改性Al_2O_3催化材料制备及对亚甲基蓝微波降解性能研究

印染废水主要含有染料等难降解的有机物,由于其色度和有机物浓度高,对环境污染较大,因此在排放前需进行降解脱色处理。催化氧化法是处理高浓度难降解有机废水有效的方法,通过共沉淀法制取Cu-Al2O3催化剂,并运用非均相催化氧化法,以亚甲基蓝为目标降解物,在微波条件下评价Cu-Al2O3催化剂的催化性能。分别考察了催化剂用量、H2O2浓度、微波强度以及溶液pH值4个反应条件对降解效果的影响,用紫外分光光度计测定实验前后亚甲基蓝的吸光度,最后用脱出率表征降解指标。通过实验结果对比,并从节约药品考虑,优化出最佳实验条件为,催化剂用量0.2g;H2O2浓度为0.4%;微波功率为中低火(150W);溶液pH<7。

微波催化氧化联用技术处理敌百虫农药废水

采用微波催化氧化联用技术处理敌百虫农药废水,分别讨论废水酸度、微波加热功率和微波处理时间对废水化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除率的影响.结果表明:当废水pH为1、双氧水加入量为4 mL.L-1、活性炭加入量为8 g.L-1、微波加热功率为350 W、微波处理时间为5 min时,COD去除率为92.18%.动力学研究表明,在最佳条件下反应的表观过程近似符合一级反应规律,其动力学方程为ln(0ρ/ρ)=0.177 6t+0.027 9,速率常数k=0.177 6 min-1,相关系数为0.974 7,半衰期t1/2=3.902 min.

有机污染土壤微波修复技术中吸波剂的研究进展

土壤颗粒介电系数小,在微波修复过程中难以将微波能高效地转化为热能,使得有机污染土壤很难达到较为理想的修复温度,导致污染物去除效率较低。通过加入吸波剂可改善污染土壤整体吸波性能,在吸波剂“热点”效应作用下,污染土壤的升温速率和修复终温均得到显著改善,明显提高了污染土壤中有机污染物的去除效率。此外,某些具有氧化或催化作用的吸波剂也可降解污染土壤中的有机污染物,有利于有机污染物的去除。本文以适用于微波修复有机污染土壤的吸波剂为研究对象,总结了吸波剂的作用、种类和选择依据,阐述了现有微波修复的工业应用和存在的问题,提出了吸波剂的未来研究方向,以期为微波修复土壤技术的推广和应用提供有益的参考。

微波辅助催化湿式氧化技术降解高浓度苯酚废水

以纳米CuO为催化剂,采用微波辅助催化湿式过氧化氢氧化方法对高浓度苯酚废水(1000mg/L)进行降解处理,并与传统的催化湿式过氧化氢氧化技术进行比较,研究了微波强化作用对该技术的处理工艺条件、降解效率及机制的影响。结果表明,在微波的辅助作用下,当温度仅为60℃、压力为0.3MPa时,催化湿式氧化反应15.0min,苯酚废水的TOC去除率即达到90.8%。这表明微波促使催化湿式氧化反应可以在温和的条件下实现,而且效率高、速率快。进一步的降解机制研究发现,在微波的作用下,苯酚于2.0min内完全氧化转化,主要发生直接开环反应,生成短链羧酸,所经历氧化过程更为简单。

微波诱导Fe3O4/AC催化氧化降解邻苯二甲酸二甲酯

为了有效地提高活性炭在微波场中的催化活性和分离性,采用化学共沉淀法制备了磁性四氧化三铁/活性炭(Fe3O4/AC)催化剂,并结合微波辐射技术用于催化氧化降解水中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)。利用BET、扫描电镜/能谱(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)等手段对催化剂的微观结构、形貌和磁性能进行了表征。研究了不同反应体系对DMP的降解率及反应动力学的影响,探讨了催化剂用量、微波辐射功率和溶液初始pH等因素对微波诱导Fe3O4/AC催化氧化降解DMP的影响,考察了催化剂的重复使用性能。结果表明,所制备的铁氧化物主要以Fe3O4为主,并已成功负载于活性炭上。Fe3O4/AC具有超顺磁性,饱和磁化强度为21.2emu/g,可通过外加磁场作用快速地从溶液中分离出来。微波诱导催化反应体系对DMP的降解率大于单独吸附或单纯微波辐射反应体系,且反应速率均符合一级反应动力学。催化剂用量越多,降解率越高;微波辐射功率的增加可以提高降解效率;溶液初始p H对DMP的降解率影响非常显著,随着pH的增大,降解率明显提高。Fe3O4/AC具备良好的催化活性及稳定性,循环使用5次后DMP的降解率仍保持在83.5%。通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析,推断DMP在微波诱导Fe3O4/AC催化体系中的降解主要包括水解、异构化、羟基化、甲酸甲酯基的脱落和苯环三取代及苯环开环等5个途径。

微波催化氧化技术在废水处理中的应用

工业废水微波催化氧化技术是将废水和氧化剂混合后送入微波场中,在微波的作用下使废水中的高浓度有机污染物快速发生氧化还原反应,并使之转化为小分子物质,进而氧化为二氧化碳和水,从而达到净化废水的目的。工业废水微波催化氧化的关键技术有:氧化过程的控制和氧化剂的选择;设计、制造工业废水微波催化氧化处理装置;自动控制系统设计实施;工业废水微波催化氧化工艺技术。

微波/H_2O_2协同降解苯胺废水的研究

采用微波催化氧化处理模拟苯胺废水。实验结果表明,在微波、H2O2及微波-H2O23个条件下,苯胺降解都是先增大后趋于平衡。微波达到平衡时降解率为31.22%,H2O2条件下降解率为21.98%,微波-H2O2条件下降解率为46.36%,说明微波与H2O2两者之间有很好的协同作用。对反应机理进行了初步的分析。

微波催化剂CuO/AC微波催化氧化降解废水中的苯酚

通过浸渍法制备了CuO/AC作为微波催化剂,并采用XRD、FT-IR进行表征分析。考察了CuO担载量,微波催化剂用量、微波功率、辐照时间、pH值等因素对苯酚废水去除率的影响。结果表明,在微波功率600 W条件下,使用3 g CuO担载量0.5%的CuO/AC催化剂处理100 m L初始浓度为500 mg/L的苯酚模拟废水,反应18 min,去除率可达99.42%,相应TOC去除率为90.4%。通过添加不同氧化基团清除剂的实验发现,反应过程中产生了羟基自由基(·OH)。而添加大量H2O2或持续鼓入O2并不能有效提高苯酚的去除率。同时,还对微波催化氧化降解苯酚废水进行了动力学分析,发现其符合一级动力学方程模型,并得出表观速度常数随微波功率密度增加而增大的关系。