Si-FeOOH/H_2O_2类芬顿降解盐酸四环素废水的效能及其机理

采用碱沉法制备的Si-FeOOH作为非均相类芬顿催化剂,研究其催化降解盐酸四环素废水的效能,考察了催化剂投量、pH、过氧化氢加入量对盐酸四环素降解效能和反应速率的影响。实验结果表明:在催化剂投加量3.0g·L-1、H2O2投加量9.9mmol·L-1、pH为3、室温[(25±1)℃]的条件下,盐酸四环素降解率为90%,一级反应速率常数为0.0504min-1。与催化剂FeOOH相比,类芬顿催化剂Si-FeOOH性能更卓越。同时采用探针化合物正丁醇、苯醌,证明了Si-FeOOH/H2O2催化体系中的氧化活性种主要为羟基自由基(·OH)和超氧自由基(HO2·),并推测了其催化反应机理。

磁性非均相Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH复合材料催化降解处理亚甲基蓝废水

合成了新型复合材料Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH,通过FTIR、SEM和XRD对其进行了表征并考察了不同条件下其对偶氮染料亚甲基蓝(MB)的催化降解性能及回收利用情况。结果表明:Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH复合材料的内核为纳米Fe_(3)O_(4),包覆层Si-FeOOH为无定型结构;Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH中Si元素的掺入明显增强了非均相Fenton体系的催化降解效率;在初始废水pH为5、H_(2)O_(2)投加量为2.9 mmol/L、Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH投加量为1.0 g/L的条件下,反应60 min,对MB(10 mg/L)的脱色率可达95%;Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH催化剂具有良好的活性稳定性,第4次使用,60 min时对MB的脱色率仍高于90%。

活性炭负载Si-FeOOH非均相Fenton催化剂的制备及其处理兰炭废水研究

采用化学沉淀法制备了活性炭负载Si-FeOOH(SFAC)型非均相Fenton催化剂,考察制备过程中活性炭投加量、干燥温度及干燥时间等因素对SFAC催化剂催化活性的影响,研究了SFAC材料作为催化剂处理兰炭废水的最佳工艺条件。结果表明,活性炭投加量为10g、干燥温度为80℃、干燥时间为48h,SFAC催化剂催化活性最好;兰炭废水pH值为3.5、SFAC催化剂投加量为1g、过氧化氢投加量为0.4mL、反应温度为25℃,兰炭废水COD去除率最大,可达78.2%,表明SFAC是一种较优的降解兰炭废水COD的非均相Fenton反应催化剂。

UV/Si-FeOOH/H_2O_2氧化降解水中邻苯二甲酸二甲酯

通过Si掺杂方式自制无定型Si-FeOOH催化剂,并将其用于UV/Si-FeOOH/H2O2光解体系降解内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯(DMP),通过XRD、IR和SEM测试研究了Si-FeOOH的晶相结构,并与普通FeOOH进行铁溶出对比,研究pH值等因素对Si-FeOOH表面吸附和对协同体系降解DMP效能的影响.结果表明,通过Si掺杂所制得的Si-FeOOH为无定型结构,比表面积大,铁溶出率低;在Si/Fe摩尔比为0.2的Si-FeOOH投量为0.5 g/L,pH=5.0,H2O2浓度为2.0 mmol/L,125 W UV365条件下,DMP的降解效果显著,30 min内DMP降解率达到97%.与单一方法相比,UV、Si-FeOOH、H2O2三者的协同作用使得光-类Fenton可有效降解水中DMP,Si-FeOOH经多次循环使用后仍有较好的催化活性.

Si-FeOOH催化臭氧氧化降解活性艳红MX-5B的效能研究

通过共沉淀的方法在羟基氧化铁(FeOOH)合成过程中掺入硅(Si)来制备硅羟基氧化铁(Si-FeOOH)催化剂,比较其与FeOOH在物理强度等方面的差异,同时研究Si-FeOOH催化臭氧氧化降解活性艳红的效能、推断反应机理、考察各种因素对脱色率的影响.结果表明:相对于FeOOH,Si-FeOOH的物理强度有所提高,在水溶液中不易破碎;Si-FeOOH催化臭氧氧化降解活性艳红效果显著,比单独臭氧氧化的脱色率有较大提高;催化过程遵循自由基反应机理;脱色率随着臭氧浓度的增加而升高,在应用Si-FeOOH催化臭氧对染料脱色时存在最佳催化剂投量;Si-FeOOH在中性条件下其催化活性显著,催化剂性能稳定,可重复利用.

Si-FeOOH非均相Fenton降解活性艳红MX-5B的效能研究

用碱沉淀法制备的Si-FeOOH作非均相催化剂,研究其催化H2O2降解活性艳红MX-5B的效能,考察了温度、过氧化氢浓度、催化剂投量、活性艳红浓度对活性艳红脱色率的影响,并从溶铁量及与FeOOH对比等方面反应催化剂的性能.结果表明:在活性艳红初始浓度为10mg·L-1,温度为60℃,pH=3,Si-FeOOH投量为0.2g·L-1,H2O2浓度为1.5mmol·L-1的最佳反应条件下,活性艳红MX-5B的脱色率达97.9%.此外,Si-FeOOH比FeOOH有较高的脱色效果,且溶铁量很低,稳定性较好,重复利用性较好.

硅/铝改性FeOOH及其煤直接液化催化性能

采用沉淀-空气氧化法分别制备了以Si含量2%~7%（物质的量比,下同）,Al含量2%~15%改性的FeOOH催化剂.采用BET,XRD,SEM和TG-DTG等表征手段,考察了Si和Al改性催化剂的微观结构和形貌,并在500mL高压釜内评估了对神东煤的直接液化催化性能.结果表明,随Si量增加,催化剂由α-FeOOH和γ-FeOOH转化为无定型六线水合氧化铁,Si超过5%时发生团聚;Si不影响FeOOH各物种的热分解温度,但会降低失重率.Al能持续改善催化剂织构性质,并取代Fe形成FexAl1-xOOH,使各物种分解向高温偏移.Si和Al改性FeOOH催化剂的煤转化率不变,但能降低氢耗,促进沥青向油转化,提高油收率;Si为5%,Al为10%~15%时催化性能分别达到最优.

对苯二酚强化多相类-Fenton过程降解活性艳红MX-5B的效能与机理

用碱沉淀法制备的硅羟基氧化铁(Si-FeOOH)作多相类-Fenton反应的催化剂,探讨了室温条件下投加还原剂对苯二酚(HQ)对其催化H2O2降解活性艳红MX-5B的影响,同时考察了pH、H2O2浓度、催化剂Si-FeOOH投量及活性艳红浓度对活性艳红MX-5B脱色率的影响,并从溶铁量方面初步探讨了Si-FeOOH/H2O2/HQ体系降解活性艳红MX-5B的机理.结果表明,对苯二酚强化以Si-FeOOH为催化剂的多相类-Fenton反应降解活性艳红的效果显著.在pH=3,活性艳红初始浓度为10mg·L-1,对苯二酚浓度为0.55mg·L-1,Si-FeOOH投量为100mg·L-1,H2O2浓度为51mg·L-1的反应条件下,活性艳红MX-5B的脱色率达94.69%.研究还发现,活性艳红脱色率与反应体系里的铁离子浓度关系密切,表明多相类-Fenton反应中除了催化剂表面吸附催化作用外,也可能存在类似均相类-Fenton的溶液催化作用.