负载型纳米Pd/Fe对挥发性氯代烃的去除

氯代烃的污染治理已成为当今世界最热门的研究领域之一。以水体中最常见的氯代烃污染物1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)、林丹(γ-HCH)为主要目标污染物,探讨了不同条件下负载型纳米Pd/Fe对氯代烃的去除效果。负载型纳米Pd/Fe采用浸渍→液相还原→还原沉淀的方法制备,透射电镜显示采用该方法制备的负载型金属钯和铁的平均粒径均在纳米级范围内。负载型纳米Pd/Fe具有较高的表面反应活性,当负载型纳米Pd/Fe用量为40 g/L、反应时间达2 h时,1,1-二氯乙烯和林丹的去除率分别达到85%和100%。脱氯率与Pd/Fe投加量、钯含量、初始pH值、反应温度等因素有关,与溶液的初始浓度关系不大。负载型纳米Pd/Fe对1,1-DCE和γ-HCH去除均符合一级反应动力学方程,速率常数分别为0.528 3 h-1及2.012 9 h-1,反应的半衰期t1/2分别为1.31 h和0.34 h。推断在反应过程中,Fe腐蚀产生的H2为主要还原剂,Pd是良好的加氢催化剂,在金属颗粒表面形成高浓度反应相,使反应短时间内完成。

负载型纳米Pd／Fe对氯代烃脱氯机理研究

采用实验室制备的负载型纳米Pd/Fe对几种常见的挥发性氯代烃:四氯乙烯(PCE)、三氯乙烯(TCE)、1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)、氯乙烯(VC)和林丹(-γHCH)进行了还原脱氯研究.负载型纳米Pd/Fe对PCE、TCE、1,1-DCE、VC和-γHCH的还原脱氯符合准一级反应动力学方程,其反应速率常数分别为2.79 h-1、2.35 h-1、1.12 h-1、2.14 h-1和4.02 h-1.氯代烃降解过程中几乎没有中间产物生成,终产物主要为C2H6和C2H4,如对TCE进行降解时,生成的C2H6和C2H4分别占总碳质量比的70%和10%.采用暴露在空气中24 h的负载型纳米Pd/Fe对PCE进行脱氯,8次循环后仍能对PCE快速完全降解,表明负载型纳米Pd/Fe的稳定性能良好.以-γHCH为目标污染物对负载型纳米Pd/Fe的反应持久性进行了研究,200 h后负载型纳米Pd/Fe的反应性没有明显降低,表明负载型纳米Pd/Fe反应持久性能良好.温度对负载型纳米Pd/Fe的脱氯反应影响较大,测得各氯代烃脱氯反应的活化能均高于29 kJ.mol-1.对PCE、TCE进行了脱氯动力学模拟,模拟结果与试验数据基本吻合,表明负载型纳米Pd/Fe对氯代烃的脱氯,是连串、平行及多步骤反应的结合.

乙醇/水体系负载型纳米Cu/Fe二元合金的合成、改性及其还原三氯乙烯的性能

在乙醇/水体系中采用KBH4液相还原法,以石墨微粉为载体,Cu为复合金属,通过两步法合成了具有球状团簇结构的负载型纳米Cu/Fe二元合金.与单纯负载型纳米Fe0相比,该复合材料对三氯乙烯(TCE)具有更高的还原脱氯性能,纳米Fe0的质量浓度为10 g/L时,5 h内能将10 mg/L的TCE完全去除.将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用于负载型纳米二元合金的表面改性,改性后的材料对TCE的还原脱氯性能提高.改性材料连续降解TCE 36 d,10.2 mg/L TCE在7 h内即完全去除,材料改性后不易氧化失活,还原性能保持长期稳定.

水溶剂中Ullmann反应高效催化剂的研制

合成了纳米介孔结构催化剂Pd/MCM-41,与传统SiO2载体负载的Pd催化剂比较,该催化剂在以水为介质的碘苯偶联(Ullmann反应)中显示出优良的催化活性和对联苯的选择性.添加Al进入MCM-41骨架,获得AlMCM-41,并进一步利用MgO对其进行修饰.结果表明,当Si/Al摩尔比为60时,在14%Pd/MgO-Al-MCM-41上联苯的收率为46.3%,明显高于所研究的其它催化剂.