Co NCP非均相催化过硫酸盐降解N,N二甲基甲酰胺的研究

采用煅烧-浸渍法制备了钴改性天然黄铜矿(Co-NCP)高效催化剂,并采用Co-NCP活化过一硫酸盐(PMS)对N,N-二甲基甲酰胺(DMF)进行氧化降解。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能量-色散光谱(EDS)对Co-NCP反应前后的理化性质进行表征。结果表明煅烧后的天然黄铜矿的粗糙度变大,颗粒排布也更加紧密,可以提高浸渍法制备催化剂的性能。系统地研究了Co-NCP催化剂的投加量和PMS的投加量、初始pH值对反应体系的影响,确定了该反应的最优参数。结果表明,在中性条件下,Co-NCP投加量为4.0 g/L、PMS为4.0 g/L时,质量浓度为120 mg/L的DMF水溶液可以在40 min内达到91.61%的降解率。根据动力学方程对Co-NCP活化PMS降解DMF反应进行拟合,结果表明该反应符合准一级反应动力学。不同体系反应的动力学速率常数显示Co-NCP/PMS体系反应速率远大于其他反应体系,说明Co-NCP催化剂对PMS有高效的活化作用。通过自由基淬灭试验以及电子顺磁共振(EPR)分析结果表明体系中的活性物种有OH·、SO_(4)^(-)·和^(1)O_(2),其中SO_(4)^(-)·、OH·是主要的活性物种,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析得出反应过程中有少量的金属溶出,但溶出量不大。该研究确定了Co-NCP体系降解DMF的最佳反应条件并阐明了反应机理,对含DMF废水的处理具有一定的指导意义。

高效磁性复合催化剂活化过一硫酸盐降解四环素

采用共沉淀-焙烧法成功制备了新型催化剂CuFe_(2)O_(4)/B-400,有效改善了CuFe_(2)O_(4)的聚集性,对其进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量-色散光谱(EDS)表征,并将其应用到了降解四环素废水的研究,考察了催化剂投加量、PMS投加量和pH对四环素降解率的影响。结果表明,当催化剂投加量为0.20 g/L,PMS投加量为0.40 g/L,pH=6时,四环素的降解率可达96.2%。淬灭实验与EPR分析表明,在该反应体系中,起主要作用的活性物质是·OH和SO_(4)^(-)·,同时存在1O2,说明CuFe_(2)O_(4)/B-400具有高效的催化作用。

Mg-ZnO光催化剂的合成及其降解卡马西平的研究

采用溶解-结晶法制备了Mg-ZnO复合光催化剂,并用其降解卡马西平(Carbamazepine,CBZ)。通过SEM、Uv-vis对Mg-ZnO复合催化剂的形貌、光学性能进行表征,检测表明Mg掺杂量为6%时的复合催化剂具有最佳的光催化性能。探究了不同CBZ初始浓度、催化剂投加量、pH、光照强度对CBZ降解效能的影响,结果表明在CBZ初始浓度为3 mg/L,复合光催化剂投加量为0.8 g/L,pH为6.76,光源距离液面为10 cm的条件下,CBZ的去除率可达最佳,为98.3%,此时的反应速率也达到最快。自由基捕获实验表明该反应体系中的主要活性物质为空穴(h+)和羟基自由基(·OH)。研究表明,Mg的掺杂可有效提高ZnO的光催化性能,Mg-ZnO在紫外光条件下可有效降解水体中的CBZ,为PPCPs的降解提供了相关技术依据。