Cu-Fe/AC催化剂连续CWPO法处理苯酚废水

采用微波辅助合成法制备了Cu-Fe/AC催化剂,表征了其形貌特征,考察了该催化剂催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)处理苯酚废水的效果,应用响应面法(RSM)分析了COD去除率的影响因素。实验结果表明,在反应温度为80 ℃、反应停留时间为90 min、初始pH为3.1、H₂O₂加入量为2.2 g/L的条件下,COD去除率为82%;RSM结果表明,在反应温度为100 ℃、反应时间为64 min、初始pH为3.3、H₂O₂加入量为2.7 g/L的优化条件下,COD去除率可达86%;Cu-Fe/AC催化剂在重复使用4次后,对COD的去除率仍保持在80%以上,表现出良好的重复利用性能。     

CuO/CSAC催化剂的制备及酸性大红GR废水的处理

以椰壳活性炭(CSAC)为载体负载CuO制备了CuO/CSAC催化剂。采用正交实验优化了CuO/CSAC催化剂的制备工艺条件,采用单因素实验和响应面实验优化了CuO/CSAC催化剂处理模拟酸性大红GR废水的工艺参数。结果表明:在CSAC加入量5 g、煅烧时间2.5 h、煅烧温度300 ℃、0.5 mol/L的硝酸铜溶液用量15 mL的最佳工艺条件下,CuO/CSAC催化剂微孔结构丰富,CuO特征峰明显;CuO/CSAC催化剂处理酸性大红GR废水的最佳工艺参数为pH 5.0,曝气时间4.10 h,催化剂加入量0.57 g,可将100 mL初始COD 962 mg/L、初始色度32 700倍的废水分别处理至残余COD 41.5 mg/L,残余色度28.4倍。建立了以残余COD和残余色度为响应值的工艺模型,计算值与实验值的相对误差均在±10%以内。     

Ru/γ-Al_2O_3和Ru/AC催化剂的制备及其对氨氧化反应的催化性能

分别以γ-Al_2O_3和活性炭(AC)为载体,采用浸渍法制备了Ru质量分数均为2.0%的Ru/γ-Al_2O_3和Ru/AC催化剂,并用X射线衍射仪和透射电子显微镜等方法对催化剂结构进行了表征.实验结果表明:Ru/AC中Ru沉积在AC表面,分散度较低;而Ru/γ-Al_2O_3中Ru进入到γ-Al_2O_3内部,形成了一种高度分散体系.Ru/γ-Al_2O_3对氨的催化活性高于Ru/AC,氨在Ru/γ-Al_2O_3和Ru/AC上的起活温度分别为200 ℃和266 ℃,T_(90)(氨去除率达90%时的反应温度)分别为267℃和320 ℃.随混合气体空速增大,Ru/γ-Al_2O_3催化剂的T_(90)逐渐升高,气体空速分别为3 600,4 800,5 400 h~(-1)时,T_(90)分别为235,266,303 ℃.随反应前混合气体中氨质量分数增加,氨的去除率降低.     

微波诱导催化剂Fe2O3-CeO2/γ-Al2O3的制备及其对甲基橙的催化降解性能

采用分层浸渍法制备了微波诱导催化剂Fe2O3-CeO2／γ—Al2O3。采用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等方法对所制备的催化剂进行了表征。以甲基橙为目标降解物,考察了该催化剂在微波诱导氧化工艺（MIOP）中的催化活性。实验结果表明,在微波输出功率为450W、催化剂加入量为10g/L的条件下,处理50mL质量浓度为25mg／L的甲基橙溶液,微波照射处理3min后,甲基橙溶液的脱色率达93．6％。     

氮掺杂活性炭催化湿式氧化—Ca（OH）2沉淀工艺去除草甘膦废水中的磷

用30%（w）H₂O₂溶液氧化处理活性炭（AC）,再以三聚氰胺为含氮前驱体经高温处理制得氮掺杂AC催化剂。采用催化湿式氧化（CWO）法去除草甘膦废水中的有机磷（OP）,将其彻底氧化降解为PO₄^3-,再利用Ca（OH）₂沉淀法去除总磷（TP）。表征结果显示：氮掺杂改性可在AC表面形成多种含氮碱性官能团,从而提高其对OP的催化氧化活性。实验结果表明：在温和的工艺条件下（130 ℃,1 MPa）,该催化剂对不同来源废水的OP去除率均高于90%;当m（Ca（OH）₂）∶m（TP）为20时,Ca（OH）₂沉淀可有效去除CWO出水中的TP,最终出水TP质量浓度小于5 mg/L,可有效缓解后续生化系统除磷的压力。     

活性炭负载铈催化剂的制备及其催化性能

采用浸渍法以活性炭(AC)为载体负载CeO2制备了Ce/AC催化剂,考察了AC材质和Ce负载量(Ce与AC的质量比,下同)对Ce/AC催化剂催化臭氧氧化邻苯二甲酸二甲酯(DMP)效果的影响.实验结果表明,以椰壳AC为载体的催化剂催化性能好,Ce的最佳负载量为0.2%.Ce/AC催化剂催化臭氧氧化DMP 60 min后,DMP去除率达99%,TOC去除率达68%;Ce/AC催化剂催化臭氧氧化对氯苯甲酸(P-CBA)60 min后,P-CBA去除率达94%,TOC去除率达64%,均明显好于以AC为催化剂催化臭氧氧化和单独臭氧氧化效果.吸附动态实验结果表明,Ce/AC催化剂具有较好的稳定性,反应780 min后DMP去除率稳定在71%左右.     

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^-·。     

M/Al-MCM-41催化剂的制备及其催化氧化VOCs性能

以凹凸棒土为原料,采用原位晶化法制备了Al-MCM-41有序介孔分子筛,再采用超声辅助浸渍法将Mn或Co负载于分子筛表面及孔道中,制备出一系列M/Al-MCM-41催化剂(M=Mn,Co)。采用XRD、N₂吸附-脱附、SEM、TEM、H₂-TPR等技术对催化剂进行了表征,并考察了其对甲苯、乙酸甲酯、乙醇等VOCs的催化氧化性能。当Mn或Co的负载量(w)为6%时,催化剂的催化氧化性能最佳。在甲苯、乙酸甲酯、乙醇质量浓度分别为2 000,10 000,6 000 mg/m³,气时空速为60 000 mL/(g·h)的条件下,负载量为6%的Mn/Al-MCM-41和Co/Al-MCM-41催化剂能够分别将甲苯的T₉₀降至281 ℃和306 ℃,将乙酸甲酯的T₉₀降至295 ℃和324 ℃,将乙醇的T₉₀降至247 ℃和238 ℃。     

纳米Fe2O3-TiO2催化剂的制备及其对甲基橙的降解

以钛酸四丁酯为主要原料、冰醋酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米Fe2O3-TiO2复合催化剂,并用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和荧光光谱（FS）分析了催化剂的晶体结构、形貌和光谱特征。以甲基橙溶液为处理对象,在可见光下研究了不同n（Fe2O3）：n（TiO2）的催化剂的光催化活性,并初步研究了荧光强度与催化剂的光催化活性之问的关系。研究结果表明,n（Fe2O3）：n（TiO2）为0．10％的催化剂的光催化活性最佳,光照4h后甲基橙的去除率达99．8％,且荧光强度与光催化活性呈正相关性。     

CeMn氧化物催化剂的制备及其对甲苯的催化降解性能

采用草酸沉淀法合成了铈锰氧化物(CeMn氧化物)催化剂,在固定床反应器中考察了不同Ce-Mn摩尔比、空速对CeMn氧化物催化剂催化降解甲苯效果的影响,通过XRD、SEM、XPS等技术表征了催化剂的理化性质.实验结果表明:当n(Ce):n(Mn)=1:3时得到的Ce1Mn3催化剂降解甲苯的活性最佳,T50=198℃,T9...     

CeO2/TiO2纳米管催化剂脱硝性能研究

利用废气中本身含有的CO催化还原烟气中的NO_x,可以实现以废治废。采用TiO₂纳米管负载CeO₂,制备CeO₂/TiO₂纳米管催化剂,并对其进行了SEM表征及影响因素实验。实验结果表明：在n（Ce）∶n（Ti）=3∶7、焙烧温度500 ℃、焙烧时间3 h时制备的CeO₂/TiO₂纳米管催化剂形貌较好,表面颗粒分布相对均匀;反应温度400~600 ℃时NO脱除率达98%;该催化剂具有一定的抗氧性能;当n（SO₂）∶n（NO）=（1∶2）~（2∶1）时,NO脱除率仍然在95%以上。     

脱硝性能V2O5-WO3-CeO2/TiO2催化剂的制备及其

采用一步浸渍法和分步浸渍法分别制备了V_2O_5-WO_3-CeO_2/TiO_2催化剂,考查了其脱硝性能、抗SO_2中毒性能和脱硝活性稳定性,并通过SEM、EDS、XRD、激光拉曼等技术对催化剂进行了表征。实验结果表明:分步浸渍法制备的催化剂的脱硝活性优于一步浸渍法,且抗SO_2中毒能力更强;在m(V_2O_5)∶m(WO_3)∶m(CeO_2)∶m(TiO_2)=1∶5∶10∶100时催化剂脱硝活性最佳,且具有良好的脱硝活性稳定性。表征结果显示,分步浸渍法与一步浸渍法制备的催化剂晶型结构相差不大,而分步浸渍法制备的催化剂颗粒粒径更小、更均匀,催化剂中Ce、O、V和W元素的含量更高。     

活性炭/H2O2催化氧化-絮凝法预处理化工有机废水

用活性炭作催化剂、H2O2作氧化剂催化氧化预处理高浓度化工有机废水,考察了各种因素对COD去除率的影响。实验结果表明,在H2O2加入量为0．8mL／L、活性炭与H2O2质量比为0．7、废水pH为4的条件下,反应120min后,调废水pH至8,加入絮凝剂聚合氯化铝进行絮凝沉淀,废水COD去除率达70％以上,色度去除率达80％以上。通过色谱-质谱仪对处理前后废水中的有机物进行分析,初步探讨了活性炭／H2O2催化氧化-絮凝法预处理化工有机废水的作用机理。     

Cu~(2+)/UV/H_2O_2去除水中盐酸四环素及动力学研究

对比了UV、Cu~(2+)/H_2O_2、UV/H_2O_2、Cu~(2+)/UV/H_2O_2体系对盐酸四环素(TC)的降解效果,考察了Cu~(2+)/UV/H_2O_2体系降解TC的影响因素,并进行了动力学分析。实验结果表明:Cu~(2+)的加入明显增强了UV/H_2O_2体系对TC的降解效果,反应60 min时,Cu~(2+)/UV/H_2O_2体系对TC的降解率相比UV/H_2O_2体系提高了24.82%;Cu~(2+)的最佳投加量为120μmol/L;pH对TC的降解影响较小;H_2O_2投加量、温度、紫外灯功率的增加均会增加TC的降解率。Cu~(2+)/UV/H_2O_2体系中TC的降解可用拟二级动力学方程描述,TC降解的活化能为15.56 kJ。     

助剂Ga对V2O5-MoO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响

对V₂O₅-MoO₃/TiO₂脱硝催化剂进行Ga改性处理,制备了一系列不同Ga₂O₃质量分数的V₂O₅-MoO₃-Ga₂O₃/TiO₂脱硝催化剂。采用XRD、N₂-吸附脱附、H₂-TPR、UV-vis、拉曼光谱、NH₃-TPD等手段对催化剂进行表征。结果显示：Ga的添加对催化剂上MoO_x物种的影响不大,但降低了催化剂上VO_x物种的聚合度,从而提升催化剂的还原性能,同时Ga的添加还减少了催化剂的酸性位。当Ga₂O₃质量分数为0.2%时,V₂O₅-MoO₃-Ga₂O₃/TiO₂催化剂的脱硝性能最佳。     

过氧化氢、过碳酸钠活化过硫酸钠氧化—微生物降解联用技术修复原油污染土壤

分别以H₂O₂和Na₂CO₃·1.5H₂O₂活化Na₂S₂O₄降解原油污染土壤,考察氧化后土壤的原油降解率、pH、微生物含量以及原油组分的变化,比较两种活化剂对过硫酸钠氧化—微生物降解联用技术修复原油污染土壤效果的影响。实验结果表明：两种活化剂氧化处理7 d后的最大原油降解率分别达到42.94%和44.07%;氧化后原油组分的占比情况发生变化,w（饱和烃）增加5.28~11.93个百分点,而w（芳香烃）、w（胶质）和w（沥青质）则分别降低了0.10~2.53,2.53~3.80,0.94~3.43个百分点;添加微生物菌剂进行50 d的生物降解后,两种活化剂的最大原油降解率分别达到71.00%和75.70%,比单独微生物降解时提高了5.96~12.08个百分点。     

Ce改性Fe-Mn/TiO2低温SCR脱硝催化剂硫中毒机理

以Ce改性Fe-Mn/TiO_2低温选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂为研究对象,通过活性测试和一系列表征技术对其低温抗硫性能及中毒机理进行探究。实验结果表明:当烟气中通入SO_2体积分数在0.02%以下时,Fe_(0.1)Ce_(0.07)Mn_(0.4)/TiO_2催化剂呈现出良好的抗硫性,且停止通入SO_2时催化剂的脱硝活性可恢复至初始水平;当通入SO_2的体积分数增加至0.04%时,催化剂会发生不可逆失活。表征结果显示:(NH_4)_2SO_4在催化剂表面的沉积和活性组分锰氧化物的硫酸化(生成MnSO_4)是催化剂硫中毒的主要原因;中毒后的催化剂比表面积显著降低,氧化还原能力减弱;催化剂Lewis酸的酸性大幅度减弱是催化剂活性降低的重要原因。     

前驱体溶液pH对核壳型Cr/CeO2催化剂低温选择性催化氧化脱硝性能的影响

采用一步水热法合成了具有核壳结构的铬铈复合氧化物（Cr/CeO₂）,并将其用于选择性催化氧化（SCO）烟气脱硝,考察了前驱体溶液pH对催化剂低温催化活性的影响。实验结果表明,当前驱体溶液pH为2时制得的催化剂（CrCe2）具有较高的低温SCO活性,其在200 ℃下的NO转化率高达59%。XRD,SEM,BET,UV-Vis,TPD等表征结果显示：核壳结构的生成促进了Cr物种的高分散性,同时Cr的掺杂增大了催化剂的比表面积,从而提高了活性位点的总量;在该系列催化剂中,CrCe2催化剂具有最高的表面六价铬和化学吸附氧的占比,因此呈现出最高的低温SCO活性。     

PbO2电极的制备及电催化氧化降解水中间甲酚

以钛网为基体,锡锑氧化层为底层,采用电沉积法制备了不同的PbO₂电极,探索了制备条件对电极的影响。实验结果表明：在电流密度75 mA/cm²、电沉积温度85 ℃、电沉积时间30 min的条件下,制备的电极表面晶粒大小适中并呈现出较好的“金字塔”形貌和结晶度,具有最好的电催化氧化降解效果（间甲酚转化率85.65%、TOC去除率16.51%）和最低的能耗（0.97 kW·h/g,以TOC计）,并在重复降解实验中表现出较好的稳定性。自制PbO₂电极的各项指标均优于商品化PbO₂电极,且TOC去除率是商品化电极的2.9倍,而能耗仅为其1/3.6。