氮掺杂介孔碳催化过硫酸盐氧化降解盐酸四环素

来源 :工业水处理 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuzheyun314
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以白酒糟为碳源、纳米SiO2为模板剂,通过调控三聚氰胺添加量一步法制备了系列氮掺杂介孔碳(NMCs).采用N2吸附/脱附、XPS、XRD、FT-IR、Raman等手段对NMCs的结构与表面性质进行表征,并将NMCs用于催化过硫酸盐(PS)处理盐酸四环素(TC)废水.结果表明,三聚氰胺投加量的不同,对NMCs的孔结构影响不大,孔径集中分布在3.8 nm附近,比表面积在138~184 m2/g之间;NMCs催化降解TC的活性随着三聚氰胺投加量的增大而增强,其增强与表面吡啶氮和石墨氮2种含氮官能团密切相关.NMCs活化PS降解TC符合准二级动力学,反应活化能为20.29 kJ/mol;当三聚氰胺添加量为白酒糟质量的14.5%时,其催化活性最好.在反应温度为25℃,催化剂投加量为0.4 g/L,PS投加量为0.4 g/L和较宽的pH范围(4.0~11.0)条件下,50 mg/L的TC溶液在反应60 min后,降解率可达82.9%.自由基掩蔽结果表明,表面自由基反应起主要作用.催化剂循环使用4次后,通过高温再生,催化活性可恢复至原来的86.9%.
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在高效催化臭氧氧化煤化工废水过程中,水中的硅酸盐会使催化剂失活.本研究以ZSM-5分子筛为载体,使用等体积浸渍的方法成功制备了一系列抗硅催化剂,考察了活性组分种类、前驱体盐溶液种类、焙烧温度和活性组分负载量等相关工艺参数对催化剂抗硅性能和催化臭氧氧化降解含硅间甲酚模型废水效果的影响,并对抗硅催化剂进行了表征分析.结果表明,ZSM-5分子筛以Fe(NO3)3·9H2O作为前驱体盐浸渍,500℃焙烧,活性组分Fe负载量为3%(质量分数)时的抗硅催化剂呈现出优异的空间结构、最佳的抗硅性能和最高的催化臭氧氧化TO