CoFe_(2)O_(4)-Al_(2)O_(3)复合材料的制备及其在含日落黄废水处理中的应用

制备了铁酸钴-氧化铝(CoFe_(2)O_(4)-Al_(2)O_(3))复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积和孔径分析仪对多孔CoFe_(2)O_(4)-Al_(2)O_(3)复合材料的物相和形貌进行了分析.利用制备的CoFe_(2)O_(4)-Al_(2)O_(3)复合材料活化过硫酸氢钾(PMS)来降解废水溶液中的日落黄(SY),通过研究CoFe_(2)O_(4)-Al_(2)O_(3)材料制备过程中Co^(2+),Fe^(3+)和Al^(3+)的物质的量之比、煅烧温度和时长对材料催化性能的影响,发现Co^(2+),Fe^(3+)和Al^(3+)的最佳物质的量之比为1∶2∶12,最佳煅烧温度为400℃和最佳煅烧时长为3 h.对采用在最优条件下制得的CoFe_(2)O_(4)-Al_(2)O_(3)复合材料作为催化剂,PMS氧化降解含日落黄废水进行研究,考察了pH值、温度、不同体系、PMS用量、CoFe_(2)O_(4)-Al_(2)O_(3)材料用量和一些阴离子对日落黄降解的影响.结果表明:在pH=7,温度为55℃条件下,用0.1 g催化剂和0.125 g PMS能使100 mL质量浓度为0.6 g·L^(-1)的日落黄溶液在30 min内降解率达到99.5%.同时,碳酸氢根负离子(HCO3-)和硝酸根负离子(NO_(3)^(-))的加入抑制了日落黄的降解,而Cl^(-)则能促进日落黄的降解.此外,在进行4次循环使用后,CoFe_(2)O_(4)-Al_(2)O_(3)仍表现出很好的催化性能,日落黄去除效果仍能达到90%以上.

磁性Fe_(3)O_(4)/Mg-藻渣生物炭复合材料活化过硫酸盐处理甲基橙染料废水的应用

目的:探究不同条件下磁性Fe_(3)O_(4)/Mg-藻渣生物炭复合材料活化过硫酸氢钾对甲基橙染料废水的处理能力。方法:通过甲基橙溶液模拟染料废水,研究不同试验条件下(初始pH、甲基橙初始浓度、复合材料投加量、过硫酸氢钾投加量)磁性Fe_(3)O_(4)/Mg-藻渣生物炭复合材料活化过硫酸氢钾处理甲基橙染料废水的效果。结果:酸性条件下甲基橙染料废水降解速率随pH增大而减小,碱性环境下随pH增大而增大;甲基橙染料废水的去除效果与甲基橙初始浓度呈反比,与过硫酸氢钾的投加量呈正比;一定条件下增加复合材料投加量能提升对甲基橙的去除效果。结论:磁性藻渣生物炭复合材料活化过硫酸氢钾氧化甲基橙染料废水具有优异的性能,可作为一种高效的去除方法应用于染料废水处理领域。

Selective Oxidation of PM over Li Doped Potassium Titanate Catalysts

K2Ti2O5 and LixK2-xTi2O5 samples with varying K contents (x=0.125, 0.15, 0.3), targeted on removal of two main environmental pollutants: PM and NOx, were synthesized by the solid state method using TiO2, KNO3 and LiOH·H2O as starting materials and were characterized by X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, and BET. The catalytic activity of titanate catalysts on PM oxidation was evaluated using the temperature programmed oxidation (TPO) method. The test results showed that the perovskite structure of K2Ti2O5 was still retained after doping a small amount of Li, and the catalytic performance of LixK2-xTi2O5 had been improved significantly compared with that of K2Ti2O5. Li0.15K1.85Ti2O5 catalyst had the highest catalytic activity with an ignition temperature of 210 ℃ and a peak temperature of 290 ℃. The catalytic activity of both K2Ti2O5 and LixK2-xTi2O5 under intimate contact was higher than that under loose contact. When the exhaust gas flow rate was around 100 mL/min, the catalyst samples showed a highest activity. The Li doped K2Ti2O5 could be an excellent candidate for PM oxidation due to its high oxidation activity, water stability, resistance to sulfur poisoning and economical advantages.

NH_(2)-MIL-53(Fe)/PMS类Fenton体系对诺氟沙星降解的探讨

基于金属有机骨架化合物(MOFs)具有较高比表面积、较高孔隙率、结构可调和可功能化的特点,以2-氨基对苯二甲酸和N,N二甲基甲酰胺(DMF)为有机配体、Fe为中心金属,采用水热法合成了金属有机骨架材料NH_(2)-MIL-53(Fe),使用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)测试手段,对NH_(2)-MIL-53(Fe)材料样品的形貌、结构、组成进行了表征,研究了NH_(2)-MIL-53(Fe)为催化剂、过硫酸氢钾(PMS)为氧化剂对抗生素诺氟沙星(NOR)的降解。结果表明,在PMS投加量为0.2 g/L、催化剂投加量为0.3 g/L、初始pH值为6、温度为30℃时,该体系对初始质量浓度为10 mg/L的NOR的降解率达到85.10%,此时的NOR矿化率为52.33%。本试验采用的NH_(2)-MIL-53(Fe)/PMS非均相类Fenton解决了传统Fenton体系中反应pH范围窄、铁泥多、难处理、催化剂不易回收的难题,为降解抗生素的研究提供了新的途径,具有一定的发展前景,为工业降解抗生素提供了新思路,具有工业应用价值。

柠檬酸型低共熔溶剂的合成及其在氧化脱硫中的应用

以柠檬酸和氯化胆碱为原料合成柠檬酸型低共熔溶剂,通过红外光谱和氢谱确定了低共熔溶剂中存在氢键作用。以低共熔溶剂为萃取剂、过硫酸氢钾为氧化剂,脱除模拟油中的硫化物。对低共熔溶剂中水的质量、氧化剂的质量、n(ChCl)/n(CA)、反应温度和不同硫化物的影响进行考察,并确定了最佳反应条件。结果表明,在模拟油体积为5 mL、n(ChCl)/n(CA)=1.0∶0.5、低共熔溶剂体积为2.0 mL、反应温度为30℃、过硫酸氢钾溶液质量为0.6 g、水的质量为0.4 g的条件下,模拟油中的二苯并噻吩(DBT)脱除率为98.50%。低共熔溶剂经过5次重复回收利用后,DBT脱除率仍在95.00%以上。

硫酸氢钾对土壤细颗粒中重金属淋洗去除作用

重金属污染土壤水洗后细颗粒(粒径<75μm)的处理与处置是目前较为关注的问题。采用硫酸氢钾(KHSO_(4))对重金属Pb、Zn、Cd含量分别超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)限值0.2、1.6、43倍的土壤细颗粒进行淋洗去除实验,考查了淋洗时间、固液比、淋洗温度和淋洗剂浓度对土壤细颗粒中重金属淋洗去除效果的影响。结果表明:随着淋洗时间由5 min升高到720 min、固液比由1∶5(g/mL)降低到1∶20(g/mL)和温度由5℃升高到45℃,土壤细颗粒中Pb、Zn、Cd的去除率分别增加0.7、1.1、1.2倍,2.6、0.8、0.5倍和0.6、0.6、0.1倍;另外,随着KHSO_(4)溶液浓度的提高,对土壤细颗粒中Zn和Cd的去除率均逐渐提高,Pb的去除率在KHSO_(4)溶液浓度为0.5 mol/L时达到最大,而在KHSO_(4)溶液浓度为0.5~1 mol/L时Pb的去除率逐渐降低,这可能是由于SO_(4)^(2-)与Pb^(2+)生成了PbSO_(4)沉淀;KHSO_(4)对土壤细颗粒中不同形态重金属的去除效果依次为可交换态>可还原态>可氧化态>残渣态;淋洗后土壤细颗粒中全钾含量上升,没有SO_(4)2-的残留。

ZIFs-Co@AC材料催化活化过硫酸盐去除碱性品红的研究

采用微量热解法将类沸石型咪唑啉盐骨架负载在活性炭上制备成ZIFs型催化材料(ZIFs-Co@AC),通过催化活化过硫酸盐产生的硫酸根自由基对碱性品红进行催化去除。实验探究了溶液pH值、ZIFs-Co@AC投加量、过硫酸氢钾(PMS)投加量、温度、碱性品红初始浓度对去除率的影响。结果表明,ZIFs-Co@AC有较好的将PMS活化成硫酸根自由基的催化活性,从而碱性品红能够很好地被去除。当碱性品红染料初始质量浓度为120 mg/L,ZIFs-Co@AC投加量为50 mg、PMS投加量为30 mg、pH值为5.4时,25℃反应40 min后碱性品红的去除率达99.75%。

过硫酸氢钾复合物粉的配方研究

目的:研究优化过硫酸氢钾复合物粉的处方配比。方法:通过单因素考察实验,以溶液中有效氯含量及有效氯的稳定性作为考察指标,筛选出过硫酸氢钾复合物粉的最优处方配比,并对优化后的过硫酸氢钾复合物粉进行性质评价。结果:当过硫酸氢钾复合物粉中分别含过硫酸氢钾复合物54.6%、氨基磺酸3.8%、十二烷基苯磺酸钠8.7%、氯化钠2.7%、DL-苹果酸4.9%、六偏磷酸钠14.2%、柠檬酸钠9.3%、无水氯化镁1.6%时,有效氯含量高于10%,且稳定性最佳。结论:经处方优化所得的过硫酸氢钾复合物粉,其溶解度、pH值、有效氯含量均符合兽药典质量标准,且其溶液有效氯的稳定性可维持1~2 d。

硫酸氢钾催化合成氯乙酸异丙酯

以自制的硫酸氢钾为催化剂合成了氯乙酸异丙酯 ,最高产率为 87.4%。该反应操作简单 ,催化剂价廉易得 ,不溶于反应体系 ,可过滤回收 ,重复使用 ,产率几乎不变。

硫酸氢钾催化合成尼泊金丁酯

采用KHSO4为催化剂合成了尼泊金丁酯,考察了催化剂用量、正丁醇与对羟基苯甲酸摩尔比、反应时间、催化剂重复使用次数及带水剂等因素对收率的影响。结果表明:KHSO4具有催化活性高,易分离回收,重复使用性良好等优势。最佳反应条件为:正丁醇与对羟基苯甲酸摩尔比为3∶1,催化剂用量3g,反应时间3h,收率92.9%。

硫酸氢钾催化合成环己烯

研究了硫酸氢钾催化环己醇脱水制备环己烯的反应,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间对脱水反应的影响。结果表明:在催化剂用量为环己醇质量的15%,油浴温度180～190℃,反应2 5h,环己烯产率达75 6%,纯度为97 1%,催化剂可重复使用。

柠檬酸三辛酯的催化合成研究

以柠檬酸和异辛醇为原料,无机盐硫酸氢钾为催化剂,非均相酯化反应生成柠檬酸三辛酯(TOC),考察了原料配比、反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对合成反应的影响。实验表明,该无机盐催化剂具有较高的催化活性,其最佳工艺条件为:n(异辛醇)∶n(柠檬酸)=5.0,催化剂用量为反应物总质量的3%,150℃条件下反应2 h,酯化率达到96%以上;而且硫酸氢钾有较好的重复使用性,使用6次后酯化率仍达90.85%,且便于与产物分离,回收利用效果好,对设备腐蚀和环境污染都较小。

硫酸氢钾沉淀分离—2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚光度法测定矿石中铅

2-（5-溴-2-吡啶偶氮）-5-二乙氨基苯酚（5-Br-PADAP）光度法应用于矿石中铅的测定时，Cu、Zn、Fe、Ni、Bi、Mn、Cd、Co、V、Ti、Nb和Ta等多种元素的干扰不容忽视。针对这一问题，实验提出了采用KHS04沉淀法对样品进行前处理，5-Br-PADAP光度法测定矿石中Pb的方法。实验表明，采用盐酸-硝酸体系溶解矿石后，加入1OmL200g／LKHS04溶液，放置2Omin后即可见样品中的铅沉淀完全从而与上述离子分离；将沉淀过滤后，采用pH5．6的HAc-NaAc缓冲溶液溶解沉淀，可使K2S04·PbS04复盐沉淀溶解，从而与Ba、W、Sr和Ca等元素分离。在样品溶液中依次加入0．4mLpH9．3H3B03-KCl-NaOH缓冲溶液、O．4mL饱和KI溶液、O．4mL1O％（V：V）TrionX-100溶液、1．0mLO．03g／L5-Br-PADAP乙醇溶液，于1crn比色皿中，在波长558nm处进行测定，Pb质量浓度在O．O2～2肚g／mL范围内符合比尔定律，线性回归方程的相关系数为0．998。方法检出限为O．02肚g／mL。采用实验方法分别对铅矿、锌矿、铅锌矿标准物质中的Pb进行分析，测得结果与认定值基本一致，相对标准偏差（RSD，n=11）为2．3％～5．8％。

硫酸氢钾催化合成草酸二丁酯

以硫酸氢钾为催化剂,环己烷为带水剂,对草酸与正丁醇之间的酯化反应进行了研究,考察了醇酸物质的量比、催化剂用量、带水剂加入量、反应时间对草酸二丁酯收率的影响。结果表明,硫酸氢钾有着良好的催化活性,在草酸用量0.1 mol,n(正丁醇)∶n(草酸)=3.0∶1,催化剂用量为反应物总质量的1.0%,环己烷用量16 mL,回流反应30 min条件下,草酸二丁酯收率可达82.8%,催化剂重复使用6次仍保持较高活性。

单过硫酸氢钾复合盐对剩余污泥厌氧发酵的影响

为了研究单过硫酸氢钾复合盐（PMS）对剩余污泥厌氧发酵的影响,将不同剂量的PMS投加至剩余污泥厌氧发酵系统中,分析污泥溶液化率、污泥分解率、可挥发性脂肪酸（SCFAs）、蛋白质和多糖、水解酶、发酵污泥毛细吸水时间（CST）及可挥发性悬浮固体浓度（MVLSS）等指标.研究发现,在污泥中投入适量的PMS能够有效地促进污泥水解酸化,提高污泥减量率.结果表明,当PMS为0.04~0.08 mg/mg时污泥发酵性能最佳,水解酸化性能相近.当PMS大于0.08mg/mg时,污泥发酵性能下降,且该条件下药剂消耗成本较高,不利于发酵系统运行.研究同时发现,PMS能够显著提高SCFAs中乙酸的比例,乙酸比例最高可达到75.55%,同时降低丙酸比例,丙酸比例最低可达到0.92%.

硫酸氢钾催化合成正丁酸异戊酯的研究

以硫酸氢钾为催化剂,正丁酸和异戊醇为原料合成了正丁酸异戊酯。考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应时间及催化剂重复使用性等因素对收率的影响。结果表明:硫酸氢钾是高效、经济且环境友好的酯化催化剂,具有工业化前景。适宜反应条件为:正丁酸0.15mol,醇酸物质的量比1.50,催化剂1.50g,反应时间40min,收率82.2%。

微波辐射硫酸氢钾催化柠檬酸三丁酯的合成研究

以KHSO4.H2O为催化剂,在微波辐射条件下,柠檬酸与正丁醇酯化合成柠檬酸三丁酯进行了研究。考察了微波辐射(功率700W)占空周期、催化剂KHSO4用量和醇酸摩尔比对柠檬酸三丁酯转化率的影响。实验结果表明:微波辐射醇酸摩尔比4:1,催化剂的反应物总质量的1.5%(质量百分比),反应时间25min,酯化率可达94.54%。

丁酸苄酯的催化合成

以硫酸氢钾为催化剂,丁酸和苄醇为原料合成丁酸苄酯。考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、带水剂种类、反应时间等因素对收率的影响。该催化剂具有价廉易得,催化活性好,工艺流程简单,操作方便,不腐蚀设备,无环境污染等优点,适宜反应条件下收率可达91.87%。表明硫酸氢钾是合成丁酸苄酯的高效、经济且环境友好的催化剂,具有工业化应用前景。

硫酸氢钾催化合成丙酸苄酯的研究

用硫酸氢钾催化苯甲醇与丙酸的酯化反应合成了丙酸苄酯 .研究结果表明 :硫酸氢钾具有较高的催化活性 .考察了催化剂用量、苯甲醇与丙酸摩尔比、反应时间、反应温度和带水剂环己烷用量对丙酸苄酯收率的影响 .在典型反应条件下 ,丙酸苄酯的收率可以达到 79.3 % .该催化剂易于回收且可重复使用 ,具有良好的活性及稳定性 。

氯乙酸异丙酯复合催化合成研究

以氯乙酸与异丙醇为原料,采用结晶硫酸高铈/硫酸氢钾复合催化剂,催化合成氯乙酸异丙酯。研究了不同助催化剂、催化剂配比和用量对其合成反应的影响,优化了醇酸比、催化剂用量、反应时间等反应条件,并且考察了复合催化剂的重复使用性。结果表明,以结晶硫酸高铈/硫酸氢钾为复合催化剂的效果最好,其最适宜反应条件为:n(醇)/n(酸)为1.35,m(硫酸高铈)/m(硫酸氢钾)为2,n(硫酸高铈)/n(氯乙酸)为0.011,反应时间3 h,酯化率可达92.1%。