活性炭负载氧化锆制备除磷吸附剂的最佳条件研究

采用浸渍法制备了活性炭负载氧化锆的除磷吸附剂,考察了制备条件对其除磷效果的影响,通过正交试验确定了该吸附剂的最佳制备条件。结果表明,当浸渍时间为12h、锆溶液浓度为0.4mol/L、固化温度为200℃时,所制得的吸附剂的吸附除磷效果最好,对磷的吸附量为7.8mg/g。

活性炭负载纳米TiO_2电催化氧化处理染料废水

用溶胶凝胶—动态吸附法制备颗粒活性炭(GAC)负载纳米二氧化钛(TiO2)催化剂,以甲基橙的脱色率为考察指标,研究TiO2/GAC电催化反应体系对甲基橙染料废水的电催化氧化性能。实验结果表明,在甲基橙废水pH为4,TiO2/GAC催化剂用量为0.5g,Fe2+浓度为250mg/L,电解电压为16V时,电催化氧化30min的条件下,甲基橙脱色率达99.2%,COD去除率达93.1%。

氧化锆负载型活性炭催化水解COS和CS_2

以椰壳活性炭为载体,采用浸渍法制备ZrO_2负载型活性炭催化剂,利用BET,XRD,XPS等手段对催化剂进行表征,考察了ZrO_2负载量、焙烧温度、相对湿度、氧含量、反应温度、气态空速等因素对催化剂催化水解COS和CS_2的影响。表征结果显示,反应后生成的硫和硫酸盐沉积在活性炭上,堵塞了活性炭的微孔,毒化了活性中心,从而使水解转化率下降。实验结果表明,w(Zr O2)=5.0%、焙烧温度500℃条件下制备的催化剂,在反应温度60℃、相对湿度19%、氧含量为1.0%(φ)、气态空速5 000 h-1、COS质量浓度1.6 mg/L、CS2质量浓度0.1 mg/L时具有较高的同时水解COS和CS_2的活性;COS和CS_2同时水解转化率最高,100%转化率分别持续630 min和570 min。

负载氧化物的羊毛活性炭对模拟染料废水吸附效果

为提升羊毛活性炭的吸附脱色能力,利用Fe(NO3)3、Cu(NO3)2作浸渍液制备了负载不同种类金属氧化物的羊毛活性炭,借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射及比表面积实验表征负载金属氧化物羊毛活性炭的负载效果,利用紫外分光光度计分析羊毛活性炭负载氧化物对模拟染料废水的吸附特性,然后探索分析负载工艺对负载铁氧化物羊毛活性炭吸附性能的影响规律。研究结果表明:羊毛负载氧化铁和氧化铜活性炭能很好地提升羊毛活性炭的吸附脱色效果,羊毛活性炭负载铁氧化物比负载铜氧化物的吸附脱色效果好;浸渍液Fe(NO3)3浓度为0.2~0.25 mol/L,负载煅烧时间为2 h,煅烧温度为400℃时,负载铁氧化物羊毛活性炭的吸附脱色率最好。

活性炭负载铈催化剂的制备及其催化性能

采用浸渍法以活性炭(AC)为载体负载CeO2制备了Ce/AC催化剂,考察了AC材质和Ce负载量(Ce与AC的质量比,下同)对Ce/AC催化剂催化臭氧氧化邻苯二甲酸二甲酯(DMP)效果的影响。实验结果表明,以椰壳AC为载体的催化剂催化性能好,Ce的最佳负载量为0.2%。Ce/AC催化剂催化臭氧氧化DMP60min后,DMP去除率达99%,TOC去除率达68%;Ce/AC催化剂催化臭氧氧化对氯苯甲酸(p-CBA)60min后,p-CBA去除率达94%,TOC去除率达64%,均明显好于以AC为催化剂催化臭氧氧化和单独臭氧氧化效果。吸附动态实验结果表明,Ce/AC催化剂具有较好的稳定性,反应780min后DMP去除率稳定在71%左右。

Fe^(2+)/活性炭非均相Fenton试剂氧化法降解苯酚

采用Fe2+/活性炭非均相Fenton试剂催化处理高浓度模拟苯酚废水。以体积分数为40%的硫酸对颗粒活性炭进行预处理后加入质量分数为10%的硫酸亚铁溶液,制备Fe2+/活性炭。在非均相Fenton试剂氧化体系中,Fe2+/活性炭初次使用时,苯酚去除率为92%;连续重复使用5次,苯酚去除率仍可达53%。

活性炭吸附法脱除VOCs的研究进展

吸附法是控制挥发性有机物(VOCs)对环境造成污染的有效手段。综述了活性炭吸附法在控制VOCs污染方面的研究进展,特别是活性炭的表面改性技术及改性活性炭在治理VOCs方面的研究成果。

低压合成甲醇反应中CuO-ZnO-ZrO2催化剂性能的研究

研究了CuO-ZnO-ZrO_2催化剂在CO_2加H_2合成甲醇反应中的催化活性。运用TPR、XRD、BET、XPS、IR等测试技术对ZrO_2的作用、催化剂的性能及反应的中间物种进行了深入探讨。ZrO_2的加入有助于提高活性组分的分散度和增加催化剂表面积。加入适量ZrO_2可大大提高催化剂活性和甲醇选择性。ZrO_2含量和焙烧温度直接影响着CuO分布和催化剂活性。研究发现,Cu^0与ZnO共同构成反应的活性中心,且反应过程中,催化剂表面有M—OH等中间物种的生成,认为是合成甲醇反应的中间物种。作者还对反应机理进行了进一步探讨。

陕北中低温煤焦油提酚工艺废水的处理

为了确定通过浸渍法制备的载铜活性炭的焙烧温度,并了解其催化氧化的处理效果,利用热重-红外光谱联机分析方法对载铜活性炭(Cu-AC)前驱物Cu(NO3)2/AC进行分析,确定Cu-AC的最佳焙烧温度为700℃。并以自制的Cu-AC为催化剂,H2O2为氧化剂,在m(H2O2)∶m(COD)=1.4,m(Cu-AC)∶m(H2O2)=1.5条件下,对中低温煤焦油提酚废水进行催化湿式过氧化法处理,COD去除率达到91.8%,取得了良好效果。

载铜活性炭处理含氰废水的试验研究

利用硫酸铜浸渍活性炭使其负载Cu2+,并对载铜活性炭处理含氰废水进行了试验研究。试验考察了载铜活性炭吸附—催化氧化氰化物的影响因素并确定其相应的最佳条件。结果表明,载铜活性炭对氰化物的去除率约比原活性炭高30%,氧气的补给也可大大改善其降氰效果。废水的pH为8左右,吸附时间为7h,氰化物的去除效果最佳。在其最佳条件下,当载铜活性炭投加量达12g/L时,含氰废水中的总氰去除率可达90%以上。

颗粒活性炭负载锰氧化物对染料的吸附

本研究以亚甲基蓝和刚果红两种不同种类的染料作为吸附质,通过静态吸附实验,考察了载锰颗粒活性炭对它们的吸附行为。与传统活性炭相比,载锰后的颗粒活性炭显著提高了对亚甲基蓝和刚果红两种染料的吸附容量,具有更优异的吸附性能,Langmuir方程对吸附等温线进行了较好的拟合。

酸化处理的活性碳纤维负载氧化镧催化还原NO

采用浸渍法制备了负载 La_2O_3的经 HNO_3活化的活性碳纤维(La_2O_3/HNO_3/ACF)。研究了 La_2O_3/HNO_3/ACF 对 NO 的催化活性,研究结果表明:La_2O_3/HNO_3/ACF 的低温催化活性远低于 La_2O_3/ACF 和 HNO_3/ACF;随反应温度升高,La_2O_3/HNO_3/ACF 对 NO 的去除率湿著提高。La_2O_3/HNO_3/ACF 的高温(350℃以上)催化活性很高,优于 La_2O_3/ACF 等其他催化剂,且催化活性稳定性很好。La_2O_3负载量影响 La_2O_3/HNO_3/ACF 的催化活性,18%La_2O_3/HNO_3/ACF 的高温催化活性和活性稳定性最佳,催化活性维持在10 h 以上。催化剂的扫描电忆显微镜和 X 射线衍射分析结果表明,负载的 La_2O_3多以非晶状态存在于催化剂的表面和内部的孔隙中。

活性炭搭载TiO_2降解溴化乙锭的试验研究

不同光源、光照时间、催化剂的用量和溶液的pH来分析降解溴化乙锭(EB)的效率,同时比较了纳米TiO2降解EB、掺杂Fe3+的TiO2降解EB和负载活性炭的TiO2降解EB的效率.实验结果表明:TiO2对EB的降解具有较好的效果.而在制备TiO2催化剂的时候,将TiO2负载到活性炭上对EB的降解效果最好,而且便于催化剂的回收.对于20 mL,1μg/mL的EB溶液,用60mgTiO2/AC作为催化剂、溶液pH=9.6、在紫外灯下照射2.5h,能达到最佳的降解效果.

γ-Al_2O_3负载Au催化剂的制备及其催化CO氧化反应研究

以γ-Al2O3为载体,采用沉积-沉淀法制备出不同Au负载量的系列Au-γ-Al2O3催化剂,利用X射线衍射仪(XRD)对其结构进行了表征,并在实验室小型固定床反应器上对其催化CO氧化反应活性进行了考察。结果表明,在Au负载量小于3%时,Au可很好地分散在载体表面,随着其负载量的增大,Au粒子会发生聚集;沉积-沉淀反应时反应液的最佳pH值为8.0;在一定范围内增加Au负载量,可使催化剂的催化活性显著增强,但当该值大于3%后,反而会对催化活性不利;水蒸气对失活Au-γ-Al2O3催化剂有明显的再生作用,再生后催化剂的活性基本得到恢复,可使CO氧化反应O2转化率大于80%。

炭化活化条件对Cu/AC表面Cu价态及其催化降解苯酚的影响

采用前体浸渍法研制了生物质基载铜活性炭催化剂(Cu/AC),利用N2-吸附脱附、X射线光电子能谱等技术对Cu/AC性质进行了表征,在固定床反应器中研究了不同炭化活化条件所得Cu/AC催化湿式氧化降解苯酚性能。结果表明:Cu/AC表面Cu物种以Cu^2+和(Cu^++Cu^0)共存。随着制备Cu/AC炭化温度的升高,炭化过程中产生更多的挥发分,促进Cu^2+还原为Cu^+和Cu^0,(Cu^++Cu^0)含量增大,Cu/AC降解苯酚催化活性逐渐升高;随着炭化时间延长,(Cu^++Cu^0)含量下降,Cu2O、CuO较好地并入载体使晶格氧含量增加,催化活性先升高后下降;随着活化温度升高和活化时间延长,Cu/AC比表面积达到1096.1m2/g并有大量微孔生成,大量含氧官能团分解将炭化过程中还原生成的(Cu^++Cu^0)氧化为Cu^2+,晶格氧含量增加,催化活性随着活化温度的升高而升高,随着活化时间的延长先升高后下降。催化湿式氧化降解苯酚过程中,Cu/AC具有良好的稳定性和低的Cu离子浸出浓度。Cu/AC的最优制备条件为炭化温度800℃,炭化时间2h,活化温度880℃,活化时间为2h,所得Cu/AC在反应8.5h时实现98.5%的苯酚转化率和91.1%的COD转化率。

载锆颗粒活性炭吸附去除水溶液中的硫酸根离子

制备负载氧化锆的颗粒活性炭(Zr-GAC),以吸附水溶液中的硫酸根离子。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积测定等方法对Zr-GAC进行表征。结果表明,Zr-GAC具有多孔的表面积,其上具有许多由氧化锆组成的团聚体。XPS分析证实,吸附剂表面存在大量的锆和羟基,氧化锆改性后的活性炭比表面积减小。采用间歇吸附实验研究了pH值对硫酸盐吸附的影响,在pH值小于10时,吸附效果较好。吸附等温线的模拟分析表明,Dubinin-Radushkevich(D-R)方程比Langmuir模型具有更好的拟合性,由D-R方程确定的在中性水溶液最大吸附量为70.14mg/g,远高于原GAC(8.9mg/g)。需要注意的是,D-R方程在测定溶液吸附的吸附能时可能存在问题,值得进一步研究。动力学研究表明,硫酸根在Zr-GAC上的吸附速度较快,并遵循准二级动力学方程。此外,温度的升高在一定程度上可能利于硫酸盐的吸附。Zr-GAC具有很好的吸附水溶液中硫酸根离子的潜力,特别是其吸附容量约为载锆生物炭吸附剂的两倍,pH值的适用范围更广。

微波辅助活性炭负载氧化亚铜可见光催化剂制备及应用

以Cu SO4为铜源,Na2SO3和葡萄糖为共还原剂,在p H5的HAc-Na Ac缓冲溶液中,使用微波辐射法一步、绿色、快速合成活性炭负载氧化亚铜(Cu2O/AC)可见光响应光催化剂.利用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪以及X-射线光电子能谱仪对制备的Cu2O/AC进行表征,结果表明,制备的Cu2O为纯相,并呈放射状花型形貌.催化剂光催化罗丹明B降解效率在不外加任何氧化剂条件下,利用溶液中的自然溶解氧,反应2.5 h其降解率可达到62.5%,在有微量氧化剂H2O2存在下,30 min即可基本降解完全,且负载型催化剂可非常方便地回收、多次重复使用,符合清洁生产的绿色化发展方向.

载锆活性炭吸附水中对硝基苯酚和磷的研究

为了研究能有效同步去除水中有机、无机污染物的吸附剂,通过前驱体原位沉积法在活性炭表面负载锆氧化物制备得到复合吸附剂载锆活性炭,并对其去除水中对硝基苯酚(PNP)和磷的性能进行评价。结果表明:载锆活性炭对PNP和磷的吸附效果优于未改性活性炭;Langmuir吸附等温模型均能很好地描述载锆活性炭对两种污染物的吸附过程;载锆活性炭对PNP和磷的吸附过程分别符合准二级动力学模型和准一级动力学模型;离子强度对载锆活性炭的吸附磷能力影响不大,说明载锆活性炭对磷具有较好的吸附选择性。PNP和磷共存时,载锆活性炭依然有较好的吸附性能,表明该复合吸附剂可用于同步去除水中的有机、无机污染物。使用5%(质量分数)氯化钠溶液和5%(质量分数)氢氧化钠溶液可对吸附饱和的载锆活性炭进行再生,通过多次循环实验后脱附率较高且稳定,说明载锆活性炭具有良好的再生潜能。

臭氧氧化工艺深度处理吡啶废水

采用粉末活性炭为催化剂,构建载锰活性炭臭氧催化氧化反应器,研究了臭氧催化氧化工艺对吡啶废水为深度处理的效能,考查了臭氧效率、催化剂投加量、pH及催化氧化时间对吡啶废水COD和总氮去除率的影响.结果表明:在催化剂用量为60 g/L,臭氧用量在80 mg/L,pH=10.0,催化臭氧氧化停留时间40 min的实验条件下,吡啶废水经过深度处理后,出水COD为49 mg/L,去除率达到65%,出水COD达到国家排放标准(GB 18918-2002)的一级A标准.载锰活性炭臭氧催化氧化工艺,为吡啶废水深度处理提供了有效的技术方案.

载锆活性炭在处置富营养污染水源中的应用研究

我国众多河流出现水体富营养化问题,导致河流水生态失衡,严重威胁水环境安全。本文提出一种利用氧氯化锆制备载锆活性炭吸附剂的新型水体除磷方法,并基于室内试验验证了该方法的可行性和高效性。研究发现载锆活性炭吸附剂对水体中磷元素的最大吸附量为2.25mg/g,对应pH值为2-3之间。载锆活性炭吸附剂的回收利用价值较高,在5%氢氧化钠溶液种脱附率可达93.15%。研究成果为解决我国河流水体富营养化问题提供了一定的指导作用。