新型杂多酸盐光催化降解亚甲基蓝染料废水

以水热自组装法合成的新型杂多酸盐[PMo₈V₆O₄₂][Co(Phen)₂][Him]₂·2H₃O·3H₂O(1),通过红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见光谱、光电子能谱和X粉末衍射等技术手段进行表征。 以此物质为催化剂光催化降解亚甲基蓝染料废水。 分别讨论催化剂投加量、亚甲基蓝废水初始浓度、废水溶液酸度(pH)对亚甲基蓝降解率的影响。 实验结果表明:催化剂投加量为50 mg/L、亚甲基蓝初始浓度为4 mg/L、模拟废水溶液的初始pH=1、降解时间220 min时,废水降解率可达到99.2%。 光催化动力学分析显示,以合成杂多酸盐为催化剂光催化降解亚甲基蓝废水降解过程满足一级动力学方程,该一级方程反应速率常数为0.0144 min^-1,拟合常数为0.9918。 另外,此催化剂还表现出较好的重复使用性能,连续使用5 次后降解率仍为92.4%。     

核桃壳对废水中Zn~(2+)的吸附研究

采用核桃壳吸附模拟废水中Zn2+,实验结果表明,25℃时,采用粒径为2.5~3.0mm的吸附剂0.6g,pH值为6.0,处理50mL浓度为5mg/L的含Zn2+模拟废水,吸附时间120min,Zn2+的去除率达62%。核桃壳对Zn2+的吸附行为符合拟二级动力学方程和Freundlich等温吸附方程,Zn2+浓度分别为2mg/L、5mg/L、10mg/L时,吸附速率分别为0.0624g/mg·min、0.0060g/mg·min、0.0055g/mg·min,最大吸附量为0.465mg/g。吸附剂再生使用5次后去除率下降,吸附剂内部孔隙率下降。     

NiFe2O4对刚果红的光催化降解性能研究

采用水热法合成了尖晶石型NiFe₂O₄,并利用X射线粉末衍射仪对其物相进行了表征,利用紫外-可见分光光度计对其光催化降解刚果红的性能进行了研究。以刚果红为光催化降解底物,探究了刚果红初始浓度、催化剂用量、溶液pH、不同光源等因素对NiFe₂O₄光催化降解刚果红活性的影响。结果表明,当刚果红溶液浓度为20 mg/L、催化剂NiFe₂O₄的用量为0.065 g、pH 2~10、在太阳光下照射480 min时,刚果红的降解率高达99%以上,催化剂性能稳定,适合处理刚果红类有机污染物。     

污泥/钛铁矿复合吸附剂的制备及其吸附Cr(Ⅵ)研究

以城市污水处理厂剩余污泥为原料,添加微量钛铁矿,采用氯化锌活化法制备复合吸附剂,并考察了其对含Cr(Ⅵ)废水的处理效果。研究表明:钛铁矿添加量1.5%、氯化锌浓度3 mol/L、固液比1∶2、活化温度550℃和活化时间40 min时,复合吸附剂碘吸附值可达523.24mg/g,比表面积为285.003 m2/g,相对于不添加钛铁矿的纯污泥吸附剂分别提高了27.95%和43.08%;吸附Cr(Ⅵ)废水研究表明,当pH为1.5、吸附剂用量为4 g/L、吸附时间为120 min时,吸附率可达99.17%,吸附量为12.4 mg/g。     

Ag@AgBr光催化剂的制备及其可见光催化降解亚甲基蓝反应性能

采用沉积-沉淀及光还原法制备了Ag@AgBr等离子体光催化剂,利用X射线衍射、扫描电镜和紫外-可见漫反射光谱对其进行了表征,并考察了该等离子体光催化剂在可见光(λ420nm)下的催化性能,探讨了催化剂用量、pH值、亚甲基蓝初始浓度、H2O2添加量、循环使用及捕获剂对Ag@AgBr催化性能的影响.结果表明,当亚甲基蓝的初始浓度为10mg/L,催化剂用量为1g/L,pH=9.8时,光照12min后,亚甲基蓝的降解率高达96%,且样品经5次循环使用后活性基本保持不变;而少量H2O2的添加对光催化活性影响不大,过量的H2O2会降低光催化活性;乙二胺四乙酸捕获空穴后比异丙醇捕获·OH后的光催化活性降得更低.同时,对Ag@AgBr等离子体光催化剂可见光降解亚甲基蓝的催化机理进行了分析.     

MSCB吸附剂去除水体中Ni~(2+)、Cu~(2+)、Cr(Ⅵ)的机制研究

以NaOH和二硫化碳对甘蔗渣进行了改性,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对改性蔗髓纤维(MSCB)进行表征并研究了MSCB去除水中Cr(Ⅵ)、Ni~(2+)、Cu~(2+)的性能。结果表明,MSCB吸附重金属离子的平衡时间为30~60 min,处理含Cr(Ⅵ)浓度在10~40 mg/L范围内的废水去除率达97%以上,比改性前蔗髓纤维(SCB)对Cr(Ⅵ)的吸附率(23.7%)提高了74.35%。对含Ni~(2+)浓度30~60 mg/L的废水去除率达98%以上,吸附容量达59.12 mg/g、对Cu~(2+)浓度在20~55 mg/L废水的去除率在90%以上,吸附容量达49.9 mg/g。对电镀废水中Cr(Ⅵ)处理率达96.69%,吸附量8.16mg/g,出水浓度0.93 mg/L;Ni~(2+)去除率达99.13%,吸附量51.89 mg/g,出水浓度1.06 mg/L,水质澄清。     

TiO_2/生物质活性炭复合材料的制备和吸附光降解性能

本文以自制生物质活性炭(BAC)为原料,采用凝胶-溶胶法合成TiO_2/BAC复合材料。对复合材料进行扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和N_2吸附等表征;并研究该复合材料对中性红、亚甲基蓝染料及甲醛的吸附降解性能。结果表明,当复合材料制备时BAC的添加量为7g(即BAC与(BuO)_4Ti的质量体积比为1∶5)、复合材料的用量为0.7g、预吸附时间为2h时,对染料具有最佳的吸附降解效果,复合材料在循环使用5次后对染料的吸附降解率仍达到80%以上。当复合材料制备时BAC的添加量为6g、复合材料的添加量为2g时,其对甲醛的吸附降解达到最大,可达63.41%。该复合材料有望用于废水中亚甲基蓝、中性红等染料的去除及家居甲醛的净化。     

活性炭负载纳米TiO2光催化降解性能研究

本文研究活性炭负载纳米TiO2的光催化降解性能和影响甲基橙废水处理的主要因素。结果表明:用溶胶-凝胶法制备的TiO2-活性炭催化剂具有比表面积大、分散性高、光催化降解性能好、可重复利用等优点;采用30W高硼紫外光灯,TiO2-活性炭光催化降解浓度为1500mg/L甲基橙废水的最优工艺条件是:催化剂活化温度为700℃、用量为1.0g/L、废水起始pH值为1、反应温度为45℃、光照时间为50m in。在此条件下,甲基橙和CODC r的去除率分别达99.8%和99.7%。     

Ni^2＋／TiO2介孔材料光催化降解造纸废水影响因素的研究

溶胶-凝胶法合成了不同Ni掺杂量的Ni2 /TiO2介孔复合材料.用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外(FT - IR)光谱和N2吸附脱附等对产物结构进行了表征.考察了Ni掺杂量、催化剂的用量、初始pH、外加氧化剂等因素对光催化降解造纸废水的影响.结果表明: Ni2 /TiO2介孔复合材料光催化降解造纸废水的最佳反应条件为:Ni掺杂量为2%、催化剂用量1.5g/L、初始pH=4、通氧;光照4 h后,废水色度去除率达100%; 12 h后,废水CODCr去除率达到83.4%.     

光催化甲胺磷降解效率和降解机理的研究

本文以自制的纳米TiO2为光催化剂,研究了光催化条件(溶液pH值、催化剂浓度及甲胺磷浓度)对甲胺磷在水中降解率的影响。结果表明:通过优化催化条件,可以大大提高甲胺磷的降解率。在甲胺磷浓度为20 mg/L,反应液起始pH为10.00,催化剂用量为0.5 g/L,光照时间为3 h的条件下,甲胺磷的降解效率可达到71.8%。通过化学计算模拟了甲胺磷的分子构型,并结合离子色谱的检测结果初步探讨了甲胺磷光催化降解的反应机理。     

TiO2/H2O2/超声波协同降解壬基酚聚氧乙烯醚溶液

采用经过处理的锐钛矿型TiO2作为催化剂,在H2O2存在下,以TiO2/H2O2/超声波协同降解壬基酚聚氧乙烯醚反应为模型,探讨了TiO2催化剂用量、H2O2用量、超声波功率、壬基酚聚氧乙烯醚溶液初始浓度、初始pH值对壬基酚聚氧乙烯醚降解率的影响。结果表明,在一定的超声波功率和一定的TiO2用量范围内,壬基酚聚氧乙烯醚降解率随超声波功率和TiO2用量的增大而增大,达到一定值后保持平稳;当H2O2浓度介于一定范围内,增大H2O2用量可提高壬基酚聚氧乙烯醚的降解率,但H2O2用量过多时,反而会使壬基酚聚氧乙烯醚的降解率下降;pH<5时,壬基酚聚氧乙烯醚降解效果较好,且pH值越小,降解率越高;pH>5时,降解率越来越低。TiO2/H2O2/超声波体系降解壬基酚聚氧乙烯醚产生了较强烈的协同效应,在同一时刻三者协同体系的降解率比其3种单独体系的降解率之和高出约60%;在TiO2催化剂用量0.4g/L、H2O2用量0.2g/L、超声波功率600W、降解时间120min的条件下,对初始质量浓度为80mg/L,pH=1的壬基酚聚氧乙烯醚溶液进行降解,其降解率达98%以上。     

粉煤灰合成Na-X沸石去除废水中镍离子的研究

粉煤灰通过碱熔融 水热法合成了Na-X型沸石,研究了Na-X型沸石的用量、吸附时间、溶液pH值、初始镍离子浓度和温度对废水中镍离子去除效果的影响。结果表明,Na-X型粉煤灰沸石对镍离子的去除性能与化学原料合成的13X相当,明显优于粉煤灰。在20℃,pH值为6,沸石用量10g/L,吸附15min时,对初始浓度为20mg/L~150mg/L的镍离子去除率均可达90%以上。镍离子的吸附过程符合Langmiur吸附等温方程式,其单层吸附量为11.2×10^-3。粉煤灰沸石重复使用5次,对废水中镍离子的去除率仍高达95%,再生性能良好。     

偕胺肟化聚丙烯腈纳米纤维的制备及在含金属离子废水处理中的应用

利用电纺丝技术制备了聚丙烯腈纳米纤维无纺布, 然后在水溶液原位偕胺肟化得到偕胺肟化聚丙烯腈纳米纤维, 该纳米纤维可用于吸附再生含金属离子废水. 采用氯化铜溶液模拟含金属离子废水, 探讨不同肟化率的偕胺肟化纳米纤维对铜离子的吸附效果; 发现肟化率78.8%的偕胺肟化纳米纤维的吸附能力最好, 利用Langmuir吸附方程得到最大吸附值为56.5 mg/g, 同时吸附后可将含铜废水浓度从100 mg/L降至13 μg/L, 远远低于国标GB8978-1996规定的铜排放的一级标准(总铜浓度<0.5 mg/L). 吸附铜离子的纳米纤维在1 mol/L稀硝酸中, 100 min后铜离子的解吸附率超过98%. 经4次吸附-解吸附循环后, 偕胺肟化纳米纤维的吸附能力仍能达到首次吸附最大吸附值的50%以上, 表明偕胺肟化纳米纤维具有一定的循环再生能力.     

磷钨酸对甲基橙光催化降解的初步研究

在自制的光化学反应器中,以紫外灯为光源,以磷钨酸为光催化剂,研究了其对模拟甲基橙染料废水的光催化脱色降解的影响。实验结果表明,催化剂加入量、溶液初始浓度、不同光强度是影响催化降解效果的重要因素。最佳催化条件为20 mg/L的甲基橙溶液在紫外灯(16W)辐射下,光催化剂磷钨酸用量为1.5 g/L。     

改性沸石处理含铅废水的试验研究

采用沸石为吸附材料,研究其对废水中Pb2+的吸附作用和机理。研究了吸附剂用量、搅拌时间、pH值以及废水浓度等因素对吸附效果影响的探讨。试验结果表明,利用KCl改性后的沸石0.4g,在pH值为8~9的条件下,处理100mL Pb2+质量浓度为10.11mg/L的废水25min,废水中的Pb2+去除率最高可达99.60%,剩余浓度为0.05mg/L,远低于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级标准。     

UiO-66-NH_2的制备及其光催化降解亚甲基蓝的性能研究

近年来,随着工业的发展,含染料的废水对环境造成了十分严重的影响,并对人类的健康产生巨大威胁。金属-有机骨架材料(MOFs)由于其在催化和分离等方面的广泛应用而得到迅速地发展。研究表明,MOFs材料在光催化降解有机污染物方面具有非常好的前景。本文以四氯化锆为金属中心,2-氨基对苯二甲酸为配体,对氨基苯甲酸为调节剂,采用水热法制备了不同形貌的UiO-66-NH_2。通过扫描电镜观察调节剂用量对UiO-66-NH_2形貌的影响,并以亚甲基蓝(MB)水溶液为底物评价了UiO-66-NH_2对MB的吸附及光催化降解性能的影响。结果表明,随着调节剂用量的增加,UiO-66-NH_2的粒径逐渐变大,形貌逐渐变为正八面体形状,通过光催化降解实验发现,随着调节剂用量的增加,UiO-66-NH_2对MB的吸附与降解性能逐渐提高,吸附量达100mg/g,降解率可达47%,与纯UiO-66-NH_2相比,吸附量提高了1.18倍,降解率提高了1.41倍。     

改性壳聚糖的制备及对Cu2+Pb2+的吸附研究

用巯基乙酸作为巯基化剂,对壳聚糖进行改性,选择了巯基化的条件.实验表明,在浓度为188mg/L的铜溶液中,CTS-SH的最大吸附率达90.3%以上,吸附容量为27.76mg/g,在浓度为203mg/L的铅溶液中,对铅的最大吸附率达到99%以上,在浓度为1.015g/L的铅溶液中,最大吸附率达95.5%.此时的吸附容量为97.4mg/g,吸附容量大于147.2mg/g时的吸附率为36.3%.经XRD及EMS图片的分析,可以看出,改性壳聚糖在吸附前后,结构发生了改变.     

TiO2/柚子皮生物质活性炭复合材料的制备和吸附光降解性研究

本文以自制柚子皮生物质活性炭为原料,采用凝胶-溶胶法合成TiO2/柚子皮生物质活性炭复合材料(TiO2/BAC)。对复合材料进行SEM、FTIR、XRD等表征,并研究该复合材料对中性红、亚甲基蓝染料及甲醛的吸附降解性能。结果表明,在复合材料中柚子皮生物质活性炭的添加量为7 g、预吸附时间为2 h时,对染料具有最佳的吸附降解效果,复合材料在循环使用5次后对染料的吸附降解率仍达到了80 %以上。当活性炭的添加量为6 g、复合材料的添加量为2 g时,复合材料对甲醛的吸附降解达到最大,可达61%。表明该复合材料对中性红、亚甲基蓝染料及甲醛具有良好的吸附降解效果,有望用于废水染料的去除和家居甲醛净化。     

大孔吸附树脂处理含磺胺废水的研究

利用大孔吸附树脂处理含磺胺废水。实验表明，DRHⅢ树脂对磺胺具有良好的吸附－解吸效果。原废水中磺胺浓度约为17.2g/L,COD约为13750mg/L，经树脂吸附处理后，废水中COD去除率约86％，磺胺的吸附率88．2％，树脂的解吸率为97．5％，磺胺的回收率约86．0％，其纯度达99．8％。在废水有效处理的同时实现了废物资源化，具有良好的环境效益和较高的经济效益。     

SnO_2@PW_(12)的制备及对废水中亚甲基蓝的降解

采用简单浸渍法制备了SnO2@PW12催化材料,通过XRD和TEM对其结构进行了表征,研究了该催化材料对有机染料亚甲基蓝降解的催化活性。讨论了催化剂投加量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、酸度等对催化降解效果的影响。结果表明,当溶液酸度为pH=4,催化剂用量为50mg/L,浓度为5mg/L亚甲基蓝溶液在30W的紫外灯下照射40min脱色率可达89.72%。SnO2@PW12光催化降解亚甲基蓝为一级动力学反应。