电催化氧化降解甲基嘧啶磷废水的实验研究

以铅合金板作阳极、不锈钢板为阴极,对甲基嘧啶磷生产废水的COD进行电催化氧化去除,研究了初始pH、电流密度和反应时间对去除效果的影响及电催化氧化条件下甲基嘧啶磷的降解机理。研究结果表明,在初始pH为7、电流密度为0.020 A/cm2、反应时间4 h时,废水中的COD由原来约100 000 mg/L降至约30 000 mg/L,去除率近70%,颜色也由棕红色达到近乎无色。

硫酸亚铁-过氧化氢体系绿色合成聚苯胺的研究

以硫酸亚铁-过氧化氢为绿色催化氧化体系合成了聚苯胺。探讨了硫酸亚铁浓度、过氧化氢的用量、反应体系酸度、反应温度、苯胺浓度等工艺条件对聚苯胺收率的影响,分析了该体系中苯胺可能的聚合机理,推测并初步验证了反应液重复使用的可行性。在亚铁浓度为3.36×10-4mol/L,n(过氧化氢)∶n(苯胺)=1.4∶1.0,反应温度为70℃,H+(硫酸)浓度1.5 mol/L,单体浓度0.9 mol/L条件下,聚苯胺收率为77.2%。

环氧树脂E-44反应增容尼龙6/废印刷电路板非金属粉复合材料的力学性能和热变形温度研究

用环氧树脂E-44作为反应性的增容剂,采用熔融共混方法制备了尼龙6(PA6)/废印刷电路板非金属粉(N-PCB)复合材料。研究了E-44用量、挤出温度以及N-PCB粉末的粒径大小对PA6/N-PCB复合材料力学性能和热变形温度的影响。对复合材料抽提残留物的红外分析实验结果表明E-44与PA6/N-PCB复合材料中PA6以及N-PCB粉末表面发生了化学键合。添加1.25份E-44的PA6/N-PCB复合材料与纯PA6相比,其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量最大增幅分别为29%、49%、73%和72%,热变形温度提高了42.8℃,但其韧性降低。与未加增容剂相比,其拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度最大增幅分别为9%、8%和43%,热变形温度提高了9.3℃。

三维电催化氧化预处理槟榔废水的研究

采用以CuO-ZnO多孔陶瓷为粒子电极,以铅板为阳极,不锈钢为阴极的三维电催化氧化法处理槟榔废水。考察了电解质投加量、初始pH值、工作电压、曝气量对槟榔废水COD去除率的影响,并运用紫外吸收光谱对槟榔废水降解过程进行分析。结果表明,三维电催化氧化法处理槟榔废水优化条件为:氯化钠投加量为10 g/L,初始pH值为7左右,工作电压为20 V,曝气量为40 L/h,反应2 h后,槟榔废水COD去除率可达65.22%。紫外吸收光谱分析结果表明,三维电催化法对槟榔废水中的COD具有很好的降解效果,槟榔废水的毒性降低,可生化性提高。

氨氮与2-氨基吡啶在三维电催化氧化降解中的竞争

采用Cu O-Zn O/多孔陶瓷为粒子电极的三维电催化氧化技术,对氨氮与2-氨基吡啶模拟废水的电催化氧化降解中的竞争过程进行研究。考察了氨氮及氨氮与2-氨基吡啶直接氧化和间接氧化降解的情况,并分析了氨氮与2-氨基吡啶的竞争反应过程。结果表明:间接氧化过程更有利于氨氮的去除,并可降低硝酸盐氮的累积率,2-氨基吡啶主要通过直接氧化降解,不受氨氮和氯离子的影响,直接氧化条件下2-氨基吡啶开环产物与氨氮存在强烈的竞争现象,间接氧化对2-氨基吡啶开环产物与氨氮的降解都有提高,且氨氮的去除优先于2-氨基吡啶开环产物。因此,可以通过改变三维电催化体系的直接和间接氧化条件,调整氨氮与有机物的去除效果,并可应用于含氨氮有机废水处理的现场调试。

粒子电极制备条件对三维电催化处理嘧啶醇的影响

以陶土为基体、金属氧化物为活性组分,采用固相焙烧制备了一系列的粒子电极,并以三维电催化氧化降解2-二乙胺基-6-甲基-4-羟基嘧啶模拟废水实验考察了各粒子电极的催化活性及稳定性。结果表明:氧化铜与氧化锌的配比分别为0.25 mol和0.1 mol每千克陶土,1000℃下焙烧2 h制备的粒子电极催化活性最高,在槽电压15 V,初始pH值为3、极板间距6 cm、支持电解质30 g/L,曝气40 L/h,处理150 min后,2-二乙胺基-6-甲基-4-羟基嘧啶和COD的去除率可分别达到83.45%和35.17%,且催化性能稳定。对降解机理的研究表明,2-二乙胺基-6-甲基-4-羟基嘧啶的主要降解反应为嘧啶环开环转化成小分子含氮化合物,而嘧啶开环后产物的矿化速度相对较慢。

多孔陶瓷粒子电极电催化氧化降解2-氨基吡啶

采用以CuO-ZnO/多孔陶瓷粒子电极构建的三维电催化氧化反应器降解2-氨基吡啶,考察了初始pH值、槽电压、电解质投加量和曝气流速对降解效果的影响和反应的电流效率,并通过检测2-氨基吡啶降解过程中几种含氮产物,分析了2-氨基吡啶的降解过程。结果表明:酸性条件和碱性条件比中性条件更有利于2-氨基吡啶的降解,在初始pH值为8.4、槽电压为15 V、支持电解质用量为30 g/L、曝气流速为40 L/h的条件下,处理150min,2-氨基吡啶和COD的去除率可分别达到83.98%和74.44%,粒子电极可以显著提高电流效率。2-氨基吡啶降解过程分析表明:在电催化条件下,N2和NO3-N是2-氨基吡啶主要含氮矿化产物,且2-氨基吡啶的开环转化和矿化可以同步进行。

废弃溴代环氧树脂制备螯合材料及其对Cu^(2+)的吸附性能

以废弃印刷电路板固体废料中的溴代环氧树脂为高分子母体材料,经酸碱预处理后先用乙二胺进行胺化改性,然后再用氯乙酸进行功能化反应,制备了一种含有氨基乙酸基团的新型螯合树脂。通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)以及13C NMR对其改性前后的树脂结构进行了表征,并测定了改性前后材料对Cu2+的吸附效果,数据表明:改性制备的胺基乙酸螯合树脂对Cu2+具有良好的吸附效果。此外,通过考察氯乙酸功能化反应过程中反应温度、反应时间以及氯乙酸的用量对改性产物吸附Cu2+的性能影响,确定了改性制备该螯合树脂的最佳工艺参数。结果表明:当树脂用量与氯乙酸的用量比为1∶1时,在60℃下反应8h,改性所得的螯合树脂对Cu2+的吸附效果最佳,最大的吸附容量达到4.727mg/g。

MAH原位接枝HDPE及其对HDPE/N-PCB复合材料力学性能的影响

将马来酸酐(MAH)、过氧化二异丙苯(DCP)、苯乙烯(St)、高密度聚乙烯(HDPE)和废印刷电路板非金属粉末(N-PCB)直接反应挤出,制备了HDPE/N-PCB复合材料,并研究了MAH用量对HDPE/N-PCB复合材料力学性能影响。对HDPE/N-PCB复合材料抽提残留物的红外分析结果表明,在HDPE/N-PCB复合材料中加入DCP、St、MAH之后,通过DCP引发HDPE原位接枝MAH,并随即与N-PCB粉末表面的羟基反应而起到了桥联作用,可改善HDPE基体与N-PCB粉末两相的界面作用。MAH反应增容后的HDPE/N-PCB复合材料与增容前相比,其拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度及断裂伸长率的最大增幅分别为36%、12%、208%和262%。

电催化氧化-化学沉淀耦合工艺处理化学镀镍废水

采用电催化氧化-化学沉淀耦合工艺处理化学镀镍废水。正交实验结果表明,电催化氧化优化条件为:槽电压17.5 V,初始pH为7,NaCl投加量为17 g/L,反应时间为90 min;单因素实验结果表明化学沉淀优化条件:不用调节pH,以CaO为沉淀剂,CaO投加量为3 g/L,反应时间30 min。在此工艺条件下,COD、镍离子、总磷去除率分别为94.48%、99.89%、99.96%,最终出水COD为43 mg/L,镍离子质量浓度为0.08 mg/L,总磷质量浓度为0.24 mg/L,可达到《电镀污染物综合排放标准》(GB 21900—2008)表3中水污染物特别排放限值的要求。