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CeO2改性MnO2/γ-Al2O3催化剂制备及对高浓度PNP废水微波催化氧化

臧传利 , 王哲明 , 王志良 , 吴海锁 , 徐夫元 , 陈英文 , 祝社民 , 沈树宝

一步浸渍焙烧法制备了掺杂不同含量CeO2的MnO2/γ-Al2O3催化剂,考察了不同焙烧温度对催化剂活性的影响,通过XRD测定了晶型,在微波反应器中以滴流床的形式考察了其催化氧化降解对硝基酚(PNP)的效果,并对催化氧化过程进行了初步的探讨.结果表明,350、500℃焙烧的催化剂为无定形态,700℃为Mn2O3,在微波功率800W,催化剂加量15g,TOC 3000mg/L、pH值为6的PNP废水滴流速度为3mL/min条件下,350℃合成CeO2含量为4%MnO2/γ-Al2O3对PNP最高去除率为92.9%,加入羟基自由基抑制剂叔丁醇(TBA)研究发现该催化氧化过程中可能有·OH产生.

关键词: 微波 , 催化氧化 , 二氧化铈 , 二氧化锰 , PNP , 滴流床

Ce-Ni-Mn-O复合氧化物催化剂催化燃烧苯的性能研究

李兵 , 王志良 , 吴海锁 , 黄琼 , 严小康 , 陈英文 , 沈树宝

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.10.019

以堇青石蜂窝陶瓷为载体,以Ce(NO3)2、Ni(NO3)2和Mn(NO3)2为原料,采用柠檬酸浸渍法制备了负载型Ce-Ni-Mn-O复合氧化物催化剂,考察了Ce、Ni与Mn摩尔比、焙烧温度和焙烧时间对催化燃烧苯的性能影响,并采用比表面积分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征.实验结果表明,在系列催化剂中,n(Ce)/n (Ni)/n(Mn)=1∶0.5∶0.5,经500℃焙烧7h的催化剂表现出最佳的催化燃烧苯的活性,在300℃及体积空速为15000h-条件下,即可促使浓度为4.8g/m3的苯催化转化率达到91.8％.

关键词: Ce-Ni-Mn-O复合氧化物 , 苯的催化氧化 , 堇青石

直链饱和一元醇膜吸收法处理高浓度甲醛废气

万新水 , 朱振中 , 王志良 , 吴海星 , 孙宏辉

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.05.009

采用中空纤维膜接触器,直链饱和一元醇为吸收剂处理高浓度甲醛废气.通过比较一系列直链饱和一元醇(C=2～5)对甲醛去除效率的影响,发现甲醛的去除率虽有一定差异,但并不显著.综合考虑各因素,选择正戊醇为吸收剂较为适宜.研究了甲醛进气浓度、吸收剂温度、甲醛进气流量及吸收剂流量对甲醛去除率和传质系数的影响.结果表明,当甲醛进气浓度为1 228.8 mg/m3,吸收剂温度为25℃,进气流量为6.7×10-6 m3/s,吸收剂流量为6.9×10-7 m3/s时,甲醛出气浓度为1.73 mg/m3,去除率为99.85%,传质系数为8.71×10-5m/s.进一步研究表明,吸收反应产物(缩醛)可通过精馏或调节酸度的方法与吸收剂(正戊醇)分离,回收率可达99.5%,分离回收的正戊醇可继续循环使用.

关键词: 中空纤维膜接触器 , 膜吸收 , 甲醛废气 , 直链饱和一元醇

无机盐体系卷式纳滤膜真实截留率的求取方法

张显球 , 杜明霞 , 王志良 , 张勇 , 贾国正

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.06.017

在表征纳滤膜分离性能时通常采用真实截留率(R),然而R不能直接测定,一般借助传质系数通过浓差极化模型求得,因实验条件的差别导致文献报道的计算传质系数的经验方程各异,对卷式膜的有效性也难以确定.文章基于浓差极化理论模型和卷式膜元件的流道结构,结合NF90-2540型卷式纳滤膜元件对NaCl溶液的纳滤实验结果,建立了膜真实截留率的计算公式,为卷式纳滤膜R的求取提供了一种直接方法.同时,实验和分析结果表明,浓差极化程度主要受渗透通量和料液在流道中平均流速的影响:流速较低时,浓差极化程度随渗透通量增加也明显增加,表观截留率(Robs)与R相差明显;随着流速增加,浓差极化程度下降,当流速达到0.2 m/s以上时,渗透通量对浓差极化的影响较小,Robs与R可不超过1%.

关键词: 纳滤膜 , 真实截留率 , 浓差极化

TiO2-ZrO2复合氧化物的制备与表征

张延东 , 李慧远 , 张利民 , 王志良 , 沈树宝 , 祝社民

硅酸盐通报

采用共沉淀法制备了TiO2-ZrO2复合氧化物和单一的TiO2、ZrO2粉体,不同温度下煅烧后得到样品.用N2吸附、X-射线衍射仪、热重-差示扫描量热法对样品进行了表征.考察了单一组分与复合氧化物结构性能的差别以及煅烧温度对复合氧化物性能的影响.结果表明:550 ℃煅烧2 h后,单一TiO2、ZrO2分别是结晶良好的锐钛矿和单斜相(含少量四方相),而TiO2-ZrO2复合氧化物依然是无定型结构且具有较大的比表面积(190.15 m2/g).600 ℃煅烧后TiO2-ZrO2复合氧化物中出现了ZrTiO4晶型.随煅烧温度的升高,复合氧化物的比表面积出现了明显的下降(190.15～19.16 m2/g).DSC-TG曲线给出了TiO2、ZrO2以及TiO2-ZrO2的相转变温度,分别为440.2 ℃、445.7 ℃、713.5 ℃.

关键词: 共沉淀法 , TiO2-ZrO2复合氧化物 , 比表面积 , 相转变温度

膨胀石墨电极用于电化学氧化降解甲基橙模拟废水

孔泳 , 王志良 , 王彧 , 袁甲 , 陈智栋

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(11)60092-9

采用具有优良导电能力的膨胀石墨(EG)作为阳极材料,通过电化学氧化降解甲基橙模拟废水.当废水pH值为2.0,电流密度为13mA·cm-2,电解质浓度为0.1 mol· dm-3,电解时间为20 min时,甲基橙模拟废水的脱色率达到98.6％,COD去除率为58.5％.该降解过程基于化学吸附和电化学氧化,亦即,甲基橙分子首先通过EG表面的-OH键吸附在EG表面,然后通过电化学氧化降解.结果表明:EG是一种处理染料废水的优良材料.

关键词: 膨胀石墨 , 甲基橙废水 , 电化学氧化 , 化学吸附

Ru0.7Si0.3O2/Ti电极电催化氧化处理硝基苯废水

卢强 , 安立超 , 钟秦 , 胡悦 , 夏文文 , 王志良

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00404

制备了Ru(0.7)Si(0.3)O2/Ti电极,并以该电极作为氧化阳极,不锈钢为阴极,电催化氧化降解废水中硝基苯.实验结果表明,当硝基苯初始质量浓度为220 mg/L时,最佳条件为:电流密度25 ×10(-3)A/cm2;Na2SO4作为电解质时加入量为8 g/L;溶液初始pH=2.在此最佳条件下,硝基苯去除率大于85%,TOC去除率大于50%,表明Ru(0.7)Si(0.3)O2/Ti阳极能有效去除废水中有机污染物;对中间产物的检测结果表明,硝基苯的降解是阴阳两极协同作用的结果.

关键词: Ru0.7Si0.3O2/Ti电极 , 硝基苯 , 电催化氧化 , 废水处理