超声波／H2O2对苯酚有机废水降解的研究

研究在超声波/H2O2联合作用下,超声波场中降解苯酚有机废水的过程,考察了超声功率、超声时间、pH值、氧化剂H2O2的浓度等因素对降解率的影响.实验结果表明,超声时间越长,废水降解率越大;pH值的变化对降解率影响较大,酸性条件利于苯酚的降解,而在碱性条件下苯酚几乎没有降解;超声波/H2O2工艺与单独超声作用相比,降解率提高了大约3倍.     

Fe2O3/TiO2异质结材料的制备及其可见光降解阿莫西林研究

为了拓宽TiO_2的可见光响应范围,使其在可见光下能有效光催化降解阿莫西林,采用乳液法和浸渍法合成了Fe_2O_3包覆的Fe_2O_3/TiO_2异质结材料,运用XRD、SEM、EDS、Raman、UV-Vis等技术对其进行了表征,并将其用于阿莫西林模拟废水的可见光催化降解,考察了催化剂用量、阿莫西林初始质量浓度、光照时间及重复使用次数对材料的光催化活性的影响。制得的样品为锐钛矿晶型,其颗粒粒径为280~350 nm,Fe_2O_3与TiO_2之间形成了异质结结构,有效抑制了光生电子-空穴对的复合,拓宽了TiO_2的可见光响应范围;此外,Fe_2O_3/TiO_2异质结的光催化性能明显优于TiO_2及Fe_2O_3;当Fe_2O_3/TiO_2添加量为5 g/L、阿莫西林初始质量浓度为20 mg/L、光照60 min时,阿莫西林的去除率可达71.2%,且其重复利用性能良好。所制的Fe_2O_3/TiO_2异质结材料能较好地光降解模拟废水中的阿莫西林,有望在抗生素废水的实际治理中得到应用。     

SiO2@CuO-ZnO双壳催化剂对臭氧催化降解印染废水的影响

为研究不同催化剂对臭氧降解印染废水的影响,以葡萄糖为原料,通过水热法制备碳微球,在焙烧的条件下,进而将微球碳化成中空.利用溶胶凝胶法制备单壳中空SiO2,单壳中空SiO2@CuO、单壳中空SiO2@ZnO、单壳中空SiO2@ZnO-CuO、双壳中空SiO2@ZnO-CuO等催化剂.用酸性大红染料(硝基苯溶液)作为模拟印染废水,对所制备的催化剂进行性能评价,筛选催化性能最高的的催化剂;采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸脱附试验(BET)、能谱监测仪(EDS)等设备对催化剂的微结构、表面元素、形态及催化剂内部孔道分布进行表征.结果 表明,双壳中空SiO2@ZnO-CuO催化剂对臭氧氧化印染废水的去除效果最佳,对酸性大红染料废水去除率可达到99％以上.扫描电子显微镜及透射电子显微镜表征显示:SiO2@ZnO-CuO催化剂为双壳中空球形结构,粒径在150～200 nm;负载在催化剂壳上的活性组分以氧化铜和氧化锌的形态存在,且氧化锌及氧化铜的衍射峰较尖锐,催化剂表面的活性组分结晶良好.臭氧氧化印染废水反应过程符合一级动力学方程,在添加催化剂的条件下,其反应速率常数为0.005 88 min-1;在未添加催化剂的条件下,其反应速率常数仅为1.070 26×10-4min-1.随着催化剂的添加,臭氧对印染废水的氧化效果显著提高.     

Fe掺杂Bi2MoO6的制备及其可见光催化活化PMS降解橙黄Ⅱ的研究

采用一锅水热合成法制备Fe掺杂Bi2MoO6光催化剂,对Bi2MoO6的主体结构进行修饰和调整.在可见光LED照射下,利用合成的Fe-Bi2MoO6催化剂活化过一硫酸盐(PMS,peroxymonosulfate,oxone)对偶氮染料橙黄Ⅱ进行光催化降解.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对催化剂的形貌微观结构和化学价态进行表征,并应用在光催化活化PMS降解橙黄Ⅱ的过程中.结果表明,催化剂投加量为0.4 g/L,PMS投加量为0.4 mmoL/L,初始pH值接近中性条件下,Fe-Bi2MoO6材料对橙黄Ⅱ的去除率可以达到100％.经过Fe掺杂后,Fe取代一部分的Bi3+,致使主体晶格出现畸变,不仅有利于光生电子和空穴的产生、分离和转移,还增强了 Bi2MoO6的光催化活性.Fe-Bi2MoO6光催化剂经重复使用5次后对橙黄Ⅱ的降解率仍然可以达到89.1％以上,具有优秀的光催化稳定性能.活性自由基的出现在光催化降解过程中起到主要作用,由此展示出一种潜在的光催化降解机制,且Fe掺杂Bi2MoO6比单纯Bi2MoO6具有更好的光催化降解稳定性.