Ce-based catalysts used in advanced oxidation processes for organic wastewater treatment: A review

Refractory organic pollutants in water threaten human health and environmental safety, and advanced oxidation processes (AOPs) are effective for the degradation of these pollutants. Catalysts play vital role in AOPs, and Ce-based catalysts have exhibited excellent performance. Recently, the development and application of Ce-based catalysts in various AOPs have been reported. Our study conducts the first review in this rapid growing field. This paper clarifies the variety and properties of Ce-based catalysts. Their applications in different AOP systems (catalytic ozonation, photodegradation, Fenton-like reactions, sulfate radical-based AOPs, and catalytic sonochemistry) are discussed. Different Ce-based catalysts suit different reaction systems and produce different active radicals. Finally, future research directions of Ce-based catalysts in AOP systems are suggested.     

NiO-Cr_2O_3/TiO_2系列催化剂的结构和脱硝性能

NOx是主要的大气污染物之一,如何有效地消除NOx污染,一直是全球研究的热点。CO催化还原NO是NOx污染控制中的一个重要反应。TiO2具有较好的抗水,抗SO2性能,除用NH3作为还原剂的V-W-Ti催化体系外,有关TiO2作为脱硝催化剂载体的研究或应用报道不多。因此,开展对TiO2基催化剂用于脱销具有十分重要的理论和实际意义。本研究以纳米TiO2为载体,浸渍负载过渡金属氧化物,以CO为还原剂的脱硝催化剂的脱硝性能。以计算量的Ni(NO3)2和Cr(NO3)3混合溶液,浸渍纳米TiO2粉末,室温下搅拌30 min至混合均匀,放入旋转蒸发器中,70℃、0.08 Mpa下至水分蒸干为止,在550℃下、空气气氛中焙烧4 h既得所需催化剂。用以上方法分别制备2%NiO-10%Cr2O3/TiO2、4%NiO-8%Cr2O3/TiO2、6%NiO-6%Cr2O3/TiO2、8%NiO-4%Cr2O3/TiO2与10%NiO-2%Cr2O3/TiO2等5种催化剂样品。     

道路灰尘PGEs时间变化特征

为了研究道路灰尘铂族元素（PGEs）时间变化规律及其影响机制,以上海市为研究区,共采集季节样品24个、年际样品18个.用王水消解制样,ICP-MS测定.结果表明,灰尘PGEs春、夏、秋、冬含量分别为,Rh：10.40（6.06～17.28）ng/g、11.60（5.52～20.11）ng/g、32.91（18.53～6...     

NiO-Al_2O_3催化臭氧化降解阳离子红GTL模拟废水

采用浸渍法制备了NiO-Al2O3催化臭氧化催化剂,以阳离子红GTL模拟废水为目标化合物,考察了臭氧投加量、催化剂用量、不同工艺对阳离子红GTL去除率的影响,并通过循环使用实验,考察了催化剂的稳定性;通过添加无机阴离子、叔丁醇和采用紫外-可见吸收光谱方法,初步探讨了催化臭氧化处理阳离子红GTL的反应机理。结果表明:在臭氧投加量为1.75g/h,NiO-Al2O3催化剂量0.5g/L,初始pH=7.0时,100mg/L的阳离子红GTL模拟废水经14min的反应去除率可以达到98.48%,COD去除率可以达到78.79%;在循环使用过程中催化剂的催化能力保持稳定;添加Cl-、SO42-对染料的去除有减缓作用,而CO32-可以加快阳离子红GTL的去除速率;羟基自由基在O3/NiO-Al2O3体系去除阳离子红GTL过程中发挥了重要的作用。     

催化脱除氮氧化物研究进展

消除氮氧化物污染是环境保护中的一项重要课题。催化脱除氮氧化物一直是人们解决上述课题应用的主要方法。本文对催化脱除法中应用的各种催化剂的研究进展状况作一回顾和总结     

Solar photocatalytic degradation of the herbicide isoproturon on a Bi–TiO2/zeolite photocatalyst

The photocatalytic degradation of the herbicide isoproturon under solar light was investigated in aqueous solution containing a Bi–TiO₂/zeolite photocatalyst. The catalysts were characterized using X-ray diffraction, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy, Fourier transform-infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The effect of Bi–TiO₂ loading onto the zeolite support and influence of the parameters such as catalyst amount, pH, and initial concentration of isoproturon on the degradation rate were evaluated. The recycling ability of the catalyst was found to be sustainable for elongated periods. The high activity of the Bi–TiO₂/zeolite was attributed to its absorptivity of visible light and its high adsorption capacity for the pollutant molecules.     

超声波浸渍法制备V_2O_5-WO_3/TiO_2选择性催化还原脱硝催化剂

采用超声波浸渍法、传统浸渍法制备一系列V2O5-WO3/TiO2催化剂,对催化剂的反应活性进行考察。研究表明:与普通浸渍法相比,超声波浸渍法可以提高催化剂的脱硝效率,拓宽催化反应的温度窗口。超声波浸渍时间和超声波功率对催化剂的反应活性有较大影响。浸渍时间增加,催化剂脱硝效率也随之提高。超声波功率增加,催化剂的脱硝效率先提高后降低。在超声波频率28 kHz,超声波功率400 W,超声作用时间1.5 h,超声水粉比为100 mL H2O/10 g TiO2的条件下,制得的V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂脱硝效率接近100%。通过SEM对制备的催化剂进行表征,超声波浸渍法制备的催化剂的活性成分在载体上分散更加均匀。     

V-M/TiO2(M=Cu、Cr、Ce、Mn、Mo)催化燃烧含氯有机废气

以TiO2为载体,采用浸渍法制备V-M/TiO2(M=Cu、Cr、Ce、Mn、Mo)双金属氧化物催化剂,考察其催化燃烧氯苯、二氯甲烷等含氯有机废气(CVOCs)的性能,并通过XRD、BET、H2-TPR和NH3-TPD对催化剂进行了表征.结果表明,V-Mo/TiO2催化剂比表面积最大,催化剂表面活性组分的高分散性和良好的酸性分布使得V-Mo/TiO2能够在260oC将氯苯完全转化为CO2和HCl.而V-Mn/TiO2则具有丰富的活性氧,可显著提高催化剂深度氧化二氯甲烷的能力,在380℃时二氯甲烷即可完全燃烧,并且反应对CO2有着很高的选择性.     

室温下消除CO的催化剂

本文考察了活性炭复合载体负载的、采用铂和钯金属络合物为初始化合物制备的负载型贵金属催化剂,在CO氧化反应中的催化性能。从中筛选出可在室温下消除CO的催化剂(编号CO-20-2),并试验了该催化剂在干、湿两种原料气氛下的活性和稳定性。与国内外用于同种反应的催化剂相比较,其活性和稳定性均较好。采用活性炭复合载体和与其匹配的活性组分初始物质Na_2PtCl_6和Pd(OAc)_2时,适宜的H_2还原温度范围为100—200℃,CO-20-2催化剂可在室温至45℃的低温范围内连续消除空气内的CO。     

不同金属氧化物对等离子体降解甲苯的作用研究

常温常压下,研究介质阻挡放电(DBD)与4种金属氧化物催化剂(FeOx、MnOx、CuO、CoOx)联用降解甲苯废气.比较不同催化剂对甲苯去除率(η)、COx选择性(Scox)、副产物(O3、NO、NO2)产生量及能量产率(ηY)的影响.同时,用BET、XPS、H2-TPR、FT-IR等方法对催化剂进行表征,探究各种催化剂的不同作用.研究发现,FeOx的甲苯去除率及能量产率最高,而MnOx在分解O3和提高COx选择性方面效果最显著,但生成的NOx略高于其它催化剂.BET和H2-TPR的结果解释了4种催化剂的活性顺序:FeOxMnOxCuOCoOx无催化剂.XPS结果表明,使用过的锰催化剂有不同价态的C、N、O元素,且含有C—N,CO,C—O,CN或O—H键.FT-IR的结果进一步证实了这些键的存在,且发现可能有甲苯及其中间产物、苯甲醇和苯甲酰胺或其它酰胺物种存在,这可部分解释催化剂减少副产物生成量的原因.同时提出等离子体场下甲苯氧化机理.