液相催化复极性流化床电解槽处理对硝基酚废水

应用液相催化复极性流化床电解槽降解处理对硝基酚废水.溶液中的Fe2+离子与O2在阴极还原生的成H2O2形成了Fenton试剂,实验以对硝基酚为降解底物,考察了槽电压、Fe2+浓度及曝气量对模拟废水对硝基酚及COD去除率的影响.结果显示,在pH=3.0,电压30V,Fe2+浓度500 mg.L-1,曝气量0.4 m3.h-1的条件下,对硝基酚及COD均有较高的去除率.     

响应面法优化H2O2/K2S2O8深度处理印染废水

结合常州市新区某纺织印染厂现有工艺,采用H2O2/K2S2O8深度处理印染废水,探讨了Fe2+浓度、H2O2/K2S2O8摩尔比、pH值和反应时间对COD去除率的影响规律.采用Box-Behnken响应面法优化反应条件并拟合出回归模型,预测COD去除率在最佳反应条件(pH=3.1、Fe2+浓度=0.97 mmol·L-...     

Keggin型铁取代杂多阴离子PW_(11)O_(39)Fe(Ⅲ)(H_2O)~(4-)光催化降解硝基苯

以Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-[PW11Fe(Ⅲ)(H2O)]代替传统光芬顿方法中的Fe3+作为光催化剂,构成一个新颖的光催化体系并用于水体生物难降解有机污染物硝基苯(NB)的降解.详细研究了在紫外光照射和H2O2存在下,PW11Fe(Ⅲ)(H2O)对NB降解的均相光催化作用.考察了NB初始浓度、溶液pH、H2O2和PW11Fe(Ⅲ)(H2O)浓度对光催化降解反应速率的影响.实验结果表明,1.0mmol·L-1PW11Fe(Ⅲ)(H2O)+5.0mmol·L-1H2O2+1.0mmol·L-1NB的中性溶液在300W汞灯照射下反应120min,NB的降解率达93%,总有机碳(TOC)去除约31%,显示了该新颖体系对NB光催化降解的高效性和优越性.     

H2O2氧化降解海藻酸钠

研究了清洁高效的氧化剂H2O2对海藻酸钠的降解,探讨了溶液pH值、反应温度、H2O2用量及金属离子浓度对降解速度的影响. 结果表明,随着溶液pH值的降低、反应温度的升高及H2O2用量的增加,降解速度加快. 当反应pH=5.3、反应温度50 ℃、H2O2用量0.5%时,反应2 h即可降低海藻酸钠的分子量. 4 mg/L的Cu2+或Fe2+可明显加快降解速度,反应30 min的粘度变化相当于不加Cu2+或Fe2+时300 min的变化. GPC结果表明,海藻酸钠被氧化降解后,分子量下降,分布变宽;FTIR显示降解前后海藻酸钠的糖环结构没有改变,主要是糖苷键的断裂.     

水中菲的类Fenton氧化降解及动力学研究

采用类Fenton氧化法对水溶液中的菲进行深度处理,研究纳米零价铁(n ZVI)投加量、H2O2投加量、溶液p H值和温度四个主要因素对菲去除效果的影响。结果表明在纳米零价铁(n ZVI)投加量为1.0 g/L、H2O2为10 mmol/L、p H为3.0、温度30℃的优化条件下,菲的初始投加量(浓度)为50 mg/L在60 min内菲的去除率达到100%。此外类Fenton氧化降解菲符合伪一级降解动力学模型,且菲的投加量(浓度)越高,降解速率越快,进一步说明类Fenton氧化技术对菲降解有很好的效果。     

芬顿试剂对田菁胶的氧化降解行为研究

本文考察了芬顿试剂对田菁胶的氧化降解行为。系统研究了H2O2和Fe2+用量、温度和降解时间对田菁胶粘度下降百分率的影响,并简单讨论了芬顿试剂对田菁胶的氧化降解机理。结果表明,H2O2和Fe2+的合适用量之比为2︰1。另外,只需较低的温度(25 ℃)和较短的时间(20 min),芬顿试剂就能使田菁胶粘度下降90%以上,显示了较好的降解效果。     

高浓度含酚废水中酚类的转化回收及脱除

以含量30 g/L的苯酚水溶液为模型,提出氯化联合氧化工艺,实现对高浓度含酚废水中苯酚的转化回收及残余酚类的氧化脱除。 首先以pH值作为指示,向溶液中引入足够量的氯离子和氢离子,通过加入氯酸钠与之反应定量产生氯气;在所控制的实验条件下,氯气与溶液中的苯酚选择性反应转化为低溶解度的三氯苯酚沉淀,经气相色谱-质谱（GC-MS）面积归一法测得其含量可达97.76%;过滤所得滤液化学需氧量（COD）降低至1125 mg/L,苯酚回收率约98.7%。 采用Fenton氧化技术对该滤液进行氧化降解,结果表明,在优化的实验条件pH=3、Fe2+浓度为1 mmol/L下,H2O2用量为15 mL/L时,残余的氯酚类即可以被有效降解,降解后的水样经调碱性将铁或亚铁离子沉淀后为无色透明的溶液;联合处理后,水样COD减小到52 mg/L,该值满足国家工业污水排放标准。     

铁-谷氨酸-硅钨酸三元配合物作为高活性非均相类Fenton催化剂降解4-氯酚

Fenton氧化法通过Fe2+离子催化分解H2O2产生羟基自由基,能够氧化降解绝大多数有机污染物.但是传统的均相Fenton氧化法使用高浓度二价铁盐作为催化剂,催化剂不便于回收利用,而且还会引发新的环境问题.另外,均相Fenton氧化法通常需要在pH约为3的酸性条件下进行,在较高pH条件下,有机物氧化降解速率降低,同时铁盐水解产生铁泥.文献报道了一些含铁固体材料作为非均相类Fenton催化剂,能够解决催化剂回收和重复利用问题,但是许多固体催化剂仍然只在酸性条件下表现出较高催化活性.多金属氧簇是除过渡金属氧化物之外的一类光催化剂.近年来,多金属氧簇在Fenton氧化过程中的应用开始受到关注.可以预计,含铁的多金属氧簇固体化合物有可能同时具有类Fenton催化活性和光催化活性.本文以三价铁盐(FeI I)、谷氨酸(Glu)和硅钨酸(SiW)为原料在水溶液中合成了一种不溶性的三元固体配合物FeШGluSiW,并用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)对FeШGluSiW进行了表征.根据ICP-AES, TG和FT-IR结果推断, FeШGluSiW可能的化学组成为[Fe(C5H8NO4)(H2O)]2SiW12O40·13H2O,其中含有铁、谷氨酸根单元和Keggin结构的SiW12O404?阴离子. FE-SEM和XRD测试结果表明, FeШGluSiW是由结晶度较低、尺寸为100–200 nm的无规则颗粒组成,并含有无定形相.通过考察在自然初始pH 6.5条件下100 mg/L 4-氯酚(4-CP)在FeШGluSiW(1.0 g/L)/H2O2(20 mmol/L)体系中的氧化降解反应,我们发现在暗态和光照条件下,4-CP完全降解所需时间分别为40和15 min,延长反应时间至2 h,总有机碳(TOC)去除率分别达到27%和72%.结果表明, FeШGluSiW具有很高的催化活性,而且在光照条件下活性更高.进一步研究发现, FeШGluSiW在pH 3–6.5范围内均表现出高的催化活性,而且在酸性条件下活性更高.用ICP-AES测定Fe元素在溶液中的析出量,证实4-CP氧化降解主要发生在固体催化剂表面.在反应体系中加入正丁醇能显著抑制4-CP降解,说明4-CP降解反应涉及羟基自由基的氧化作用.在光照反应条件下,催化剂颜色明显变深,表明光照条件下的反应机理涉及催化剂中SiW12O404?阴离子的还原.考虑到催化剂中含有谷氨酸根和SiW12O404?杂多阴离子,推测H2O2有可能通过氢键吸附于催化剂表面,这可能是FeШGluSiW表现出高催化活性的重要原因.结合文献报道的含铁固体材料类Fenton催化机理和多金属氧簇光催化机理,可以很好地解释4-CP降解反应实验结果.在暗态条件下, FeШGluSiW的催化机理归因于催化剂表面FeII的氧化还原循环FeII?FeI,即H2O2分子在催化剂表面分解产生羟基自由基,从而导致4-CP氧化;而在光照条件下,除了催化剂中FeI I的类Fenton催化作用之外,催化剂中SiW12O404?杂多阴离子的光催化作用同时发生,导致4-CP降解速率加快.在光催化过程中,4-CP可以被激发态SiW12O404?直接氧化,也可以被激发态SiW12O404?与H2O相互作用产生的羟基自由基氧化.被还原的杂多阴离子可以被O2氧化,也可以被H2O2氧化,因而H2O2的存在也促进了FeШGluSiW的光催化作用.     

封装Fe(Ⅲ),Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的N,N'-双邻羟苯亚甲基-1,2-苯二胺络合物的Y分子筛催化4-氯-3-甲基苯酚氧化反应

将Fe(Ⅲ),Ni(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)与N,N'-双邻羟苯亚甲基-1,2-苯二胺配位的络合物封装在Y分子筛内,作为多相类Fenton的高级氧化过程的催化剂,用于降解4-氯-3-甲基苯酚(PCMC).采用粉末X射线衍射、热重、N2吸附-脱附、红外光谱、元素分析和扫描电镜对所制催化剂的物化性质进行了表征,并考察了H2O2的初始浓度、催化剂用量、温度和pH值等因素对模型有机污染物降解的影响.结果表明,在Fe(Ⅲ),Ni(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)催化剂作用下,在较低的酸性pH值、催化剂用量0.1 g、H2O2的初始浓度0.35 mmol/L的条件下,于50℃反应120 min几乎可以完全去除PCMC.同时还考察了所制PCMC降解催化剂的重复使用性能,提出了可能的催化剂失活机理,也研究了PCMC氧化过程中可能的中间产物和动力学.     

Fenton氧化对页岩气压裂废水的氧化降解性能研究

压裂废水含有多种有机物,成分复杂、COD含量高,很难处理到达标排放。本文以TOC去除率为指标,采用Fenton氧化法对涪陵页岩气田的压裂废水进行氧化处理,并通过气质联用(GC-MS)分析对比Fenton氧化前后主要半挥发有机组分的变化,同时对污水中的聚丙烯酰胺进行了富集检测,进一步考察了相应组分的模拟废水的氧化降解性能。实验结果表明,Fenton氧化的最佳条件是：H₂O₂(30%)的投加量为10mL/L,FeSO₄·7H₂O的投加量为380mg/L,pH值为3,在室温下反应1.5h, TOC去除率可达93.6%;Fenton氧化对非极性烷烃、醇类有机物、聚丙烯酰胺(PAM)和酸酯类有机物四种模拟液的TOC去除率分别为81.6%、75.8%、71.0%和33.8%,且这四类有机物的氧化性能受污水矿化度的影响。     

Fenton-UASB-生物接触氧化处理Fischer-Tropsch合成废水的研究

用Fenton-UASB-生物接触氧化组合工艺对Fischer-Tropsch合成废水进行处理。实验结果表明,采用Fenton法对废水进行预处理,在pH值为3,H2O2的投加量为30 mL/L,Fe2+投加量为1.2 g/L,反应时间为120 min时,去除了63%的CODCr,有效地提高了废水的可生化性;Fenton预处理出水经UASB厌氧生物处理后,CODCr去除率达90%以上;最后经接触氧化后,出水CODCr达100 mg/L以下,达到了GB8978-1996《污水综合排放标准》中化工类废水的二级排放标准。     

铁-谷氨酸-硅钨酸三元配合物作为高活性非均相类Fenton催化剂降解4-氯酚（英文）

Fenton氧化法通过Fe2+离子催化分解H2O2产生羟基自由基,能够氧化降解绝大多数有机污染物.但是传统的均相Fenton氧化法使用高浓度二价铁盐作为催化剂,催化剂不便于回收利用,而且还会引发新的环境问题.另外,均相Fenton氧化法通常需要在p H约为3的酸性条件下进行,在较高pH条件下,有机物氧化降解速率降低,同时铁盐水解产生铁泥.文献报道了一些含铁固体材料作为非均相类Fenton催化剂,能够解决催化剂回收和重复利用问题,但是许多固体催化剂仍然只在酸性条件下表现出较高催化活性.多金属氧簇是除过渡金属氧化物之外的一类光催化剂.近年来,多金属氧簇在Fenton氧化过程中的应用开始受到关注.可以预计,含铁的多金属氧簇固体化合物有可能同时具有类Fenton催化活性和光催化活性.本文以三价铁盐(FeIII)、谷氨酸(Glu)和硅钨酸(SiW)为原料在水溶液中合成了一种不溶性的三元固体配合物FeШGlu SiW,并用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)对FeШGlu Si W进行了表征.根据ICP-AES,TG和FT-IR结果推断,FeШGluS iW可能的化学组成为[Fe(C5H8NO4)(H2O)]2Si W12O40·13H2O,其中含有铁、谷氨酸根单元和Keggin结构的Si W4-12O40阴离子.FE-SEM和XRD测试结果表明,FeШGlu Si W是由结晶度较低、尺寸为100–200 nm的无规则颗粒组成,并含有无定形相.通过考察在自然初始p H 6.5条件下100 mg/L 4-氯酚(4-CP)在FeШGlu Si W(1.0 g/L)/H2O2(20 mmol/L)体系中的氧化降解反应,我们发现在暗态和光照条件下,4-CP完全降解所需时间分别为40和15 min,延长反应时间至2 h,总有机碳(TOC)去除率分别达到27%和72%.结果表明,FeШGlu Si W具有很高的催化活性,而且在光照条件下活性更高.进一步研究发现,FeШGlu Si W在p H 3–6.5范围内均表现出高的催化活性,而且在酸性条件下活性更高.用ICP-AES测定Fe元素在溶液中的析出量,证实4-CP氧化降解主要发生在固体催化剂表面.在反应体系中加入正丁醇能显著抑制4-CP降解,说明4-CP降解反应涉及羟基自由基的氧化作用.在光照反应条件下,催化剂颜色明显变深,表明光照条件下的反应机理涉及催化剂中Si W12O4-40阴离子的还原.考虑到催化剂中含有谷氨酸根和SiW 12O4-40杂多阴离子,推测H2O2有可能通过氢键吸附于催化剂表面,这可能是FeШGlu Si W表现出高催化活性的重要原因.结合文献报道的含铁固体材料类Fenton催化机理和多金属氧簇光催化机理,可以很好地解释4-CP降解反应实验结果.在暗态条件下,FeШGluS iW的催化机理归因于催化剂表面FeIII的氧化还原循环FeIII?FeII,即H2O2分子在催化剂表面分解产生羟基自由基,从而导致4-CP氧化;而在光照条件下,除了催化剂中FeIII的类Fenton催化作用之外,催化剂中Si W12O4-40杂多阴离子的光催化作用同时发生,导致4-CP降解速率加快.在光催化过程中,4-CP可以被激发态Si W12O4-40直接氧化,也可以被激发态Si W12O4-40与H2O相互作用产生的羟基自由基氧化.被还原的杂多阴离子可以被O2氧化,也可以被H2O2氧化,因而H2O2的存在也促进了FeШGlu Si W的光催化作用.     

Fe-Al 柱撑膨润土的制备及其非均相Fenton降解橙黄II

通过离子交换方法制备不同Fe含量的Fe-Al柱撑膨润土,并且研究了其作为非均相Fenton催化剂降解橙黄II的性能.通过X射线粉末衍射(XRD),比表面积(SBET),傅里叶变换红外(FTIR)光谱,拉曼(Raman)光谱和扫描电子显微镜(SEM)研究其结构特征.结果显示,钠化膨润土的层间距为1.24 nm,经过柱撑之后,Al柱撑膨润土的层间距增大到1.77 nm,Fe-Al柱撑膨润土为1.72 nm左右,并且比表面积也有明显增大.XRD和Raman结果表明Fe/(Fe+Al)摩尔比达到20%时,样品中出现α-Fe2O3,膨润土未能形成柱撑.在橙黄II初始浓度为100 mg L-1,催化剂用量为1.0 g L-1,温度为40°C,pH为3.0,H2O2初始浓度为10 mmol L-1的条件下,考察了柱撑膨润土的Fenton催化活性.结果表明,Fe-Al柱撑膨润土的催化性能随着Fe含量的增多先增大后略有降低,当Fe/(Fe+Al)摩尔比为10%时达到最大,橙黄II溶液在4 h内色度去除率和化学需氧量(CODCr)去除率分别达到100%和87.73%,并且降解反应为非均相Fenton反应.研究了Fe-Al柱撑膨润土的重复使用性.催化剂循环使用4次,仍然具有良好的活性.     

柴油在超声波/Cu2+/H2O2中的氧化脱硫

为了实现生产低硫柴油和超低硫柴油的目标,以超声波为外加能源,构筑超声波/类Fenton试剂的柴油氧化脱硫反应体系,考察了水相pH值和超声功率这两个参数对柴油氧化脱硫效果的影响。实验结果表明,当类Fenton试剂的水相pH值为2.00左右时,其脱硫效果较好;无超声波下H2O2、类Fenton试剂、超声波/H2O2及超声波/类Fenton试剂的柴油氧化脱硫反应符合表观一级反应动力学规律。超声波功率的提高对氧化脱硫有明显的促进作用,这主要是由于功率的增加,有助于加速空穴的形成与内爆,从而促进反应的进行。     

H2O2氧化降解海藻酸钠的研究

低分子量海藻酸钠在生物医学领域显示出越来越多的优势,以H2O2为氧化剂对海藻酸钠进行了降解研究。结果表明：随着溶液pH值的降低、反应温度的升高及H2O2用量的增加,氧化产物的表观粘度下降,降解速度加快,Cu2+和Fe2+等金属离子的存在加快了海藻酸钠的降解。GPC结果表明海藻酸钠被氧化降解后,分子量下降,分布变宽。FTIR显示,降解前后海藻酸钠的糖环结构没有改变,主要是开裂海藻酸钠的β-(1,4)糖苷键。     

木质素氧化降解制备单酚类化合物

采用H2O2、CuO/Fe2(SO4)3复合氧化体系,在碱性条件、微波辅助作用下,对麦草碱木质素氧化降解制备单酚类化合物的工艺条件进行了研究。结果表明,在180℃相对温和的条件下,单酚类化合物的总收率可达11.86%,降解率为90.88%。单独H2O2作为氧化剂降解木质素导致了苯环的开裂,使得木质素的降解率虽高但单酚类收率偏低;Cu2+的参与促进了木质素侧链和醚键的断裂,有利于提高单酚类化合物的收率,而Fe3+的存在则提升了H2O2的氧化性能。适当提高氧化温度和延长降解反应时间有利于提高单酚类化合物收率。由于木质素的降解和聚合同时存在,防止降解产物的聚合成为提高单酚类化合物收率的关键。     

Na_2S_2O_8-Fe~(2+)对田菁胶的氧化降解行为研究

考察了Na2S2O8-Fe2+对田菁胶的氧化降解行为,系统研究了Na2S2O8和Fe2+用量、温度、降解时间和pH值对田菁胶粘度的影响。结果表明,Na2S2O8和Fe2+合适的体积比为3?1。在较低的温度(40℃)和较短的时间(20 min)内Na2S2O8-Fe2+就能使田菁胶粘度下降90%以上。另外,Na2S2O8-Fe2+氧化还原体系在酸性和中性条件下对田菁胶的降解都有良好的降解性能,考虑到在实际生产中的应用,我们认为中性条件下最合适。     

新颖的PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-/H2O2类光-Fenton体系光催化降解苯胺

将Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-[PW11Fe(Ⅲ)(H2O)]构成的类光-芬顿体系用于水体生物难降解有机污染物苯胺(ArNH2)的降解。 研究了在紫外光照射和H2O2存在下,PW11Fe(Ⅲ)(H2O)对ArNH2降解的均相光催化作用。 考察了ArNH2、H2O2和PW11Fe(Ⅲ)(H2O)浓度对光催化降解反应速率的影响。 实验结果表明,0.1 mmol/L PW11Fe(Ⅲ)(H2O)+0.2 mmol/L H2O2+0.1 mmol/L ArNH2的中性溶液在300 W汞灯照射下反应60 min,ArNH2的降解率达100%,总有机碳(TOC)去除约52%。 同时讨论了PW11Fe(Ⅲ)(H2O)光催化H2O2产生羟基自由基的分子机制,并比较了酸性和中性条件下苯胺的光催化降解效果。     

快速检测Fenton反应诱导DNA损伤的电化学DNA传感器研究

利用带正电荷的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)和带负电荷的小牛胸腺双链DNA(CT-dsDNA)之间的静电吸引作用,将其层层组装到玻碳电极表面,制成电化学DNA传感器,并利用电化学和原子力显微镜(AFM)方法与对DNA的组装进行了表征。以Ru(bpy)23+作为电化学催化剂,检测DNA的损伤,考察了电极在Fenton试剂中的温育时间以及Fenton试剂的浓度对DNA损伤程度的影响。实验表明,Fe2+与H2O2共存时,温育15 min即可较大程度地对DNA造成损伤,且可以检测到的Fenton试剂浓度为5.0×10"5mol/L Fe-SO4/2.0×10"4mol/L H2O2。本方法具有灵敏度高、重现性好等优点。     

Fe负载UiO-66协同非均相类Fenton氧化降解废气苯的研究

采用水热合成法制备了不同掺杂比例Fe负载UiO-66,并借助XRD、SEM、XPS等分析测试手段对催化剂物理化学特性进行分析,通过自制非均相类Fenton体系装置探究不同Fe负载量、H2O2浓度、空塔速率、反应温度等条件下对废气苯的氧化降解效率影响.结果表明,不同Fe负载量的UiO-66均具有较高的结晶度,呈不规则球状...