载铁活性炭对酸性嫩黄G的吸附机理

为获得高效处理酸性嫩黄G(AYG)废水方法,采用浸渍法制备载铁活性炭(Fe-AC)作为吸附剂,并采用傅里叶红外光谱、扫描电镜及比表面积方法对改性前后活性炭进行表征分析。研究采用Box-Behnken Design响应面分析了各因素及其交互作用对AYG的去除影响,并探讨了Fe-AC吸附处理AYG的机理。结果表明:3个因素对AYG去除影响的显著顺序为Fe-AC投加量>处理时间>pH。最佳处理条件:Fe-AC投加量为9.51g/L、处理时间为40.79 min、pH值为4.23。Fe-AC吸附AYG遵循准二级动力学模型,反应速率常数为0.0102~0.6193 g/(mg·min),吸附过程符合Temkin吸附等温模型。机理分析结果表明,Fe-AC含氧官能团增加,表面粗糙,比表面积及单点吸附总孔容增加,裂缝、凹陷丰富,存在多层吸附现象,为其吸附AYG提供了更多结合位点,更利于其与吸附质结合,增加其对AYG吸附量。

g-C_(3)N_(4)改性光催化剂的催化性能研究

采用溶剂热法制备新型铋掺杂g-C_(3)N_(4)改性光催化剂,利用场发射扫描电子显微镜、紫外可见近红外光谱UV-vis与光致发光光谱PL等对光催化剂形貌与催化性能进行实际表征对其表面特性进行表征,研究其可见光催化活性。将新型光催化剂用于染料废水(以罗丹明B为例)的高级氧化处理,研究其可见光催化降解效果。结果表明,在Bi金属等离子体效应、BiOBr表面氧空缺与异质结的协同作用下,新型光催化剂禁带宽度较低(2.43 eV),可见光吸收能力和光生载流子的分离效率高,对罗丹明B的可见光降解效率高达99.8%,是一种快速高效的可见光催化剂。

微波协同活性炭处理偶氮染料废水的研究

以粉末活性炭为催化剂,采用微波协同活性炭工艺,对偶氮染料(酸性芷青GGR和酸性嫩黄G)废水进行处理。考察了活性炭用量、微波功率、辐射时间、偶氮染料初始浓度对2种偶氮染料去除率的影响。实验结果表明,酸性芷青GGR初始质量浓度为100mg/L、活性炭用量为12.5g/L、微波辐射时间为10min、微波功率为500W条件下,酸性芷青GGR的去除率可达90.28%;酸性嫩黄G初始质量浓度为100mg/L、活性炭用量为10.0g/L、微波辐射时间为8min、微波功率为500W条件下,酸性嫩黄G的去除率可达95.87%;微波协同活性炭处理2种偶氮染料的反应均呈现一级反应动力学特征。

铋修饰BiOBr/g-C_(3)N_(4)异质结光催化剂合成及其可见光催化性能研究

以尿素为氮化碳(g-C_(3)N_(4))合成的前驱体,柠檬酸(CA)作为还原剂,以一步溶剂热法制备铋修饰BiOBr/g-C_(3)N_(4)异质结型复合光催化剂(简称Bi/BiOBr/g-C_(3)N_(4)).通过调控CA的投加量,实现了对Bi/BiOBr/g-C_(3)N_(4)可见光催化的可控制备,并以RhB为目标污染物研究其光催化活性.结果表明:(1)被还原在BiOBr表面上的Bi金属含量随还原剂CA投加量增加而增加,CA最佳投加量为2 mmol, Bi/BiOBr/g-C_(3)N_(4)的光生载流子的分离效率最高、禁带宽度最窄(2.43 eV).而未采用CA改性的BiOBr/g-C_(3)N_(4),其禁带宽度为2.8 eV.(2)投加CA能调控BiOBr形貌(如结晶度、尺寸大小以及晶粒平均厚度),进而调控其光催化活性.当CA投加量为2 mmol时,BiOBr纳米微球大小适中,结晶度最高,晶粒平均厚度最小.(3)Bi修饰BiOBr/g-C_(3)N_(4)光催化剂对RhB的可见光降解率高达99.8%,其光催化降解速率达到0.097 k·min^(-1),是BiOBr/g-C_(3)N_(4)光催化速率(0.026 k·min^(-1))的3.73倍.(4)Bi/BiOBr/g-C_(3)N_(4)异质结光降解机理是:在Bi金属等离子体效应、BiOBr表面氧空缺与异质结的协同作用下,提高了Bi/BiOBr/g-C_(3)N_(4)异质结对可见光吸收能力和光生载流子的分离效率,从而实现对RhB的高效降解.

改性TiO_(2)对染料废水选择性吸附及催化强化研究

采用高温热解法制备g-C_(3)N_(4),与Na_(2)CO_(3)改性的TiO_(2)纳米材料通过溶剂热法得到g-C_(3)N_(4)/Na_(2)CO_(3)-TiO_(2)复合催化剂。对催化剂的结构和形貌进行了表征,并研究了材料对活性黄、碱性品红混合染料废水的催化降解及选择性吸附性能。结果表明,制备的催化剂的比表面积和总孔容分别为纯TiO_(2)的1.34倍和1.47倍。当催化剂的投加量为1.0g/L,g-C_(3)N_(4)与TiO_(2)的质量比为15%,光反应90 min活性黄的去除率为佳可达93.9%。改性复合后的催化剂具有选择吸附性,选择性系数达到5.09,是纯TiO_(2)的5.3倍。

碳自掺杂氮化碳光催化活化过硫酸盐降解双酚A的试验研究

本试验通过一步热解制备碳自掺杂氮化碳(CCN),证实其桥接氮原子被碳原子取代,并研究可见光照射下催化剂活化过二硫酸盐(PDS)降解双酚A的性能。结果表明,由于离域大π键的形成,光激发电荷在分离和转移方面得到极大的改善,因此CCN降解双酚A的性能得到极大提高。