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超声/Fenton法对酸性橙g染料的脱色

纺织学报 2007年第6期28卷 96-99页

作者：邢铁玲 K.H.Chu 陈国强苏州大学材料工程学院江苏苏州215021 坎特伯雷大学化学加工工程系

通过采用探头直径1.4 cm的超声反应器对酸性染料橙g水溶液的降解进行研究。探讨超声反应声强、染料初始浓度、反应pH值以及添加Fe2+对染料脱色的影响。结果表明:Fe2+的加入显著提高了超声反应的脱色率;在pH值2.8,温度30℃,声能密度400 W... 详细信息

通过采用探头直径1.4 cm的超声反应器对酸性染料橙g水溶液的降解进行研究。探讨超声反应声强、染料初始浓度、反应pH值以及添加Fe2+对染料脱色的影响。结果表明:Fe2+的加入显著提高了超声反应的脱色率;在pH值2.8,温度30℃,声能密度400 W/L,Fe2+质量浓度1 mg/L条件下,超声反应120 min,30μmol/L染料的脱色率达到92%,COD去除率为42%,该染料的超声降解符合一级反应动力学。

关键词：超声声化学酸性橙g 染料脱色降解

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铁/锌活化过氧化物降解酸性橙g的研究

铁/锌活化过氧化物降解酸性橙G的研究

作者：马雪雨安徽建筑大学

学位级别：硕士

作为公认的难降解工业废水之一,印染废水不仅水质复杂、碱度大、色度高、有机物含量高,而且可生化性差。另外,由于偶氮染料的芳香特性和分子的稳定性,传统的生物、物理和化学技术对偶氮染料的去除效率较低,因此,对于这类难降解物质优先... 详细信息

作为公认的难降解工业废水之一,印染废水不仅水质复杂、碱度大、色度高、有机物含量高,而且可生化性差。另外,由于偶氮染料的芳香特性和分子的稳定性,传统的生物、物理和化学技术对偶氮染料的去除效率较低,因此,对于这类难降解物质优先考虑利用高级氧化技术来处理,其中零价金属活化过硫酸钠（PS）因其价格低廉、操作简单、环境友好等优点而备受关注。本研究以酸性橙g为模拟染料废水,研究了不同体系对有机染料的去除效果,具体的研究内容如下:（1）在Zn0/PS体系中,探究了PS和Zn0的投加量、溶液初始p H值以及无机阴离子等对酸性橙g脱色降解效果的影响。结果表明:在酸性橙g初始质量浓度为30 mg/L,Zn0和PS的投加量分别为1 g/L、1.5 mmol/L条件下,反应20 min接近降解极限,此时酸性橙g降解率可达89.5%。在Zn0/PS体系下,不同质量浓度的酸性橙g脱色降解过程均符合二级动力学,相关系数R2>0.990,反应速率常数随酸性橙g起始质量浓度的增加而减小。p H由3.15提高至9.03,酸性橙g降解率由89.5%降低至5.8%,酸性条件下具有明显的促进作用。水中常见离子HCO3-具有显著的抑制作用,在10mmol/L的条件下,酸性橙g降解率下降了72.0%,而Cl-、NO3-、SO42-抑制作用微弱。分别以叔丁醇与甲醇为分子探针,自由基俘获实验显示:SO4-·在Zn0/PS体系中对酸性橙g的降解具有绝对主导地位,TOC去除率仅为22.9%。（2）在Fe0/PS体系中,探究了PS和Fe0的投加量、溶液初始p H值以及无机阴离子等对酸性橙g脱色降解效果的影响。结果表明:在PS、Fe0投加量分别为0.7 mmol/L、0.4 g/L条件下,反应10 min时,酸性橙g降解率可达95.0%。酸性橙g去除率随着酸性橙g初始质量浓度的增加而减小,且符合一级动力学模型。溶液初始p H值对酸性橙g降解率影响不大,p H值为2.54-9.16的范围内,酸性橙g降解率均在75%以上,在Fe0/PS体系降解酸性橙g过程中适应p H范围较广,具有良好的应用前景。体系温度升高有利于酸性橙g的降解。HCO3-、Cl-、NO3-、SO42-对Fe0/PS体系降解酸性橙g表现出不同程度的抑制作用,四种阴离子对酸性橙g抑制程度为:HCO3->Cl->NO3->SO42-。柠檬酸钠和十二烷基苯磺酸钠对酸性橙g也具有一定的抑制作用。分别以叔丁醇与甲醇为分子探针,自由基俘获实验显示:Fe0活化PS的过程中,产生的主要自由基为SO4-·、·OH,其中SO4-·对酸性橙g的降解具有绝对主导地位。TOC去除率可达31%。Fe0在多次重复利用后依然能够快速活化PS降解酸性橙g,具有良好的稳定性和重复使用性。LC-MS检测出酸性橙g中间产物有三羟基邻苯二甲酸、邻苯二甲酸、邻羟基苯甲酸、硝基苯、对二苯酚等,且降解过程主要是偶氮键断裂、萘环氧化和苯环开裂。（3）在Fe0/PS/H2O2体系中,探究了PS、Fe0和H2O2的投加量、溶液初始p H值以及无机阴离子等对酸性橙g脱色降解效果的影响。结果表明:在PS、Fe0、H2O2投加量分别为0.4 mmol/L、0.2 g/L、0.4 mmol/L条件下,反应10 min时,酸性橙g降解率可达91.9%。Fe0/PS/H2O2体系对酸性橙g的降解具有一定的协同作用。p H值为3.14-9.06的范围内,酸性橙g降解率均在70%以上,且符合一级动力学模型。酸性橙g降解率随酸性橙g初始质量浓度的增加而不断降低。水中常见离子HCO3-和HPO42-产生了强烈的抑制作用,在投加量为10 mmol/L条件下,酸性橙g降解率分别下降了79.1%、87.4%,而Cl-和NO3-具有极其微弱的抑制作用。分别以叔丁醇、甲醇和三氯甲烷为分子探针,自由基俘获实验显示:Fe0/PS/H2O2体系主要通过·OH、SO4-·和O2-·的联合氧化实现酸性橙g的高效去除。顺磁共振波谱（EPR）测试结果显示:Fe0/PS/H2O2体系中存在·OH、SO4-·和O2-·。TOC去除率可达39.6%。图[32]表[2]参[128]

关键词： Fe0 Zn0 酸性橙g 过硫酸钠过氧化氢自由基

制备改性铁基材料及其去除酸性橙g的效能研究

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制备改性铁基材料及其去除酸性橙G的效能研究

作者：周文旺江西理工大学

学位级别：硕士

近年来,由于零价铁(ZVI)具有强还原性、较大比表面积和应用潜能大等特性得到广泛研究,但是ZVI在溶液中易发生钝化和团聚现象,导致对污染物的去除性能较差,为了改善ZVI钝化和团聚的限制,采用褐铁矿、辉钼矿和无烟煤为原材料,通过碳热还... 详细信息

近年来,由于零价铁(ZVI)具有强还原性、较大比表面积和应用潜能大等特性得到广泛研究,但是ZVI在溶液中易发生钝化和团聚现象,导致对污染物的去除性能较差,为了改善ZVI钝化和团聚的限制,采用褐铁矿、辉钼矿和无烟煤为原材料,通过碳热还原法制备硫化钼改性ZVI(MoS@ZVI),探索了制备条件对MoS@ZVI去除模拟酸性橙g(Og)影响的试验研究,同时,对最佳制备条件下的MoS@ZVI进行了表征和其性能的研究,开展了MoS@ZVI与ZVI对比去除Og试验,并进一步分析Og降解机理。主要研究结论如下:(1)对碳热还原制备MoS@ZVI进行了理论分析,并探索了焙烧条件对MoS@ZVI去除Og的影响试验。基于热力学计算结果,证实碳热还原制备MoS@ZVI理论可行。根据焙烧条件对MoS@ZVI去除Og的影响试验,以及通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和硫(S)含量对不同焙烧条件下得到的MoS@ZVI进行分析。结果表明,MoS@ZVI的最佳制备条件:辉钼矿用量为6%,焙烧温度为1000℃,无烟煤用量为25%和焙烧时间为60 min。(2)采用扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)、XRD和X射线光电子能谱(XPS)对最佳条件下制备的MoS@ZVI进行表征和物相组成分析研究,借助比表面积及孔隙度分析仪(BET)和接触角测量仪(WCA)分析了最佳条件下制备的MoS@ZVI比表面积和疏水性。结果表明,MoS@ZVI的内核主要是Fe-Mo-C合金,而外壳可能由硫化钼、FeS、C、钼氧化物和铁氧化物组成,比表面积为18.9 m/g,孔径约为15.9 nm,接触角为113.2°。(3)在不同参数条件下,开展了MoS@ZVI体系与ZVI体系去除Og的对比试验。结果表明,MoS@ZVI体系比ZVI体系对Og去除效能更高,去除率更高,MoS@ZVI体系不但可适用pH范围更广而且能在室温和低温环境下更能发挥效能。(4)通过XRD、傅立叶变换近红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)和气相色谱-质谱联用仪(gC-MS)分析MoS@ZVI体系对Og去除机理。结果表明,Og被去除主要原因是MoS@ZVI内核中Fe发挥作用,反应后的FTIR谱图中没有氮氮双键的特征峰出现,说明反应过程中未发生吸附。Og在降解过程中有新的中间产物产生,萘环比苯环更容易被氧化,并且TOC去除率约为35.0%,最后提出了一种Og可能降解途径。

关键词：褐铁矿辉钼矿碳热还原硫化钼改性零价铁酸性橙g

酵母衍生碳微球活化过一硫酸盐降解酸性橙g的研究

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酵母衍生碳微球活化过一硫酸盐降解酸性橙G的研究

作者：刁海东合肥工业大学

学位级别：硕士

染料是一种合成有机化合物,广泛应用于纺织、皮革、塑料、食品、制药和油漆制造等行业。大量未经严格处理的染料废水排入到周围环境中,不仅对周围水体污染造成严重污染,而且由于淋滤和渗透作用,会对地下水系统和地表水造成二次污染,给... 详细信息

染料是一种合成有机化合物,广泛应用于纺织、皮革、塑料、食品、制药和油漆制造等行业。大量未经严格处理的染料废水排入到周围环境中,不仅对周围水体污染造成严重污染,而且由于淋滤和渗透作用,会对地下水系统和地表水造成二次污染,给生态环境和人类健康带来潜在危害。其中,偶氮染料是使用最广泛的染料,占总染料的60%以上。含偶氮染料废水具有色度高、难降解、对环境危害大等特点。此外,传统的水处理工艺已难以满足日益严格的工业废水排放要求。因此,开发高效的偶氮染料降解工艺成为行业的迫切需求。近年来,基于硫酸根自由基的高级氧化技术(SR-AOP)因其氧化能力强和适用性广已成为研究热点。其中,生物炭由于其低成本、环境友好及丰富的表面官能团等优点备受环境工作者和研究人员的广泛关注。然而,原始碳材料由于其惰性碳网结构,催化性能并不理想,通常需要对其改性。目前,碳材料的改性大多涉及化学掺杂剂,不仅浪费资源,也存在二次污染可能性。酵母是一类绿色环保、价格低廉及富含各种杂元素的常见微生物。因此,本文以酵母细胞为模板,在未添加任何额外掺杂剂的情况下,通过一步热解法成功合成了N、P、S掺杂的多孔碳微球和锰氧化物(Mn Ox)负载的N、P、S掺杂碳微球。在此基础上,构建合成材料/过一硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)催化反应体系,用于氧化降解典型偶氮染料酸性橙g(Og)研究。主要研究内容和结果如下:(1)本文以酵母细胞为模板,通过一步热解法制备了多元素掺杂多孔碳微球(MHPCS),研究了热解温度对催化剂形貌、结构和催化性能的影响。能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer,EDS)和X射线光电子能谱仪(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)表征结果说明N、P、S元素成功掺杂到催化剂MHPCS800(在800℃下热解)碳结构中。催化降解实验结果表明MHPCS800具有最佳催化性能,反应30 min后可实现100%的酸性橙g(Og)的去除。猝灭实验和电子自旋共振(Electron spin resonance,ESR)表明非自由基活性物质即表面活性络合物为反应活性物质。电化学表征和傅里叶红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FTIR)进一步证实了表面活性络合物的存在。通过解析材料结构与催化性能的构效关系,发现碳微球材料缺陷程度(ID/Ig)为反应主要活性位点(R2=0.94)。机理研究进一步表明这些表面缺陷位点更容易吸附PMS,产生表面活性络合物,进而从Og中直接提取电子降解污染物而不产生自由基。同时,环境常见阴离子对MHPCS800催化活性几乎没有影响。此外,循环实验表明三次循环后的多元素掺杂碳微球可通过简单的热再生(350℃,2h)恢复催化活性。(2)本文以四水乙酸锰为锰的来源,采用一步热解法原位合成了Mn Ox负载的N、P、S掺杂碳微球(Mn Ox@NPSC)。表征结果显示,N、P、S元素成功掺杂到催化剂里面且Mn元素以混合价态的锰氧化物形式负载在碳微球的表面。催化降解实验结果表明,Mn Ox@NPSC800(在800℃下热解)在投加量为0.6g/L,PMS浓度为0.6 g/L时,反应30 min可以完全降解Og,其催化效果优于在600和700℃获得的催化剂。ESR和猝灭实验结果表明Mn Ox@NPSC800/PMS体系中同时存在自由基(O2·-)和非自由基(1O2)氧化途径。这与MHPCS800/PMS体系有很大的不同,说明负载的Mn Ox可以调控体系污染物氧化途径。通过反应前后XPS分析和解析Mn Ox@NPSC缺陷程度(ID/Ig)与反应速率(ln kobs)之间的构效关系发现,Mn Ox、石墨N、吡咯N、噻吩硫和结构缺陷都可以作为活性位点。最后,循环实验表明负载的Mn Ox可以提高Mn Ox@NPSC800循环使用性能和稳定性,五次循环使用后降解效率依然达到98.3%。

关键词：酸性橙g 过一硫酸盐酵母碳微球催化降解

WO_(3)/g⁃C_(3)N_(4)异质结光催化剂的制备和光催化活性探究

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环境科学学报 2021年第12期41卷 4852-4861页

作者：贾永豪崔康平黄千里合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

采用水热合成和煅烧法制备高催化活性的WO_(3)/g⁃C_(3)N_(4)材料,并用于酸性橙g废水的降解.同时,采用X射线衍射、漫反射光谱、傅立叶变换红外光谱、扫描电镜和氮吸附-脱附测试、X光子能谱和光致发光光谱方法对复合材料进行了表征.降解... 详细信息

采用水热合成和煅烧法制备高催化活性的WO_(3)/g⁃C_(3)N_(4)材料,并用于酸性橙g废水的降解.同时,采用X射线衍射、漫反射光谱、傅立叶变换红外光谱、扫描电镜和氮吸附-脱附测试、X光子能谱和光致发光光谱方法对复合材料进行了表征.降解实验表明,复合材料的光催化性能比单一WO_(3)和g⁃C_(3)N_(4)高,且Z型光催化剂WO_(3)/g⁃C_(3)N_(4)在WO_(3)与g⁃C_(3)N_(4)质量比为3∶10时具有最高的光催化活性,在105 min内对20 mg·L^(-1)酸性橙g的光降解效率达98%,反应速率是单一g⁃C_(3)N_(4)的5倍.采用自由基捕获剂分别对体系中的·OH、·O^(-)_(2)和h^(+)进行捕获实验,结果表明,·OH、·O^(-)_(2)和h^(+)共同参与了光催化降解反应,其中,h^(+)是Z型WO_(3)/g⁃C_(3)N_(4)光催化的主要活性物质.复合催化剂具有良好的重复利用性,在3次循环试验后光降解效率仍达90%.

关键词： WO_(3)/g⁃C_(3)N_(4) 酸性橙g 光催化活性光降解机理

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基于氮化碳微纳复合材料的制备及其光催化降解污染物性能的研究

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基于氮化碳微纳复合材料的制备及其光催化降解污染物性能的研究

作者：李学文苏州大学

学位级别：硕士

在人们的日常生活中,空气和水看似平常,触手可得,但是我们是否思考过,如果没有了水和空气,生命还会存在吗?随着工业经济的高速发展,人们的生活水平提高,与此同时,我们赖以生存的环境却遭到了严重破坏。汽车尾气的排放、化石燃料的大量燃... 详细信息

在人们的日常生活中,空气和水看似平常,触手可得,但是我们是否思考过,如果没有了水和空气,生命还会存在吗?随着工业经济的高速发展,人们的生活水平提高,与此同时,我们赖以生存的环境却遭到了严重破坏。汽车尾气的排放、化石燃料的大量燃烧,工业废水、生活废水的随意排放,造成了空气污染和水体污染,还严重影响到了人们的身体健康。因此,如何治理环境问题迫在眉睫。大量研究表明,光催化技术在治理环境问题中有明显的优势,因为其成本低、反应条件温和且对环境无二次污染。半导体氮化碳光催化材料因其来源丰富、易于制备、可修饰性强、可见光响应等优点,被广泛的研究应用。本文针对环境中废水废气的处理问题以及氮化碳半导体材料催化效率低的问题,制备了一系列基于氮化碳的微纳米复合材料,用于环境的治理。实验结果表明,基于氮化碳微纳米复合材料在降解废水、废气中展现出优异的光催化性能。（1）利用核壳结构的二氧化硅球为模板,制备中空介孔氮化碳纳米球;负载溴化银纳米颗粒,形成异质结,用于光催化降解废水中的有机染料。（2）选取廉价的尿素、硫脲,一步法合成蜂窝状的氮化碳同型异质结。由于相似的化学结构和晶型,异质结的界面相容良好,促进了电荷的分离,从而提高光催化降解NO的性能。（3）利用简便的方法,将结构改性、元素掺杂、缺陷修饰三种改性策略集于一体,制备缺陷修饰的磷掺杂管状氮化碳。引入氰基,破坏氮化碳的π-π共轭结构,抑制了电荷的重组,从而提高光催化降解NO的性能。

关键词：氮化碳微纳米材料光催化酸性橙g 氮氧化合物

钕铁硼废料铁渣碳热还原法制备零价铁并用于降解偶氮染料废水

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江西冶金 2024年第5期44卷 353-360,I0003页

作者：袁作成廖子维黄金秋余文战略金属矿产资源低碳加工与利用江西省重点实验室赣州341000 江西理工大学土木与测绘工程学院赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院赣州341000

以钕铁硼废料铁渣为原料,通过碳热还原法制备零价铁(ZVI)材料,并用于降解偶氮染料废水。考察了制备条件对ZVI性能的影响及降解条件对ZVI去除偶氮染料分子的影响。结果表明,在焙烧温度为1000℃、焙烧时间为60 min、无烟煤用量为30%(质量... 详细信息

以钕铁硼废料铁渣为原料,通过碳热还原法制备零价铁(ZVI)材料,并用于降解偶氮染料废水。考察了制备条件对ZVI性能的影响及降解条件对ZVI去除偶氮染料分子的影响。结果表明,在焙烧温度为1000℃、焙烧时间为60 min、无烟煤用量为30%(质量分数)的条件下制备的ZVI材料对甲基橙(MO)的降解性能较好。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对ZVI材料进行表征分析。结果表明,钕铁硼废料铁渣中的铁矿物基本被还原为ZVI,负载于铝硅酸盐上,ZVI颗粒尺寸为5~15μm。制备的ZVI材料在pH=3~10范围内对酸性橙g(Og)均具有较高的降解效率,最大去除容量为54.23 mg/g,对MO、亚甲基蓝(MB)、酸性铬兰K(ACBK)的降解效率均达到78%以上。利用碳热还原法制备ZVI不仅为钕铁硼废料铁渣的回收再利用提供了新的途径,而且为环境修复领域提供了一种低成本的降解材料。

关键词：钕铁硼废料铁渣零价铁偶氮染料酸性橙g 碳热还原法

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波拉型电解质在真丝染色中的应用研究

苏州丝绸工学院学报 1998年第5期18卷 36-39页

作者：王祥荣苏州大学丝绸学院

探讨了阳离子性波拉型电解质ＤＣＰＹｎ对酸性橙Ｇ在真丝纤维上染色性能的影响。结果表明，ＤＣＰＹｎ在不同ｐＨ值条件下对酸性染料在真丝纤维上的染色具有抑制或促进作用。

关键词：波拉型电解质真丝染色应用酸性橙g