非均相光Fenton降解⁃吹脱处理NTO工业洗涤水的研究

为处理工业上洗涤3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)粗品所产生的酸性洗涤水,研究提出非均相光Fenton降解NTO并联合吹脱的处理方法。首先以共沉淀-浸渍法制备催化剂Fe2+-Fe3O4@AC,而后以氧化体系(UV/Fe2+-Fe3O4@AC/H2O2)降解稀释洗涤水中的NTO(约4 g·L^(-1)),考察初始pH、双氧水投加量、催化剂浓度对降解效果的影响及催化剂的稳定性,筛选最佳降解条件。通过控制反应条件、猝灭自由基及EPR自由基捕捉测试推测可能的NTO降解机理。研究最佳条件下降解随后吹脱的过程中稀释洗涤水的化学需氧量(COD)及氨氮(NH3-N)的变化。结果表明。该体系可高效降解NTO,最佳处理条件为pH为2,nH2O2∶nNTO为5、催化剂浓度1 g·L^(-1),150 min后可去除99%的NTO。催化剂稳定性好,5次循环实验后NTO去除率仍可达到82%。吹脱降解后废水的最终COD去除率与NH3-N去除率均大于99%。反应由·OH与·O2-共同作用,其中•OH发挥主要作用。

光Fenton反应的Ce-Fe/Al_2O_3催化剂制备及性能表征

采用等量浸渍法制备具有相同铁负载量的Fe/Al2O3和Ce-Fe/Al2O3催化剂,以解决光Fenton反应过程中催化剂溶出的问题并提高反应过程的pH值.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、氢程序升温还原（H2-TPR）及紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）等手段分别表征催化剂的物相结构、表面形貌、还原性能及光吸收特性,利用媒介黄的光Fenton脱色反应来考察催化剂的活性和稳定性.结果表明,铈掺杂使活性组分Fe2O3分散均匀,有效防止Fe2O3颗粒的长大,增加催化剂对光的吸收,增强催化剂的储氧能力,提高了催化剂的催化活性,降低铁的溶出.该催化剂在pH3.0～6.0条件下,60min内可将100mg/L媒介黄完全脱色,在pH6.0连续使用10次,其催化能力保持稳定.

太阳光Fenton氧化-混凝联合处理含酚废水

研究了煤气含酚废水和模拟苯酚废水的太阳光Fenton氧化-混凝联合处理技术,比较了混凝法、太阳光Fenton氧化法及其联合技术对含酚废水的处理效果。结果表明,太阳光Fenton体系可有效地氧化降解含酚废水,但废水完全矿化所需的H2O2用量较大,导致处理成本较高。含酚废水直接采用混凝处理的效果不理想,CODCr和挥发酚去除率较低(6.5%～28.7%)。采用太阳光Fenton氧化-混凝联合技术处理中等浓度的煤气含酚废水,使其CODCr和挥发酚浓度达到国家二级排放标准,只需投加700mg/L的H2O2,而单纯采用太阳光Fenton氧化所需消耗的H2O2大于2800mg/L,即联合技术可节约H2O2用量3倍以上。结果还表明晴天下太阳光Fenton氧化反应45min与人工电紫外光Fenton氧化反应30min对含酚废水的处理效果相当。太阳光Fenton氧化-混凝联合技术具有能耗低、处理效率高、处理量大等特点,在环境治理领域具有更广阔的应用前景。

Fenton、光Fenton、US-Fenton和US-光Fenton同时处理垃圾渗滤液的比较

为比较Fenton、光Fenton,US-Fenton和US-光Fenton处理垃圾渗滤液的效果,研究了相关Fenton工艺对有机物去除率、UV-Vis光谱、GC-MS图谱的影响。结果表明:与相关Fenton工艺相比,US-光Fenton的TOC去除率最高,达到65.4%,同时,BOD5/COD从0.204上升到0.415,UV-Vis谱线下降幅度最大,E254、E280和E400的去除率也最大;依据GC-MS图谱,渗滤液中含有56种有机物,其中36种物质被US-光Fenton完全去除;最后提出了US-光Fenton降解垃圾渗滤液中污染物的可能反应途径。

Fenton法与光Fenton法降解2,4-D的研究

对Fenton法与光Fenton法降解农药2,4-D进行了研究.探索了反应条件对降解效果的影响;确定了反应动力学和处理效率;同时考察了主要阴离子对反应效率的影响;以及不同条件下体系中羟自由基(·OH)的产生规律.结果表明,过氧化氢或亚铁离子的浓度过低或过高都对2,4-D的降解有不利影响,氧化剂与催化剂之间的最佳比例为5:1,最佳初始pH值在3.0-3.5之间.在最佳条件下,氧化剂与2,4-D比例为1:1时,可在10min内降解85%的农药,TOC去除率也达80%以上.引入紫外线,可在降低氧化剂剂量下达到同样效果.碳酸根和磷酸根分别在不同程度上影响2,4-D的降解效率.各种条件对体系中·OH产生效率的影响与2,4-D降解效果的变化规律一致,说明·OH是导致2,4-D降解的活性基团.

光Fenton氧化降解染料阳离子红GTL

利用Ce-Fe/Al2O3为催化剂的非均相光Fenton体系降解阳离子红GTL,考察H2O2浓度、催化剂用量、初始pH值及不同工艺过程对降解效果的影响;依据紫外-可见吸收光谱、离子色谱、气相色谱-质谱联用对降解中间产物和最终产物的分析结果,探讨阳离子红GTL的降解路径和机理。研究结果表明:在功率为11W的低压汞灯照射下,非均相光Fenton体系能够有效地降解结构稳定的阳离子红GTL,在pH=6.0,反应温度为20℃,时间为90min,Ce-Fe/Al2O3催化剂用量为2g/L,H2O2质量浓度为0.34g/L,含50mg/L阳离子红GTL模拟废水总有机碳TOC去除率为92.40%;降解路径为:助色基团脱落,偶氮键断裂,苯环化合物和小分子醇、醛等中间产物形成,中间产物继续降解为小分子有机酸,最终产物为Cl-,NO3-,SO42-,CO2和H2O。

非均相光Fenton催化剂的研究现状

非均相光Fenton氧化技术处理有机废水的效率与所使用催化剂的组成、结构密切相关。综述了近年来非均相光Fenton催化剂的研究现状,包括催化剂的种类、改性的方法和机理,提出了非均相光Fenton催化剂的设计思路和发展趋势。

光Fenton反应催化剂Ce-Fe/Al_2O_3的等离子体制备及其性能表征

利用等离子体制备光Fenton催化剂Ce-Fe/Al2O3,运用扫描电镜(SEM)、紫外?可见漫反射光谱(DRS)、氢程序升温还原(H2-TPR)及光电子能谱(XPS)手段分别表征催化剂表面形貌、光吸收特性、还原性能及活性组分价态特性,同时,通过媒介黄的光Fenton脱色反应考察催化剂的活性和稳定性。研究结果表明:等离子体过程使活性组分Fe2O3分散均匀,有效抑制Fe2O3颗粒的长大,增强催化剂对光的吸收;催化剂表面铁摩尔分数从0.34%提高到0.72%,铁的首次溶出率从0.41%降低到0.28%;催化剂Ce-Fe/Al2O3在pH=6.0时,于60 min内可将质量浓度为200 mg/L的媒介黄完全脱色,反应速率常数为普通催化剂的2.8倍;采用等离子体技术能提高活性组分氧化铁在催化剂表面的分散性,增加活性位点,从而有利于有机污染物的吸附和催化氧化。

超声波/光Fenton法联合处理分散玉红染料废水的研究

考察了超声波/光Fenton法联合处理分散玉红染料废水的降解情况.结果表明,超声波对光Fenton试剂处理分散玉红染料废水具有强化作用,在超声条件下,当分散玉红染料质量浓度为100mg/L、pH值为3、Fe2+质量浓度为10mg/L、H2O2质量浓度为400mg/L时,反应120min,COD去除率达到90%.

金属-有机骨架材料的制备及其可见光Fenton氧化降解抗生素废水的研究

解决抗生素废水传统处理方法处理效果差、能耗高、易产生二次污染等问题,研究了铁基金属有机骨架材料MOF-Fe (235)在可见光条件下光Fenton反应降解四环素废水的过程。结果表明最优反应条件下四环素废水1 h后去除率可达到94. 9%,反应过程符合一级反应动力学规律。文章为MOF-Fe (235)材料光Fenton反应机理的进一步研究奠定了基础,对高效低耗的抗生素废水处理方法的推广应用具有一定的指导作用。

光Fenton反应的Ce-Fe/Al_2O_3催化剂超声制备及性能表征

采用超声浸渍法和普通浸渍法制备具有相同铁负载量的Ce-Fe/Al2O3催化剂,以解决光Fenton反应过程中催化剂活性低的问题。通过扫描电镜(SEM)、氢程序升温还原(H2-TPR)、紫外可见漫反射(DRS)、比表面积分析(BET)及XPS等手段分别表征催化剂的表面形貌、还原性能、光吸收特性、比表面积特性及活性组分铁的价态和表面分布,利用媒介黄的光Fenton脱色反应考察催化剂的活性和稳定性。结果表明:超声浸渍20 min使活性组分Fe2O3分散均匀,有效抑制Fe2O3颗粒的长大,增加催化剂对光的吸收;比表面积从221.3增大到247.8 m2/g,改善了催化剂的微孔结构;催化剂表面铁含量从0.24%提高到0.38%,提高了催化剂的催化活性。在pH6.0条件下,60 min内可使200 mg/L媒介黄完全脱色。

微波改良催化剂对媒介黄的光Fenton脱色研究

采用微波法和普通焙烧法制备了两种Ce-Fe/A l2O3催化剂,利用SEM电镜分析了两种催化剂的表面形貌,通过媒介黄模拟废水的光Fenton脱色实验对比催化剂的催化性能,在此基础上探讨了H2O2用量、催化剂用量、初始pH值、染料初始浓度、紫外光强度与波长对媒介黄脱色性能的影响。结果表明,微波功率500W下处理20m in制备的Ce-Fe/A l2O3催化剂可以有效提高媒介黄脱色效率,在pH为3.0,Ce-Fe/A l2O3用量2.0 g/L,H2O2用量510mg/L,紫外灯强度10W的条件下,60m in媒介黄的脱色效率至少达到96%以上。

消化污泥负载稳定高效非均相光Fenton催化材料的制备及性能优化(英文)

近年来,随着我国经济飞速发展和城市人口快速增长,城市污水排放量不断增加,市政污泥产生量也随之增大.市政污泥含有大量有毒有害物质,如寄生虫卵、致病菌、有机污染物和重金属等,若不进行妥善处理处置将会对环境造成严重的二次污染.传统的污泥处理处置方法如卫生填埋、露天堆放和土地利用等已经无法满足日趋严格的污泥处理处置标准,研发新的污泥资源化利用方法具有重要的环境意义和经济价值.本课题组前期以铁盐为前驱体通过简单步骤制备了以市政污泥为载体,污泥中的重金属为可见光光敏剂,铁氧化物为活性中心的稳定高效非均相光Fenton催化剂.此催化剂在制备过程中虽然已经充分利用了市政污泥中的所有成分,但是其中部分可生化的有机大分子物质在制备过程中被直接燃烧或碳化,从而造成能源流失和浪费.为了更加充分利用市政污泥中的有机物,在制备稳定高效催化剂的同时尽可能多地回收能源和资源,本文在前期研究基础上进行了如下改进和优化:(1)采用市政污泥厌氧消化后的消化污泥为载体,通过厌氧消化手段将其中可生化的有机物转化为沼气,相对于直接用市政污泥制备催化剂,减少了能量流失,更具有经济效益和环境意义;(2)通过改变焙烧温度(250,350,450,550,650和750°C)、铁盐类型((NH4)_2Fe(SO_4)_2,FeSO_4,FeCl_3和Fe(NO_3)_3)和铁盐添加量(0,0.5,1.0,1.5,2.0和3.0 mol/L)对所制得催化材料的性能进行优化.利用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱法等手段对所制备光Fenton反应催化剂结构进行了表征.结果表明,以消化污泥为原料制备的催化材料具有多孔和较高的比表面积,保证了在反应过程中催化剂与H2O2和被降解物质充分接触.样品中Fe含量较高,主要是以α-Fe2O3或无定形铁化合物形式存在,并通过Si–O–Fe键结合在污泥载体上,从而保证了催化剂较多的活性位点和较高的稳定性,因此所制材料可用作稳定高效的光Fenton反应催化剂.以偶氮染料罗丹明B为模式污染物评价了所制催化剂对污染物的降解效果.结果表明,在焙烧温度和铁盐添加量一定时,以亚铁盐(即(NH4)_2Fe(SO_4)_2和FeSO_4)为前驱体所制催化剂性能明显优于以铁盐(FeCl_3和Fe(NO_3)_3)为前驱体的催化剂;以(NH4)_2Fe(SO_4)_2为前驱体且其添加量为1 mol/L,焙烧温度为350 oC时所制FAS-1-350催化剂具有较高的降解速率(0.308±0.016 min.1)和较低的Fe^(2+)溶出率(0.94±0.24 mg/L).在紫外光照射下FAS-1-350重复使用6次,其催化性能没有明显降低,证实该样品结构稳定,可重复利用,具有良好的应用前景.

固相法制备赤泥基ZnFe2O4光Fenton催化剂

以赤泥为铁源,七水硫酸锌为锌源,采用固相法制备赤泥基ZnFe2O4催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等测试手段研究赤泥基ZnFe2O4微观结构和光谱学性能。以四环素模拟废水在光高级氧化技术(Fenton)反应中的去除率为催化剂活性的评价指标,考察了焙烧温度、焙烧时间、硫酸锌与赤泥中铁摩尔比等制备条件对赤泥基ZnFe2O4催化性能的影响。结果表明,焙烧温度为1000℃,焙烧时间为6 h,硫酸锌与赤泥中的铁摩尔比为1∶1时,赤泥基ZnFe2O4表现出较好的可见光响应能力。

Fe3+/TiO2/ZSM多相光Fenton降解甲基橙的研究

以沸石分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法和浸渍法制得了负载纳米Fe^(3+)/TiO_2的沸石分子筛。用甲基橙模拟有机污染物,考察了该催化剂在多相类Fenton体系中的催化活性及处理甲基橙废水的影响因素。结果表明:通过Fe^(3+)的掺杂,二氧化钛的光催化活性得到明显提高,所以在自然光下就可以进行光催化。在甲基橙初始质量浓度为20 mg/L、双氧水初始浓度为15 mmol/L、pH=5、反应温度为40℃、催化剂投加量为2 g的反应条件下,甲基橙去除率达到90%以上。随着使用次数的增加,催化剂仍保持较好的稳定性。

CuFe_(2)O_(4)/g-C_(3)N_(4)非均相光Fenton降解罗丹明B的研究

采用研磨-焙烧工艺制备了CuFe_(2)O_(4)/g-C_(3)N_(4)复合催化剂,并在可见光下进行了CuFe_(2)O_(4)/g-C_(3)N_(4)非均相光Fenton体系降解水中罗丹明B(Rh B)的研究。结果表明,当复合催化剂CuFe_(2)O_(4)掺杂量为50%,复合催化剂投加量为1 g/L,H_(2)O_(2)浓度为10 mmol/L,pH=7,温度为20℃(室温)时,Rh B去除率可达92.3%,反应活化能为9.97 kJ/mol。自由基猝灭实验证明,·OH和h~+是起主要降解作用的活性物种。循环实验证实,CuFe_(2)O_(4)/g-C_(3)N_(4)具有良好的稳定性。天然日光驱动下该体系对高浓度Rh B废水(800 mg/L)的脱色率和COD去除率分别可达100%和90.52%。

α-Fe_2O_3/AC催化剂的制备及光Fenton反应降解双酚A

采用温和的无模板溶液反应合成了α-Fe_2O_3/AC复合催化剂,作为光Fenton降解双酚A反应的催化剂。通过XRD、SEM、FTIR、DRS、BET、XPS等方法对催化剂的形貌和理化特性进行了分析。结果表明:该催化剂晶型良好,为介孔材料,能够有效吸收和利用紫外光和可见光;该催化剂具有较高的催化活性,稳定性良好;在初始双酚A质量浓度为30 mg/L、溶液pH为4、H_2O_2加入量为320 mg/L、反应温度为40℃、催化剂加入量为1.33g/L的条件下,双酚A降解率可达91.4%。

光Fenton法去除水中的磺胺二甲嘧啶

本文研究了利用光Fenton去除磺胺二甲嘧啶的最佳反应条件。同时研究光Fenton对溶液中残留的TOC、急性生物毒性的去除效果以及溶液中阴离子对反应的影响。 最佳的实验条件为：[Fe（Ⅱ）]=0．2mM，H2O2与Fe^2＋摩尔比为10，初始pH=5。在最佳实验条件下，反应进行到30min时，SMZ的去除效率可以达到100％，然而此时TOC的去除还不明显。溶液中Cl^-和CO3^2-的存在抑制了光Fenton反应；在SMZ降解过程中溶液的生物毒性降低了50％。

RGO-ZnFe_(2)O_(4)的制备及光Fenton反应降解罗丹明B

采用高能超声复合法制备RGO-ZnFe_(2)O_(4),在模拟太阳光下评价其催化光Fenton反应性能。通过XRD、TEM、FTIR和漫反射光谱分析催化剂的形貌和理化特性。结果表明,RGO的加入可增强ZnFe_(2)O_(4)的光吸收能力。以罗丹明B溶液为模拟染料废水,降解率为评价指标,探究RGO掺杂量、催化剂用量和H2O2浓度对降解效果的影响。结果表明,RGO掺杂量6%、催化剂用量1 g/L、H2O2浓度20 mmol/L时,光Fenton降解罗丹明B效果最好,60 min后的降解率达到88.6%。

强化异相光Fenton技术降解水中有机污染物的研究进展

含有有机污染物的废水进入水环境将严重影响生态环境和人体健康。异相光Fenton技术是一种高效降解有机污染物的方法,不仅避免了催化剂的流失和大量铁泥的生成,还降低了处理成本。本文基于单一铁基异相光Fenton催化剂和催化体系降解有机污染物的缺点,概述了强化异相光Fenton技术方法,并针对异相光Fenton技术的局限性对其未来的发展进行了展望。