铁系-酸改性MCM-41异相芬顿催化剂用于苯酚降解的研究

选MCM-41为载体,使用氧化铝和硫酸对介孔分子筛进行酸改性,负载铁离子制备异相芬顿催化剂,酸强度定性测定;测试苯酚降解活性。酸改性后的催化性能优于均相芬顿催化剂,可以在中性条件下使用,避免了废水的预酸化和后续的中和等工序,大大降低了使用成本和对环境的危害。降解率随温度的升高逐渐增大,催化剂用量和双氧水的用量增加都能提高降解效果。

EDTA离子活化磁性MFe_(2)O_(4)(M=Co,Zn)/还原氧化石墨烯光芬顿催化体系研究

以溶剂热法制备出磁性MFe_(2)O_(4)(M=Co,Zn)/还原氧化石墨烯(MFe_(2)O_(4)/rGO)纳米复合材料,并表征了材料的物化性能。以不同类型的有机染料为目标污染物,乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na)为络合剂,率先探索了EDTA离子对“MFe_(2)O_(4)(M=Zn,Co)-rGO+H_(2)O_(2)”光芬顿体系催化降解有机染料和循环使用性能的影响。实验结果表明,与“MFe_(2)O_(4)(M=Zn,Co)-rGO+H_(2)O_(2)”反应体系相比,“MFe_(2)O_(4)(M=Zn,Co)-rGO+EDTA+H_(2)O_(2)”光芬顿体系在接近中性pH值和模拟太阳光照射条件下对阴、阳离子型有机染料都具有优异的催化降解活性。其中,“ZnFe_(2)O_(4)-rGO+EDTA+H_(2)O_(2)”体系的光芬顿催化活性高于“CoFe_(2)O_(4)-rGO+EDTA+H_(2)O_(2)”体系,在光照5 min后对RhB的降解率高达92.1%,这主要归因于该反应体系产生的大量羟基自由基(·OH),促进有机染料降解。实验结果揭示了该体系可能的光芬顿反应机理。

活性炭-铁酸镍磁性催化剂的光催化性能

以活性炭、NiSO4.6H2O和FeCl3.6H2O为主要原料,在180oC水热反应10h制得了磁性纳米材料活性炭-铁酸镍(AC-NiFe2O4),采用X射线粉末衍射法、傅里叶变换红外光谱法、扫描电镜法、透射电镜法及振动样品磁强计对样品进行了表征.在可见光λ>400nm照射下,以AC-NiFe2O4为异相芬顿催化剂,在草酸存在下研究了亚甲蓝、罗丹明B和孔雀石绿光催化降解反应.结果表明,未掺杂AC的NiFe2O4在可见光辐射下基本不催化降解有机物;而掺杂活性炭后反应10h内20.0mg/L有机模拟污染物降解率达到90%以上.催化剂重复循环使用8次以上,其催化活性基本不变.可见AC-NiFe2O4有望用于光催化降解有机污染物中.

环己烷辅助水热法简易合成改性δ-MnO_2及其类Fenton催化性能

以KMnO_4为锰源,少量的环己烷为改性剂,采用简易的水热法制备了对照样品(CHM-0)和3种环己烷改性的δ-MnO_2(CHM-2,CHM-5和CHM-10).以亚甲基蓝(MB)溶液为模拟染料废水,比较了材料的吸附性能和类Fenton催化性能.采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和N_2吸附-脱附等技术对材料进行了表征.利用GC-MS技术对水热反应过程中环己烷的中间氧化产物进行了分析;通过自由基捕获剂实验初步分析了改性δ-MnO_2的催化机理,并评价了其稳定性.结果表明,改性δ-MnO_2对亚甲基蓝(MB)的吸附性能和催化活性显著提高,且MB的吸附量随着环己烷添加量的增加而增大,而CHM-5的催化活性最高;在水热制备δ-MnO_2过程中,环己烷的中间氧化产物有丙酮、环己醇和环己酮;添加环己烷可改变δ-MnO_2的形貌与结晶度,CHM-0和CHM-5的比表面积分别为15.9及148.7m^2/g,比表面积的增大提高了δ-MnO_2的吸附性能和催化活性;环己烷改性δ-MnO_2具有良好的稳定性,其催化H_2O_2分解主要生成羟基自由基.