纳米CuO催化臭氧化降解水中痕量对硝基氯苯的研究

采用实验室制备的纳米CuO为催化剂,对水中痕量的对硝基氯苯(pCNB)进行催化臭氧氧化去除效能研究。考察了不同工艺条件、催化剂用量、溶液pH值、臭氧进气浓度以及叔丁醇等因素对有机物去除效能的影响。结果表明:在实验条件下,纳米CuO对臭氧氧化去除水中的pCNB具有明显的催化效果,12min内,催化臭氧氧化对pCNB的去除率比单独臭氧氧化提高了28%。随着催化剂用量、pH值(3～11)和臭氧进气浓度的增加,pCNB去除率均增大。自由基抑制剂叔丁醇的加入使pCNB去除率明显降低,证明在纳米CuO催化臭氧化过程中pCNB的降解主要是由于羟基自由基的氧化作用。     

不同催化剂催化臭氧氧化滤后水中有机物研究

为了考察催化臭氧氧化对水中天然有机物的氧化效果,以FeOOH、MgO和CeO2为催化剂,考察了不同催化剂催化臭氧氧化滤后水中有机物的变化情况.结果表明:单独臭氧氧化可以明显地降低滤后水的UV254,但对滤后水的DOC降低并不明显,O3/FeOOH可以明显地提高对滤后水DOC的去除效果;O3与O3/CeO2联用可以有效地提高滤后水UV254和DOC的去除.单独臭氧氧化与臭氧催化氧化联用或是不同催化性质的催化剂之间的联用技术将是今后臭氧深度处理的发展方向.     

Al2O3负载Mn-Fe-K金属氧化物催化臭氧氧化去除水中三种内分泌干扰物的研究

采用Al2O3负载Mn-Fe-K金属氧化物催化臭氧化技术研究了水中2,4-D、甲草胺和对硝基甲苯三种内分泌干扰物的去除效能。探讨了溶液pH值、不同臭氧投加量、催化剂用量、叔丁醇以及混合体系对有机物去除效能的影响。在同等实验条件下,催化臭氧氧化对2,4-D、甲草胺和对硝基甲苯的去除率分别为48.9%、64.0%和80.8%。随着温度、pH值(<9)、催化剂量的增加,2,4-D、甲草胺和对硝基甲苯的去除率均随着增大,但当pH值>9时,去除率随着pH值升高而有所减小。加入自由基抑制剂叔丁醇后各去除率均降低,表明其催化臭氧氧化过程均遵循羟基自由基机理。混合体系有利于有机污染物的去除率增加。     

微波协同臭氧/分子筛催化降解水中微量的硝基苯

以硝基苯为目标反应物,对臭氧/分子筛氧化和单独臭氧氧化去除水中微量有机污染物的效果进行了比较.发现与单独的臭氧化相比,臭氧/分子筛氧化工艺可以提高水中硝基苯的降解效果.在该实验条件下,单独臭氧氧化和臭氧/分子筛氧化对硝基苯的去除率都随着温度的升高而增加,随着pH值的升高越来越大;此外还考察了微波对臭氧/分子筛体系降解水中微量硝基苯的作用,结果表明微波具有明显协同臭氧/分子筛体系催化降解硝基苯的作用,其协同作用机制可能是促进了羟基自由基的生成.     

臭氧催化氧化过程中臭氧分解与MTBE降解速率关系研究(英文)

通过连续流实验考察了催化氧化过程中臭氧分解与甲基叔丁基醚(MTBE)降解速率之间的关系,同时讨论了停留时间、初始臭氧浓度以及不同催化剂对臭氧分解以及MTBE降解速率的影响。结果显示,随着停留时间以及初始臭氧浓度的增加,MTBE的去除率呈增加趋势;羟基氧化铁催化臭氧分解时,臭氧分解速率随着停留时间以及初始臭氧浓度的增加而增加,二氧化铈催化臭氧分解速率在停留时间为5.7min时最大。由于不同催化剂催化臭氧机理不同,所以臭氧分解与MTBE的去除没有什么相关性,并不是臭氧分解越快MTBE的去除率越高。臭氧催化氧化过程中催化剂以及运行参数的选择提供了参考。     

臭氧多相催化氧化除污染技术研究动态

针对持久性有机物、内分泌干扰物和"三致"物等迫切需要解决的难题逐渐发展起来的臭氧多相催化氧化技术,是利用金属及其氧化物的表面特性强化臭氧分解水中的有毒有害有机污染物.回顾了近二十年来金属氧化物和贵金属催化臭氧降解水中有机污染物的研究现状.与均相催化臭氧氧化及贵金属催化臭氧氧化相比,金属氧化物催化臭氧氧化具有更好的应用前景.结合本课题组的研究成果,按照二氧化钛、锰氧化物、铁氧化物、钴氧化物、氧化铜、氧化锌、其他单一金属氧化物和多组分掺杂金属氧化物等顺序对其催化臭氧机理进行了阐述,并对今后催化臭氧的研究与应用进行了展望.     

过氧化氢与蜂窝陶瓷联用催化臭氧化去除水中微量硝基苯研究

文中将过氧化氢和蜂窝陶瓷作为联合催化剂,用于催化臭氧化去除水中微量硝基苯,研究了过氧化氢和蜂窝陶瓷联用对臭氧化反应的催化效能,考察了催化剂用量、溶液pH值、碱度对硝基苯氧化效率的影响规律,发现蜂窝陶瓷使用30次后的催化活性没有明显变化。     

硅酸铁催化臭氧去除水中的阿特拉津和硝基苯

为了考察人工合成的硅酸铁促进臭氧氧化去除污染物的催化性能,采用静态实验考察硅酸铁催化臭氧氧化去除水中目标污染物的效能和催化剂作用机制。采用溶胶-凝胶法制备硅酸铁催化剂,利用FT-IR、N2吸附/脱附以及表面零电荷点(p HPZC)对催化剂进行了表征,选取阿特拉津和硝基苯作为去除的目标污染物,通过改变臭氧投加量、催化剂投加量、不同p H值等实验条件考察催化剂对目标污染物去除效果的影响。实验结果表明,与单独臭氧氧化相比,当臭氧投加量和催化剂投加量分别为1.2和700 mg·L-1时,阿特拉津和硝基苯的去除率分别提高了27.4%和34.5%,硅酸铁存在下的臭氧分解速率常数是臭氧自分解速率常数的2.1倍,且硅酸铁在中性条件下对臭氧的促分解作用最明显;自由基抑制剂叔丁醇和重碳酸盐对催化活性具有一定的抑制作用,在催化臭氧氧化过程中铁离子溶出和硅酸铁在不同的p H条件下溶液残留的Fe3+均低于国家饮用水标准。硅酸铁催化剂的存在可有效促进臭氧的分解,对目标污染物的去除具有很强的催化活性,硅酸铁催化臭氧氧化过程主要遵循羟基自由基机理。     

水中内分泌干扰物二苯甲酮的臭氧/蜂窝陶瓷氧化降解效能的研究

采用臭氧／蜂窝陶瓷为催化氧化体系,研究了其催化氧化降解水中内分泌干扰物二苯甲酮的效能,并通过研究叔丁醇对催化反应体系以及其它因素的影响,间接的推断了催化反应机理。探讨了该体系蜂窝陶瓷用量、温度、PH值、不同碳酸盐碱度和腐殖酸浓度以及催化剂多次使用,发现蜂窝陶瓷对臭氧氧化水中二苯甲酮具有明显的催化活性。该体系在本实验条件下,10分钟内,催化氧化二苯甲酮的去除率为64％,比单独臭氧氧化提高了19．3％。这种催化作用遵循羟基自由基途径。实验中发现低碱度和低浓度腐殖酸更有利于二苯甲酮的氧化去除。蜂窝陶瓷连续使用30次,其催化活性基本没有变化。     

采用HPSEC-UV-TOC研究臭氧预氧化缓解膜污染的机理

臭氧作为超滤膜的预处理,考察缓解膜污染以及去除有机物的效果和机理。研究表明,臭氧可有效缓解膜污染以及提高有机物的去除效果。当臭氧投加量较小时,混凝与臭氧联用,有助于膜污染的控制;但臭氧投加量较高时,混凝无助于膜压差上升的抑制。通过HPSEC-UV-TOC和三维荧光分析,考察臭氧控制膜污染的机理,研究表明,造成膜压差上升的主要因素是大分子有机物,臭氧可将部分的疏水性的大分子有机物氧化成小分子,从而控制膜污染。三维荧光显示,通过臭氧,蛋白质类的荧光响应强度明显减弱,并伴随着响应峰向更长的Em的波长迁移,预示着大分子有机物分解成小分子。     

纳米复合Y_2O_3/TiO_2催化剂的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备复合半导体Y2O3/TiO2纳米材料.以酸性红B溶液的光催化降解反应为实验模型,考察了TiO2掺杂Y2O3后的光催化氧化活性,探讨了Y2O3掺杂量、pH值、焙烧温度及时间对Y2O3/TiO2复合氧化物催化剂光催化活性的影响及溶液浓度、光照时间、催化剂用量对酸性红B溶液降解率的影响.结果表明,Y2O3掺杂量为0.1%时,其催化活性是同样条件下催化剂TiO2的2.1倍;最适宜焙烧温度为400~450℃;焙烧时间为3h,凝胶pH=10时,催化效果最佳.在酸性红B溶液浓度为20mg/L的条件下,催化剂用量为0.15g,光照时间为2.5h对酸性红B溶液的降解率可达96.8%以上.     

细菌呼吸活性与降解有机污染物效能研究

研究了饮用水处理系统中活性炭柱上获得六株细菌(编号为菌株1#-6#)的活性和降解有机污染物效能.采用微电极呼吸速率法研究细菌的呼吸活性.结果表明,2#,3#和5#三株细菌在所有实验检测条件下均具有较高的呼吸活性;降解预氧化松花江原水中有机物静态实验表明,六株细菌对有机污染物的去除能力大不相同,其中2#,3#和5#三株细菌的COD<,Mn>去除率为34.72%-43.72%,TOC去除率为46.24%-57.79%,体现出更好的环境适应能力和底物降解能力,即具有更强的代谢活性.此外,研究结果也证实了通过微电极呼吸速率测定法筛选活性菌株方法的可行性.     

松花江哈尔滨段硅藻植物初报

本文报道了松花江哈尔滨段硅藻门植物,共发现100个分类单位,包括57种40变种3变型,分别隶属于2纲6目9科23属,初步分析了松花江哈尔滨段硅藻植物群落的种类组成及生态类型,大部分的硅藻属于普生种类,同时出现了一些喜酸种类如:Melosira granulate(Ehr．)Ralfs,Navicular viridula var．rostellata (Kutz．)Cl,Stauroneis anceps Ehr,Eunotia major W．Smith．等,还有少量的嗜碱性种类出现．     

电压对氮掺杂TiO_2/Ti光催化剂在可见光下催化性能的影响

为拓展TiO2对可见光的响应范围,采用先恒流再恒压的阳极氧化法制备了TiO2/Ti光催化剂,并运用等离子体基离子注入(PBII)技术对TiO2/Ti光催化剂进行了氮的掺杂改性研究。通过SEM和XRD对不同电压下制备的氮掺杂TiO2/Ti光催化剂进行了分析。结果表明,TiO2氧化膜粗糙多孔,主要是由锐钛矿相和金红石相组成,其最佳的制备电压为160V,离子注入条件为-30kV,4×105N.cm-2。氮元素主要以三种形态存在于TiO2的薄膜上,即原子β-N、分子γ-N和O-Ti-N。在可见光的照射下与未掺杂的TiO2/Ti光催化剂相比,氮掺杂的TiO2/Ti光催化剂表现出较好的光催化活性,其对罗丹明B的去除效率提高了12%。     

PMoV_2/PANI/TiO_2光催化降解染料废水的研究

以PMoV2/PANI/TiO2为催化剂,在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水龙胆紫溶液的光催化降解反应,讨论了催化剂投加量、龙胆紫溶液的初始质量浓度、酸度等对催化脱色效果的影响.结果表明,50 mL的龙胆紫溶液在紫外灯辐射下最佳的质量浓度为5 mg/L,催化剂用量为0.005 0 g,溶液酸度为pH=4;降解率达93.0%.     

活性炭搭载TiO_2降解溴化乙锭的试验研究

不同光源、光照时间、催化剂的用量和溶液的pH来分析降解溴化乙锭(EB)的效率,同时比较了纳米TiO2降解EB、掺杂Fe3+的TiO2降解EB和负载活性炭的TiO2降解EB的效率.实验结果表明:TiO2对EB的降解具有较好的效果.而在制备TiO2催化剂的时候,将TiO2负载到活性炭上对EB的降解效果最好,而且便于催化剂的回收.对于20 mL,1μg/mL的EB溶液,用60mgTiO2/AC作为催化剂、溶液pH=9.6、在紫外灯下照射2.5h,能达到最佳的降解效果.