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纳米Cu_2O/凹凸棒石黏土复合物的制备及其在自然光下对模拟染料废水的脱色作用

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工业水处理 2010年第1期30卷 53-56页

作者：李东李登好冯良东江苏省凹土资源利用重点实验室淮阴工学院生化学院江苏淮安223003

用液相化学沉积法制备纳米Cu2O/凹凸棒石黏土复合材料,并将其作为自然光催化剂进行模拟染料废水的脱色研究。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术证明该材料为纳米Cu2O和凹凸棒石黏土物理混合物。研究了复合材料对模拟印染废水的... 详细信息

用液相化学沉积法制备纳米Cu2O/凹凸棒石黏土复合材料,并将其作为自然光催化剂进行模拟染料废水的脱色研究。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术证明该材料为纳米Cu2O和凹凸棒石黏土物理混合物。研究了复合材料对模拟印染废水的脱色能力、复合材料的投加量、降解时间以及废水溶液的初始pH对脱色能力的影响。

关键词：纳米Cu2O 凹凸棒石黏土模拟染料废水脱色

曝气条件下微电解-Fenton工艺联合处理模拟染料废水的研究

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工业安全与环保 2012年第5期38卷 27-30页

作者：闫金霞冯霄华北水利水电学院环境工程系郑州450011

曝气条件下采用微电解-Fenton工艺处理模拟染料废水。在最佳微电解工艺即铁炭比为45 g∶45 g,pH=3,反应时间为60 min;在Fenton工艺pH值为3,H2O2投加量0.7 mL,反应时间为120 min时,染料废水总脱色率达92%,其色度去除率高于单独微电解工... 详细信息

曝气条件下采用微电解-Fenton工艺处理模拟染料废水。在最佳微电解工艺即铁炭比为45 g∶45 g,pH=3,反应时间为60 min;在Fenton工艺pH值为3,H2O2投加量0.7 mL,反应时间为120 min时,染料废水总脱色率达92%,其色度去除率高于单独微电解工艺时的63%和单独Fenton工艺时的67%。模拟染料废水经微电解及Fenton工艺处理后,废水pH值、Fe2+浓度和色度均发生变化。

关键词：曝气微电解 Fenton 模拟染料废水脱色率水质

Fe(Ⅵ)/Fe3O4处理模拟染料废水的脱色效果研究

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安全与环境工程 2020年第4期27卷 128-134页

作者：张晓峰王翔杨光周正伟常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164 无锡安维特环保科技有限公司江苏无锡214419

染料废水具有有机物含量高、色度高和水量大等特点,直接排入水体会破坏生态环境,需要进行有效的处理。高铁酸盐[Fe(Ⅵ)]是一种绿色双效水处理剂,在水污染治理中有着广阔的应用前景。采用Fe(Ⅵ)与Fe3O4纳米颗粒联用处理罗丹明B、甲基橙... 详细信息

染料废水具有有机物含量高、色度高和水量大等特点,直接排入水体会破坏生态环境,需要进行有效的处理。高铁酸盐[Fe(Ⅵ)]是一种绿色双效水处理剂,在水污染治理中有着广阔的应用前景。采用Fe(Ⅵ)与Fe3O4纳米颗粒联用处理罗丹明B、甲基橙、刚果红3种模拟染料废水,研究Fe(Ⅵ)和Fe3O4投加量、溶液初始pH值、反应时间以及自由基淬灭剂等因素对模拟染料废水脱色效果的影响,并初步探究其作用机理。试验结果表明:Fe(Ⅵ)/Fe3O4体系对罗丹明B和刚果红模拟染料废水的脱色效果较好,在中性条件下,当Fe(Ⅵ)投加量为10 mgFe/L、Fe3O4投加量为0.3 g/L时,反应8 min后,脱色率接近100%;Fe(Ⅵ)/Fe3O4体系对甲基橙模拟染料废水的脱色效果略差,当Fe(Ⅵ)剂量提升至14 mgFe/L时,脱色率可达80%;Fe(Ⅵ)/Fe3O4体系对3种染料混合后的模拟废水也有较好的处理效果,混合模拟染料废水化学需氧量(COD)的去除率可达70%;此外,通过添加羟基自由基(·OH)淬灭剂,间接证明Fe(Ⅵ)还原过程中产生的H2O2与Fe3O4原位构成一个类芬顿体系,强化了对废水中污染物的去除效果。

关键词：模拟染料废水高铁酸盐[Fe(Ⅵ)] Fe3O4纳米颗粒类芬顿体系脱色效果

二维过渡金属硫化物的制备及其降解模拟染料废水性能研究

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二维过渡金属硫化物的制备及其降解模拟染料废水性能研究

作者：骆圣达河南师范大学

学位级别：硕士

二维过渡金属硫化物(2D TMDs)及其异质结由于具有独特的结构和优于块状本体的性能而在光电子和光催化领域引发关注。一方面,通过液相剥离,以一种环境友好且成本效益高的方法制备二维过渡金属硫化物是国内外研究的热点;另一方面,以WS和Mo... 详细信息

二维过渡金属硫化物(2D TMDs)及其异质结由于具有独特的结构和优于块状本体的性能而在光电子和光催化领域引发关注。一方面,通过液相剥离,以一种环境友好且成本效益高的方法制备二维过渡金属硫化物是国内外研究的热点;另一方面,以WS和MoS为代表的二维过渡金属硫化物具有良好的可见光吸收性能且2D TMDs的光学、化学性能取决于自身材料的厚度,这些特性使得2D TMDs及其异质结成为一种理想的光催化半导体材料。本课题研究采用液相剥离法、水热法,并通过石墨烯的负载制备出少层WS纳米片、WS/MoS异质结和WS/MoS-RGO复合光催化剂;通过X-射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、场发射电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(DRS)、拉曼光谱(Raman)等对所制备材料的晶型、微观形貌、化学结构、能带结构、光学性能等进行表征;通过在模拟太阳光下对罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)、孔雀石绿(MG)、甲基橙(MO)模拟染料废水的降解来评价材料的光催化活性。本研究为二维过渡金属硫化物的制备以及在染料废水处理中的应用提供了新的思路和理论基础。主要研究内容和结论如下:(1)少层WS纳米片的制备、表征及发光性能研究:采用改进的液相剥离法在乙醇与水混合溶液中直接剥离WS粉末制备少层WS纳米片。通过调节离心转速以及乙醇与水的体积比探究对制备的WS纳米片形貌结构和性能的影响。实验结果表明,WS纳米片尺寸随着离心转速的增加逐渐减小;分散剂对WS的剥离有很大的影响,当乙醇与水的体积比为7/3时,剥离效果最好,表现出最强的光致发光特性;另外,该方法剥离出的纳米片为少层WS纳米片且尺寸具有很大的分散性。(2)WS/MoS异质结的制备、表征及光催化性能研究:采用水热合成法成功制备出了WS/MoS异质结。探究了合成过程中WS纳米片悬浮液的添加量对异质结光催化材料活性的影响,实验结果表明,当悬浮液与水的体积比为7/3时,WS/MoS异质结的光催化活性最高。这种混合材料相比于原始的2D MoS、WS以及它们的物理混合物在降解有机染料分子上表现出优异的光催化活性。光催化性能的增强与2D WS/MoS之间的异质结效应有关。此外,实验中还把WS/MoS异质结与最近文献报道的基于二维TMD的杂化材料的光催化性能进行比较,结果表明,实验制得的异质结材料降解效率显著提高。(3)WS/MoS-RGO复合光催化剂的制备、表征及光催化性能研究:通过水热合成法成功的将石墨烯负载到WS/MoS异质结上制备出WS/MoS-RGO(WMG)复合光催化剂。实验结果表明,石墨烯的负载量对复合材料的光催化活性具有重要影响,当石墨烯的负载量为0.04 g时,WMG复合材料表现出最优的光催化活性。在90 min模拟太阳光的照射下,当RhB模拟染料废水的初始浓度为20 mg/L,WMG的投加量为0.025g时,光催化降解效率高达95%。另外,通过电镜可以观察到WS/MoS附着在石墨烯片层上,Raman和XPS的表征结果证实了石墨烯被成功还原为RGO。

关键词：少层WS2纳米片 WS2/MoS2 WS2/MoS2-RGO 光催化模拟染料废水

钼系催化剂的制备及降解模拟染料废水性能研究

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钼系催化剂的制备及降解模拟染料废水性能研究

作者：王竞侦河南师范大学

学位级别：硕士

湿式催化技术和光催化技术在治理难降解有机污染物方面有极大的潜能,尤其是光催化技术更是本领域近年来研究的一个热点。而在光催化技术的应用过程中,仍然存在一些问题制约着该技术的发展,如不能有效地分离电子-空穴对,催化剂的回收使... 详细信息

湿式催化技术和光催化技术在治理难降解有机污染物方面有极大的潜能,尤其是光催化技术更是本领域近年来研究的一个热点。而在光催化技术的应用过程中,仍然存在一些问题制约着该技术的发展,如不能有效地分离电子-空穴对,催化剂的回收使用困难,对自然太阳光的利用率差等。因此,研发各类性能优异,便于循环使用的催化剂对于世界范围内的废水处理来说具有重要意义。本研究主要采用了简单、绿色的水热法,并通过调节水热温度,煅烧温度,pH和MoS负载量等优化条件制备出具有高效催化活性的MoO、MoS、BiVO/BiS/MoS和3D MoS/RGO催化剂;通过X-射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、场发射电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(DRS)、拉曼光谱(Raman)等对所制备材料的晶型、微观形貌、化学结构、能带结构、光学性能等进行表征;通过在室内常温常压条件下湿式催化或者在光照射条件下光催化降解目标污染物孔雀石绿(MG)、罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)、结晶紫(CV)或龙胆紫(GV)等模拟染料废水,来评价制备的催化剂的催化性能。本研究为Mo系光催化剂的开发以及在染料废水处理中的应用提供了新的思路和理论基础。主要研究内容和结论如下:(1)MoO湿式催化剂的制备、表征及催化性能的探讨:在合成的过程中,采用了简便的水热法合成了MoO湿式催化剂。为了制备出最优性能的催化剂,我们选用了详细的正交实验来选择最优的实验条件。MoO湿式催化剂的催化活性是在常温常压无光照的条件下降解模拟染料废水来评价的。同时探讨了煅烧温度,催化剂用量和RhB的初始浓度对降解效果的影响,结果表明,当煅烧温度为400°C时,MoO-4展现了最佳的催化性能。(2)调节pH合成花状MoS光催化剂及在自然太阳光下降解性能的探讨:通过调节前驱液的pH来合成不同特性的花状MoS光催化剂,又通过SEM和TEM分析重点探讨了合成过程中pH对于MoS催化剂微观结构和催化性能的影响。X射线衍射和光电子能谱分析证实已合成的催化剂为六方相的MoS。本实验主要采用在自然太阳光照射下,降解RhB和MB的模拟染料废水来测试其催化活性。结果表明,pH值对其催化效果有决定性的影响,当pH=1时,MS-1展示出最佳的催化性能。(3)BiVO/BiS/MoS n-p异质结的制备、表征及光催化性能的探讨:在原位水热的过程中,通过BiVO和MoS前驱液的耦合而生成了新型的BiVO/BiS/MoS三组分异质结光催化剂。其中,BiS是在Bi和S强的相互作用下生成的。接着,采用在自然太阳光照射下,降解RhB,MB和MG模拟染料废水来测试其催化活性。结果表明,当混合前驱液中MoS为10 wt%时,催化性能最佳,对RhB,MB和MG模拟染料废水的降解率分别为97%,93%和94%。增强的光催化活性是由于BiVO/BiS/MoS n-p异质结的生成引起的,这种结构不仅大大降低了光生e-h对的复合效率,而且还增强了催化剂在可见光区的吸收能力。(4)3D MoS/RGO复合气凝胶光催化剂的制备、表征及催化性能的探讨:采用简单的水热法成功地将石墨烯掺杂到所制备的MoS/RGO气凝胶光催化剂中。主要研究了在合成过程中MoS和RGO比重的不同对光催化剂的影响,结果表明,当MoS和RGO的质量比为1:2时(MG-4)具有最优活性,经过3h的光催化降解后,MG-4对RhB、MB、MG、GV和CV模拟废水的降解率均能达到90%以上。

关键词： MoO3 MoS2 BiVO4/Bi2S3/MoS2 模拟染料废水自然太阳光

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膜生物反应器处理模拟染料废水的研究

膜生物反应器处理模拟染料废水的研究

作者：王敬儒辽宁科技大学

学位级别：硕士

印染废水是整个印染工艺过程中排放的混合废水,具有排放量大、水质复杂、COD和色度高、碱度大、可生化性差、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一。传统的物理、生化等处理技术对印染废水的处理效果往往不理想,本实验采用膜生物反... 详细信息

印染废水是整个印染工艺过程中排放的混合废水,具有排放量大、水质复杂、COD和色度高、碱度大、可生化性差、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一。传统的物理、生化等处理技术对印染废水的处理效果往往不理想,本实验采用膜生物反应器法(MBR)对模拟染料废水进行处理,希望通过本课题研究确定出对染料废水的高COD、色度能够高效去除的最佳条件,并找出缓解膜污染的关键因素。本项研究将会对膜生物反应器在实际印染废水中的应用产生指导作用,因此具有较高的研究价值和重要的现实意义。实验表明,驯化成功的活性污泥对CODCr去除率为93%,色度去除率为40%。反应器正式运行期间,初步探索了MBR处理模拟染料废水的最佳操作条件。其中水力停留时间HRT为8h,曝气量为0.4m3/h,污泥浓度大于3200mg/L,PH为8.5左右时,反应器处理效果最好。反应器运行期间,还初步探索了条件因素对膜污染的影响。结果表明,HRT对膜污染的影响效果较大。HRT增大时,膜污染明显降低。反应器混合液黏度与膜污染有较强的相关性(R2=0.9465)。黏度增大时,膜污染严重。增强膜面气液流速是控制膜污染的有力手段之一。增大曝气量,反应器膜污染的速率明显减缓。另外,在反冲洗+HCl、反冲洗+NaOH和反冲洗+NaClO的组合清洗方式中,反冲洗+NaClO的清洗方式清洗周期短,膜通量的恢复高。

关键词：膜生物反应器模拟染料废水膜污染污泥膨胀

基于担体改性的芬顿流化床铁结晶及模拟染料废水降解研究

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基于担体改性的芬顿流化床铁结晶及模拟染料废水降解研究

作者：张雪华中科技大学

学位级别：硕士

我国的工业废水具有排放量大、污染物浓度高、成分复杂、色度深、难生物降解等特点,因此研发高效的物化处理技术十分必要。芬顿法是一类经典的高级氧化技术,因其高效无选择性氧化及绿色温和的反应条件而广受青睐。而其改进工艺,即芬顿... 详细信息

我国的工业废水具有排放量大、污染物浓度高、成分复杂、色度深、难生物降解等特点,因此研发高效的物化处理技术十分必要。芬顿法是一类经典的高级氧化技术,因其高效无选择性氧化及绿色温和的反应条件而广受青睐。而其改进工艺,即芬顿流化床更是具有传质快、芬顿试剂利用率高和铁污泥少的优点,但实际应用中芬顿流化床担体的铁结晶率低,制约了该技术的进一步广泛应用。因此,本文以实验室规模芬顿流化床为对象,进行了流化床启动条件优化和担体选择,以此为基础,进行了担体优化改性研究,并开展连续流芬顿流化床降解模拟染料甲基橙废水的研究,具体研究结果如下:(1)考察了芬顿试剂浓度分别为C2+=1mmol/L,C=20mmol/L时,芬顿流化床启动条件中pH值、担体膨胀度、芬顿试剂投加次序和担体装载量对铁结晶率的影响,对比了6种担体的铁结晶效果,得出了芬顿流化床最佳运行参数:启动pH=5,担体膨胀度50%,先投加硫酸亚铁,担体装载量为300g,铁结晶效果最好的担体为天然含硅矿石(担体A)。(2)对担体A进行热改性,发现600℃热改性条件下的担体A的铁结晶速率最快,通过XRD、XPS、FTIR和SEM等标准分析,推断600℃热改性后担体A的结构变松散,内层羟基暴露,活性增强,导致铁结晶率的提高,其结晶机理为担体表面羟基与Fe(OH)的羟基键和脱水;对石英砂进行了涂铁改性,发现结晶煅烧石英砂的铁结晶率提高了30%,推测铁氧化物附着在石英砂的表面,增加了担体表面的羟基数量,而对担体A进行了铁改性,却发现铁结晶率无明显提高。(3)发现石英砂、担体A和担体B都具有连续结晶的及应用于芬顿流化床降解染料废水的能力;再次基础上,进一步进行了600℃热改性担体A和结晶煅烧石英砂的连续流芬顿流化床降解模拟染料废水研究,发现两者均具有降解有机物和除铁的效果,其中两者COD去除率都在70%左右,但600℃热改性担体A的铁结晶率为70%,而结晶煅烧石英砂仅为20%,说明基于600℃热改性担体A的连续流芬顿流化床,具有良好的有机物降解和铁的去除效果,具备应用于实际工业废水处理的潜力。

关键词：芬顿流化床担体改性铁结晶模拟染料废水

Zn-Se/不锈钢电极的制备及超声协同电化学体系处理模拟染料废水的研究

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Zn-Se/不锈钢电极的制备及超声协同电化学体系处理模拟染料废水的...

作者：王秋芬河南理工大学

学位级别：硕士

本文是在超声协同钛、铁双阳极电化学体系处理印染废水研究的基础上,对阴极材料进行Zn-Se电化学修饰,电沉积不锈钢基Zn-Se薄膜,而后进行超声协同Zn-Se/不锈钢阴极-钛、铁双阳极电化学体系处理模拟染料废水的研究。首先,研究了在不锈钢... 详细信息

本文是在超声协同钛、铁双阳极电化学体系处理印染废水研究的基础上,对阴极材料进行Zn-Se电化学修饰,电沉积不锈钢基Zn-Se薄膜,而后进行超声协同Zn-Se/不锈钢阴极-钛、铁双阳极电化学体系处理模拟染料废水的研究。首先,研究了在不锈钢基底上电沉积制备Zn-Se薄膜的工艺参数。研究表明,电沉积不锈钢基Zn-Se薄膜的最佳工艺条件为柠檬酸钠加入量14.71 g、电流密度3.8 mA·cm-2、ZnSO4/Na2SeO3初始物质的量浓度比250:1、初始pH 2.9、时间7 min、温度55℃,超声功率160 W。此条件下制备出的不锈钢基Zn-Se薄膜经过扫描电镜及能谱仪分析测试,可知其表面结晶致密、均匀,Zn/Se质量比为1:1.5 (即原子比为1:1.25)。其次,研究了超声协同Zn-Se/不锈钢阴极-钛、铁双阳极电化学体系处理模拟染料废水。研究了电流密度、初始pH、超声功率、通气量以及不同Zn/Se质量比的Zn-Se/不锈钢阴极材料对罗丹明B模拟染料废水降解效果的影响,通过正交试验对各因素进行了优化,并通过验证确定了最优工艺条件。结果表明,在电流密度24 mA·cm-2,初始pH 6,超声功率160 W,通气量10 L·h-1, Zn/Se质量比为1:1.5 (即原子比为1:1.25)的Zn-Se/不锈钢作阴极的条件下,降解120 min,其脱色率为98.97%,COD去除率为88.11%。通过使用不同阴极材料处理罗丹明B模拟染料废水的对比实验,可知在其它条件相同的情况下,阴极镀Zn-Se薄膜时处理模拟废水的脱色率和COD去除率要高于阴极未镀膜的。最后,探讨了本实验体系处理模拟染料废水的机理。通过实验得出降解过程分为两步反应,每一步反应都为准一级动力学反应。

关键词： Zn-Se/不锈钢阴极正交设计模拟染料废水脱色率 COD去除率

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模拟染料废水电凝聚脱色过程反应动力学研究

中国高新科技 2017年第14期1卷 85-86页

作者：陶君付忠田王允妹祁国恕陶冶沈阳理工大学理学院东北大学资源与土木工程学院沈阳环境科学研究院辽宁省污水处理管控中心辽宁沈阳110000

文章采用电凝聚方法对两种模拟染料废水处理过程的反应动力学进行了研究,结果表明:电凝聚处理活性黄X-R模拟染料废水过程比较复杂,反应基本符合一级反应动力学特征,其余时间不受一级和二级反应动力学控制,该方法处理活性嫩黄X-6G模拟染... 详细信息

文章采用电凝聚方法对两种模拟染料废水处理过程的反应动力学进行了研究,结果表明:电凝聚处理活性黄X-R模拟染料废水过程比较复杂,反应基本符合一级反应动力学特征,其余时间不受一级和二级反应动力学控制,该方法处理活性嫩黄X-6G模拟染料废水的脱色过程近似符合二级反应动力学特征。

关键词：电凝聚模拟染料废水脱色过程反应动力学水处理