紫外光/生物膜耦合降解苯酚与2,4,6-三氯酚

氯酚是一种较难生物降解的有机化合物且又广泛存在于自然环境中,传统的生物方法不能有效地使其得到降解,同时氯酚的存在还会对苯酚的降解产生一定的抑制作用.为此本研究采用一种一体式的内循环光/生物降解反应器,借助生物膜与波长为254 nm的紫外辐射的协同作用对含有苯酚和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)混合溶液进行降解.实验中分别比较了单独紫外辐射(P)、单独生物降解(B)以及紫外辐射与生物降解(P+B)共同作用下苯酚与2,4,6-TCP的降解规律,重点讨论了2,4,6-TCP对苯酚降解速率的影响.实验结果表明:2,4,6-TCP的存在对苯酚的降解有抑制作用,而采用P+B方法时,该抑制作用可以得到有效地缓解,苯酚对2,4,6-TCP降解速率的影响不大,采用紫外光辐射与生物膜耦合的方法对混合溶液进行降解时,混合溶液中苯酚和2,4,6-TCP的降解速率最快,相应的COD平均去除率也最高.     

接触辉光放电等离子体降解水溶液中4-氯苯酚

为深入了解接触辉光放电等离子体降解水中有机污染物的机理,用高效液相色谱法检测了4-氯苯酚的降解中间产物,用光度法检测了溶液中生成的过氧化氢.结果表明:在4-氯苯酚降解的同时溶液中有大量过氧化氢产生,4-氯苯酚的降解速率和过氧化氢的生成速率随着电流的升高而加快;4-氯苯酚的去除率和过氧化氢的生成速率随着4-氯苯酚初始质量浓度的升高而降低,但4-氯苯酚的绝对去除量随着4-氯苯酚初始质量浓度的升高而增加.铁盐对4-氯苯酚的去除有明显的催化作用,铁离子的催化效果优于亚铁离子.无催化剂时4-氯苯酚的降解中间产物主要为羟基化苯酚;在铁盐存在下主要的中间产物为对4-氯儿茶酚、对苯醌和对苯二酚.     

水溶性钌络合物催化卤代芳香硝基化合物选择性加氢的研究

研究了水／有机两相催化体系中，水溶性钌络合物催化剂AC—1催化卤代芳香硝基化合物中硝基的选择性加氢反应．以对—氯硝基苯为底物，考察了表面活性剂种类及浓度、反应温度、氢压、催化剂浓度和反应时间等对反应转化率和选择性的影响．实验结果表明，阳离子表面活性剂对反应有明显的影响，其中以添加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)效果最好．当反应条件为90℃，氢压4．0MPa时，反应5h，对-氯硝基苯转化率可达100％，生成对—氯苯胺的选择性可达99．9％．该催化体系对其它卤代芳香硝基化合物的选择性加氢也具有很高的活性和选择性。     

Au@Ag核壳纳米粒子的合成及其催化性能研究

采用柠檬酸钠法合成了Au@Ag核壳纳米粒子并对其进行表征,同时采用紫外光谱跟踪测试考察其对对硝基苯酚还原的催化性能以及影响催化还原反应速率的因素.结果表明,该核壳纳米粒子对硼氢化钠还原对硝基苯酚具有较好的催化活性,反应受催化剂用量、氧化剂性质和催化剂性质等因素的影响,带正电荷的硝基化合物比带负电荷的硝基化合物具有更高的催化活性;在一定范围内,催化剂用量越大,反应速率越大;纳米粒子的粒径越小,反应速率越大.     

CNT/CS/Ni复合材料的制备及催化性能研究

通过溶液共混法将碳纳米管超声分散到壳聚糖的醋酸水溶液中,然后过滤、烘干得到碳纳米管/壳聚糖复合材料。将该复合材料吸附金属镍离子后,并用NaBH4溶液还原制备碳纳米管/壳聚糖/镍的复合材料(CNT-CS-Ni),研究CNT-CS-Ni复合材料催化硼氢化钠(NaBH4)还原对硝基苯酚(4-NP)的反应活性。探讨硼氢化钠的量、反应温度、催化剂的量等因素对反应活性的影响。研究结果表明:CNT-CS-Ni对NaBH4催化还原对硝基苯酚的活化能为50.28kJ mol-1,活化焓为47.66 kJ mol-1和活化熵-99.84 J mol K-1。NaBH4还原对硝基苯酚的反应速率常数与CNT-CS-Ni的量近似成线性增大。     

光催化氧化-分光光度法测定痕量对硝基苯酚

用超细TiO2紫外光催化氧化降解反应将对硝基苯酚中的氮完全转化为硝酸盐氮，再利用硫酸肼还原、NEDD分光光度法进行定量测定。研究发现静态吸附时间为1h、TiO2的用量为0．6g／L、pH值为3．0时。对硝基苯酚降解效果最好，对硝基苯酚的检出限迭0．478μg／mL。     

Fenton试剂法降解废水中的芳香类化合物

芳香化合物的Fenton氧化性能与其结构密切相关,芳环上取代基位置、数量和种类的不同会对其降解速率产生显著影响.单氯酚3种异构体降解速率大小依次为:3-氯酚>4-氯酚>2-氯酚;氯酚的反应活性随芳环上Cl取代基数目的增加而下降,2-氯酚、2,4-二氯酚和2,4,6-三氯酚的反应活性遵循下列顺序:2-氯酚>2,4-二氯酚>2,4,6-三氯酚;芳环上的取代基对芳香化合物的Fenton氧化性能有很大影响,苯胺、氯苯和硝基苯降解速率依次为:苯胺>氯苯>硝基苯.     

硝基苯及其主要降解中间产物对发光菌联合急性毒性的影响

研究了硝基苯及其主要降解中间产物邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚对明亮发光杆菌的单一毒性及多元混合联合毒性的影响.采用毒性单位法（TU）、加和指数法（AI）以及混合毒性指数法（MTI）进行了评价.实验结果表明,硝基苯、邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚半致死浓度的-log EC50值分别为3.21、3.40、3.30和4.15.这4种有机物二元、三元和四元混合溶液的生物毒性主要表现为部分相加或协同作用.     

纳米Fe/Ni催化降解2,4-二氯酚的机理及过程中参数变化

采用液相还原法制备了纳米Fe/Ni双金属材料,分析了其催化降解2,4-二氯酚的机理、降解过程中Ni的作用及相关参数变化。结果表明,2,4-二氯酚被纳米Fe/Ni降解的主要途径是2,4-二氯酚直接被脱去2个氯原子生成苯酚,此外也可先脱去一个氯原子生成2-氯酚或4-氯酚,然后继续脱氯生成苯酚;纳米Ni可将纳米Fe腐蚀产生的氢气转化为活性氢原子,活性氢原子再对2,4-二氯酚进行脱氯降解。在反应初期,溶液氧化还原电位及溶解氧浓度快速降低,pH及溶解铁浓度急剧升高,随着反应的进行,上述各参数值趋于稳定。     

2-氯-4-硝基苯酚合成的新方法

采用廉价易得的工业原料2-甲氧基-5-硝基苯胺经重氮化、Sandmeyer反应得2-氯-4-硝基苯甲醚,产物与氢氧化钠发生亲核取代反应,经盐酸水解得到2-氯-4-硝基苯酚,该工艺路线简捷,实用.采用Gaussian 98量子化学程序包对2-氯-4-硝基苯甲醚苯环上各碳原子的Mulliken电荷分布进行计算,结果表明与甲氧基相连的苯环上5位碳原子Mulliken电荷分布最高,亲核取代反应的位点应在苯环5位碳原子上,量子化学计算预测了实验结果.     

不同价态铁对硝基苯的厌氧降解及影响因素

以硝基苯厌氧降解为考察对象,研究了Fe0/Fe2+/Fe3+对硝基苯的降解,并探讨了初始硝基苯质量浓度、pH值及葡萄糖质量浓度等对硝基苯降解的影响.结果表明,硝基苯厌氧降解主要生成苯胺,显著提高了其生化可降解性;硝基苯在初始pH=6的厌氧污泥体系中可被完全降解,不同初始硝基苯质量浓度对其最终降解率影响不大;在含有不同价态铁、初始pH=6的厌氧污泥体系中,对硝基苯降解起主导作用的是厌氧污泥,Fe0在一定程度上促进了硝基苯的降解,而Fe2+,Fe3+则表现出抑制作用,尤以Fe3+最为显著;但当反应体系初始pH=9时,Fe2+和葡萄糖的存在则显著促进了硝基苯的降解.     

杨树叶改性吸附剂对硝基苯的吸附性能研究

在探究磷酸改性杨树叶的条件基础上,研究接触时间、硝基苯溶液初始浓度、温度等因素对改性过后的杨树叶吸附硝基苯性能的影响。结果表明,在25℃,用2 mol/L磷酸溶液按照15 m L/g的改性剂用量改性后,杨树叶对硝基苯的吸附在70 min左右达到基本平衡,吸附过程满足准二级吸附动力学模型。随着硝基苯溶液初始浓度的增加,吸附率不断降低,吸附等温线满足Freundlich方程。吸附过程为放热过程,随着温度的升高,吸附效果下降。     

四苯卟啉及其金属配合物对Fe~(3+)离子在水/硝基苯界面迁移的推动作用

关于四苯卟啉(H_2TPP)及其第一过渡金属配合物(MTPP,M=Mn,FeCl,Co,Ni,Cu,Zn)对H~+通过W/NB界面所产生的推动作用前文已作报道。本文研究上述两者对Fe~(3+)在W/NB界面迁移的影响,并根据实验事实提出可能的微观机理。 实验仪器、电化学测试方法及主要试剂的制备、纯化参照前文。主要结果如下。H_2TPP对Fe~(3+)在W/NB界面迁移的影响     

基于含水层介质中铁的类Fenton技术去除地下水中硝基苯

为了将Fenton氧化技术氧化能力强的优势引入到硝基苯污染地下水的原位化学修复中,通过实验模拟在地下环境温度为8~10℃、pH为中性条件下,以含水层介质中铁为催化剂的类Fenton技术去除地下水中硝基苯的过程,比较不同浸提剂对含水层介质中铁的浸提效果,并对氧化硝基苯的反应中自由基生成规律和催化氧化机理进行研究。研究结果表明:浸提剂强化了介质中各形态铁的释放,浸提作用存在滞后性,浸提36 h后铁在浸提液中浓度达到峰值;浸提剂DCB对介质中Fe3+和Fe2+的浸提效率最高,分别为62.92%和30.17%。催化氧化反应中硝基苯与H2O2的最佳摩尔比为1:200,该条件下硝基苯去除率最大为80.2%;催化氧化反应过程中HO.的变化可分为3个阶段,即0~30 min的快速生成阶段,30~120 min的生成速率降低阶段和120~240 min的稳定阶段。     

改性TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为前驱体,利用溶胶-凝胶法制备了不同掺铁量的改性纳米Ti02光催化剂,用XRD表征了其结构特征,并以甲基橙为目标降解物,评价了改性后纳米TiO2的光催化性能。结果：掺铁质量分数为0.03％的TiO2光催化活性最高;当甲基橙的初始浓度为16mg／L、掺铁0.03％TiO2的投加量为1.2g／L、pH值为3时,40w紫外灯照射210min,甲基橙的去除率高达95％以上。     

儿茶酚胺在油／水界面电子传递伏安行为的研究

本用四电极系统半微分循环伏安法对儿茶酚胺（多巴胺、多巴酚下胺）在水／硝基苯界面的电子传递进行了研究，得到了在多酚氧化酶催下相儿茶酚爱硝基苯相二茂铁间在水／硝基苯界面电子传递良好的半微分循环伏安峰，在一定条件下，半微分峰的峰高与儿茶酚胺浓度线性相关。有关儿茶酚胺在油／水界面电子传递的机理也进行了讨论。     

高铝硅氰化渣中铁回收工艺

研究一种处理磁选前高铝硅氰化渣的新工艺。采用复合添加剂焙烧-水浸-磁选工艺对一种铁品位为27.69%(质量分数),SiO2含量为23.9%,Al2O3含量为6.35%的高铝硅氰化渣进行杂质与铁分离的研究。研究结果表明:在最佳焙烧条件下,当水浸温度为60℃,液固比为15:1,水浸时间为5 min,转速为20 r/min,在激磁电流为2 A时,可获得铁品位57.11%,铁的回收率为72.58%的铁精矿。铁的品位和回收率都比单纯的复合添加剂还原焙烧-磁选法所获得的铁精矿的指标高,铁的品位提高了10%左右,回收率提高了30%左右。X线荧光(XRF),X线衍射(XRD)及能谱(EDS)分析研究结果表明:经水浸后,复合添加剂焙烧过程中所产生的可溶性复杂杂质化合物被洗除,不溶性物质经磁选后随之进入非磁性物,实现铁与杂质矿物之间的有效分离。     

吸附树脂负载铁酞菁光催化降解4-硝基苯酚

针对铁酞菁在水溶液中易于聚合而降低催化活性的问题,将铁酞菁负载在吸附树脂上,制得多相催化剂,该催化剂在可见光的照射下能有效地催化H2O2降解4-硝基苯酚.考察了可见光强度、催化剂用量、H2O2投加量、pH值、温度等因素对4-硝基苯酚去除效果的影响.结果表明:4-硝基苯酚初始质量浓度为50 mg/L,卤灯功率为50 W,催化剂投加量为2.0g/L,H2O2用量为50 mmol/L,pH为5.7,温度为40℃时,反应540 min,4-硝基苯酚去除率达到92.2％,TOC去除率达到82.5％,且催化剂具有很好的稳定性,可重复使用.     

富氧率对钒钛磁铁矿球团还原行为的影响

模拟研究了不同富氧率条件下钛磁铁矿氧化球团的还原过程.通过扫描电镜观察钒钛磁铁矿球团还原过程中的微观结构变化,结合能谱仪研究分析了还原过程中产物的分布变化.结果表明,富氧率的提高对还原度和还原速率提高有明显促进作用.还原过程中钛铁分离伴随着Al元素向高钛矿中迁移富集,最终Al与Ti原子数比为1∶3,Al很可能与钛铁氧化物固溶,形成某种复合化合物并导致球团矿还原难度增加.运用三种不同模型对球团矿还原过程对比分析,发现混合模型可以很好地表征球团矿不同阶段的还原过程.利用混合模型计算得出球团矿还原过程的动力学参数.结果表明,随着富氧率的升高,球团矿还原活化能逐渐降低,从不富氧到富氧79%条件下,活化能由26.5 k J/mol降低到19.68 k J/mol,活化能的降低增加了相同条件下活化分子的数量,提高了反应速率,有利于球团矿在较低还原温度条件下快速反应.     

超声／H2O2／CuO联合作用降解硝基苯

研究了在超声波/H2O2/金属氧化物体系中,金属氧化物(CuO,ZnO,Al2O3)对硝基苯降解的影响。结果表明:采用超声波/H2O2/CuO体系效果较好。对超声/H2O2/CuO联合作用的效果进行了研究,讨论了反应液的pH值、硝基苯的初始浓度等因素对硝基苯降解的影响。实验结果表明:pH值的变化对其降解效果没有明显影响;硝基苯的降解效果与其初始浓度有关,其降解过程符合一级反应动力学模型。