非均相Fenton

摘要： 黄铁矿(FeS2)因其资源丰富、价格低廉和具有可作为潜在的非均质Fenton试剂受到广泛关注.但FeS2具有比表面积小、Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)循环途径较少、循环使用次数低等缺陷,无法进一步满足实际应用的要求.本文综述了常见的改性FeS2非均相类Fenton优化技术,主要包括引入外场、改变催化剂载体、非均相Fenton反应过程中引入其他物质等三大方向并分析了它们的优缺点,以及FeS2非均相Fenton的机理和应用,展望了改性FeS2非均相Fenton反应未来的重点研究方向,为进一步完善改性FeS2非均相类Fenton技术优化方案,开发出低成本、高性能的非均相Fenton水处理方向提供新的思路.

摘要： 以甘肃高铁凹凸棒土为原料,采用水热法合成了Fe-ZSM-5沸石材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等对合成的催化剂进行表征,探讨了Fe-ZSM-5非均相Fenton降解罗丹明B的催化性能。考察了罗丹明B初始质量浓度、H_(2)O_(2)初始质量浓度、催化剂用量及pH值对Fe-ZSM-5催化降解罗丹明B性能的影响。结果表明,最佳催化条件为:罗丹明B初始质量浓度为10 mg/L,催化剂用量为400 mg/L,过氧化氢初始质量浓度为20 g/L,pH值为3.0。在该条件下,罗丹明B脱色率达到99.0%以上。本研究为甘肃地区高铁凹凸棒土的资源化利用提供了新思路。

摘要： 黄铁矿(FeS_(2))因其资源丰富、价格低廉和具有可作为潜在的非均质Fenton试剂受到广泛关注。但FeS_(2)具有比表面积小、Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)循环途径较少、循环使用次数低等缺陷,无法进一步满足实际应用的要求。本文综述了常见的改性FeS_(2)非均相类Fenton优化技术,主要包括引入外场、改变催化剂载体、非均相Fenton反应过程中引入其他物质等三大方向并分析了它们的优缺点,以及FeS_(2)非均相Fenton的机理和应用,展望了改性FeS_(2)非均相Fenton反应未来的重点研究方向,为进一步完善改性FeS_(2)非均相类Fenton技术优化方案,开发出低成本、高性能的非均相Fenton水处理方向提供新的思路。

摘要： 通过对江苏沙钢集团厂区现有的焦化废水处理工艺进行深入的调研后,合理优化现有处理单元,采用增加前处理以及末端深度处理环节的方式,达到提高污染去除效率的目的。通过现场中试实验,获取改良工艺对焦化废水去除效果的最优工况参数。中试实验的工艺路线为“破乳→隔油→臭氧催化Fenton→气浮→EGSB→BACT→臭氧催化Fenton→气浮”,在前处理段臭氧浓度设置为100mg/L、深度处理单元臭氧浓度设置为50mg/L、BACT段分流比为1∶1、污泥回流比为1∶1时,工艺运行稳定后,在COD进水浓度为4100~5600mg/L时,系统对COD去除率可稳定达到95%以上,在氨氮进水浓度为250~310mg/L时,系统对氨氮去除率可稳定达到91%以上。

摘要： 以Fenton氧化处理造纸废水产生的污泥为原料,复配粉煤灰、煤泥、羧甲基纤维素钠,采用高温热解的方法制备铁泥基催化剂。以废纸造纸二沉池出水为目标污染物,并以COD_(Cr)去除率和色度去除率作为评价指标,研究了非均相Fenton深度处理过程中铁泥基催化剂对废水的处理效果。结果表明,铁泥基催化剂的比表面积为230 m^(2)/g;当反应体系初始pH值为2.5、催化剂投加量15 g/L、m(COD_(Cr))∶m(H_(2)O_(2))=1∶1.5、反应时间100 min时,COD_(Cr)去除率为66.7%,色度去除率高于80%,污泥产量比均相Fenton降低了91%~94%。

摘要： 近年来,基于纳米零价铁(nano zero-valent iron,nZVI)的非均相Fenton氧化技术成为了抗生素废水研究领域的热点,但是nZVI易迁移和易团聚的缺点限制了其进一步应用.为了解决该问题,本文选择含氮有机物乙二胺四乙酸(EDTA)和三聚氰胺(MA)作为配体,含有机碳的醋酸亚铁作为铁源,采用机械球磨法-高温裂解相结合的方法制备了负载nZVI的铁碳材料,并以磺胺噻唑(sulfathiazole,STZ)为目标污染物,探讨了Fe@EDTA(醋酸亚铁@乙二胺四乙酸)和Fe@MA(醋酸亚铁@三聚氰胺)2种铁碳复合材料激发过氧化氢(H_(2)O_(2))的非均相Fenton催化体系(Fe@C-H_(2)O_(2)体系)的影响因素及其作用机制.结果表明:①Fe@EDTA材料中纳米铁粒子的直径约为4 nm,在碳层中均匀分布,这种结构使得其具有较强的催化能力,而Fe@MA材料中的nZVI则聚集成直径约为400 nm的大颗粒,被100 nm碳层包覆.②Fe@EDTA材料的最佳铁碳比(醋酸亚铁与有机配体的质量比)为2∶1,Fe@MA材料的最佳铁碳比为3∶1,2种铁碳复合材料的最佳试验条件均为初始pH=3、H_(2)O_(2)投加量25 mmol/L、铁碳复合材料投加量0.2 g/L、STZ初始浓度20 mg/L.在最优条件下,2种铁碳复合材料的Fe@C-H_(2)O_(2)体系均可在30 min内完全降解STZ.③STZ的降解以及羟基自由基(∙OH)的产生均符合伪一级动力学模型.④连续运行300 min后,Fe@EDTA-H_(2)O_(2)体系对STZ的降解率仍高达82%,而Fe@MA-H_(2)O_(2)体系对STZ的降解率约为48%.⑤基于∙OH猝灭试验,推测铁碳复合材料与H_(2)O_(2)的非均相Fenton催化体系的机理是nZVI诱导的非均相Fenton氧化,其中∙OH和超氧自由基(∙O2−)在氧化降解有机污染物过程中起到关键作用.研究显示,nZVI颗粒粒径更小的Fe@EDTA材料具有更加优异的催化性能以及更好的重复利用性和稳定性,能够高效降解水中的STZ.

摘要： 针对印染废水膜浓缩液含盐量高、可生化性差等特点,以铁碳陶粒为催化填料,耦合微电解和非均相Fenton工艺进行处理.中试运行结果表明,CODCr、苯胺、总磷、氨氮、总氮最高去除率分别达到87.8％、95.3％、90.6％、76.9％、72.8％,色度可降至15倍以下,出水满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)表2直接排放标准要求.该工艺运行效果稳定,直接运行费用约为4.99元/t.

摘要： 采用溶胶-凝胶法制备Fe/Cu/沸石非均相Fenton催化剂,并利用XPS和SEM等技术进行了表征;优化了中性pH下催化降解水中苯并三唑的反应条件,并考察了材料的重复使用性能;讨论了催化氧化降解BTA的机理.结果 表明,催化剂中Fe、Cu纳米粒子呈颗粒状均匀分布于沸石颗粒表面,主要成分为Fe2O3、F3O4和CuO.在中性pH条件下,苯并三唑降解的最佳条件为:H2O2浓度0.08 mol/L,催化剂用量0.41 g/L,反应时间43.6 min,且该催化剂稳定性最佳.催化降解过程中,Fe和Cu协同参与Fenton反应产生·OH,实现了污染物的高效去除.

摘要： 采用共沉淀法制备Fe_(3)O_(4)/CuO纳米颗粒,并将其作为非均相Fenton催化剂深度处理染料废水。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和比表面仪对催化剂的晶体结构、表面形貌和比表面积进行分析。以二次沉淀染料废水出水作为目标污染物,以COD去除率作为评价指标,研究非均相Fenton反应时间、Fe_(3)O_(4)/CuO催化剂投加量、pH和H_(2)O_(2)投加量对染料废水处理效果的影响。结果表明:Fe_(3)O_(4)/CuO催化剂为介孔结构,比表面积为89.69 m^(2)/g;最佳反应条件为反应时间120 min,Fe_(3)O_(4)/CuO催化剂投加量0.8 g/L,pH为8,H_(2)O_(2)投加量为40 mL/L,处理后染料废水的COD去除率达到87.2%。

摘要： 为了合理设计有效的非均相芬顿催化剂,本研究采用溶剂热法合成了两种钒掺杂双金属催化剂,并比较了它们的非均相芬顿降解亚甲基蓝的性能.还通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术手段对样品进行了表征.结果显示,两种催化剂对酸性到碱性(pH=3～10)的亚甲基蓝溶液均有较好的降解效果,Cu-V复合材料在pH=10时对亚甲基蓝的去除率最高,达到95.60％;Fe-V复合材料在pH=3时对亚甲基蓝的去除率最高,达到96.60％.Cu-V、Fe-V复合材料均具有良好的重复利用性,在pH=7的条件下连续运行六次后,对亚甲基蓝的去除率仍分别保持在79.16％和68.22％.对催化反应体系的机理进行了初步探讨,羟基自由基是主要的活性物种,两种催化剂的催化机理略有不同.

摘要： 本发明涉及一种非均相类Fenton催化剂Co/C复合材料的制备方法，包括，将钴源Co，碱源和聚合物单体加水搅拌均匀，于60~95°C水浴中加热，加入引发剂，后转移至烘箱中于100~120°C烘干4~6小时，研磨制得前驱体粉末；将前驱体粉末置于管式炉中在还原性气氛中，逐渐加热至450‑800°C煅烧2~5小时，即得非均相类Fenton催化剂Co/C复合材料。将其应用于亚甲基蓝的降解可以得到较高的降解率。本发明所使用原料简单易得、价格低廉、环境友好，耗时耗能低，可大批量低成本生产；在较低温度下水浴中预处理即可进行下一步的煅烧，对设备要求低；可以实现碳包覆。

摘要： 本发明公开了磁性石墨烯基Fen+三维电极非均相电Fenton处理印染废水的方法，包括以下步骤：1)将磁性石墨烯基Fen+粒子材料加入印染废水的反应槽中；2)充分混合均匀后，调节污水pH值至3～11；3)在电极电流0.16～0.98A的条件下电Fenton反应，最后静置，磁分离回收粒子电极材料，即可；所述反应槽以磁性石墨烯基Fen+非均相催化粒子材料作为阳极板、阴极板之间的第三电极，组成三维粒子电极反应装置。本发明具有处理效果好、pH值适应范围宽、粒子电极可重复利用、避免二次污染、电流效率高、电催化活性稳定等特点。

摘要： 本发明公开了一种具有磁性的非均相光合Fenton催化剂及其制备方法与应用。本发明通过先制备一种双金属MOF前体材料，在高温高压条件下反应形成MOF，然后将其煅烧得到一种保持原MOF结构且具有磁性的高效非均相光合Fenton催化剂。将该种催化剂用于非均相光合Fenton反应体系来高效处理难降解有机废水，对于亚甲基蓝、刚果红、双酚A等不同的有机废水，去除率可达到90‑95％，且催化剂回用效率高，可以达到10次以上。本发明所得到的催化剂制备方法简单，催化性能稳定性高，不仅能够有效解决均相Fenton体系铁泥大量沉积、利用效率低以及使用pH范围窄等问题，还能够通过磁性分离，易于回收，具有较高的催化性能，具有十分良好的应用前景。

摘要： 本发明提供一种淀粉样纤维氢氧化铁非均相Fenton催化剂及其制备方法和应用，涉及污水处理领域。该制备方法包括：将β‑乳球蛋白溶解到水中，得到质量分数为2～5％的蛋白溶液，调节蛋白溶液的pH至2.0～4.0后，将其置于80～100°C水浴中反应5～10h，得到蛋白纤维溶液；将三价铁盐溶解于蛋白纤维溶液中，调节pH至2.0～7.0后，即得到淀粉样纤维氢氧化铁非均相Fenton催化剂。本发明以β‑乳球蛋白作助催化剂，原位负载氢氧化铁，得到非均相复合催化剂。该催化剂可在酸性、特别是中性条件下高效降解有机污染物，且不产生铁泥，是一种具有良好潜在应用前景的实用型催化剂。

摘要： 一种多级孔‑低价铁Fenton污泥基非均相催化剂的制备及应用，属于水处理催化技术领域。非均相催化剂制备过程是以Fenton污泥为原料，将原料与生化污泥混合，然后共热解，得到低价铁生物炭；利用“蒸汽爆破法”在低价铁生物炭上构建大小不同的孔径，而得到多级孔‑低价铁的Fenton污泥基非均相催化剂；利用该非均相催化剂代替均相Fe2+，实现对废水中有机污染物的高效降解；该非均相催化剂具有pH值适用范围广、催化效率高和稳定性强的优点。优点：该方法不仅可实现危险固废Fenton污泥的减量化处置和资源化利用，而且可节约外源铁的投入成本及Fenton污泥的后续处理成本，在有机废水应用中具有广阔的前景。

摘要： 本发明提供了一种改性活性炭纤维复合材料及其制备方法、非均相电‑Fenton催化复合材料及其应用。该制备方法包括利用酸溶液对活性炭纤维进行预处理，得到预酸化的活性炭纤维；将亚铁盐与银盐在水中混合进行第一反应，然后加入预酸化的活性炭纤维和碱形成反应体系，进行第二反应，得到所述改性活性炭纤维复合材料。本发明还提供了上述制备方法得到的改性活性炭纤维复合材料。本发明进一步提供包括上述改性活性炭纤维复合材料的非均相电‑Fenton催化复合材料，以及该非均相电‑Fenton催化复合材料在非均相电‑Fenton催化降解有机污染物中的应用。本发明提供的改性活性炭纤维复合材料具有较高的催化活性和循环稳定性。

摘要： 本发明公开了一种纳米零价铁改性气凝胶包覆碳纤维非均相Fenton催化剂的制备方法及应用。将纳米零价铁原位嵌入式生长到三聚氰胺‑甲醛气凝胶矩阵中，放入清洗好的碳纤维，依次通过乙醇和丙酮置换，即得。本发明制备的复合催化剂，既具有较强的Fenton反应活性，也拥有孔隙率高、比表面积大等优点，同时还利用载体和活性组分之间的相互作用进一步加强反应活性及催化剂的稳定性，适用于Fenton催化氧化去除难降解艾灸烟废水。

摘要： 一种负载四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子的复合纤维膜作为非均相芬顿(Fenton)催化剂及其制备方法，以氨为沉淀剂的反向共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子，该纳米粒子与聚偏氟乙烯(PVDF)溶液共混后的铸膜液经湿法纺丝得到Fe3O4/PVDF复合纤维膜非均相Fenton催化剂，该非均相Fenton催化剂克服了均相Fenton催化剂的pH适用范围小，难以回收利用和易造成二次污染等缺点，可用于催化降解有机分子。

摘要： 本发明提供了一种改性活性炭纤维复合材料及其制备方法、非均相电‑Fenton催化复合材料及其应用。该制备方法包括利用酸溶液对活性炭纤维进行预处理，得到预酸化的活性炭纤维；将亚铁盐与银盐在水中混合进行第一反应，然后加入预酸化的活性炭纤维和碱形成反应体系，进行第二反应，得到所述改性活性炭纤维复合材料。本发明还提供了上述制备方法得到的改性活性炭纤维复合材料。本发明进一步提供包括上述改性活性炭纤维复合材料的非均相电‑Fenton催化复合材料，以及该非均相电‑Fenton催化复合材料在非均相电‑Fenton催化降解有机污染物中的应用。本发明提供的改性活性炭纤维复合材料具有较高的催化活性和循环稳定性。

摘要： 本发明公布了一种非均相类Fenton催化剂及其制备方法与应用，属于水处理技术领域。本发明所述非均相类Fenton催化剂包括载体、活性成分和助剂成分；所述载体为氧化铝小球，所述活性成分为Cu，所述助剂成分为Bi和碱土金属。本发明通过掺杂碱土金属Mg和Bi对Cu基催化剂进行改性，有效抑制非均相类Fenton反应过程中的金属离子溶出，增强催化剂的稳定性；而且本发明所述非均相类Fenton催化剂能够在中性、室温条件下对苯酚、2‑氯酚和双酚A等有机污染物进行快速降解处理。