内电解法处理含N,N-二甲基乙酰胺工业废水

用内电解法处理含N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)工业废水,研究pH、Fe∶C(体积比)、活性炭粒径和水力停留时间(HRT)等对该废水处理效果的影响,并确定最佳工艺条件。实验结果表明:在进水浓度维持在50 mg/L左右,最佳的工艺参数pH、Fe∶C和HRT分别为3.0、1∶1和60 min时,DMAC去除率高达到95%,处理水DMAC浓度小于5 mg/L。处理后废水的可生化性有明显的改善,BOD5/COD由0.21提高至0.66;而DMAC的去除基本符合二级动力学规律。     

催化臭氧氧化染料溶液的研究

采用催化臭氧化技术降解染料废水,以甲基紫溶液为目标污染物,研究了过渡型金属离子的类型,Fe2+的浓度,溶液初始pH值,染料浓度和正丁醇等因素对其降解率的影响。实验结果表明:臭氧氧化甲基紫溶液的过程中,加入一定浓度的过渡型金属离子对甲基紫的去除具有促进作用;当臭氧浓度为16 mg/L,一定浓度范围内,Fe2+催化臭氧化的效果随着浓度的增加而增加,但Fe2+浓度为13 mg/L时,甲基紫的降解率下降;在酸性范围时,pH值增大其降解率会减小;染料浓度增加,甲基紫的降解率减小,但是其绝对降解值会增加;正丁醇的加入抑制氧化反应的进行,甲基紫的降解率下降,说明催化臭氧化过程中有羟基自由基产生。染料降解过程符合一级反应动力学规律。     

溶胶-凝胶法制备复合光催化剂（MWNTs/ TiO2）工艺条件的研究

以多壁碳纳米管（MWNTs）为载体,在煅烧温度200~900℃、煅烧时间1~7 h、溶胶体系pH值为2~10的工艺条件下,采用溶胶-凝胶法制备复合光催化剂（MWNTs/TiO₂）。通过其对甲基橙的光催化降解效果对比,评价各种复合光催化剂催化活性之间的差异,结果表明,随着煅烧温度的升高,复合光催化剂中纳米TiO₂的晶型由锐钛型逐渐向金红石型转变,500℃时为2种晶型的混合相;pH值为2的强酸性条件有利于形成金红石晶型,pH值为5的中性及弱酸性条件则有利于形成锐钛型,而pH值为3时为2种晶型的混合相;在煅烧温度500℃、煅烧时间3 h、溶胶凝胶体系pH值为3的最佳制备工艺条件下,复合光催化剂催化活性最高,借助扫描电镜发现其TiO₂均匀地包覆在多壁碳纳米管管壁上。     

氮、硫掺杂TiO2-壳聚糖微球的制备及其可见光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备N、S掺杂TiO2光催化剂,将其与壳聚糖(CS)溶液共混交联,制取N、S掺杂的TiO2-CS(NSTC)微球光催化剂.通过扫描电子显微镜、X射线衍射技术对NSTC微球的形态和晶型结构进行了表征.研究表明,在焙烧温度为450℃、n(N):n(S):n(Ti)=3:3:1的条件下,制备的NSTC微球的可见光催化降解性能最佳.用在最佳条件下制得的NSTC微球在可见光下催化处理pH为3、质量浓度为20 mg/L的甲基橙溶液,反应240 min,甲基橙降解率可达94.1%.NSTC微球重复进行6次可见光催化降解实验,甲基橙降解率仍可达90.0%.     

磁载光催化剂ZnO/SiO_2-Fe_3O_4的光催化活性

采用液相沉积法制备出了纳米SiO_2-Fe_3O_4复合粒子,并在其表面负载ZnO,得到了易于磁性固液分离的磁载光催化剂ZnO/SiO_2-Fe_3O_4,并通过傅立叶红外光谱仪、X射线衍射仪和透射电子显微镜等对光催化剂进行了表征.以亚甲基蓝为目标降解物,研究了光催化剂在紫外光下的光催化活性.实验结果表明,在Fe_3O_4和ZnO之间包覆一层无定形SiO_2可使亚甲基蓝降解率由20.34%提高到94.52%,所制备的ZnO/SiO_2-Fe_3O_4在3次重复使用后仍能保持较好的光催化性能.     

表面活性剂强化超滤法处理亚甲基蓝废水

采用无机陶瓷超滤膜和低浓度阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)处理亚甲基蓝(MB)模拟废水,考察了废水中SDBS、MB浓度及废水pH对超滤过程的影响.实验结果表明:SDBS浓度影响MB在最大吸收波长处的吸光度值;当废水中SDBS浓度为1.20 mmol/L(即25℃时的临界胶束浓度)、废水中MB浓度为1.00 mmol/L、废水pH为9.0时,超滤效果最好;在此条件下,透过液中SDBS浓度和MB浓度分别为0.06 mmoL/L和0.01 mmol/L,MB的截留率为99.2%,膜通量为309.6 L/(m~2·h).SDBS对MB超滤过程的强化机理主要为MB与SDBS形成结合体析出及SDBS胶束的增溶作用.     

羽毛角蛋白海绵材料对亚甲基蓝的吸附去除

以羽毛角蛋白提取后产生的残渣为原料,采用简单物理法制得角蛋白海绵材料,通过扫描电镜和红外光谱对其表观形貌和表面结构进行表征,同时以亚甲基蓝染料作为实验对象,考察制得的海绵材料对其吸附特性和去除效果。结果表明,当吸附平衡时间为1 440 min、亚甲基蓝溶液初始浓度为100 mg/L、海绵材料投加量为0.06 g、反应温度为25℃、溶液pH为7.0时,海绵材料对亚甲基蓝的吸附去除率可达98%以上,同时由Langmuir等温吸附模型拟合结果可知,海绵材料对亚甲基蓝的最大吸附量可达151.5 mg/g。因此,将羽毛角蛋白提取后产生的残渣可制备良好的染料吸附剂,取得良好的环境效益。     

CF-TiO2的制备及其在模拟太阳光下的光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和氟化钠分别为碳源和氟源,采用溶胶-凝胶法制备了CF-TiO2光催化剂,并对其进行了SEM、XRD、N2吸附、XPS、UV-visDRS和PL表征。研究了CF-TiO2在模拟太阳光下光催化降解亚甲基蓝溶液的活性,并讨论了氟掺杂量以及CTAB加入量对催化性能的影响。结果表明,CF-TiO2为锐钛矿型,孔结构丰富、比表面积大,氟碳共掺后使TiO2光催化剂的禁带宽度变窄为2.40 eV,在可见光区吸收增强,有效提高TiO2在模拟太阳光下的光催化活性,而且当n(F/Ti)(氟钛摩尔比)为0.1,加入碳源CTAB量为2 g时,其光催化活性最好。     

银钛共负载型光催化材料降解甲基橙废水

以膨胀珍珠岩为载体,采用溶胶凝胶法对其进行负载,制备出不同类型的光催化材料（TiO2．EP、Ag＋-TiO2-EP）,并在模拟日光条件下,研究其对甲基橙溶液的降解效果。结果表明,浸渍3次且担载0．04％Ag＋的负载型TiO2光催化活性最高,在光催化剂用量为0．3g,20mL初始浓度为10mg／L甲基橙溶液光照4h后降解率可达81．6％,且甲基橙的光催化降解服从一级动力学方程。回收3次后仍有较强的活性,其2h降解率为24．8％。     

兰炭废水中酚类物质萃取及回收效果

为了去除并回收兰炭废水中的高浓度挥发酚类物质,实验研究了甲基异丁酮溶剂在不同条件下对兰炭废水中挥发酚的萃取及回收效果。结果表明,萃取时间为10 min,温度为35℃,p H低于8.0,萃取体积比(萃取剂体积/兰炭废水体积)在大于1∶5时,经过萃取后废水中挥发酚浓度由6 385 mg/L降至230 mg/L,去除率高达96.4%,有效减轻了后续生化处理的负担。而萃取剂经过蒸馏分离后,挥发酚的回收率可达95%以上,甲基异丁酮的损耗率为0.18%~0.2%。实验表明,甲基异丁酮是一种可以长期循环使用的工业萃取剂,显示了良好的应用前景。