响应曲面法优化CO2活化制备夏威夷坚果壳基活性炭

采用CO2物理活化法将废弃的夏威夷坚果壳制备成高品质活性炭。实验研究测定了活化温度、活化时间、CO2流量等因素对活性炭的吸附性能和产率的影响。通过响应曲面法得到实验优化工艺条件:活化温度766℃、活化时间36 min、CO2流量186 mL/min,所制备的活性炭亚甲基蓝值和产率分别为186 mg/g,71.35%。衡量活性炭品质的关键性参数BET比表面积、孔容和平均孔径分别为1 267 m2/g,0.97 mL/g和4.13 nm。此外通过扫描电镜对比炭化料和活性炭分析发现,活性炭表面具有大量无规则孔隙。     

木质素基水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附性能

以木质素磺酸钠(LS-Na)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚反应合成了生物质LS-g-PAMPS/AA水凝胶吸附剂,利用FTIR分析了水凝胶的结构。研究了吸附剂用量、染料初始浓度、吸附时间对亚甲基蓝(MB)染料的吸附性能的影响,结果显示,在MB初始浓度为1 000 mg/L,吸附剂为0.1 g时,吸附量和吸附率分别达1 914 mg/g和95%。平衡吸附数据满足Langmuir吸附等温模型,吸附动力学曲线较好地符合准二级动力学反应模型。木质素水凝胶对MB染料废水具有显著的吸附效果,可以作为阳离了染料废水处理用的生物质吸附剂。     

双室介质阻挡放电等离子体反应器降解亚甲基蓝

介质阻挡放电（DBD）等离子体技术可以有效地降解和矿化水中的亚甲基蓝（MB）分子。本文采用一种新型的双室DBD反应器通过处理亚甲基蓝溶液,研究了液体体积、下气室高度、输入功率、初始pH、初始浓度、曝气种类对MB降解的影响。结果表明,在液体体积50 mL、下气室高度7 mm、输入功率18 W、初始pH 4.0、初始浓度100 mg·L-1、氧气曝气时,MB可以在20 min内几乎脱色完全。并提出了MB的降解是脱甲基化、臭氧直接氧化和羟基化共同作用的结果。     

铁碳微电解填料制备及其对亚甲基蓝的降解

针对传统铁碳微电解工艺中填料易板结的问题,在较低的烧结温度800 ℃条件下,将铁、活性炭、粘结剂和催化剂按一定配料比混合烧结4 h制备了一种铁碳微电解填料。将印染废水中的染料成分亚甲基蓝作为目标污染物,探究溶液pH、铁碳材料添加量和亚甲基蓝起始浓度等反应条件对亚甲基蓝降解效率的影响。在pH=3,铁碳投加量30 g·L-1,亚甲基蓝浓度10 mg·L-1的条件下,亚甲基蓝的去除率达到55%左右;相同条件下对于微电解填料的循环使用实验中亚甲基蓝的去除率能维持在50%以上,证明了该微电解填料具有连续运行的能力。另外,通过微电解与芬顿反应联用的初步实验发现联用效果对于亚甲基蓝的降解率能大幅度提升至90%以上,证明微电解与芬顿反应联用具有较大的应用潜力。     

蓝铁矿法回收生物膜富集的城市污水中的磷

磷资源因具有不可再生性和污染性,需要进行磷回收.目前污水处理厂使用的传统磷回收方法多是鸟粪石法,但存在利用价值低、磷回收率不高等缺点.本课题组提出了一种新的磷回收工艺系统,即在生物膜法高倍富集城市污水中的磷的基础上,通过蓝铁矿的形式回收磷,具有经济价值高、磷回收率高等优势.本实验研究主要通过探讨蓝铁矿法回收富磷溶液的过程中获得高磷回收率和蓝铁矿纯度的反应条件,并进行X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜—能谱（SEM-EDS）定性表征最优条件下的蓝铁矿.结果表明,最优反应条件是pH值为7.00—7.50、氧化还原电位（ORP）降到-100 mV左右、铁磷离子物质的量物质的量比为3∶1,此时蓝铁矿法的磷回收率约为95.00%,蓝铁矿纯度为88.35%,蓝铁矿为沉淀回收物中主要晶相且晶型较好.     

利用硫铁矿烧渣和硫酸铵废液制备铵铁蓝

将氨法制铁黄所产生的硫酸铵废液净化后,加入硫铁矿烧渣制备得到的硫酸亚铁得到硫酸亚铁和硫酸铵混合溶液,其硫酸亚铁和硫酸铵Ё浓度分别为0.346和0.173 mol·L-1.按照硫酸亚铁与亚铁氰化钠物质的量比为1.15:1,将硫酸亚铁和硫酸铵混合溶液加入浓度为0.200 mol·L-1的亚铁氰化钠溶液中,80℃下反应10 min得到白浆.将所得白浆在100℃下热煮1 h,加入质量分数为50%的硫酸溶液酸煮2 h,降温至70℃后加入质量分数为10%的氯酸钠溶液氧化3 h得到铁蓝.将铁蓝过滤、洗涤、干燥、研磨得到铵铁蓝粉末.实验所得铵铁蓝质量优于国家标准GB 1860-88及HG/T 3001-1999行业标准.SEM实验表明,铵铁蓝颗粒大小均匀、粒径约为20 nm;XRD实验表明,铵铁蓝具有与Fe4[Fe(CN)6]3相同的立方晶体结构.     

榴莲壳粉-聚偏氟乙烯复合膜对次甲基蓝吸附的研究

采用溶解-相转化法制备榴莲壳粉-聚偏氟乙烯(PVDF)复合膜吸附剂,通过扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对吸附剂进行表征,同时考察了榴莲壳粉/PVDF质量比、溶液pH值、吸附剂用量和吸附时间的影响。结果表明:复合膜对次甲基蓝的吸附的最佳条件为:榴莲壳粉/PVDF质量比为0.75∶1,溶液pH值为7,吸附剂用量为0.4 g,吸附时间为90 min。吸附遵循准二级动力学方程和Langmuir方程,吸附剂经5次重复使用,对次甲基蓝去除率为81.25%。     

焦化废水硫氰化物检测过程中氰络合物的硫酸锌屏蔽作用

焦化废水中含有大量的氰化物(CN^-)和硫氰化物(SCN^-)等有毒有害污染物,在预处理过程中,一般采用硫酸亚铁(FeSO₄)混凝沉淀去除硫化物(S^2-)、油分、悬浮物并降低废水毒性。上述过程同时会形成亚铁氰化物([Fe(CN)₆]^4-),[Fe(CN)₆]^4-再与Fe³⁺形成亚铁氰化铁沉淀(普鲁士蓝,Fe₄[Fe(CN)₆]₃),干扰硫氰酸铁(Fe(SCN)₃)分光光度法对SCN^-检测的准确性。为解决上述问题,提出在SCN^-显色前加入硫酸锌(ZnSO₄)的方法,屏蔽过量的[Fe(CN)₆]^4-,并分析ZnSO₄对SCN^-检测的影响程度。结果表明：Fe(SC...     

微波诱导催化剂MnO/MgO的制备及其活性研究

采用均匀沉淀法制备了微波诱导催化剂MnO/MgO,通过实验确定催化剂的制备条件并对催化剂的形貌进行了SEM表征。实验结果表明,在微波功率900 W,微波时间8 min,催化剂投加量0.6 g/L的条件下,利用微波诱导氧化技术处理50 mL浓度为50 mg/L的活性艳蓝,活性艳蓝的脱色率达到了96%,H2O2的加入能提高脱色效率,缩短反应时间。     

可见光/亚甲基蓝/抗坏血酸活化分子氧氧化水中的As(Ⅲ)

本文研究了可见光/亚甲基蓝(MB⁺)/抗坏血酸(H₂A)活化分子氧体系(可见光/MB⁺/H₂A体系)氧化水中三价砷(As(Ⅲ))的过程与机理.考察了光照、pH、H₂A浓度、MB⁺浓度、As(Ⅲ)初始浓度及水中常见阴离子和有机质的对As(Ⅲ)氧化效率的影响,通过自由基抑制实验和溶液光谱变化鉴定了体系中的活性物种及其生成机理.实验结果表明,光照对As(Ⅲ)的氧化有明显促进作用;在pH=8.0—9.5范围内,As(Ⅲ)的氧化随着pH的升高而加快;pH=9.5条件下,H₂A剂量的增加对As(Ⅲ)的氧化呈现先促进后趋于稳定的趋势,H₂A最佳投加量为300μmol·L^-1;MB⁺最佳投加量为5 mg·L^-1.机理研究表明,H₂A和分子氧之间的双电子反应产生的H₂O₂是可见光/MB⁺