光助Fenton反应催化氧化降解罗丹明B表观动力学研究

Fenton反应作为处理难降解有机污染物有效的高级氧化技术之一,其氧化能力来自于在酸性条件下催化分解H₂O₂产生强氧化性(2.8 eV)的羟基自由基。而太阳光照下可促进羟基自由基的产生,从而提高Fenton反应氧化降解能力。文章在初始pH 3.5,太阳光直射的情况下研究了罗丹明B,Fe2+和H₂O₂等因素的初始浓度对光助Fenton反应降解罗丹明B速率的影响,采用求解拟合幂函数动力学方程获得了该反应体系的表观动力学方程。主要研究内容包括：罗丹明B溶液的紫外-可见光谱图;罗丹B溶液的浓度-吸光度工作曲线;不同初始罗丹明B浓度体系反应的分析;不同初始Fe2+浓度体系反应的分析;不同初始H₂O₂浓度体系反应的分析;表观动力学方程参数的计算。实验结果表明,该反应体系的动力学方程为：V=5×10-9P1.28F0.366E0.920,反应总级数为2.57。     

光助Fenton法降解水中间氨基苯酚的研究

采用光助Fenton氧化法处理间氨基苯酚模拟废水,考察了光强、Fenton试剂的用量、初始pH、反应时间对降解效果的影响,初步探讨了其降解动力学规律。结果表明:在不同光源下(闭光、高压汞灯照射以及较强太阳光照射),450W高压汞灯照射以及较强太阳光照射的条件均可以明显加快Fenton法催化氧化降解间氨基苯酚溶液的过程。选择1.5mL2.5g.L-1FeSO4.7H2O,1.0mL6%H2O2,初始pH=3.5,太阳光照射下降解间氨基苯酚效果较好,反应40min后降解率高达99%;降解过程符合准一级反应动力学方程。     

微波促进类Fenton反应催化氧化脱色降解染料罗丹明B

研究了以Cr(Ⅵ)为催化剂,用微波促进类Fenton反应催化氧化脱色降解有机染料罗丹明B及相关机理。内容包括:罗丹明B溶液的浓度-吸光度工作曲线绘制;初始pH值、H₂O2用量、K₂Cr₂O₇用量对类Fenton反应脱色降解罗丹明B的影响;正交优化试验;微波单独脱色处理罗丹明B、微波+K₂Cr₂O₇脱色处理罗丹明B、微波+H₂O₂脱色处理罗丹明B、阳光-Cr(Ⅵ)-H₂O₂体系脱色处理罗丹明B、微波-Cr(Ⅵ)-H₂O₂体系脱色处理罗丹明B等对照试验研究。通过研究,确定了方法的优化条件,在优化条件下,比较了采用光助类Fenton与微波促进类Fenton反应的脱色效率,并讨论了微波促进类Fenton反应的反应机理。研究表明在pH 3.0时,微波可以明显加快类Fenton法催化氧化脱色降解罗丹明B溶液的过程, 对于降解脱色速度,微波-Cr(Ⅵ)-H₂O₂体系最快。用该方法处理染料罗丹明B,色度脱除率可达到99.0%以上。文章所用表征方法均为紫外-可见光谱法。     

光助Fenton催化氧化反应降解孔雀石绿试验研究

研究了光助Fenton催化氧化反应降解染料孔雀石绿。研究的主要内容包括：孔雀石绿的特征波长及吸光度曲线、孔雀石绿的浓度-吸光度标准曲线、初始pH值对降解效果的影响、Fe2+的优化用量试验、H₂O₂的优化用量试验、不同光源对孔雀石绿降解效果的影响、引入阳离子交换树脂作为载体固定Fe2+对降解脱色的影响。通过研究获得了降解孔雀石绿染料溶液的优化实验条件。研究表明,太阳光照能够有效地促进孔雀石绿染料的降解脱色,且大大缩短反应时间;在引入阳离子交换树脂后,可增强Fenton试剂氧化反应的活性,降解效果更好。     

非均相类Fenton反应催化氧化脱色降解直接桃红12B

研究了以Fe-Ni-Mn/Al2O3为催化剂(FA催化剂),用微波促进非均相类Fenton反应催化氧化脱色降解有机染料直接桃红12B及相关机理。内容包括直接桃红12B溶液的浓度-吸光度工作曲线,初始pH值、H2O2用量、FA催化剂用量对脱色降解直接桃红12B的影响,微波单独脱色处理直接桃红12B、微波+FA催化剂脱色处理直接桃红12B、微波+H2O2脱色处理直接桃红12B、微波-FA催化剂-H2O2体系脱色处理直接桃红12B、阳光-FA催化剂-H2O2体系脱色处理直接桃红12B等对照试验研究。在优化条件下,比较了采用光助非均相类Fenton与微波促进非均相类Fenton反应的脱色效率,并探讨了微波促进非均相类Fen-ton反应的机理。研究表明微波可以明显加快非均相类Fenton法催化氧化脱色降解直接桃红12B溶液的过程。论文所用表征方法均为紫外-可见光谱法。     

光助Fenton氧化反应降解染料亮绿SF

研究了光助Fenton氧化反应降解染料亮绿SF。研究内容包括：亮绿SF的紫外-可见吸收光谱曲线、亮绿SF的浓度-吸光度标准曲线、Fe2+的用量试验、H₂O₂的用量试验、初始pH值对降解效果的影响、不同光源对降解效果的影响、引入阳离子交换树脂作为载体固定Fe2+对降解效果的影响。通过研究获得了降解亮绿SF染料溶液的优化实验条件。研究表明,太阳光照能够有效地促进亮绿SF染料的降解脱色,且大大缩短反应时间;在引入阳离子交换树脂后,可增强Fenton氧化反应的活性,降解效果更好。     

负载型杂多酸对罗丹明B光催化降解的研究

以ZrO2-MoO3为载体制备了负载型硅钨杂多酸催化剂.以其为光催化剂,研究其对罗丹明B染料废水光催化降解的影响.实验结果表明:酸度、催化剂用量、溶液初始浓度是影响催化降解效果的重要因素.最佳催化条件为降解溶液酸度pH=2,催化剂最佳用量为0.5g/L,溶液的初始浓度为30mg/L,催化时间为2.5h.     

纳米氧化铁/膨润土催化剂的制备、表征及复相光降解罗丹明B的研究

钠基膨润土与羟基铁溶液反应,经过焙烧,制得性能良好的纳米复合型催化剂,结合比表面孔隙分析(BET)、X射线衍射谱(XRD)和高分辨扫描电镜(HRTEM)对催化剂的比表面积、晶相和粒度进行表征。用光度法对该催化剂降解染料罗丹明B进行了研究,详细考察了溶液起始pH值、H₂O₂浓度、催化剂用量和起始浓度对降解的影响以及催化剂的可重复使用性,紫外-可见光谱对降解过程进行跟踪检测,并对复相光助Fenton过程与均相光助Fenton过程进行了比较。结果表明,复合型催化剂具有很高的比表面积,铁以高催化活性的α-Fe₂O₃存在于复合催化剂中;在pH 3.0,催化剂浓度为0.3 g·L-1,H₂O₂浓度为10 mmol·L-1实验条件下,100 mL 2.5×10-5 mol·L-1罗丹明B,紫外光照射4 h后,紫外-可见光谱显示罗丹明B的特征峰消失,其脱色率和COD_Cr去除率分别为97%和71%,对该催化剂进行处理后,可以重复使用,复相光降解率要远大于均相光降解率。     

光助Fenton试剂氧化降解染料直接耐晒黑G的研究

文章研究了影响Fenton试剂氧化降解持久性有机污染物直接耐晒黑G的因素,如光源的选择、初始pH值、H₂O₂的用量、Fe2+的用量、阳离子交换树脂载体的引入等,通过研究确定了各因素的优化条件。研究结果表明：太阳光照能有效的促进直接耐晒黑G染料的降解脱色,大大缩短反应时间;引入阳离子交换树脂后,可增强Fenton氧化反应的活性,降解效果更好。     

掺Fe(Ⅲ)的A-TiO_2的水热法制备、表征及其光催化活性分析

一定条件下用水热法制备了的掺Fe(Ⅲ)的TiO2晶体,XRD分析结果表明它是锐钛矿型Fe(Ⅲ)的TiO2(A-TiO2).研究了以自制的掺Fe(Ⅲ)的A-TiO2为光催化剂对罗丹明B溶液的降解性能.结果表明,在5 mg/L的罗丹明B溶液中,加入0.1650 g自制的掺Fe(Ⅲ)的5%的A-TiO2,用硝酸调节溶液PH=5后,可见光照射下,43℃恒温磁力快速搅拌反应6 h,罗丹明B降解率为76.5%;同样条件下经254nm紫外光照6 h,降解率达到95.7%.     

超声波条件下降解染料废水的工艺条件研究

采用Fenton试剂对模拟染料废水的降解效果进行研究。结果表明,H2O2投加量、Fe2+投加量、pH值条件、超声处理时间的改变对染料废水的处理效果影响很大。对酸性染料:当pH为4.5,30%H2O2投加的体积分数为30mL/L,Fe2+投加的质量浓度为400mg/L,反应时间为40min时为降解反应的最佳操作条件。对碱性染料,正交试验表明当pH为4、30%H2O2投加的体积分数16mL/L、Fe2+投加的质量浓度为300mg/L、反应时间为60min时为降解反应的最佳操作条件,其降解率达98.46%,COD的去除率达到96.7%。     

Synergetic decolorization of azo dyes using ultrasounds,photocatalysis and photo-fenton reaction

In the present work, ultrasound irradiation, photocatalysis with TiO₂, Fenton/Photo-Fenton reaction, and the combination of those techniques were investigated for the decolorization of industrial dyes in order to study their synergy. Three azo dyes were selected from the weaving industry. Their degradation was examined via UV illumination, Fenton and Photo-Fenton reaction as well as ultrasound irradiation at low (20 kHz) and high frequencies (860 kHz). In these experiments, we investigated the simultaneous action of the ultrasound and UV irradiation by varying parameters like the duration of photocatalysis and ultrasound irradiation frequency. At the same time, US power, temperature, amount of TiO₂ photocatalyst and amount of Fenton reagent remained constant. Due to their diverse structure, each azo dye showed different degradation levels using different combinations of the above-mentioned Advanced Oxidation Processes (AOPs). The Photo-Fenton reagent is more effective with US 20 kHz and US 860 kHz for the azo dyes originated from the weaving industry at pH = 3 as compared to pH = 6.8. The combination of the Photo-Fenton reaction with 860 kHz ultrasound irradiation for the same dye gave an 80% conversion at the same time. Experiments have shown a high activity during the first two hours. After that threshold, the reaction rate is decreased. FT-IR and TOC measurements prove the decolorization due to the destruction of the chromophore groups but not complete mineralization of the dyes.     

光助Fenton法氧化垃圾渗滤液中有机物的研究

根据日光辐射强度随时间的变化规律,选择光强最大时间区域进行试验,研究了不同Fe2+/H₂O₂、pH值、Fenton试剂用量对垃圾渗滤液色度去除率和UV₂₅₄的影响,利用光谱扫描研究了垃圾渗滤液在光助Fenton技术处理前后有机物的变化情况。研究结果表明, 光助Fenton技术对垃圾渗滤液的色度有较好的去除效果。光助Fenton技术处理垃圾渗滤液的优化条件是：Fe2+/H₂O₂为1/95,Fe2+浓度为5.00 mmol·L-1,H₂O₂浓度为5.70×102 mmol·L-1,pH值为2.5。论文还对光助Fenton技术处理垃圾渗滤液的动力学进行了分析。研究结果显示,光助Fenton技术对垃圾渗滤液中有机物的降解符合二级反应动力学,反应方程为dc/dt=-4.34[c]1.92;光谱扫描结果表明,光助Fenton技术对垃圾渗滤液中的有机物有很好的去除效果。     

多环芳烃结晶紫的光助芬顿降解脱色研究

研究了光助芬顿反应降解多环芳烃结晶紫。研究的主要内容包括,结晶紫的特征波长-吸光度曲线、结晶紫的浓度-吸光度曲线、初始pH值对结晶紫降解效果的影响、不同浓度对结晶紫降解效果的影响、不同光照时间对结晶紫降解效果的影响、不同FeSO4投加量对结晶紫降解效果的影响、H2O2优化用量试验、正交实验。通过研究得到了降解结晶紫的优化实验条件。主要优化实验条件为： 初始pH值为3～4;结晶紫浓度小于0.080 0 g·L-1;H2O2的投加量为1Qth;FeSO4的投加量为H2O2(含量为30%)的1/50～1/100。研究还表明： 太阳光照射能有效促进结晶紫降解,明显缩短反应时间,节约氧化剂和催化剂的用量。