铁离子配位聚丙烯酸基芬顿催化纤维的制备及其性能

为改善聚丙烯酸(PAA)纤维的性能,在湿法纺丝过程中基于铁离子配位反应成功制备了可拉伸PAA初生纤维,利用后拉伸以及热定型工艺优化纤维性能,并探究其作为Fenton催化剂在染料废水处理领域的应用。结果表明:相较硫酸铁盐,氯化铁盐配位的PAA纤维具有更为优异的力学性能和尺寸稳定性;后拉伸和热定型工艺可显著提高PAA纤维的力学性能和催化活性,并抑制铁离子的流失,拉伸20倍且在130℃定型的纤维断裂强度为1.42 cN/dtex,与未拉伸纤维相比提高了914.3%,且可在3 min内脱色90%以上的亚甲基蓝(MB),循环使用40次未出现脱色率衰减现象。

芬顿催化氧化技术在化工废水处理中的应用

芬顿催化氧化技术生成强氧化性的羟基自由基,有效降解废水中的有毒或难降解有机污染物,特别是在印染、制药、焦化及造纸等化工废水处理中具有显著效果。探讨了该技术面临的挑战,如H2O2利用率低和有机物降解不完全等,并展望未来发展方向,包括催化剂改性、反应条件优化以及新型复合工艺的开发。

芬顿催化氧化-MBBR工艺处理双氧水生产废水

双氧水废水具有高COD_(cr)、低B/C、可生化性差的特点,采用芬顿-MBBR组合工艺对其进行处理.试验结果表明:当H_(2)O_(2)投加量为4 mL/L,H_(2)O_(2)/Fe^(2+)物质量的比为2时,芬顿-MBBR组合工艺对双氧水废水有良好的高COD_(cr)去除效果.芬顿预处理后,B/C由0.11提高到0.47,在连续进水条件下高COD_(cr)去除率为77.7%,生化单元出水高COD_(cr)质量浓度小于500 mg/L.

芬顿催化氧化在高浓度废水预处理中的应用

高浓度废水的处理一直是环境科学领域的一项挑战。芬顿催化氧化作为一种先进的废水预处理技术,具有降解有机物和氧化重金属离子的高效能力。本研究旨在探究芬顿催化氧化在高浓度废水预处理中的应用。通过实验研究,评估了芬顿催化氧化对高浓度废水中有机物和重金属离子的降解效果,并进行了影响因素和优化条件的分析。实验结果表明,芬顿催化氧化能够有效降解废水中的有机物,并显著降低其浓度。同时,重金属离子的氧化和去除效果也得到了明显改善。这证明了芬顿催化氧化在高浓度废水预处理中的可行性和有效性。为高浓度废水预处理技术提供了新的方法和思路,有助于解决废水污染问题并推动可持续发展。

铁基类芬顿催化剂的改性及其应用研究进展

铁基化合物活性高、价格低廉、制备简单且稳定性好,芬顿氧化法可降解多种有毒有害的有机物、适用范围广、设备简单,两者联合组成的铁基类芬顿体系因pH适用范围更广泛、反应后溶铁量低、重复使用性能更好而成为热点话题和研究重点之一。该文综述了近年来铁基类芬顿催化剂的改性方法及其机理探究,探讨了其对印染废水、焦化废水、含酚废水、含抗生素废水、垃圾渗滤液等废水中难降解有机污染物的去除效能、降解机制以及降解过程中的影响因素(如p H值、催化剂投加量、过氧化氢投加量等),以期为其在废水处理的实际应用提供一定的理论基础。

基于二氧化铈复合类芬顿催化剂的合成及催化性能研究

通过水热法合成制备二氧化铈(CeO_(2))纳米颗粒,再通过和沉淀法合成以CeO_(2)为基底负载MnFe_(2)O_(4)的磁性复合材料。通过条件优化实验确定复合材料类芬顿催化降解染料的最佳条件,实验证明复合材料能够在90 min内有效降解罗丹明B和亚甲基蓝,并具有较好的磁性回收性能和重复利用性能,在未来的水处理技术研究领域具有很大的潜力。

四氧化三铁-石墨烯复合芬顿催化剂用于染料脱色的研究

芬顿催化是污水处理中最常用的技术之一，但是传统芬顿试剂需要对水体进行酸化并造成大量亚铁离子浪费．本文用水合肼还原法制备了四氧化三铁一石墨烯复合芬顿催化剂（Fe3O4-G），测试其催化脱色甲烯蓝的活性．Fe3O4-G样品用透射电镜、x射线光电子能谱和红外光谱等表征．Fe3O4-G能催化双氧水分解氧化脱色甲烯蓝．Fe3O4-G在pH3．5＂-9．5范围内均能有效催化脱色甲烯蓝，最佳pH为8．5．Fe3O4-G的催化活性几乎不受溶剂的影响，加入自由基淬灭剂叔丁醇对脱色也没有明显抑制．Fe304-G在较高的温度下催化能力更强，增大双氧水用量也能促进脱色反应．

非均相类芬顿催化剂Fe/SBA-15的制备及其催化性能的研究

采用浸渍法制备了负载型Fe/SBA-15催化剂,其与H2O2可构成非均相类芬顿催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附分析、IR和TEM等手段对Fe/SBA-15催化剂进行表征。通过降解水中的亚甲基蓝研究催化剂的降解性能,考察催化剂中Fe含量、H2O2初始浓度和溶液初始pH等因素对亚甲基蓝降解率的影响。实验结果表明,Fe/SBA-15催化剂具有介孔结构,孔道均匀,平均孔径为5.534 nm,比表面积为483.5 m2/g;在溶液初始pH=3、H2O2初始浓度20 mmol/L、亚甲基蓝初始浓度2.5 mmol/L,Fe含量为0.9%(w)的Fe/SBA-15催化剂2 g/L、17.5℃和90 min的条件下,亚甲蓝的降解率可达到96.36%;Fe/SBA-15催化剂连续重复使用3次仍具有良好的催化性能。

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。

MIL-88B(Fe)非均相芬顿催化降解磺胺甲恶唑

采用溶剂热法合成了铁基金属有机骨架材料MIL-88B(Fe),将其作为类芬顿催化剂用于催化降解水中磺胺甲恶唑(SMX)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等对催化剂的结构和性能进行表征,并研究了H2O2浓度、催化剂投加量、溶液初始pH和污染物初始浓度等对SMX降解效果的影响。结果表明,在H2O2摩尔浓度为6.0mmol/L、催化剂投加量为0.2g/L、pH为4、SMX为5mg/L的优化反应条件下,MIL-88B(Fe)对SMX的降解率可达99%。在较宽的pH(4~6)范围内,MIL-88B(Fe)仍保持较好的催化活性,且5次循环使用后对SMX去除率仍可达95%以上。表明合成的MIL-88B(Fe)具有较高的催化活性和重复性能,是一种优良的非均相类芬顿催化剂。

Fe/S耦合催化剂的合成及其芬顿催化性能

采用低温真空冷冻干燥方法,以FeSO 4和Na_(2)S为原料合成了含NaFe_(2)OH(SO_(3))2·H2O、FeS和FeS 2等主要成分的复合物芬顿催化剂,采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征,并以苯酚为目标污染物,研究该催化剂对苯酚的催化降解性能.结果表明:在催化剂投加质量浓度为0.3 g/L,H 2O2初始浓度为50 mmol/L和pH为4.0的条件下,1 g/L的苯酚在反应30 min时的去除率为97%.这说明该芬顿催化剂对高质量浓度苯酚的去除性能良好,在有机污染物的去除领域具有重要的应用前景.

印染污泥水热减量及产物作为类芬顿催化剂研究

采用水热法处理印染污泥,并将产物作为类芬顿催化剂处理质量浓度50 mg/L的亚甲基蓝溶液。结果表明,当水热温度220℃、水热时间4 h、NaOH投加量0.16 g/g时,污泥减量效果为佳,其干基减量率达到55%,而总减量率达到81%。水热炭能有效催化H2O2氧化降解亚甲基蓝。优化反应条件:水热炭投加量0.8 g/L,H2O2投加量0.8 mL/L,溶液pH为3,反应0.5 h后基本达到平衡,对亚甲基蓝的去除率高达98%。污泥在水热过程中,部分Fe^(3+)被还原为Fe^(2+),主要以Fe(OH)_(2)的形式存在。水热炭具有磁性,可以通过磁体对其进行回收,实现了资源的最大化利用。

负载型Fe/Mn/Ce/Al_2O_3芬顿催化剂处理化工综合废水的研究

在Fe/Mn/Ce/Al_2O_3催化剂与H_2O_2构建的非均相类芬顿催化体系内对化工综合废水的处理效果进行了研究,通过实验考察反应时间、反应初始pH、H_2O_2投加浓度等因素对化工综合废水处理效果的影响,并通过连续进出水实验验证该芬顿催化剂对废水处理效果的长效性。实验确定最佳反应条件:反应时间120min,溶液pH值=3.0～9.0,H_2O_2浓度为3‰。在最佳反应条件下,该非均相类芬顿催化体系对化工综合废水的处理效果能保持3个月以上。

羟基磷酸铜纳米片与二氧化硅复合纳米材料的制备及其可见光-芬顿催化性能

以正十六胺(HDA)为插层材料,用二正丁胺(DBA)控制pH,合成了层状羟基磷酸铜(Cu_2(OH)PO_4)纳米片。在水热条件下将正硅酸乙酯(TEOS)与羟基磷酸铜层间的HDA进行交换,通过焙烧制得Cu_2(OH)PO_4-SiO_2复合纳米材料。用X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)等方法对样品进行表征。通过罗丹明B的可见光-芬顿催化降解反应,考察了所得样品的可见光-芬顿催化活性。结果表明,复合后的Cu_2(OH)PO_4-SiO_2材料的催化性能较复合前的Cu_2(OH)PO_4纳米片明显提高。

表面缺陷α-Fe2O3（001）纳米片双活性位点类芬顿催化剂用于降解污染物（英文）

纯Fe2O3表面活性位点较少具有较低的催化活性限制了其在多相芬顿催化体系中的应用。通常采用元素掺杂、贵金属负载以及与其它化合物质复合等改性措施来提升催化活性,然而这些措施存在催化剂制备复杂,制备成本高以及催化剂的精细结构难以精准控制等问题。因此,本文提出在α-Fe2O3表面引入氧空位缺陷构筑双活性位点(Fe^2+和氧空位)用于促进H2O2分解提高降解污染物降解效率。实验结果发现α-Fe2O3-x-330/H2O2体系具有较宽的pH使用范围(pH=2~10)。当pH=4时,罗丹明B的降解速率常数为0.834 h^-1,而且催化剂具有磁性,易回收重复使用。催化机理研究表明氧空位缺陷α-Fe2O3-x催化剂的氧空位和Fe2+两种活性位点均可促进H2O2分解,而且氧空位的引入有利于污染物在催化剂表面的吸附进一步提高催化性能。

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。

多金属非均相芬顿催化剂的开发与应用

该研究根据芬顿氧化技术存在的不足,利用金属掺杂共晶格技术,设计制备了多金属非均相芬顿催化剂。该催化剂利用表面电子云密度势能差,催化产生羟基自由基,进而对有机物表现出良好的催化降解效果。此外,该催化剂具有较宽的pH值相应范围与盐浓度相应范围,有效改善了芬顿氧化技术存在的不足。最后,该催化剂适用范围广,对于苯海拉明生产废水与电镀锌生产废水均表现出显著的有机物催化降解效果,具有良好的应用前景。

非均相类芬顿催化剂的制备及其应用效果研究

针对传统芬顿反应的缺点,研制了一种新型的非均相类芬顿催化剂,并对其处理不同类型废水的效果进行了实验。实验结果表明:pH为7.83的印染废水经处理后,COD的去除率可达67%以上,出水透明澄清;重复8次的实验数据表明该催化剂可以重复使用;pH为4.23的清洗废水反应时间为0.5 h和1.5 h时,COD去除率分别为43%和81%,说明COD的去除率随反应时间的增加而升高。

芬顿催化氧化法在焦化废水处理中的应用

针对芬顿催化氧化工艺存在的问题进行了原因分析,在药品选择、药品投加方案、投加条件、刮泥机运行时间、pH值调节、混凝沉淀池增加挡板等方面进行改进。将芬顿催化氧化法应用到净化焦化废水中,出水指标达到国家一级排放标准。

非均相芬顿催化剂法处理氨肟化废水的研究

将亚铁盐和多种金属盐负载在陶粒上制成非均相芬顿催化剂,该催化剂与传统芬顿试剂共同作用降解含有大量有机物的氨肟化废水,该催化剂的使用可使双氧水投加量降低14.7%,亚铁盐投加量降低60%,大大减少了污泥的产生量,并能显著提高对污水COD的去除效果。