氧化石墨对活性红X-3B的吸附特性及再生性能

基于改进Hummers法制备了氧化石墨,研究其对活性红X-3B的吸附及再生性能,采用红外光谱对吸附前后的氧化石墨结构进行表征,探究了其对活性红X-3B的吸附机理。结果表明,氧化石墨含有C-OH、-COOH和C-O-C等官能团,相比石墨而言,含氧官能团数量的增加改善了亲水性和吸附性能;在酸性条件下氧化石墨对活性红X-3B的吸附效果较好,吸附容量达到78.37 mg/g。氧化石墨对活性红X-3B的吸附符合准2级动力学反应模型,吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程,以单分子层吸附为主,化学吸附是主要控速步骤。氧化石墨经过5次吸附饱和-再生循环使用,仍有较好的吸附效果,再生率可达89%。

黄铜矿颗粒三维电极电化学氧化垃圾渗滤液

以黄铜矿作为颗粒电极和催化剂,系统考察了三维电极-电类Fenton氧化处理垃圾渗滤液的影响因素,初步分析了电化学氧化反应机制。在废水初始p H=10.0、黄铜矿投加质量浓度5 g/L、电流密度为40 m A/cm2、极板间距为2 cm时,反应4.0 h后,垃圾渗滤液COD去除率可高达98.75%,氨氮去除率可达到95.67%。研究结果表明,黄铜矿颗粒三维电极-电类Fenton氧化对垃圾渗滤液具有良好的处理效果。

染色残液电化学处理碳素阴极材料性能比较

为实现染色残液的高效处理及废水回用,鉴于染色残液良好的导电性,选用电化学处理技术,以模拟活性红X-3B染色残液为研究对象,在钌铱形稳电极为阳极和合适的电解条件下,比较石墨板、石墨毡、炭毡、ACF(活性炭纤维毡)、碳纤维电极[CFF(碳纤维布)、CFB(碳纤维刷)]等碳素阴极材料的电化学处理效能.结果表明:碳素阴极材料可实现染色残液的完全脱色,活性红X-3B的降解过程符合一级反应动力学特征,其中CFF为阴极时CODCr去除率达到86. 37%,一级动力学反应常数为0. 010 3 min-1,是石墨毡(0. 007 3 min-1)的1. 4倍.相比于石墨板电极,CFB显示出优异的二电子氧还原和产H2O2能力,单位面积产H2O2的浓度为10. 40μmol/L,是石墨板(1. 08μmol/L)的9. 7倍,产生的H2O2导致活性红X-3B的降解,30 min内实现完全脱色.循环伏安曲线表明,碳纤维电极(包括CFF和CFB)的析氧电位明显高于其他电极,可有效抑制析氧副反应,提高有机污染物降解过程中的电催化效率,有利于降低能耗.研究显示,碳纤维可作为阴极材料应用于电化学处理染色残液,具有良好的稳定性.

活性炭协同Fe^(2+)催化H_2O_2氧化处理染料废水及其表面附着污染物对催化活性的影响

采用动态连续处理装置研究颗粒活性炭(GAC)催化H_2O_2氧化活性红X-3B染料(RRX-3B)的效能以及GAC表面吸附污染物对催化性能的影响,考察GAC与Fe^(2+)协同催化作用。研究结果表明:RRX-3B的处理效果随着流速的增加而逐渐降低;新GAC/H_2O_2体系降解效果优于单独GAC吸附与单独H_2O_2氧化,GAC重复使用存在部分失活现象使其脱色率和COD去除率下降,且表面预先吸附污染物的GAC在重复使用过程中下降更为明显;固定H_2O_2投加量为5 mmol·L^(-1),按n(Fe^(2+)):n(H_2O_2)为1:20投加Fe^(2+),GAC与Fe^(2+)联合体系能持续有效使RRX-3B氧化脱色,重复使用4次后脱色率仍可达99.65%,GAC和Fe^(2+)之间存在协同催化H_2O_2降解RRX-3B的作用。GAC表面附着的Fe^(2+)能够加强催化作用,且有效延长其使用寿命。