球形海绵铁还原去除水中硝酸盐的静态研究

利用铁精粉造球和直接还原工艺制备了粒径1～5mm的多孔性球形海绵铁,对该球形海绵铁处理模拟硝酸盐污染水体进行了静态实验研究。结果表明:溶液pH值和溶解氧对硝酸盐去除率影响显著,pH值<2时硝酸盐去除率较高,而pH值>3时硝酸盐去除率很低;水体溶解氧能够促进硝酸盐的去除,如果不能向水体供氧,海绵铁几乎不能去除水体中的硝酸盐;无论硝酸盐初始浓度高低,固液比为1:10时海绵铁对硝酸盐的去除率最高,过高或过低的固液比都影响硝酸盐的去除;此外,硝酸盐初始污染浓度对去除率也影响显著,硝酸盐浓度<20mg-N/L时,硝酸盐的残余量保持在0.5mg-N/L左右,硝酸盐浓度较高时,去除率随硝酸盐初始浓度的增加而显著降低。

Zn/Ag-氨磺酸两步还原去除水中硝酸盐氮

为高效地将水中硝酸盐氮(NO_3^--N)无害化去除,采用液相还原法制备了Zn/Ag双金属,利用XRD和SEM分析材料特征,并将材料用于水中NO_3^--N的初步还原,使NO_3^--N选择性地还原为NO_2^--N;再使用氨磺酸为深度还原剂,将NO_2^--N进一步还原为N_2,探讨还原过程的最佳工艺条件,初步分析该技术的脱氮机理.结果表明,在银负载率为0.028%的Zn/Ag双金属初步还原阶段,用甲酸作pH调节剂控制pH为3.0、EDTA-2Na投加量为l.lg/L、双金属投加量为60g/L、反应时间为30min的条件下还原100mg/LNO_3^--N,可得到81.9mg/L的NO_2^--N和4.0mg/L的NH_4^+-N;在深度还原阶段,在氨磺酸投加量n(NH_2SO_3H):n(NO_2^--N)为2:1,pH值为6.0,反应时间为40min的条件下,NO_2^--N的还原率为100%.整个过程的NO_3^--N去除率为93.2%,NH_4^+-N的生成率为3.9%,N_2的选择性达到89.3%.分析认为,Zn/Ag双金属的表面性质及体系的pH对NO_3^--N的还原和NO_2^--N的积累起关键作用,为NO_3^--N大量还原为N_2提供基础.

铁-铜双金属还原去除水中硝酸盐研究

针对工业废水中硝酸盐含量较高,去除困难且成本较高等问题,采用工业废料铁刨花为原料,制备了Fe-Cu双金属材料,用以去除废水中的硝酸盐﹐考察反应时间、pH、Fe-Cu双金属的投加量等因素对硝酸盐去除率的影响,并探讨还原反应路径与反应机理,结果表明,当双金属投加量为40g/L,相同的反应时间内,对硝酸盐的去除率最高,为36.22%、在酸性条件下,反应120 min后,可以将溶液中大部分的硝酸盐去除;而在碱性条件下,硝酸盐去除效果较差。500 mL初始N的质量浓度为50 mg/L的NaNO3溶液,在硝酸盐去除的过程中有亚硝酸盐和氨氮等产物的生成,NO2^--N、NH4^+-N的质量浓度分别为0.5、2.5 mg/L,最终生成的氮气为3.6 mg.

在氢碘酸参与下酒石酸选择性转化为丁二酸的研究

探究了氢碘酸参与下酒石酸选择性转化为丁二酸的过程,结果表明使用氢碘酸能将酒石酸高效还原转化为丁二酸,在160℃,5 h获得了66.7%的最高产率。反应过程中,氢碘酸还原酒石酸生成的碘单质在铑催化剂的作用下,被氢气原位转化为碘化氢,从而实现氢碘酸的原位再生。通过中间体鉴定,推测了反应路线,并通过动力学研究进行了验证。该催化体系稳定,且可重复使用。

铁基双金属材料还原降解三溴甲烷的研究

本文制备了Cu/Fe和Pd/Fe两种铁基双金属材料,考察它们对溴仿(CHBr3)的还原去除效果。结果表明,溴仿的还原去除效果都随双金属材料投加量的增加而增加;溶液中H+浓度越高,越有利于还原反应的进行;溶解氧的存在会对还原去除反应产生抑制作用。双金属材料与溴仿的还原去除反应包括直接还原和间接还原两种途径。Pd和Cu通过与零价铁组成原电池结构加快了零价铁在水中的腐蚀速度,从而增强了零价铁对溴仿的直接还原去除效果。Pd与Cu相比,具有更高的氢过电位,氢气更容易在Pd的表面生成,而氢气也可以作为还原剂,取代溴仿分子中的溴原子,完成还原脱卤。因此,Pd/Fe双金属材料对溴仿的还原去除效果要好于Cu/Fe双金属材料。