可见光异相photo-Fenton体系降解有机染料橙Ⅱ

通过对分子筛载体的筛选,确定在可见光光催化降解橙Ⅱ(简称Org II)时NaY分子筛为Fe2+的理想载体,并以负载Fe2+的NaY分子筛(简称FeY)为催化剂降解染料橙Ⅱ,研究了H2O2的量、催化剂的量、pH等因素对降解效果的影响及橙Ⅱ降解和H2O2的分解情况,结果表明在选定的Org II/FeY/H2O2可见光照射下,反应210 min橙Ⅱ的脱色率达100%,TOC去除率达63%,催化剂在循环使用至少7次其催化活性基本不变。

Fe^(0)/氧化石墨烯强化Fenton体系处理农药中间体废水

通过五因素四水平正交实验,确定了Fe^(0)/氧化石墨烯(GO)强化Fenton体系处理农药中间体废水过程的水平分别为m(Fe^(0))∶m(GO)=2∶1、H_(2)O_(2)投加量9.99g/L、初始pH=2.然后采用单因素实验进一步确定了硫酸亚铁和铁粉的投加量分别为10.22、4.94g/L,处理时间为50min,COD_(Cr)去除率达到87.67%.强化Fenton体系处理出水BOD_(5)/COD_(Cr)(B/C)值由原水0.27提高至0.39,且明显高于传统Fenton体系(0.31),表明处理后废水可生化性得到改善.

混凝-异相Fenton工艺处理渗沥液纳滤浓缩液研究

通过混凝-异相Fenton组合工艺对高有机物含量的垃圾渗沥液纳滤浓缩液进行试验研究.考察不同处理工况对纳滤浓缩液有机物去除效果的影响.并通过正交试验得出组合工艺的最优工况,分析最优工况下出水达标的可行性.对组合工艺在反应过程中溶解性有机质及氮污染物含量的变化情况进行探讨.并分析了组合工艺的药剂投加成本.结果表明:组合工艺对COD去除的最优处理工况为:PFS投加量为6g/L,混凝初始pH值为7,PAM投加量为25mg/L、H_(2)O_(2)与COD质量比为10,Fenton反应初始pH值为4,催化剂与COD质量比为16.在最优工况下COD去除率为98.62%.经组合工艺处理后出水水质可实现达标排放.在反应过程中,混凝单元能够降低异相Fenton单元的处理负荷并保证了组合工艺出水中TN和NH_(4)^(+)-N的达标排放,组合工艺对浓缩液中HA、FA与TON的去除率分别为93.54%、86.80%与83.98%.异相Fenton单元对混凝过程中去除效果稍差的HyI进一步氧化分解而实现COD出水达标,其去除率为86.02%.在最优工况下组合工艺的药剂投加成本为47.10元/t.

氧化石墨烯强化Fe^(0)/Fe^(2+)类Fenton体系处理中段废水机理研究

通过CODCr降解动力学、羟基自由基和可溶性亚铁和总铁含量的变化以及循环伏安曲线研究了氧化石墨烯强化Fenton体系处理制浆中段废水的机理。结果表明:在强化Fenton体系中,一级反应速率常数k值(0.03949 min^(-1)),体系初期的.OH含量及其利用效率和正负向电流对应的区域面积(1.15×10^(-5))均要明显高于传统Fenton体系,并且该体系处理过程中可溶性总铁和亚铁含量可以始终维持在一个合适的水平,更加有利于废水处理效果的提高。在此基础上,综合分析了强化Fenton体系处理制浆中段废水的机理。

异相Fenton催化剂用于有机废水处理的研究进展

开发高效的Fenton催化剂是Fenton反应发展的关键。异相Fenton催化剂具有pH适用范围广、H2O2利用率高、催化剂易回收等优点,在有机废水处理领域引起人们广泛关注。综述了Fenton反应的基本原理和特点,详细介绍了几种不同类型的异相Fenton催化剂在有机废水处理方面的应用,分析了Fenton反应中的影响因素。最后对异相Fenton催化剂的发展方向提出展望。

草酸强化天然铁矿石异相光助Fenton催化降解萘酚

对安徽马鞍山天然铁矿石的结构与成分进行表征分析,利用响应曲面方法箱线型设计(BBD)评估影响萘酚降解效率因素之间的交互作用,并探讨草酸强化铁矿石异相光助Fenton催化体系的机理.结果显示,马鞍山铁矿石的矿石矿物主要为磁铁矿.性能评价结果显示草酸显著提高铁矿石异相光助Fenton催化性能,萘酚去除率由40%提高至>99%.BBD设计表明影响萘酚降解的主导因素是草酸浓度,其次是H_(2)O_(2)浓度,铁矿石剂量的影响稍小,三者之间均存在交互影响.EPR结果表明草酸的引入可以显著提高体系中的CO_(2)^(•)−和O_(2)^(•)−含量.草酸强化铁矿石异相光助Fenton高效催化降解萘酚主要归因于草酸与铁矿石形成的草酸铁络合物的光分解提高体系中O_(2)•−产量,另一方面光分解产物Fe(Ⅱ)加速Fenton反应产生•OH的速率.研究结果可为绿色环保水污染物控制技术研发提供指导.

异相Fenton反应体系处理电镀废水试验研究

采用过量浸渍法制备活性炭负载Fe催化剂(Fe/AC),并以电镀废水作为处理对象考察了H2O2投加量、pH值以及反应时间等因素对异相Fenton反应的影响,同时在优化条件下开展了连续异相Fenton试验。结果表明,催化剂活性组分为α-Fe2O3、负载量为13.3%;优化后的反应条件为:pH值为3.0,反应时间为1.0h,H2O2(30%)投加量为500mg/L。在此优化条件下,Fenton反应对电镀废水中的CODCr具有明显的去除效果,H2O2的利用率在27%~62%之间波动,催化剂可在一定时期内维持其催化稳定性。

PBAT/TPS共混体系模压发泡制备工艺、性能及成本研究

聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)作为一种可生物降解的环保塑料,具有优异的延展性、柔韧性和成膜性能等特性,并在国家政策推动下其应用得到迅猛的发展。然而,该材料存在熔体强度低、结晶能力弱的问题,在物理发泡过程中泡孔结构易破裂坍缩,进而导致基体收缩,因此对其发泡条件和设备要求较为苛刻。此外,PBAT原材料相对高昂的成本,也限制了其商业化发展。为此,利用便捷方法将PBAT与热塑性淀粉(TPS)熔融共混,采用超临界CO_(2)模压发泡法制备出低成本、抗收缩的PBAT/TPS泡沫。同时,研究了PBAT/TPS共混体系的热行为、流变行为,分析了不同TPS含量对PBAT/TPS泡沫的发泡行为和收缩恢复行为的影响,并针对多种典型聚合物进行成本核算比对。研究结果表明,随着TPS质量分数从10%增加至40%,TPS在PBAT/TPS共混体系中从分散相逐渐转变为连续相,TPS含量增加会导致PBAT/TPS共混体系结晶温度从40℃升高至74.5℃,平台模量增加约2个数量级,且线性黏弹区向低应变方向偏移,泡孔生长行为更容易产生。另外,TPS的加入能够提高PBAT/TPS共混体系的抗收缩能力,有利于制备成本的合理控制。当TPS的质量分数为20%时,PBAT/TPS共混体系泡沫收缩速率仅为0.017倍·min^(-1),稳定后膨胀倍率为4.7倍;相较于纯PBAT,共混体系的原料成本降低约16%。该研究为大规模商业化生产具有抗收缩的可生物降解聚酯泡沫塑料,提供了一种广泛适用的方法。

异相可见光Fenton催化降解罗丹明B的研究

用溶胶凝胶法成功制备了异相可见光Photo-Fenton试剂BiFeO3,并对其形貌等物理化学性质进行表征。考察了异相可见光Fenton体系下罗丹明B的降解情况,2.50h后10mg/L罗丹明B被BiFeO3-Fenton可见光催化并全部降解,证实BiFeO3是很好的异相可见光Photo-Fenton催化剂。利用液相色谱—质谱联用(LC/MS)鉴定分析了罗丹明B降解中间产物,共检测到4种脱乙基产物,初步认为罗丹明B在BiFeO3-H2O2体系下降解主要途径是逐步脱乙基反应。

钛磁铁矿异相Fenton法对亚甲基蓝模拟废水的脱色研究

本研究运用紫外可见光谱、傅立叶转换红外光谱和13C核磁共振谱以及水相中溶解性有机碳和固相上元素碳分析等技术对钛磁铁矿异相Fenton法脱色亚甲基蓝的过程进行了研究.实验结果表明:钛磁铁矿异相Fenton法对亚甲基蓝的脱色速率远高于磁铁矿;在钛磁铁矿异相Fenton法脱色亚甲基蓝过程中,脱除的亚甲基蓝都已被降解,且钛磁铁矿没有发生相变;虽然钛磁铁矿异相Fenton法不能使亚甲基蓝矿化,但亚甲基蓝结构中的苯环已经被打开.

异相Fenton光催化对有毒有机污染物的降解

以蒙脱石-K10(Montmorillonite K10)作为Fe3+的载体制备异相Fenton催化剂(Mot-Fe),并用此催化剂在可见光(λ>420 nm)照射下研究其降解染料罗丹明B(Rhoda-mine B,RhB)和2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP)。研究表明,选定的Mot-Fe/H2O2体系能有效地降解RhB,反应300 min脱色完全,总有机碳(TOC)去除率达85.2%,反应过程中主要涉及到.OH自由基的产生和参与。可见光照射下,对DCP/Mot-Fe/H2O2体系,TOC的去除率达到51.6%。催化剂具有比较好的稳定性,能够重复使用。

纳米α-Fe_2O_3/H_2O_2异相Fenton催化降解酸性橙7

以水热法制备纳米α-Fe_2O_3,并应用于异相Fenton体系中催化降解酸性橙7。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征样品的结构;在异相Fenton催化体系中,通过优化初始p H、初始底物浓度、双氧水添加量、α-Fe_2O_3添加量、温度,探究合适的催化降解条件,通过多次循环催化对催化剂稳定性进行研究,并通过催化过程中产生的自由基,分析其催化机理。结果表明,α-Fe_2O_3为长约70 nm,宽约20 nm的均匀单一纳米棒。在异相Fenton催化体系中,最佳催化条件为初始p H=3.0,初始底物质量浓度200 mg/L,反应温度为30℃,双氧水的添加量为w(H_2O_2)=1.5%,催化剂α-Fe_2O_3添加量为500 mg/L,在反应120 min时脱色率为98.74%,COD去除率为73%;稳定性良好,铁离子溶出量低于0.8 mg/L,循环实验5次脱色率始终在90%以上;此外,对自由基的研究表明,·OH在本体系降解过程中占主要作用。

异相Fenton试剂-光协同催化降解五氯酚钠的研究

在Fenton试剂-光催化氧化降解五氯酚钠过程中,由于Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)水解,导致光效率降低,五氯苯酚分析困难,并在废水处理过程中引入了新的污染。为了解决这些问题,将Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)分别固载到LS-5000螯合树脂上,与H_2O_2一起构成异相Fenton试剂,进行五氯酚钠的Fenton试剂-光协同催化氧化降解研究。单因素试验表明,光照时间、H_2O_2质量浓度、载Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)螯合树脂用量、PCP-Na初始浓度对五氯酚钠降解率均有影响。正交试验获得降解五氯酚钠的最佳工艺条件为:0.2 g载铁(Ⅱ)螯合树脂、24 μg/mLH_2O_2、16 μg/mL五氯酚钠以及150 min紫外光光照。影响降解的因素按强度由大到小的次序为光照时间、载铁(Ⅱ)螯合树脂质量、五氯酚钠初始质量浓度和H_52O_2质量浓度。Na^+、K^+、Mg^(2+)、Cl^-和SO^(2-)_4等50倍于五氯酚钠质量浓度时,五氯酚钠降解率变化值小于等于±5%。

黄铜矿催化异相类Fenton反应处理染料废水研究

采用异相类Fenton反应处理染料废水,并以均相Fenton反应为对照,考察废水初始p H值、催化剂投加量、H2O2投加浓度和反应时间对处理效果的影响,测定了反应过程中铁离子和剩余H2O2浓度的变化情况。结果表明,对于试验用实际染料废水,均相Fenton反应适宜的p H范围为3～8,七水合硫酸亚铁投加量为2 g/L,H2O2投加浓度为20 mmol/L,反应时间为2 h时,COD去除率与色度去除率最高能达到59.39%和97.71%;异相类Fenton反应在废水初始p H=3时处理效果最佳,黄铜矿投加量为9 g/L,H2O2投加浓度为20 mmol/L,反应时间4 h时,COD去除率与色度去除率分别为56.03%和93.79%。均相和异相类Fenton反应处理染料废水过程中生成的·OH能降解有机污染物。

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%。

利用Fenton体系对西藏灵菇酸奶的抗氧化活性的评价

本文采用Fenton体系对市售酸牛奶、自制西藏灵菇酸牛奶进行了抗氧化活性研究。绘制了酸牛奶清除羟自由基清除率曲线,结果表明它们清除羟基自由基能力的大小顺序为:君乐宝酸牛奶>蒙牛酸牛奶>西藏灵菇酸牛奶,抗坏血酸的Ec50为0.113 mg/mL,约600～700 g酸牛奶相当于1 g抗坏血酸的抗氧化性活性。同时对反应体系所需时间、温度进行了探讨,实验表明:Fenton反应体系不受温度和时间的影响。

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。

Fenton体系的优化及其对酪蛋白的氧化作用

酪蛋白是乳与乳粉中的主要蛋白组分,在加工和贮藏过程中会发生氧化反应从而影响产品的品质。研究Fenton体系诱导的酪蛋白氧化后化学及结构特性的变化。首先对Fenton体系中Fe2+浓度、抗坏血酸(ascorbic acid,Asc)浓度、H2O2浓度进行了优化,以酪蛋白为靶分子,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳研究了Fenton体系主要成分以及体系的温度和时间对酪蛋白氧化程度的影响;并进一步研究了氧化后酪蛋白的溶解性、变性程度、总巯基含量及羰基含量的变化。结果表明:当Fenton体系中Fe2+浓度为0.8 mmol/L,EDTANa2浓度为1 mmol/L,H2O2浓度为10 mmol/L,Asc浓度为0.8 mmol/L,酪蛋白质量浓度为5 mg/mL,37℃条件下加热4 h时,酪蛋白氧化程度最明显。随着Fe2+浓度、Asc浓度、H2O2浓度、氧化温度的升高和氧化时间的延长,酪蛋白4个组分条带的密度均逐渐减小,并在相应的高分子区域出现逐渐致密的新条带;但随着酪蛋白质量浓度的升高,酪蛋白条带的变化减小。酪蛋白氧化后,其溶解度和巯基含量显著降低,变性程度和羰基含量显著升高。综上所述,酪蛋白氧化后发生蛋白交联和氨基酸功能基团变化,导致蛋白的变性程度增大以及溶解度下降。

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.