生物炭负载锰掺杂纳米四氧化三铁吸附除锑研究

为提升晶态铁系金属氧化物的吸附容量、提高对印染废水中高溶解度和稳定性的Sb(OH)_(6)^(-)去除效果,制备生物炭负载锰掺杂纳米四氧化三铁,探究其吸附效果与联用生物炭负载提升吸附容量的机理。吸附实验表明,在初始pH为7.0±0.5、温度25℃、初始锑浓度200μg/L条件下,吸附剂除锑的最优条件为锰铁比0.3、负载比0.2、投加量0.3 g/L,此时模拟废水中锑含量可降至38μg/L,在更低投加量、更温和pH、室温条件下有更高的吸附容量。且吸附剂的循环使用性能较好,经三个吸附-脱附循环后吸附量仍达86%。吸附容量机理研究发现,生物炭负载提升吸附容量的机理为缓解团聚、提高吸附剂表面带正电强度、增强其对Sb(OH)_(6)^(-)的离子交换吸附作用。

γ-Al_2O_3负载氧化锰催化臭氧化苯酚的研究

采用纳米级γ-Al_2O_3作为催化剂基体,制备γ-Al_2O_3负载氧化锰纳米催化剂来催化臭氧化降解水中的苯酚。采用浸渍法制备负载型的金属氧化物催化剂,以间歇反应的方式对不同浸渍浓度下催化剂的效能,不同催化剂投加量及苯酚溶液初始pH值等影响因素进行了深入研究。研究表明,4%Mn/γ-Al_2O_3催化剂显著提高了臭氧化降解水中苯酚的效果。催化剂投加量试验研究表明4%Mn/γ-Al_2O_3催化剂具有更多的活性位点。基于此,提出了催化臭氧化苯酚的反应机理。

锰前驱体对负载型氧化锰催化剂脱硝性能的影响

分别以醋酸锰、醋酸锰-硫酸锰以及硫酸锰为前驱体,采用浸渍法制备Mn/Al2O3催化剂,考察其SCR脱硝活性和耐硫性能。采用BET、XRD、FT-IR、H2-TPR和NH3-TPD等对催化剂进行表征。结果表明,锰前驱体不同,导致催化剂晶型、比表面积存在显著差异;硫酸锰的加入使催化剂表面总酸量和酸强度上升。与单独的醋酸锰和硫酸锰相比,醋酸锰-硫酸锰复合前驱体制备的催化剂可以提高催化剂在（300~450）℃的NO转化率,且原料气中SO2体积分数为0.2%时,脱硝率下降幅度最小,耐硫性能最好。因此,采用醋酸锰-硫酸锰复合前驱体制备催化剂,可以提高催化剂在高温区的脱硝活性和抗硫性能。

铝锰复合氧化物负载锯末对氟的吸附效能研究

【目的】研究铝锰复合氧化物负载锯末对F^-的吸附效果,为促进农业废弃物的资源化利用提供参考。【方法】通过氧化还原-共沉淀法制备铝锰复合氧化物负载锯末(AMOCS),采用静态吸附试验和动态吸附试验批处理法,探究AMOCS去除F^-的吸附动力学和吸附等温线特征,并讨论pH(3～10)和共存阴离子(Cl^-,CO_3^(2-),SO_4^(2-),SiO_3^(2-),PO_4^(3-))对F^-吸附效果的影响。【结果】当AMOCS投加量为0.3～3g/L时,F^-去除率随着AMOCS投加量的增加而升高;当AMOCS投加量高于3g/L后,继续增大AMOCS投加量,F^-去除率增加幅度不明显。AMOCS对F^-的吸附过程可用Langmuir等温线方程拟合,且拟合结果显示,AMOCS对F^-的最大吸附量可达35.698mg/g。AMOCS吸附F^-的适宜pH为5～8,pH<5和pH>8时,F^-吸附均会受到明显抑制。CO_3^(2-)、Cl^-对AMOCS吸附F^-没有明显的抑制作用,而SO_4^(2-)、PO_4^(3-)、SiO_3^(2-)对AMOCS吸附F^-的抑制作用较强,且抑制作用随阴离子浓度的升高而加剧。动态吸附试验中,吸附柱的穿透时间和吸附剂饱和时穿透时间均随着空床接触时间的增加而增大。【结论】与锯末相比,AMOCS对F^-的吸附作用有明显提高。

锰氧化物改性炭基铁酸锌吸附脱硫剂的制备及其表征

利用锰氧化物脱硫剂机械强度高,反应速率快的特性,对炭基铁酸锌进行改性。在超声波辅助下共沉淀法制备活性炭负载复合金属氧化物(Fe,Zn,Mn)脱硫剂。采用XRD、SEM-EDS及XPS分析手段进行表征,分析其晶型结构、分散度、孔隙结构及其表面元素结构分布。结果表明,负载型铁锌锰金属氧化物在500℃下煅烧后,ZFM(1∶2∶0.6)形成的物相有Zn Mn O3,(Zn,Mn)Fe2O4,几乎没有单一金属氧化物的特征峰出现,说明铁锰锌氧化物之间均能形成复合晶相,其晶粒粒径大小随温度的升高而增加。复合金属氧化物在活性炭上高度分散,且形成大量孔隙,且Mn以Mn3+,Mn4+存在。

负载活性锰纤维材料的制备及其室温净化甲醛的性能研究

甲醛是室内环境中关注度最高的污染物之一,由于活性氧化锰对甲醛具有优异的室温净化性能,近年来受到了广泛关注.然而实验室合成的粉末活性锰通常难以直接应用,因此,如何制备低成本、环境友好的活性锰负载纤维材料仍然是阻碍其大面积推广需要解决的重要难题.本研究采用涂布固定法,分别用乙烯基吡咯烷酮(PVP)和羧甲基纤维素钠(CMC)胶结剂进行负载,得到不同的活性锰负载纤维材料,同时运用XRD、SEM、Raman和FTIR等方法对负载材料的表面结构进行表征,评价了不同氧化锰负载纤维材料的室温净化甲醛性能及其影响因素.结果表明,胶结剂的类型、锰氧化物的性质及载体厚度等因素是影响其净化性能的关键因子.与CMC胶结剂相比,PVP胶结剂不仅使负载的活性锰粉末更多,同时其团聚现象也不明显,这主要归因于其较为温和的粘结能力.当使用厚度为J=80 g·cm^(-2)的纤维载体时,其负载量不仅高,且透气性良好,因而其甲醛净化性能较J=60 g·cm^(-2)和100 g·cm^(-2)载体好.CO程序升温结果表明,MnO_(2)-1样品的还原温度比MnO_(2)-2样品更低,因而具有更强的低温催化能力.通过优化制备条件,使用PVP胶结剂,将MnO_(2)-1负载到J=80 g·cm^(-2)厚度的纤维载体上,得到的活性锰负载纤维材料能快速将甲醛浓度从0.47 mg·m^(-3)降低至国家标准0.08 mg·m^(-3),获得比商品更为优异的净化性能.

MnOx／TiO2低温NH3选择性催化还原NOx的研究与表征

制备了不同负载量、不同焙烧温度TiO2负载的MnOx催化剂(MnOx/TiO2),进行了低温NH3选择性催化还原(SCR)NOx的试验研究.结果表明,NOx的转化率随负载量增加而提高,而N2选择性则相反,焙烧温度同时影响催化活性和N2的选择性.借助X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、孔容、孔径、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、程序升温还原(TPR)及NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等表征手段,找到了最佳的MnOx/TiO2制备条件.结果显示,相同负载量MnO2的活性与选择性高于MnO2与Mn2O3的混合物,在空速12 600 h-1、80℃时NOx转化率达97%,120℃时近似100%,6%H2O存在时转化率达99.0%,表明MnO2是极好的低温NH3选择性催化还原NO催化剂的活性组分.

表面分散型氧化锰/TiO_2基纳米片层吸附-光催化联用处理高浓度结晶紫

以Mn(NO_3)_2为锰源,采用水热法制备了表面分散型氧化锰/TiO_2基纳米片层(Mn-TNS),并通过对高浓度结晶紫溶液的处理,评价了所制催化剂的吸附能力及光催化性能.Mn/Ti复合摩尔比为3.0%时,样品的吸附能力和光催化活性最高,通过Langmuir等温吸附模型拟合出的单层最大吸附量高达71.4mg/g.采用吸附-光催化降解联用的方法处理80mg/L结晶紫,3.0%Mn-TNS样品显示出良好的稳定性和循环再生能力.