Ni/硅胶催化过硫酸盐降解酸性橙7的研究

采用浸渍-高温煅烧法制备负载型的Ni/硅胶(SG)催化剂,借助电镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了表征,并对Ni/SG催化过硫酸钠(PDS)降解偶氮染料酸性橙7(AO7)的性能进行了研究,同时考察了AO7初始浓度、PDS浓度、Ni浸渍量、催化剂投量等因素对催化性能的影响。结果表明,Ni/SG上主要负载物为立方晶系结构的NiO;在初始pH值为7.0,AO7初始浓度为10 mg/L,PDS浓度为2 mmol/L,Ni/SG的Ni浸渍量和投加量分别为4%、3.0g的最佳实验条件下,Ni/SG催化PDS降解AO7的去除率达到88.9%。     

Cu/Fe掺杂Silicalite-1合成及其Fenton氧化含酚废水的试验研究

采用水热法合成了Cu,Fe掺杂的Silicalite-1分子筛,并用X衍射光谱(XRD),扫描电镜(SEM),X射线能谱(EDS),傅里叶红外光谱(FT-IR),N_2吸附/脱附以及原子吸收光谱(AAS)进行了表征。结果表明,合成的Cu,Fe掺杂Silicalite-1分子筛晶型完整,呈六方柱形,颗粒大小在1.5~3.5μm之间,Cu,Fe在Silicalite-1上呈高度分散状态。模拟苯酚废水的Fenton氧化实验表明,Cu,Fe能显著提高Silicalite-1对苯酚废水的催化反应活性,其中,2%-(Cu,Fe)-S-1效果最优。在p H为6.8,H_2O_2/Cat.=50∶1及环境温度条件下,经过3.0 h的反应后,2%-(Cu,Fe)-S-1对苯酚和COD的去除率分别可达93.2%和72.5%。当反应温度升高到308 K时,在相同的条件下,2%-(Cu,Fe)-S-1对苯酚和COD的去除率分别可达100%和94%,且Cu,Fe的溶出率较低。此外,Cu,Fe共掺杂的Silicalite-1比单掺杂时具有更好的反应活性,表明Cu和Fe对苯酚废水的降解具有协同作用。     

硅基载铁材料催化H_2O_2降解染料废水

采用浸渍-高温煅烧的方法制备了负载型Fe/Si O2催化材料,并利用该催化材料催化H_2O_2降解亚甲基蓝废水,同时考查了不同因素对亚甲基蓝降解效果的影响。结果表明,催化材料催化H_2O_2对亚甲基蓝废水具有较好的去除效果,受到催化材料投加量、H_2O_2浓度、pH、反应时间等因素影响。正交试验结果表明,影响因素的主次关系依次为H_2O_2浓度、pH值、反应时间及催化材料的投加量。为了考查该催化材料稳定性,经4次循环利用后,发现亚甲基蓝脱色率仍在97%以上。此外,该催化材料催化H_2O_2降解工业染料废水,色度去除率达到近100%,并且其COD去除率达到84.3%,符合染料废水达标排放要求。     

类Fenton催化剂处理苯酚废水的研究

以MIL-101为载体,采用浸渍法制备Fe-Cu/MIL-101类Fenton催化剂,并采用X射线衍射和电子扫描电镜对催化剂进行表征。考察了进水p H、Fe/Cu摩尔比、H_2O_2浓度及催化剂投加量对催化剂性能的影响。结果表明,制备的Fe-Cu/MIL-101保持了MIL-101的骨架结构,且具有较大的比表面积,催化剂在参与反应的同时发挥了MIL-101材料的吸附作用;H_2O_2+Cu/MIL-101体系中的Cu2+不能有效分解H_2O_2生成·OH自由基,但Cu~(2+)能大大提高H_2O_2+Fe-Cu/MIL-101体系降解苯酚的速率;非均相Fe-Cu/MIL-101催化剂拓宽了Fenton反应的p H范围,在室温的条件下,p H为2～5、苯酚初始浓度100 mg/L、催化剂加入量0.5 g/L、H_2O_2浓度4.38 mmol/L,苯酚的去除率接近100%;分析降解后废水表明,Fe-Cu/MIL-101类Fenton催化剂可能将苯酚降解为烯烃、羧酸等有机物中间体。     

Fenton试剂处理反渗透浓水的实验研究

针对东北某石化企业炼油污水深度处理过程中产生的反渗透浓水的组成及特点,采用Fenton试剂对含难降解有机物的反渗透浓水进行了处理,系统地研究了VH2O2/VFe2+、反应时间、浓水初始pH、H2 O2投加量等因素对浓水中COD去除率的影响.研究结果表明,H2 O2投加量是主要影响因素,其次是浓水初始pH、反应时间以及VH2O2/VFe2+;在各因素较佳水平条件下,Fenton试剂可以有效去除反渗透浓水中的有机物,COD的去除率可以达到87.42%.大幅度降低其中难降解有机物含量,研究结果对企业废水达标排放及水资源的有效利用具有重要意义.     

无机离子对Fenton处理活性艳红X-3B染料废水的影响

针对实际染料废水中通常存在大量溶解性无机阴离子和金属阳离子的特点,选择了一些典型的无机离子,通过Fenton氧化降解偶氮染料活性艳红X-3B的试验,研究了无机离子对Fenton氧化降解的影响。结果表明,阴离子S2-对Fenton试剂催化氧化降解的抑制作用非常明显,H2PO4-和Cl-也具有不同程度的抑制作用,其抑制能力大小为:S2->H2PO4->Cl-;阳离子Cu2+和Mn2+抑制Fenton氧化作用的大小顺序为Cu2+>Mn2+;SO42-,NO3-,Mg2+和Zn2+对活性艳红X-3B的降解没有影响。研究结果可为Fenton方法处理含无机阴离子和金属阳离子的染料废水提供参考。     

可见光照射下土壤光催化降解有毒有机污染物

在可见光（vis,λ＞420 nm）照射下,用天然土壤粉末（Soil）做催化剂降解酸性桃红（Sulforhodamine B,SRB）和2,4二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP),分析了催化剂的用量、H₂O₂初始浓度对降解反应的影响,并通过紫外可见分光光度法(UV-Vis)、荧光检测（FL）、红外光谱（IR）等方法对降解反应动力学及反应机制进行了研究.结果表明,Soil/H₂O₂/vis体系能有效地降解SRB,反应240 min可脱色完全,10 h COD去除率达90.44%,反应240 min,DCP的去除率达到80.55%;荧光检测发现反应中产生了高活性氧化物种·OH,红外光谱结果表明目标底物最终被氧化降解为胺类、羧酸类小分子;催化剂具有比较好的稳定性,循环使用5次,催化性能无明显变化.反应机制主要是涉及·OH的异相类Fenton过程.     

UV-Fenton法降解对硫磷的机理及动力学

采用UV-Fenton法对对硫磷的氧化消除及动力学规律进行研究,利用气相色谱法测定对硫磷的浓度,以半衰期的大小来表示降解效果;并考察了Fe2+浓度、H2O2浓度以及pH对光解对硫磷的影响.结果表明,UV-Fenton对对硫磷的氧化降解过程符合一级反应动力学;溶液中Fe2+与H2O2浓度对降解反应影响较大,随着浓度的增加对硫磷的降解效果增大,一定程度后呈下降趋势;在pH=3时,对硫磷的降解效果最好,其半衰期可达到0.256 h,一级动力学方程可表示为Ct=4.9652e-2.7 066t.     

典型环境微界面及其对污染物环境行为的影响

环境微界面是影响污染物转移转化的最基本要素之一,污染物的非均相微界面作用过程也是认识和解决环境问题的重要基础.因此,对环境微界面及其作用机制的深入研究与探索,对环境科学与技术的发展具有重要意义.本文以已有相关研究为基础,初步总结和归纳了典型环境微界面所涉及的主要内容、基本过程及其对污染物环境行为的影响.从典型微界面的交互作用、污染物在微界面间的转移、污染物在微界面的反应等方面,阐述了污染物的微界面环境行为,介绍了基于环境微界面过程的污染控制与净化原理及技术特征.同时,对环境界面问题的研究重点和方向作了简要展望.     

两种高级氧化法处理丙烯腈生产废水的对比研究

采用以Ti/SnO2+金属铁为组合阳极的铁促双电极电化学氧化法和Fenton氧化法对丙烯腈生产废水进行了处理.对比了2种方法的处理效果,考察了诸多因子对处理效果的影响及反应过程的规律.结果表明,在外加相同量H2O2条件下,铁促双电极氧化法的COD去除率比Fenton氧化法可提高约30%～35%,且可获得超过90%的色度去除率;但当H2O2初始剂量小于1700mg·L-1时Fenton试剂氧化法处理后的废水色度反而增加.外加H2O2剂量的增加强化了Fenton氧化过程,使2种方法COD去除率均随之增加.当外加H2O2初始浓度为2200mg·L-1、电压为4.0V、反应时间为180min时,双电极电化学氧化法的COD去除率达75%.2种氧化反应过程中,H2O2浓度下降速率很快,反应60min(电化学)和30min(Feuton)时几乎均被耗尽.铁阳极通电时间对铁促双电极电化学氧化法的COD去除率和电流效率影响显著.铁促双电极氧化法(外加H2O2)对丙烯腈生产废水处理效果明显优于Fenton+铁促双电极氧化法(无外加H2O2),表明前者在有机废水处理领域有较好的应用潜力.