CuO-CeO2多相类Fenton降解硝基苯效能研究

以沉积沉淀法制备的复合型氧化物CuO-CeO_2为催化剂,与H2O2构成多相类Fenton体系。实验结果表明,CuO-CeO_2表面为明显的晶型,比表面积大;在正常光照,反应温度为25℃,溶液初始p H为6,硝基苯初始质量浓度为10 mg/L,H_2O_2投加量为12.5 mmol/L,催化剂投加量为500 mg/L的最佳条件下,反应180 min,硝基苯的去除率可达到83.78%;其催化氧化过程遵循羟基自由基反应机理;反应过程中溶铜量很少,且多相类Fenton反应起主导作用;催化剂连续重复回收使用5次仍具有良好的催化性能。

Fe_3O_4-H_2O_2类Fenton体系催化降解苯酚

为提出基于新型磁纳米Fe3 O4催化剂的类Fenton体系，采用化学共沉淀法制备磁纳米Fe3 O4，用四甲基氢氧化铵（ TMAH）对所制备的磁纳米Fe3 O4进行表面改性，就Fe3 O4－H2 O2类Fenton体系对苯酚废水的处理效果进行探讨，考察催化剂投量、H2 O2浓度、pH、反应时间等因素对COD和挥发酚去除率的影响．结果表明：磁纳米颗粒平均粒径为30 nm，并在20～100 nm内呈现良好的粒度分布．不同剂量TMAH包覆的3种催化剂经超声预处理后，在室温（13℃）下对50 mg／L苯酚（相当于112 mg／L COD）的降解效果基本一致．当催化剂投量为0．8 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、pH为4．5、反应时间180 min时，COD去除率最高可达72％；催化剂投量为0．4 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、 pH为4．5、反应时间为90 min时，挥发酚的去除率接近100％．而在重复使用方面，3＃Fe3O4－TMAH（2 mL）催化剂的回用性最好，4次反应COD的去除率分别为73％、29％、28％、26％，挥发酚去除率分别为100％、84％、67％、54％．该类Fenton体系具有不产生多余泥量的优点，且磁纳米催化剂在外磁场作用下可实现快速分离回收．

Fe^(2+)/活性炭在类Fenton体系降解苯酚废水中的应用

以浸渍法制备了系列Fe^(2+)/活性炭材料,X射线衍射、X射线光电子能谱和扫描电子电镜分析结果表明,形貌未变的活性炭载体负载了铁离子。将所制材料应用于类Fenton体系降解废水中苯酚的实验研究,结果表明,在焙烧温度为500℃,铁离子负载量为0.49 mmol/g条件下制备的Fe^(2+)/活性炭材料的催化活性最高,其与双氧水组成的类Fenton体系在60 min内对苯酚的降解率为83%。该材料在循环使用时稳定性好,经5次使用后其活性仅下降8%。

电(类)Fenton体系阴极材料的研究进展

电Fenton是一种新型的电化学高级氧化技术,其阴极室区在通电时可催化还原溶解O2原位产生H2O2或转化为.OH,并促进对有机污染物的降解,从而提高了传统Fenton(H2O2/Fe2+)体系的催化氧化效率.电(类)Fenton体系中理想的阴极材料须具备两方面的特点:有较大比表面积,以增大氧气向阴极表面传质和接触面积;电极要对O2还原为H2O2具有良好的催化活性,并对H+还原为H2时高的过电位具有抑制作用.因此,开发合适阴极材料是电(类)Fenton体系的研究重点.本文概述了电(类)Fenton高级氧化技术基本原理及研究进展,重点阐述了电(类)Fenton阴极材料的电催化特性和最新研究现状,并对其当前研究趋势进行了归纳,引用文献45篇.

类Fenton体系催化剂的合成与催化降解聚丙烯酰胺性能研究

合成了2-(N,N-二羧甲基)氨甲基-4-甲基酚,进而以之为配体在水溶液中制备了5种过渡金属配合物,考察了其作为催化剂对H2O2氧化降解聚丙烯酰胺的催化作用,发现相同条件下FeL的催化效果最好。FeL用量为H2O2的5%(摩尔分数)时,可催化氧化降解平均分子量为6.1×106的聚丙烯酰胺至平均分子量约为7.2×104,降解后胶液黏度与水接近。

粉末活性炭-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系降解亚甲基蓝研究

采用粉末活性炭(PAC)-Fe_3O_4磁性材料与H_2O_2组成类Fenton体系降解亚甲基蓝模拟废水,并使用X射线衍射仪、扫描电镜表征磁性材料。结果表明,PAC表面负载的铁氧化物为具有磁性的Fe_3O_4,Fe_3O_4近似球形均匀的负载在PAC表面。该类Fenton体系在PAC-Fe_3O_4磁性材料50 mg、H_2O_2投加量为30μL、p H为3、温度为40℃、反应180 min的条件下降解100 m L质量浓度为200 mg/L亚甲基蓝效果最好,亚甲基蓝和COD去除率分别为100%和94.42%。PAC-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系对亚甲基蓝有良好的降解效果。

无机盐类染整助剂对类Fenton体系处理印染废水的影响

目的研究常见的无机盐类染整助剂,对Fe3O4-MnO2-PAC-H2O2类Fenton体系,处理以亚甲基蓝为主要成分的模拟印染废水的影响.方法制备Fe3O4-MnO2复合材料并将其负载到PAC表面,使其与H2O2组成类Fenton体系;以亚甲基蓝为主要原料制模拟印染废水,向其内投加定量的NaCl、Na 2CO 3、Na 2S和Na2SO4等无机盐染类整助剂,经类Fenton体系处理后测其COD及亚甲基蓝的质量浓度的变化.结果废水中Cl^-、CO3^2-、S^2-3种离子的存在会抑制该类Fenton体系对亚甲基蓝印染废水的处理效果;废水中SO4^2-的存在对该类Fenton体系处理亚甲基蓝印染废水没有显著的影响.结论NaCl、Na2CO3和Na2S对类Fenton体处理印染废水有抑制作用,且抑制作用的效果Na2S>NaCl>Na2CO3,在实际处理时应先减少其存在;废水中Na2SO4的存在对类Fenton体系处理印染废水几乎没有抑制作用,在实际处理时即使存在也影响不大.

CaO_2/H^+/Fe^(2+)类Fenton体系预处理印染废水的研究

采用Ca O2/H+/Fe2+类Fenton体系对印染废水进行预处理,探讨其对印染废水化学需氧量(COD)去除率和脱色率的影响。结果表明,对于初始COD浓度为2 200 mg/L的印染废水,其优化后的条件为Ca O2含量24 g/L、Fe SO4含量2 g/L、p H 3、转速150 r/min、温度25℃、反应时间40 min,此时效果最佳,COD的去除率达到81.82%,脱色率达到98.82%。与单纯的Ca O2氧化法相比,处理效果大大增强。

基于配合物[Cu_2(μ_4-L)_2]_n的非均相类Fenton体系催化甲基橙降解研究

在初始pH=3的条件下,以金属有机配合物[Cu2(μ4-L)2]n为非均相催化剂,过硫酸钠(Na2S2O8)为类Fenton体系的氧化剂,探讨了配合物催化剂对甲基橙的降解性能,结果显示,反应前40 min,能有效降解60%的甲基橙,而当反应时间超过110 min后,有效降解率高达88%;同样条件下,不添加配合物催化剂,甲基橙的降解率只为15%。

非均相类Fenton体系催化氧化脱除模拟汽油中噻吩

以Fe元素作为主要金属组分,γ-Al2O3为载体,制备负载不同第二金属组分的XO-Fe2O3/γ-Al2O3双金属催化剂(X为La,Ce,Co,Cu),采用XRD、SEM、氮气吸附-脱附等手段对催化剂进行表征;以H2O2为氧化剂,噻吩为模型硫化物,将含噻吩的正辛烷作为模拟汽油,研究非均相类Fenton试剂催化氧化脱硫过程,考察催化剂中金属元素种类、n(H2O2)/n(S)、催化剂用量等对氧化脱除噻吩效果的影响。结果表明:Fe2O3/γ-Al2O3具有一定的催化H2O2氧化脱硫活性,非均相类Fenton试剂可以催化H2O2产生·OH;在Fe2O3/γ-Al2O3中掺杂少量其它金属可以改变其催化活性,其中以加入Cu后的催化剂活性最高,Cu起到了催化剂助剂的作用,催化剂呈现明显的介孔性质;对于30mL噻吩质量分数为526μg/g的模拟汽油,以CuO-Fe2O3/γ-Al2O3为催化剂,在反应温度333K、催化剂加入量0.2g、n(H2O2)/n(S)=7.40、反应时间120min的条件下,噻吩脱除率达到95.3%以上,有效硫质量分数降至9.4μg/g,达到超深度脱硫效果。

富Mn鸢尾生物炭的制备及在类Fenton体系中的应用

通过在N2气氛围下热裂解富集Mn的鸢尾可得到Mn/生物炭(BC)材料,并按植物叶(Leaf)和根部(Root)分别将其分别命名为BC-L0,BC-L1,BC-L2,BC-R0,BC-R1和BC-R2.采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)仪、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、原子吸收光谱(AAS)和比表面积分析(BET)仪等对Mn/生物炭材料的Mn含量、化学组成与形貌进行了表征,发现鸢尾叶部为Mn主要富集部位,最大富集量为13. 0 mg/g,且Mn以Mn2O3薄片存在于生物炭表面.利用Mn/生物炭与H2O2构建了类Fenton体系,在中性条件下BC-L2-H2O2体系对有机污染物罗丹明B (Rh B,3×10^-5mol/L)的降解率达到50%(180 min),表明该体系具备氧化去除RhB的能力,并推测了该体系对RhB的催化氧化机理.结果表明,先将Mn超富集植物转化为Mn/生物炭材料,再通过添加H2O2能构建具有氧化能力的类Fenton体系,可用于对有机污染物的降解,实现"以废治废"的绿色循环思路,为Mn富集的植物后续处理提供一种新的转化及应用方式.

类Fenton体系降解间甲酚的研究及其响应面优化

焦化废水中的间甲酚质量浓度可达90 mg/L,为了高效处理工业含酚废水,以间甲酚为目标污染物,采用基于硫酸根自由基的HA/Fe^2+/PMS类Fenton体系,考察了各因素对间甲酚降解效能的影响。采用Box-Behnken响应面法优化了反应条件并拟合出回归模型,在反应溶液初始pH=4时,得出最佳反应条件:Fe^2+浓度0.5 mmol/L,PMS投加量5 mmol/L,HA浓度2.5 mmol/L,在此优化条件下,间甲酚去除率为92.84%。

非均相类Fenton试剂的制备及其在焦化废水处理中的应用研究

利用浸渍法,将Fe3+负载在经酸碱改性后的粉状活性炭上,当浸渍液浓度为2.5%,固化温度为270℃时,制成的催化剂催化活性较高。用自制的非均相类Fenton试剂降解焦化废水,通过正交试验和极差分析得出,影响因素的主次顺序为催化剂用量>初始pH值>反应时间>H2O2投加量。结果表明,在100 ml水样中,室温条件下,初始pH值为4.0,催化剂使用量为1.5 g,H2O2投加量为5 ml(分两次投加),反应时间为90 min时,COD去除率可达99%。采用混凝+化学沉淀+非均相类Fenton试剂法处理焦化废水,各主要出水水质指标为:色度10倍;COD浓度38.5 mg/L;氨氮浓度8.4 mg/L,达到国家一级排放标准。

铁络合物催化类Fenton氧化研究进展

综述了铁络合物催化类Fenton氧化的研究进展。铁络合物与铁相比具有更高的催化活性,可提高水中有机物的去除效果。均相类Fenton存在后续金属离子的去除问题,因此铁络合物作为催化剂的多相催化类Fenton氧化具有更好的应用前景。重点介绍了高分子负载铁络合物催化类Fenton氧化降解水中有机物的研究现状及铁络合物催化类Fenton氧化的反应活性物种。

类Fenton氧化法处理难降解工业废水的研究现状

随着我国经济发展,工业废水排放量逐年增长,工业废水可生化性差,难以降解,传统的高级氧化法处理工艺很难达到良好的处理效果。类Fenton氧化法通过催化剂、强化催化等方式,在难降解工业废水处理中发挥了极大作用。介绍了几类Fe催化类Fenton体系和强化类Fenton体系,最后总结了类Fenton氧化法处理难降解工业废水的优势和发展趋向。

铈铁复合类Fenton反应去除邻苯二酚的性能及机制探究

研究了Fe^(2+)/Ce^(3+)/H_2O_2类Fenton反应体系去除邻苯二酚的性能.结果表明,在c(邻苯二酚)=10 mmol/L,pH=7及n(Fe^(2+))∶n(Ce^(3+))∶n(H_2O_2)=1∶2∶30的条件下,邻苯二酚的去除率可以达到85%以上,明显高于经典Fenton的去除率,且铈的加入改善了经典Fenton反应最适pH值在酸性范围内的缺点.通过对反应后生成沉淀物的FTIR和XPS表征,推测将Ce^(3+)引入经典Fenton体系后,其提高了HO_2·/O_2^-·的生成速率,进而促进了类Fenton反应中Fe^(3+)向Fe^(2+)的转化,进一步催化了羟基自由基的产生,从而有效提高了邻苯二酚的降解转化.此外,部分铁和铈在反应过程中形成的沉淀化合物也有助于邻苯二酚及其降解中间产物的吸附去除.

超声/类Fenton技术制备污泥基催化剂研究

通过超声助力铁、铜双金属类Fenton体系技术将污泥基活性炭活化与金属负载过程进行整合,制备出应用效率高的非均相Fenton催化剂SC-Fe/Cu,用以降解丁基钾黄药模拟废水,探讨了活性物质投加总的物质的量、铁/铜投加比、焙烧温度等因素对催化剂性能的影响,确定最优的制备路径,并采用SEM、EDX、FT-IR和XRD等手段表征复合材料的组成、形貌特征。结果表明,在活性物质投加的物质的量为0.015 mol,铁/铜投加比为8:2,在550℃下焙烧120 min时是最佳的制备条件,制得催化剂SC-Fe/Cu表面粗糙、比表面积增大,Fe_(2)O_(3)为铁元素的主要存在形式,并能较好载于污泥基活性炭载体上,同时Fe-O和Fe-O-Si键出现在活性位点上使催化剂的稳定性和降解性能更优异,并在构建非均相体系降解丁基钾黄药模拟废水反应80 min后,降解率可达90%以上,探索出一种更优的资源化利用市政污泥的方式,且可有效降解选矿废水的环保新思路。

凝胶–溶胶法制备FeTiO3微粒及其类Fenton催化降解性能

本文以三乙基胺为矿化剂,用溶胶–凝胶法在碱性条件下成功制备了FeTiO3微粒,进行了X射线衍射、扫描电镜、等电点测试等表征,并探究了其作为多相类Fenton催化剂对水体中的不同有机污染物的催化降解性能。结果表明FeTiO3微粒在pH~3、25℃时可有效催化H2O2降解橙黄G (OG)、甲硝唑、亚甲基蓝等模型污染物。以降解OG为例考察了FeTiO3微粒的循环使用性能,循环使用五次后其催化降解性能仍保持不变,2 h可完全降解OG (25 mg/L),COD去除率达57%~69%,对应的一级动力学速率常数为0.175 min−1。

EDTA-粉煤灰/H_2O_2体系处理模拟制革废水的试验研究

通过实验以及动力学分析表明用配体的引入对体系进行改进,提高了基于粉煤灰的多相类Fenton体系对模拟制革废水的去除效果,同时得到EDTA-粉煤灰/H2O2体系降解模拟制革废水的最佳反应条件:在室温下,反应pH值为10,初始COD值为110.8 mg/L,过氧化氢浓度为200.4 mg/L,EDTA的浓度为250 mmol/L,粉煤灰投加量为10 g/L的情况下,COD和色度的去除率都在95%以上,粉煤灰在多次使用后,COD去除率均达到97%以上。

铁氧化物/草酸/UVA体系中2-硫醇基苯骈噻唑的光化学降解

用水热法合成纯-ΓFEOOH粉末,然后分别在250,320,420和520℃下煅烧得到IO-250等4种铁氧化物.XRD结果表明,煅烧后得到的IO-250和IO-320为-ΓFE2O3和-ΑFE2O3混合相,IO-420和IO-520为纯-ΑFE2O3相.N2吸附结果表明,随煅烧温度升高,铁氧化物比表面积减小.铁氧化物与草酸悬浮液在紫外光照射下建立了一个铁氧化物/草酸/长波紫外线(UVA)类光FENTON体系,以2-硫醇基苯骈噻唑(MBT)为目标污染物测试了该体系的催化活性.结果表明,该体系能有效降解MBT,不同铁氧化物组成的体系光化学活性依次为IO-320>IO-250>IO-420>IO-520>-ΓFEOOH.铁氧化物剂量和草酸的初始浓度显著影响体系的光化学活性,不同铁氧化物最佳剂量不同;草酸能显著促进MBT光化学降解,在各体系中其最佳浓度均为1.0 MMOL/L.反应过程中FE2+和FE3+的浓度及溶液PH值的变化均与铁氧化物的种类和草酸的初始浓度有关.