超声-类Fenton活化制备碳基催化剂及黄药降解

通过构筑超声-类Fenton体系改性污泥基活性碳,经焙烧后得到高效、稳定的非均相Fenton催化剂,并能有效降解丁基钾黄药类废水。在优化和确定最佳制备条件的基础上,运用SEM、EDX、FT-IR和XRD等方法对合成样品进行表征,同时探究其降解性能。实验结果表明:最佳的前驱体制备条件为以硫酸调节活化体系pH值,活性炭与FeSO_(4)·7H_(2) O的质量比为1∶0.7,搅拌后加入过硫酸钾与铁的摩尔比为1∶0.5,焙烧后得到表面粗糙的催化剂。成功引入磺酸基团于催化剂中,出现Fe_(2) O_(3)结晶颗粒,铁质量分数从0.08%增加到46.65%。铁元素和炭载体之间形成化学键Si—O—Fe,具有较好稳定性。在循环使用5次后,对于黄药的降解率仍保持在82%以上。市政污泥可作为非均相Fenton催化剂载体的来源,推动污泥资源化利用,实现以废治废。

超声耦合Fenton强化污泥载体构建催化体系及性能

基于超声耦合Fenton技术,以剩余污泥为载体,同时将污泥活化脱水和金属负载过程整合,成功制备出一种高效稳定的非均相Fenton催化剂,对其结构和性能进行了表征,并探究了所制备催化剂对亚甲基蓝(MB)模拟废水的降解行为。结果表明,Fe元素能有效掺杂于污泥中,并在主要以Fe2O3的形式存在,且负载铁元素和载体中二氧化硅间形成了Si-O-Fe键,保证了催化的稳定性。在初始pH为4,反应时间80 min,H2O2投加量为4 m L/L,催化剂用量0.5 g/L的优化降解条件下,催化剂对MB的降解率可达98.7%;且重复利用5次后仍能保持较好的循环稳定性。体系中H2O2可以产生具有强氧化性的·OH,作用于吸附在催化剂表面的MB生成反应中间产物,后进一步被降解为CO2和H2O。