间为3 h的最优条件下,清漆渣、色漆渣、底漆渣3种漆渣的干基减量率均为20%左右,湿基减量率分别为67.9%、48.2%和64.2%,3种产物的脱水性能均有不同程度的提高,处理后废液的COD均为2 000 mg/L左右。采用Fenton试剂处理后的清漆渣产物粒径与原料相似,产物颗粒球形度高,表面粗糙,内部为多孔结构,产物作为固体燃料时燃烧更充分。Fenton试剂处理未对漆渣中的树脂主体产生较大的破坏。     

混凝—Fenton法深度处理维生素B12废水

采用混凝—Fenton法深度处理维生素B12废水,考察各操作参数对COD和色度去除效果的影响。实验结果表明：当混凝pH 4.5、聚合硫酸铁加入量300 mg/L、氧化pH 4.0、H2O2加入量420 mg/L、FeSO4?7H2O加入量334 mg/L、Fenton反应时间3 h时,混凝—Fenton法对维生素B12废水的深度处理效果较好,总COD和总色度的去除率分别为62.1%和90.0%;与Fenton法相比,混凝—Fenton法COD和色度去除率的提高率分别为17.4%和13.8%,且药剂成本降低了21.6%。     

Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水

采用Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水,通过正交实验和单因素实验优化了反应工艺条件。正交实验得到各因素对COD去除率的影响大小顺序为:溶液初始pHH_2O_2投加量n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))反应温度。实验最佳工艺条件为:初始溶液pH 4.0,H_2O_2投加量3.00 mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=10,反应温度35℃,反应时间60 min。在此最佳工艺条件下COD可降至60.33 mg/L,COD去除率达61.33%。在最佳工艺条件下,分别采用超声(US)-Fenton氧化和紫外光(UV)-Fenton氧化技术处理含油废水生化出水,COD去除率分别达76.77%和80.23%。但单一Fenton氧化、US-Fenton氧化和UV-Fenton氧化工艺对NH_3-N的去除效果均并不明显。     

Fenton试剂氧化法处理染料结晶废母液

采用Fenton试剂氧化法处理分散橙、分散紫和分散蓝3种染料结晶废母液。研究了H₂O₂加入量、n（H₂O₂）#x02236;n（Fe²⁺）和废母液pH对COD去除率或TOC去除率的影响。对TOC去除反应分段进行了动力学方程拟合,并探讨了反应机理。实验得到的分散橙、分散紫和分散蓝的废母液处理工艺条件：H₂O₂加入量分别为264.4,352.9,441.2mmol/L;n（H₂O₂）#x02236;n（Fe²⁺）分别为20,10,20;废母液pH=3。3种废母液在0~20min和20~120min两个阶段的反应与二级动力学拟合方程的相关性最好。3种废母液经Fenton试剂氧化处理后,部分有机物降解为小分子有机酸,部分有机物完全矿化。     

Fenton氧化工艺在某化工园区集中式污水处理厂升级改造工程中的应用

针对江苏省某化工园区集中式污水处理厂出水COD和TP高于DB32/939—2006《江苏省化学工业主要水污染物排放标准》规定的排放限值的情况,采用Fenton氧化工艺对该污水处理厂装置进行升级改造。小试最佳工艺条件为:初始污水pH 3.0~3.5,H_2O_2(质量分数30%)加入量0.8 m L/L,FeSO_4·H_2O加入量0.8 g/L,反应时间120min,Fenton氧化反应结束后中和反应的适宜pH约为7.0。升级改造工程包括2套并联运行的处理能力各为10 km~3/d的Fenton氧化系统,装置稳定运行后最终控制H_2O_2加入量为150 L/h,FeSO_4·7H_2O溶液加入量为700 L/h,相应的处理后出水COD和TP分别稳定在60 mg/L和0.4 mg/L以下,可达标排放。每吨污水的处理药剂成本约为0.9元。     

高级氧化法预处理毛皮加工工业园区集中废水

分别采用臭氧氧化和Fenton氧化两种高级氧化法对毛皮加工工业园区集中废水处理厂的进水进行了预处理,考察了各工艺条件对废水COD去除效果的影响,并比较了两种方法对废水可生化性的改善情况。实验结果表明:在初始废水pH为8、臭氧投加速率为1.2 g/h的最适宜条件下,臭氧氧化法的COD去除率最高达72.7%,废水的可生化性显著提高,废水BOD5/COD由初始的0.06提高至0.12;在,n(Fe~(2+)):月(H_2O_2)=1:10、H_2O_2投加量为1.5 mL/L,、初始废水pH为2.5的最适宜条件下,Fenton氧化的COD去除率最高达33.4%,但废水可生化性不大;经臭氧氧化和Fenton氧化处理后,废水中的不饱和结构物质均得到了有效降解。     

Fenton氧化—微生物法降解土壤中石油烃

以长期被苯系物污染的活性污泥为菌源,采用液相“诱导物-中间产物-目标污染物”驯化模式驯化出专性混合石油降解菌群,并将其用于Fenton氧化—微生物法处理模拟石油污染土壤。高通量测序结果表明,产黄杆菌属（Rhodanobacter）、分支杆菌属（Mycobacterium）和根瘤菌属（Rhizobiales）为主导菌属。实验结果表明：接种混合菌群后降解50 d,土样的总石油烃（TPH）去除率较土著菌提高了13.4~20.5百分点;对于TPH含量（w）分别为4%,8%,11%的土样,Fenton氧化的最佳H₂O₂加入量分别为3,4,4 mol/L（Fe²⁺加入量0.04 mol/L）,TPH总去除率分别可达88.8%,65.0%,47.7%,较单独Fenton氧化或单独微生物法均有很大程度的提高,且缩短了降解时间,增加了土壤有机质。     

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。