活性炭-臭氧体系处理含氰废水的作用机理

针对活性炭催化臭氧化降解低质量浓度含氰废水体系,研究了活性炭吸附、催化作用在催化臭氧化体系中的作用,提出了吸附-催化臭氧化协同作用机理。在活性炭-臭氧体系中,活性炭吸附CN-的能力很弱,活性炭在反应体系中主要起了吸附、催化臭氧的作用。活性炭-臭氧体系降解CN-的过程是臭氧直接氧化、活性炭吸附臭氧与活性炭催化臭氧产生.OH自由基间接氧化三者共同作用的结果。     

负载型氧化铁对高毒气体PH3的催化分解

采用沉积-沉淀法制备了碳纳米管(CNTs)和二氧化硅(SiO2)负载的纳米Fe2O3催化剂,将其应用于高毒气体PH3分解反应.通过XRD,TEM,XPS,BET等一系列检测手段,对制备样品的相结构、形貌、组分和比表面积进行了表征.研究结果表明,在PH3催化分解反应过程,极少量的产物P迁移至Fe2O3中,形成金属磷化物FeP作为反应的活性相.与Fe2 O3/SiO2相比,Fe2O3/CNTs显示了较高的催化性能.在440℃反应温度下,Fe2O3/CNTs对PH3分解率达到99.8％.CNTs作为催化剂载体的优秀性能可归因于CNTs良好的导电性能和活性组分在其上的高度分散.     

紫外催化湿式双氧水氧化处理化学镀铜废液

利用化学镀铜废液自身含有的铜作为催化剂,应用紫外催化湿式双氧水氧化工艺处理化学镀铜废液取得了良好效果。通过单因素实验确定的推荐工艺条件为：pH=2.0（保持原始值不变）;不额外投加铜催化剂;H₂O₂用量为2倍理论量。在此条件下处理化学镀铜废液180 min,COD去除率可达到96.6%;之后采用沉淀法回收铜,调节处理后废水pH到9.5,铜的回收率可达到99.8%。     

压裂废水粘度对二氧化锰臭氧催化氧化处理特性的影响

通过FT-IR和GC-MS检测分析,表明了压裂废水中有机物主要以苯环结构为主的芳香类化合物和其他杂环化合物,苯环及杂环上的主要官能团包括酮、酯、羧酸、醛、酚、氨基等。同时,压裂废水中的粘度为常规水粘度的2~3倍。针对压裂废水高粘度和高COD污染水质特征,实验研究了压裂废水二氧化锰臭氧催化氧化处理特性以及粘度对处理效果的影响,研究结果表明,在粘度较高(2.2×10^-3Pa·s)压裂废水中,投加的化学药剂很难扩散,羟基自由基·OH的利用效率较低,处理效果较差。通过投加过硫酸钾(5 g/L)降粘后,可在很大程度上提高二氧化锰臭氧催化氧化的处理效果。通过对压裂废水中有机物分子量分布、FT-IR分析以及GC-MS分析可知,二氧化锰臭氧催化氧化处理压裂废水是通过激发羟基自由基,破坏水中有机物极性和有机物化学构造,将复杂长链有机物转变为简单有机物,其出水COD可达到国家污水综合排放标准中的二级排放标准。     

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/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/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。     

复合光催化材料Ag-AgCl/石墨烯的制备及性能

以原位化学沉淀;光还原法制备了Ag-AgCl/石墨烯复合光催化材料。以罗丹明B为模型降解物,研究了其可见光催化性能。实验结果表明：石墨烯的引入使Ag-AgCl/石墨烯催化剂催化活性提高;当初始罗丹明B质量浓度为5 mg/L时,可见光照射60 min后罗丹明B的降解率可达99%;降解率随初始罗丹明B质量浓度的增加而减小。Ag-AgCl/石墨烯具有很高的可见光催化活性和稳定性。     

二氧化氯催化氧化—曝气生物滤池法深度处理造纸废水

采用二氧化氯催化氧化法—BAF法深度处理造纸废水,实验结果表明:在二氧化氯加入量为150mg/L,催化氧化时间为40min时,可生化性BOD5/COD最高达到0.316;二氧化氯氧化后出水经曝气生物滤池深度处理后,BOD5低于20mg/L,COD低于90mg/L,TSS低于30mg/L,处理后水质完全达到国家新的排放标准(GB3544—2008)。     

铁铈钛复合氧化物催化剂的制备及其选择性催化还原NO的性能

采用共沉淀法制备了一种新型催化剂——铁铈钛复合氧化物催化剂,研究了Fe掺加量、体积空速以及H2O和SO2的加入对其选择性催化还原NO性能的影响;采用XRD和SEM等手段对催化剂的结构和形貌进行了表征。表征结果显示,Fe的掺加使催化剂表面的颗粒更均匀,提高了催化剂的分散度。实验结果表明：以Ce（NO3）3,Fe（NO3）3?9H2O,TiOSO4?2H2O为原料、按n（Ce）∶n（Fe）∶n（Ti）=0.2∶0.8∶1配比制得的Ce0.2Fe0.8TiOx为催化剂,在反应温度250 ℃、反应时间3 h、体积空速25 000 h-1的条件下,NO去除率为99.8%,N2选择性为100%;Fe的掺加显著提高了Ce0.2Fe0.8TiOx催化剂的抗H2O和SO2的能力。     

钾掺杂对铈锆固溶体催化性能的影响

为研究钾掺杂对铈锆固溶体催化性能的影响,以Ce0.7Zr0.3O2为基体制备了一系列钾掺杂的铈锆固溶体xK-Ce0.7Zr0.3O2(x=0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30)催化剂样品,通过程序升温氧化(TPO)过程进行活性评价,并通过XRD、BET、H2-TPR和O2-TPD进行分析表征。结果表明,采用溶胶凝胶法制备的催化剂的催化性能比络合燃烧法所制备的稍好;当钾的掺杂量为0.10≤x≤0.30时,xK-Ce0.7Zr0.3O2催化碳烟颗粒燃烧的活性得到提高,起燃温度和最大燃烧速率温度分别在315℃和375℃附近,明显优于Ce0.7Zr0.3O2;掺杂钾后的催化剂样品均能形成萤石结构,并且随钾掺杂量的增大比表面积减小。     

扬水曝气强化催化氧化去除水中有机微污染物

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍焙烧法制备了负载型催化剂RuO2-CeO2/γ-Al2O3、Fe2O3-CeO2/γ-Al2O3、Fe2O3/γ-Al2O3。在扬水曝气条件下,以西安某水源水库水为原水,考察了各催化剂对有机微污染物的净化效果,实验发现,催化剂反复多次使用并无明显失活现象,连续使用20 d以消除单纯吸附的影响后,仍然可在7 d内使UV254、CODMn、DOC的去除率分别达到38%、28%和27%。离子溶出实验表明,Fe2O3/γ-Al2O3有很好的稳定性。综合考虑处理效果、制备工艺以及制备成本,选择Fe2O3/γ-Al2O3为最佳催化剂。为了使催化剂Fe2O3/γ-Al2O3具有最佳活性,分别考察了焙烧时间、焙烧温度、浸渍液浓度、浸渍时间等,并对其制备工艺进行了优化。然后反应前后水样的分子量测定结果表明,反应后大分子比例下降,而小分子比例提高,说明催化氧化将一定量的大分子降解成为小分子。