Monolithic Mesh-Type Fe-Pd/γ-Al₂O₃/Al Bifunctional Catalysts for Electro-Fenton Degradation of Rhodamine B

A novel Fe-Pd bifunctional catalyst supported on mesh-type γ-Al2O3/Al was prepared and applied in the degradation of Rhodamine B (RhB). The monolithic mesh-type Fe-Pd/γ-Al2O3/Al bifunctional catalyst could be separated from the solution directly and could synthesize H2O2 in situ. The characterization results showed that Fe could improve the dispersion of Pd0, and the electronic interactions between Pd and Fe could increase the Pd0 contents on the catalyst, which increased the productivity of H2O2. Furthermore, DFT calculations proved that the addition of Fe could inhibit the dissociation of O2 and promote the nondissociative hydrogenation of O2 on the surface of Fe-Pd/γ-Al2O3/Al, which resulted in the increasement of H2O2 selectivity. Finally, the in-situ synthesized H2O2 by Pd was furtherly decomposed in situ by Fe to generateOH radicals to degrade organic pollutants. Therefore, Fe-Pd/ γ-Al2O3/Al catalysts exhibited excellent catalytic activity in the in-situ synthesis of H2O2 and the degradation of RhB due to the synergistic effects between Pd and Fe on the catalyst. It provided a new idea for the design of bifunctional electro-Fenton catalysts. Ten cycles of experiments showed that the catalytic activity of Fe-Pd/γ-Al2O3/Al catalyst could be maintained for a long time.

添加Fe-Al金属间化合物对12Cr-ODS铁素体合金氧化性能的影响

为了提升12Cr-ODS铁素体合金的抗氧化性能,本文通过同时添加Fe-Al合金粉末颗粒和Y2O3粉末颗粒,制备出一种新型的12Cr-ODS铁素体合金,并对其进行了氧化实验。通过X射线衍射(XRD)对氧化产物进行了分析;通过增重法对合金的氧化速率进行了计算;通过扫描电镜(SEM)对合金基体和氧化层进行了形貌和元素面分布分析。与只添加Y2O3粉末的合金相比,同时添加两种第二相颗粒的合金呈现出了协同效应,基体表面生成了Cr-O和Al2O3两种氧化膜,表现出了更好的抗氧化性能。

Fe^(3+)(Al^(3+))-EDTA-H_2O体系水解平衡的研究及应用

应用平衡原理和质量守恒原理对Fe3+(Al3+)-EDTA-H2O体系进行了分析和计算,并绘制了Fe3+(Al3+)-EDTA-H2O体系在标准状态下溶液中铁、铝的浓度与pH的关系曲线.分析结果表明,在该体系中通过控制EDTA含量和pH可将铝沉淀,而铁以配合物的形式存在溶液中,从而达到除铁的目的.采用该法可制得铁质量分数小于0.002%的高纯氧化铝.

Fe-Ce-Al复合氧化物催化H_(2)O_(2)氧化降解2,4-DCP

采用共沉淀法,制备了Fe-Ce-Al复合金属氧化物,实现了2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)污染物的高效氧化降解。利用XRD、SEM、BET等方法对材料进行了表征;考察了pH、温度、催化剂用量和H_(2)O_(2)用量等对2,4-DCP降解率和COD去除率的影响。结果表明,在pH=2~7、温度70℃、催化剂用量为4 g/L时,都可实现2,4-DCP的氧化降解;pH=4条件下,2,4-DCP完全氧化降解,COD去除率达到84.45%。催化剂可循环使用至少4次,循环使用4次后2,4-DCP降解率仍能达到82%,2,4-DCP的COD去除率远远高于传统均相芬顿氧化。

赤泥复合颗粒对Fe^(2+)和Mn^(2+)的吸附-聚沉性能

针对煤矿酸性废水中存在大量Fe^(2+)、Mn^(2+)和H+的污染问题,采用赤泥复合颗粒、脱碱复合颗粒及单独加碱对含Fe^(2+)和Mn^(2+)的煤矿酸性废水进行对比处理试验研究,并探讨了复合颗粒对Fe^(2+)和Mn^(2+)的去除机理。结果表明,赤泥复合颗粒释放总碱度为186.68 mg/g(以Ca CO3计),具有较强的p H值提升能力;复合颗粒通过吸附、沉淀、聚沉协同作用去除Fe^(2+)和Mn^(2+),且以沉淀作用为主,投加量为2 g/L时的去除率分别为83.26%和67.27%;复合颗粒对Fe^(2+)和Mn^(2+)的吸附均符合Freundlich吸附等温方程,倾向于多分子层吸附;赤泥复合颗粒既能降低酸度,又能吸附重金属离子,可作为处理含Fe^(2+)、Mn^(2+)煤矿酸性废水的优良吸附材料。

Fe(Ⅵ)/Fenton体系协同去除焦化废水中菲和氟离子

为考察Fe(Ⅵ)/Fenton体系对焦化废水中有机物和无机物的协同降解效果,选取典型三环类多环芳烃菲和氟离子为研究对象,采用荧光技术,考察不同pH条件下Fe(Ⅵ)对菲的氧化去除效果,以及在弱酸性条件下Fe(Ⅵ)/Fenton体系对菲、氟离子以及菲与氟离子的协同去除效果。结果表明,弱酸性条件下Fe(Ⅵ)对菲的去除率稍差于中性及碱性条件,但该条件下Fe(Ⅵ)/Fenton体系可提高菲的降解率至79%。任何pH条件下缓冲溶液均有利于Fe(Ⅵ)对菲的去除。Fe(Ⅵ)/Fenton体系可协同菲去除氟离子,氟离子去除率可达到39%。对菲的去除主要以氧化作用为主,对氟离子的去除主要以吸附作用为主,且Fenton试剂的用量少,过程中无需调节pH值。

化学除磷药剂中三价铁铝对生物系统污泥活性影响的研究

辅助化学除磷过程中以投加铁盐和铝盐为主,但化学药剂的投加会对生物处理系统产生潜在的影响。针对Fe3+、Al3+的投加对活性污泥呼吸速率(OUR)的影响展开研究,结果表明,对活性污泥呼吸速率的影响Al3+强于Fe3+,Al3+的投加对亚硝化细菌和异养菌的呼吸速率均存在抑制作用,对硝化细菌的抑制作用不明显。当Al3+的投加量达到10-3mol/L时,会对生化单元内微生物的活性产生较为明显的抑制作用。

废铝熔体中去除夹杂铁元素的工艺试验

开展了熔剂法去除废铝熔体中Fe元素的工艺试验。熔剂的组成为硼砂、硫磺和氯化锰（质量比2：1：1），加入量为1．0％-1．5％，并维持30min的条件下，

提钴铜萃余液中铁铝锰的深度脱除试验

本文对非洲某湿法氧化铜矿的铜萃余液中的铁、铝、锰等杂质离子进行了深度除杂研究。结果表明,采用CaO除杂-P204八级逆流萃取工艺,Mn的去除率可达91%以上,其他杂质脱除率均在95%以上,Co的保留率可达95%以上。CaO沉淀除杂最佳工艺条件:CaO加入量为1.0 g/30 mL(调制成70%浓度料浆),沉淀温度为室温,沉淀时间为10 min;P204萃取除杂最佳工艺条件:萃取温度为室温,萃取pH=2.5~3.0,萃取剂皂化率为40%,萃取剂浓度为10%,相比(O/A)1∶1,萃取时间10 min。

Al/C/Fe复合电极电絮凝法同时除氟除砷(Ⅴ)

为了同时去除地下水中的氟和砷,提出了Al/C/Fe复合电极电絮凝法和Al/C-Fe/C依次除氟砷法,并进行效果对比。研究了Al/C/Fe复合电极电絮凝法的影响因素,并对复合电极电絮凝产生的絮体进行了SEM-EDX分析。结果表明,Al/C/Fe复合电极电絮凝法对氟、砷的去除速率分别是Al/C-Fe/C依次除氟砷法的1.43倍和4.73倍;初始氟/砷浓度为4.0/1.0、4.0/0和0/1.0 mg/L 3种条件下,通过铝极板、铁极板的电流密度均为0.10 mA/cm2时,达到最好的除氟除砷效果,与初始氟/砷浓度无关。

原位中和法脱除锰冶金浸出液中铁铝新过程研究

在对前期已构建的溶液中铁铝成核和长大过程体系研究的基础上,开发了锰冶金过程硫酸锰浸出液原位中和脱除铁铝的新技术,同步脱除铁铝,将硫酸锰浸出液中的铝铁杂质由现行方法中的氢氧化铝和氢氧化铁直接转变成γ-AlOOH和α-FeOOH,替代现行工艺中采用的中和除铁铝方法,将渣中的锰带损由7%~8%降低到2%~3%,渣的过滤性能提高了50%。该方法没有大幅度改变现行工艺的各项条件,对于现行工业生产扰动小,同时能解决目前渣中锰吸附夹带量高、过滤性能差的问题,在提高锰直收率的同时降低了渣中的锰含量,兼顾环境和经济效益,为中国锰冶金清洁生产技术的推行提供助力。

固体聚合铝铁絮凝剂的制备及应用研究

采用鼓风氧化工艺成功制备了不同n(Fe)∶n(Al)的固体PAFS。测定了其形态分布、红外光谱和XRD。为考察产品的混凝性能,进行了高岭土模拟浊度废水的去浊度实验和酸性大红溶液的脱色研究。结果表明:PAFS较PFS具有更好的去浊能力和脱色效果;在去浊度测试中,絮凝剂的最佳投药量18 mg/L,最佳p H为9,去浊率达98%;在脱色研究中最佳投药量为32 mg/L,最佳p H为9,脱色率达95%,絮凝效果与PAFS的成分具有一定关系。

工业硅熔融吹炼协同除铁及铝的实验研究

介绍了采用高碱性合成渣配合组合添加剂,使用吹氧精炼的方法,在实验室进行了工业硅熔融精炼协同除铁、铝的实验。在精炼过程中不同时间取渣样及工业硅样,使用ICP-MS检测工业硅中主要杂质含量,使用SEM-EDS检测了渣相形貌及渣中可能出现的含铁相。实验结果表明:精炼后工业硅中铁和铝得到了有效去除进入渣相,在渣相中检测到了高铁、高铝协同析出相。实验条件下,经过15 min的精炼,工业硅中铁的去除率为48.5%(从0.627%降低至0.323%),铝的去除率为97.7%(从0.433%降低至0.01%),钙的去除率为79.7%(从0.079%降低至0.016%)。

硼化物、锰去除再生Al-Si合金中铁元素机理研究

研究了KBF4和KBF4、Mn对再生Al-Si合金中的富铁相变质行为的影响以及采用沉降法进行除铁探索。应用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对试样组织进行形貌观察,采用X射线衍射仪分析仪(XRD)、X射线荧光光谱分析仪(XRF)对试样进行相分析和成分分析,利用差分扫描量热仪(DSC)研究相转变温度。研究表明,硼化物(KBF4)能促使再生Al-Si合金析出初生α-Fe相;Mn元素能促使初生α-Fe相长大,初生α-Fe相会沉淀到炉底。加硼化物(KBF4)、Mn的再生Al-Si熔体随炉冷却形成的铝锭,铁含量随着离铝锭顶端的距离增加而增加,铝锭中上部铁含量低于原始量。

使用红色花生衣提取液绿色合成铁纳米颗粒(Fe NPs)去除水中的Cr(VI):去除机制和废水处理初探

以花生(Arachis hypogaea)衣提取物为原料,合成粒径为(11.32±2.47)nm且表面富含有机质的铁基纳米颗粒(Fe NPs).利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜能谱技术(SEM-EDS)对反应前后Fe NPs的主要成分及微观结构进行表征,发现反应后的Fe NPs表面均匀的分散着铬(Cr)及其配合物,表明六价铬(Cr(VI))被Fe NPs去除.其次,Cr(VI)的去除实验表明Fe NPs表面的有机物对Cr(VI)的去除具有促进作用,且在反应条件为:T=25℃、pH=4.7、Cr(VI)初始浓度为40 mg·L^(-1)、Fe NPs投加量为1.0 g·L^(-1),Cr(VI)的去除量最高为40 mg·g^(-1).Cr(VI)的去除过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型(R2≥0.9999),表明此过程是单分子层吸附和以化学吸附为主.Fe NPs对电镀废水中Cr(VI)的去除率及总Cr的去除率分别为95.5%和83.6%.最后,提出Cr(VI)可能的去除机制包括还原、形成沉淀物(氢氧化铬及配合物)和化学吸附.

垃圾渗滤液预处理铁-镁-铝无机复合絮凝剂的制备

为了开发适用于垃圾渗滤液预处理的新型高效铁-镁-铝无机复合絮凝剂(PFMAS),以垃圾渗滤液的COD去除率为主要考察指标,分别从铁镁铝3种盐的配制浓度、3种元素的摩尔比、熟化时间、熟化温度、投药量等方面对絮凝剂的制备及应用条件进行一系列优化研究。通过对某垃圾填埋场渗滤液进行预处理的试验结果表明,PFMAS的最优配方制备条件为nFe(Ⅲ)∶nMg(Ⅱ)∶nAl(Ⅲ)=5∶0.35∶0.5、熟化温度为50℃、熟化时间为0.5 h,对垃圾渗滤液预处理COD去除率可达60%以上。PFMAS是通过—OH基键合形成的具有长链晶形结构的无机高分子铁镁铝共聚物。

铁铝共聚物对北方酒厂底锅水去浊效果的研究

研究了无机高分子絮凝剂-铁铝共聚物(CPAFC)(0.1 mol/L)对中国北方酒厂底锅水的絮凝去浊效果。结果表明:在pH为3左右(原水pH)时,CPAFC(ρ(Fe)/ρ(Al)=3∶7)对酒厂底锅水的最佳絮凝去浊条件是:CPAFC投加量为26.7 mL/L,搅拌后静置25 min,此时去浊率可达到90%以上,COD去除率可达70%以上。

3种表面修饰活性炭对水体中磷的吸附

为克服活性炭磷吸附能力有限的问题,使用ZnCl_2、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和Fe/Al(氢)氧化物纳米颗粒分别研究了物理结构法、表面活性剂法和载体法3种表面修饰方法对活性炭磷吸附能力的影响。实验发现,载体法为3种方法中最好的修饰方法。对载体法制备吸附剂的材料用量的比较发现,在Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)摩尔比为9:1的条件下,把1.5 g活性炭加入到总浓度为1 mol·L^(-1)的200 m L Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)混合溶液中,形成的纳米Fe/Al(氢)氧化物能够较好地利用活性炭表面,该复合材料1.5AC-Fe/Al在磷平衡浓度约为50 mg·L^(-1)时吸附量达到29.3 mg·g^(-1)。该材料表征结果表明,纳米Fe/Al(氢)氧化物颗粒被成功负载在活性炭表面。在酸性条件下,复合材料表面的—H^+和—OH_2^+所引起的静电吸附和配位交换是促进吸附带负电磷酸根离子的原因。