金属离子和CTAB胶束催化H2O2氧化对苯二酚的研究

作者定性地研究了25℃,中性(pH 6.8)水溶液中金属离子(Cu2+、Fe2+、Fe3+、Co2+和Mn2+)催化H2O2氧化对苯二酚,结果表明Fe2+和Fe3+对对苯二酚的氧化有较好的催化效果,Cu2+有一定的催化能力,而Mn2+和Co2+基本没有催化活性,这主要取决于金属离子与H2O2结合能否产生活性自由基*OH.同时,还定量地研究了CTAB胶束催化H2O2氧化对苯二酚.根据"假相模型"获得了CTAB胶束相中对苯二酚氧化反应的速率常数km以及对苯二酚与CTAB胶束的结合常数KS,这表现出了典型的胶束催化特征.     

过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫

对Mn2+,Fe2+,Zn2+3种过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫的效果进行了对比,并对Mn2+液相催化氧化烟气脱硫的相关工艺参数进行了优化;运用溶液化学原理,对SO2及Mn2+在溶液中的组分进行了计算,研究了Mn2+液相催化氧化烟气脱硫的机理.研究结果表明:Mn2+,Fe2+和Zn2+3种过渡金属离子对烟气脱硫都有催化作用,Mn2+的催化效果最佳;在烟气中,当SO2体积分数为1.4%,O2体积分数为10%,烟气流量为140L/h,吸收液体积为200mL,温度为24℃,吸收液pH为5～6及吸收液中Mn2+浓度为0.15mol/L时,经过一段吸收反应,SO2转化率大于80%,烟气脱硫率大于75%;当吸收液pH=5～6时,锰主要以Mn2+形式存在,SO2主要以HSO-3的形成存在;其催化反应的机理为:Mn2+与HSO-3反应形成络合物,成为反应链的引发剂来诱发氧化反应.     

Ag改性Mn/H-beta催化剂的甲烷低温催化燃烧

为提高Mn基催化剂的甲烷低温催化燃烧活性,以H-beta分子筛作为催化剂载体,采用浸渍法通过Ag改性制备了Mn-Ag/H-beta催化剂;在固定床反应器中研究了Mn-Ag/H-beta催化剂在低温(523~823K)时的甲烷低温催化燃烧活性和抗水耐硫性;通过X射线衍射和X射线光电子能谱等表征手段研究了Mn-Ag/H-beta催化剂中Ag和Mn的相互作用。研究表明:在温度低于823K时,Ag改性显著提高了Mn/H-beta催化剂的低温催化活性;当催化剂中Ag和Mn的质量分数均为6%时,Mn-Ag/H-beta催化剂的催化活性较好;SO2和H2O会抑制Mn-Ag/H-beta催化剂的活性;H2O对于催化剂的硫酸化无明显的促进作用;Mn-Ag/H-beta催化剂中Mn主要以Mn3+和Mn4+的氧化态形式存在,Ag的添加可促进部分Mn3+向Mn4+的转变;催化剂中Mn具有稳定Ag+活性位的作用。研究结果可为甲烷低温催化燃烧催化剂的优化设计提供参考。     

CeO_2-MnO_x/CF对甲苯的催化氧化性能

为提高Ce基催化剂对挥发性有机物(VOCs)的催化氧化性能,采用超声辅助浸渍法制备CeO_2-MnO_x/CF复合氧化物催化剂,以甲苯为探针分子,考察制备条件和反应条件对催化剂甲苯催化氧化活性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析仪(XRD)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)等对催化剂的形貌结构进行表征。研究结果表明:CeO_2-MnO_x/CF催化剂比表面积高,孔容大,活性组分在载体上高度分散,双组分间具有协同催化作用;在铈锰物质的量比为2:3、活性组分负载量为14%(质量分数)、空速为22.5 L/(g·h)、甲苯初始质量浓度为1 g/L条件下,CeO_2-MnO_x/CF催化剂的甲苯催化氧化活性最高,228℃下2Ce3Mn/CF催化剂对1 g/L甲苯的催化降解率可达到90%。     

铜锰铈三元复合氧化物的共沉淀法制备及其甲苯催化氧化性能研究

选用共沉淀法制备了不同Cu/Mn/Ce摩尔比的铜锰铈氧化物催化剂,采用催化氧化法降解甲苯,对其理化进行了XRF、BET、XRD、H2-TPR表征。材料制备时在Cu/(Mn+Ce)摩尔比恒定的前提下用Mn元素取代Ce元素,考察其材料表征结果与催化降解甲苯性能之间的关系,研究发现加入的Mn元素将与Cu元素结合形成新的表面活性中心,并在CeO2的作用下高度分散,有利于催化剂上氧的移动性,从而提高催化剂催化氧化甲苯活性。结果显示,当Cu/Mn/Ce摩尔比为1∶1∶3时所合成催化剂催化氧化甲苯的性能最佳,T90为193℃。     

锰细菌氧化锰的影响因素研究

研究了锰细菌Arthrobacter sp. MN1405的生长、氧化曲线及影响其氧化锰的各种理化因素.结果表明:接种量、装液量、温度、pH、Mn2+质量浓度、Fe2+质量浓度、摇床转速等因素对锰氧化率有不同程度的影响.在培养基装液量为250mL的三角瓶装80mL,初始Mn2+质量浓度65mg/L,温度25℃,pH6.8,接种量6%,120r/min的条件下培养6d后,锰的总氧化率可达80%以上.     

液相催化氧化法烟气脱硫工艺研究

研究以Mn2+作为催化剂的液相催化氧化烟气脱硫工艺,对解决目前中小型燃煤锅炉的污染现状有着重要的意义.针对我国中小型燃煤锅炉烟气的特点,采用了以MnSO4为催化剂的液相催化氧化烟气脱硫工艺.为了优化工艺参数,在实验室建立了实验模型,模拟现场实际运行的状况,对Mn2+为催化剂的脱硫效率影响因素进行了研究.实验结果表明:当SO2浓度小于2000mg/m3,烟气流量1.5 L/min时,吸收液体积20mL,温度为28℃,pH值5～6,Mn2+浓度为0.12 mol/L时,脱硫效率可以达到85%以上.     

微生物浸出低品位软锰矿过程中H~+和Fe~(3+)对反应过程的影响

对微生物浸出低品位软锰矿进行研究。研究结果表明:在MnO2-FeS2-H2SO4细菌浸出体系下,pH为1.6和1.8时,细菌作用明显,Fe3+对MnO2-FeS2-H2SO4的嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出过程具较好的催化作用。一定浓度的H+使黄铁矿表面更容易氧化,但H+浓度过高或过低都不利于表面反应进行;Fe3+可以降低黄铁矿的氧化还原电位,促进了软锰矿的还原浸出;微生物浸出过程中存在MnO2-FeS2接触反应模型和MnO2-FeS2-H2SO4的细菌浸出催化模型,其中不同反应阶段存在着不同的模型反应方式。     

地下水除铁除锰机理与技术的变革

除铁除锰滤层中Mn2 的氧化是生物化学氧化,培养成熟的生物滤层中存在大量的铁、锰氧化细菌,它们对于铁、锰的去除起到了重要作用.以铁、锰氧化细菌为核心的生态系统的平衡和稳定对于滤层的除锰活性至关重要.通过简单的一级曝气、一级过滤可以同时深度地去除Fe2 ,Mn2 .以此理论指导的除铁除锰水厂取得了预想的成果.出厂水水质稳定,总铁为痕量,锰质量浓度小于0.05 mg/L.     

氧化亚铁硫杆菌耦合砷黄铁矿还原浸出软锰矿

将氧化亚铁硫杆菌(T.f)用于砷黄铁矿与软锰矿共同浸出,设置无菌体系作为对照,提出有氧和无氧条件下Fe As S-Mn O2的反应模型。研究结果表明:氧化亚铁硫杆菌对砷黄铁矿还原浸出软锰矿具有明显的催化作用,在砷黄铁矿与软锰矿的质量比为1:3.6、反应p H为1.8的最优条件下,有菌体系下锰的浸出率达99%,后续金的氰化浸出率达95%以上;Mn2+会抑制细菌的生长,当ρ(Mn2+)≥30 g/L时,Mn2+对细菌有致死作用;从软锰矿与砷黄铁矿的循环伏安曲线可看出两矿均有明显的氧化还原峰,且在有菌的条件下两矿的电化学活性要远远比无菌条件下的强;T.f菌的作用机理是催化Fe2+和Fe3+的相互转化。     

锰细菌的选育及其固定化除锰

从成熟滤柱中成功筛选出3种具有去除Mn2+效果较强的革兰氏阳性细菌,并对其生理生化特性进行详细研究.3种菌体适宜生长的pH值和温度范围很广,在富营养和贫营养条件下都可以良好生长,并对Mn2+去除效果很好,去除率均在86%以上,去除率增高阶段对应菌体的对数生长期阶段.采用聚乙烯醇和海藻酸钠混合包埋的方法将菌体包埋,制成的固定化颗粒机械强度高,传质性能好;固定化颗粒与廉价河砂混合填埋的柱子对贫营养模拟水中的Mn2+去除效果很好,3种菌体最大去除率均大于85.6%.     

鞘铁菌（Siderocopsa）除锰和固定化

在模拟地下水滤池和滤料的条件下，对二种鞘铁菌进行了除锰和固定化实验．结果表明，鞘铁菌有很强的除锰能力，在该菌大量繁殖时除锰率与菌数显示正相关；鞘铁菌菌体及其代谢产物参与形成滤料表面除锰的“活性滤膜”，用戊二醛交联法固定菌体于滤料中，可加速活性滤膜的形成和提高除锰率；在活性滤膜中还存在着非生物的除锰．     

用空气直接氧化游离二价锰离子制备高纯四氧化三锰

一定温度下,根据锰离子浓度变化严格控制溶液pH的条件下,研究了用空气直接氧化游离二价锰制备高纯四氧化三锰的新方法. 结果表明,碱式硫酸锰的氧化速度比氢氧化锰慢,碱式硫酸锰的包裹夹带是造成四氧化三锰产品中硫含量高的根本原因. 该法与用空气直接氧化锰的水解物制备四氧化三锰的方法相比较,前者能大幅度降低四氧化三锰产品中的钙、镁和硫含量,部分解决了锰盐氧化法制备四氧化三锰过程中钙、镁和硫分离的难题.     

黄土高原沙棘根际氢氧化细菌的分离与种属分布

目的研究陕西黄土高原沙棘(Hippophae rhamnoides)根际氢氧化细菌种属分布。方法利用持续通H2的气体循环培养体系分离纯化细菌。通过TTC(2,3,5-氯化三苯基四氮唑)试验和氧化H2能力测定筛选含有氢化酶的菌株。根据其培养特征、形态特征和生理生化特征进行菌株鉴定。用16S rRNA基因序列分析法对氧化氢能力最强的优势菌株构建系统发育树。结果筛选出6株菌初步确定为氢氧化细菌,并划分为4个属:芽孢杆菌属(Bacillus)、气单胞菌属(Aeromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和微球菌属(Micrococcus)。其中菌株FS2的16S rRNA基因序列(Gen-Bank登录号为GU084156)与芽孢杆菌属相似性为99%,在系统发育树上位于同一分支,因此将菌株FS2归为芽孢杆菌属(Bacillus)。结论说明氢氧化细菌在自然界分布广泛,并为分析氢氧化细菌的种群结构特征提供基础材料。     

HRP催化对苯二胺合成苯胺低聚物

目的以辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase,简称HRP)为催化剂,研究酶促合成低聚苯胺。方法以对苯二胺为单体,HRP为催化剂,过氧化氢为氧化剂,二氧六环/水的混合溶液为反应环境,合成低聚苯胺(PANI)。结果HRP/H2O2在有机介质环境中催化氧化对苯二胺可得到低聚苯胺,,n=4~9。结果表明,此低聚苯胺溶解性较好。结论生物酶催化反应在有机溶剂与水共混的反应环境中不仅可以完成,而且聚合度、产率相比都优于单一水或有机物作为溶剂的环境,同时实验表明,有机溶剂浓度也会影响聚合物的产率,并且运用UV-Vis、FT-IR、GPC对产物进行了结构表征与分析,证明得到了低聚苯胺。     

Mn改性Fe/H-beta催化剂的低温催化分解NO_x的研究

通过Mn改性制备了Fe和Mn的质量比为1且Fe和Mn的质量分数均为5%(5%Fe-5% Mn/H-beta)的催化剂,通过氢气程序升温还原(H2-TPR)比较分析了Fe-Mn/H-beta、Fe/H-beta和Mn/H-beta催化剂中Fe和Mn的化学形态,考察了O2、SO2和H2O等反应条件对Fe-Mn/H-beta催化剂低温催化分解NOx的影响.结果表明,相比Fe/H-beta和Mn/H-beta,Fe-Mn/H-beta催化剂在富氧和低温条件下具有较好的催化活性,其中623K下催化剂的活性最高,NOx的转化率达到45%左右.Fe-Mn/H-beta催化剂中Fe和Mn的共存提高了Fe2O3和MnO2的含量.氧的存在促进了NOx催化分解,水蒸气和SO2对NOx催化分解有一定的抑制作用.     

硫氧化细菌的分离及其对钼镍尾矿的脱硫作用实验研究

从贵州某钼镍尾矿堆场的酸性矿坑水中分离出硫氧化细菌,分离纯化后对其生长特性进行初步研究,并对分离纯化后的细菌进行驯化培养.利用驯化的细菌进行钼镍尾矿的脱硫试验,通过设置不同的温度和初始pH来分析细菌的脱硫效果.结果表明,温度为30℃时脱硫效果较好,初始pH2.0 ～ 4.0前期脱硫效果较好;硫氧化细菌的存在促进了钼镍矿尾矿中硫的氧化;可以通过对细菌脱硫的温度及pH进行控制来达到较好的脱硫效果,从而降低尾矿发生自燃的可能性.     

废水生物脱氮技术研究进展

介绍了几种新型脱氮工艺,主要包括短程硝化反硝化、氧限制自养硝化反硝化(OLAND)、全程自养脱氮(CANON)、厌氧氨氧化、同步反硝化脱磷除硫等工艺。它们以亚硝化反应和厌氧氨氧化反应为主,使脱氮具有更加低能耗、高效率的特点。微生物种类的扩展,厌氧氨氧化和反硝化反应的竞争,羟氨转化为联氨是厌氧氨氧化菌活性出现的标志等是最新的研究内容,但新型脱氮工艺的影响因素与控制方略,特别是相关物质转换,微生物学机理有待进一步研究。     

CO加氢合成甲醇Cu-Mn~(2+)/SiO_2催化剂的研究

负载型Cu/SiO_2或Mn/SiO_2催化剂对CO加氢合成甲醇反应的催化活性甚低,而Cu-Mn~(2+)/SiO_2催化剂的催化活性却很高,研究表明,Mn~(2+)的加入使催化剂表面的分散度增大,并可能通过Cu-Mn~(2+)间的有关轨道相互作用或通过Cu、Mn与载体间的氧桥间接发生作用,使催化剂吸附氢和异裂氢的能力增大,为HCOO~-后续加氢提供充足的氢原,从而提高Cu-Mn~(2+)/SiO_2催化剂CO加氢合成甲醇的催化活性。     

黑曲霉HD-404酸性蛋白酶若干动力学性质的研究

研究金属离子、EDTA、表面活性剂、碘乙醚等对黑曲霉HD-404酸性蛋白酶活力的影响的结果表明:Cu~(2+)、Mn~(2+)对酶有明显的激活作用;Cu~(2+)、Mn~(2+)和Al~(3+)同时使用时,产生协同效应,显著提高酶活力;十二烷基磺酸钠(SDS)、西湖高效洗洁剂对酶有明显的抑制作用;在以酪蛋白为底物时,AgNO_3是酶的不可逆抑制剂。