两种Keggin型有机-无机混配物的结构及催化消除甲醇的研究

为了寻找高效消除挥发性有机污染物的新材料,克服单纯杂多酸催化剂催化性能低、稳定性差的缺点,采用水热法合成了两种新的具有Keggin型杂多酸骨架的有机-无机混配配合物单晶,分别为(4-C6H7N)2(4-C6H8N)3PW12O40·H2O(配合物1)和(4-C5H7N2)3(PW12O40) ·5H2O(配合物2),用X-射线单晶衍射、红外光谱、紫外光谱、差热-热重进行了表征.配合物1和2由1个Keggin型PW12O40阴离子与有机配体4-甲基吡啶或4-氨基吡啶组成,并通过广泛的氢键作用在空间上无限延展形成超分子网络结构.配合物1为单斜晶系,晶胞参数为:a=16.0569(10)(A),b=19.8781(17)(A),c=18.4728(15)(A),α=90.00°,β=98.384(7)°,γ=90.00°.配合物2为单斜晶系,晶胞参数为:a=11.8880(9)(A),b=20.0148(15)(A),c=25.495(2)(A),α=90.00°,β=96.279(5)°,γ=90.00°.在流动催化反应体系中,探讨了该两种配合物催化消除甲醇的能力.体系流速为10mL/min,甲醇初始质量浓度为3.0g/m3,配合物1在150℃时对甲醇的消除率达到85.25％,配合物2在140℃对甲醇的消除率达到53.00％.     

Ti-SnO_2电解快速去除熄焦循环水中COD

以Ti-SnO2电极作为阴阳极,利用电解池对焦化厂熄焦循环水COD进行去除。极板间距为1 cm,6个极片组成电解池,处理熄焦循环水。实验结果表明:废水被稀释1倍时,污染物的浓度有利于COD的去除;最佳去除条件是电解电压为11 V,p H值为6;当电解时间为0.5 h时,废水的COD由230 mg/L降低到138 mg/L,满足《炼焦化学工业污染物排放标准》中规定的焦化生产废水经处理后用于熄焦时对COD的要求;电解时间增加到2 h,废水的COD由230 mg/L降低到66 mg/L,去除率达到80%。     

天然矿物负载Fe/Co催化H2O2氧化降解阳离子红3R

类Fenton反应关键是催化剂的活性,利用浸渍法负载铁、钴双金属对天然矿物材料进行改性,提高其催化活性,并运用扫描式电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等表征手段对负载前后的材料进行表征分析.结果表明负载后材料中生成Fe2O3和Co Fe2O4两种新物质.将合成的催化剂用于催化H2O2氧化阳离子红3R染料废水,在催化剂投加量3 g·L-1,H2O2投加量0.3 m L·L-1,反应时间1 h条件下,100 mg·L-1阳离子红3R废水脱色率可达99.8%,TOC去除率可达58.4%,催化剂中活性组分主要为表面负载的Fe2O3和Co Fe2O4,电子自旋共振(ESR)分析表明催化氧化过程中产生羟基自由基,阳离子红3R发色基团在1 min已被完全破坏,光谱分析表明反应过程中有小分子物质生成.催化氧化效果受染料废水初始p H值影响小,适应p H范围广,解决了传统Fenton反应p H条件苛刻的问题.研究结果为印染废水处理提供了具有工程应用潜力的技术方法.     

低氮燃烧加选择性非催化还原脱硝技术——以某水泥厂应用为例

近年来,在新的《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915-2013)和总量减排的压力下,各地水泥厂,尤其是大型水泥厂,逐步实施了脱硝工程,但在实际应用中,部分水泥厂的污染物排放仍然存在一定的问题,需要从技术和管理上进行进一步的加强。本文以某水泥厂的低氮燃烧加选择性非催化还原脱硝处理工艺(SNCR)为例,比较了脱硝工程实施前后各种污染物的排放情况,监测结果表明,该项目脱硝效果良好,氨排放也处于较低水平。     

绿色工艺无溶剂合成β-羰基膦酸酯（英文）

β-羰基膦酸酯具有广泛的生物学活性,在著名的Horner-Wadsworth-Emmons(HWE)反应中用于合成α,β-不饱和羰基化合物.为克服现有合成β-羰基膦酸酯类化合物的方法存在的缺陷,在一种无溶剂环境下利用烯烃、亚磷酸酯和氧气为原料,铜/铁共催化氧膦化酯制备β-羰基膦酸酯.结果显示:该反应具有良好的选择性和底物普适性,利用简单易得的起始物料有效地获得一系列β-羰基膦酸酯,并能获得32%-77%的收率.此外,将该反应放大至10克级其收率没有显著下降.进一步利用1H NMR、13C NMR、31P NMR及HRMS等技术对β-羰基膦酸酯化合物进行了结构表征.本研究提供了一种实用、成本低廉、高效、绿色工艺合成β-羰基膦酸酯的方法.     

煅烧温度对γ-Fe_2O_3催化剂结构及其脱硝活性的影响

采用沉淀-微波热解法,以Fe SO4·7H2O为铁源制备环境友好的γ-Fe2O3催化剂,结合XRD(X射线衍射)、N2等温吸附-脱附、SEM(扫描电子显微镜)、EDS(能谱仪)等手段对催化剂样品的晶相、孔结构、表面形貌、表面元素组成等进行表征,并考察其NH3-SCR(选择性催化还原)脱硝性能,研究煅烧温度对γ-Fe2O3催化剂物性及NH3-SCR脱硝性能的影响规律.结果表明:300、350和450℃下煅烧制备的催化剂中生成的杂质α-Fe2O3对SCR反应不利,而400℃煅烧制备的γ-Fe2O3催化剂脱硝性能最优,NOx转化率最高可达95%以上,XRD结果表明其纯度高,并且在60~100 nm孔径区间具有发达的孔隙结构,有利于SCR反应进行;随着煅烧温度升高,γ-Fe2O3催化剂表面晶格氧逐渐增加,颗粒形貌经历了片状颗粒(300、350℃)→球状颗粒(400℃)→针状颗粒(450℃)的变化过程,均匀的球状颗粒形貌及其表面丰富的晶格氧是400℃煅烧制得催化剂具备最优脱硝性能的重要因素.     

CuO/Al_2O_3和CeO_2/Al_2O_3催化氧化菲的实验研究

多环芳烃(PAHs)是一类持久性有机污染物,由于具有"三致"效应受到人们广泛关注,高效经济地捕集PAHs意义深远。选取一种典型的PAHs菲为研究对象,通过浸渍法制备Cu O/Al2O3和Ce O2/Al2O32种催化剂,采用固定床催化反应装置研究其对菲的催化能力,考察活性组分、负载率、气体流量、反应温度对菲去除率的影响。结果表明,随着负载率的升高,2种催化剂对菲的去除率均呈现增大的趋势,Cu O/Al2O3和Ce O2/Al2O3对菲催化效果最好的负载率分别为18%和25%;随着气体流量的增加,18%Cu O/Al2O3对菲的去除率逐渐下降,18%Ce O2/Al2O3没有明显变化;随着反应温度的升高,2种催化剂对菲的去除率均逐渐增加,18%Cu O/Al2O3和18%Ce O2/Al2O3对菲的去除率分别在300℃和325℃得到显著提升;通过对比不同负载率及工况下菲的去除率可以发现,Cu O/Al2O3对菲的催化能力要优于Ce O2/Al2O3。     

Removal of formaldehyde over MnxCe1-xO2 catalysts: Thermal catalytic oxidation versus ozone catalytic oxidation

MnxCe1- xO2（x： 0.3–0.9） prepared by Pechini method was used as a catalyst for the thermal catalytic oxidation of formaldehyde（HCHO）. At x = 0.3 and 0.5, most of the manganese was incorporated in the fluorite structure of Ce O2 to form a solid solution. The catalytic activity was best at x = 0.5, at which the temperature of 100% removal rate is the lowest（270°C）. The temperature for 100% removal of HCHO oxidation is reduced by approximately 40°C by loading 5 wt.% Cu Oxinto Mn0.5Ce0.5O2. With ozone catalytic oxidation, HCHO（61 ppm） in gas stream was completely oxidized by adding 506 ppm O3 over Mn0.5Ce0.5O2 catalyst with a GHSV（gas hourly space velocity） of 10,000 hr-1at 25°C. The effect of the molar ratio of O3 to HCHO was also investigated. As O3/HCHO ratio was increased from 3 to 8, the removal efficiency of HCHO was increased from 83.3% to 100%. With O3/HCHO ratio of 8, the mineralization efficiency of HCHO to CO2 was 86.1%. At 25°C, the p-type oxide semiconductor（Mn0.5Ce0.5O2） exhibited an excellent ozone decomposition efficiency of 99.2%,which significantly exceeded that of n-type oxide semiconductors such as Ti O2, which had a low ozone decomposition efficiency（9.81%）. At a GHSV of 10,000 hr-1, [O3]/[HCHO] = 3 and temperature of 25°C, a high HCHO removal efficiency（≥ 81.2%） was maintained throughout the durability test of 80 hr, indicating the long-term stability of the catalyst for HCHO removal.     

应用BCR法提取硫酸废渣中的氟

应用改进的BCR法分级提取了硫酸生产过程水洗和酸洗流程中沸腾炉渣、沉灰渣和外排综合渣的氟形态,分析了3种硫酸废渣中总氟与各形态氟的相关性,采用相关分析的t检验法进行检验。结果表明:沉灰渣总氟与酸交换态氟含量最高,外排综合渣次之,沸腾炉渣最少。相关分析显示,2种流程中总氟与酸交换态氟(水洗r=0.950,酸洗r=0.829),总氟与残渣态氟(水洗r=0.982,酸洗r=0.958),酸交换态氟与残渣态氟(水洗r=0.877,酸洗r=0.708),可氧化态氟与易还原态氟(水洗r=0.780,酸洗r=0.672)显著相关,表明它们相互间可转化。经t检验,2种流程中,残渣态氟可经酸交换或氧化还原反应被活化,总氟与各形态氟,可氧化态氟与易还原态氟能相互转化。     

高级催化氧化法降解甲基橙模拟废水研究

用活性炭加入活性组份复合成催化剂,H2O2作为氧化剂的高级催化氧化法降解甲基橙模拟染料废水,结果表明高级催化氧化法可以有效降解甲基橙,在pH=7,ρ(H2O2)/ρ(COD)=0.38,反应时间为10 min时,脱色率达98%。反应45 min时,COD去除率可达88%以上。该催化剂是以一定粒度的活性炭为载体,加入FeSO4,MnO2,Al2O3和SiO2多种活性组份复合而成,不易失活,可重复利用。