水力空化强化效应的实验研究

应用建立的多孔板水力空化装置,分析管路入口压力、液体温度、空化作用时间、孔板过流面积、孔径等相关参数和亚甲基蓝溶液浓度、空化数等对羟自由基产量的影响;研究空化自由基产量与空化强度的关系.寻求最优空化强化条件,以促使空化发生以及提高空化作用强度.     

水力空化技术的实验研究

设计了1套实用有效的水力空化实验装置;建立了空化自由基捕捉新方法;并利用亚甲基蓝溶液研究了羟自由基产量与空化强度的关系以及各种因素对空化自由基产量的影响;探索了最优空化强化条件.     

亚甲基蓝废水的光磁耦合降解

基于光磁耦合试验系统,利用新型复合磁性光催化剂,研究亚甲基蓝废水的降解性能,并讨论磁场强度、旋转速度、反应时间以及催化剂投加量对光磁耦合反应的影响.结果表明:旋转磁场能够显著加强光催化降解亚甲基蓝效果,当磁场强度为50 m T,转速为70 r·min-1,反应时间为120min,催化剂投加量为1.2 g·L-1条件下,光磁耦合处理系统对初始质量浓度为10 mg·L-1亚甲基蓝溶液的降解率为93.02%.通过对反应前后溶液的紫外-可见光扫描,发现经过光磁耦合处理系统作用反应后的溶液中,偶氮键与苯环特征峰均已消失,大部分亚甲基蓝得到有效降解.     

超声波芬顿法协同降解亚甲基蓝的研究

以亚甲基蓝溶液为模型污染物,在超声波芬顿法协同作用下对亚甲基蓝染料废水的降解作用进行了研究,考察了反应时间、H2O2用量、溶液pH值、Fe2+的浓度等因素对亚甲基蓝溶液降解的影响。结果表明,超声波单独降解亚甲基蓝溶液脱色效果不明显,超声波协同H2O2降解亚甲基蓝,加入30%H2O26mL,脱色率约45.80%;溶液pH2.80,Fe2+浓度为30mmol/L时,超声波芬顿法协同降解甲基蓝180min,脱色率达92.70%。试验证明,超声波芬顿法是一种降解亚甲基蓝的有效方法。     

钢渣非均相类Fenton反应降解亚甲基蓝的研究

使用钢渣作为催化剂,以双氧水为氧化剂,催化降解废水中的亚甲基蓝.实验结果表明,酸性条件在整个反应中起到至关重要的作用,只有在一定的酸度下才会有较好的催化效果;其次,亚甲基蓝的去除率随双氧水浓度的提高先上升后下降;此外,钢渣剂量、钢渣粒径、反应温度等因素主要通过影响Fe的溶出影响亚甲基蓝的去除率.在钢渣(45~58μm)质量浓度为6 g/L,双氧水体积分数为0.000 6,反应温度为30℃,反应时间60 min的酸性条件下,质量浓度为200 mg/L的亚甲基蓝去除率达99.10%.根据反应前后钢渣的红外光谱,亚甲基蓝是被氧化去除而不是被吸附去除.     

分光光度法测定胆红素对羟自由基的体外清除作用

次甲基蓝在662 nm处有强烈吸收,它与·OH反应后,使体系的吸光度降低.胆红素可以清除溶液中的·OH,从而使溶液吸光度下降的程度降低.据此原理建立了一种测定胆红素对·OH清除率的新方法.确定了体系最佳实验条件为pH 8.5,次甲基蓝浓度1.6×10-5 mol·L-1,Fe2 浓度4.0×10-5mol·L-1,H2O22.56×10-5 mol·L-1,反应时间15 min以上.测定胆红素、抗坏血酸、苯甲酸清除·OH的效果,结果表明:三者对羟自由基均有较好的清除率;浓度相同时,它们对羟自由基的清除效果,苯甲酸>胆红素>抗坏血酸.     

光磁耦合技术降解亚甲基蓝染料废水

针对偶氮类难降解有机物的染料废水具有色度大、难降解等问题,模拟了具有偶氮结构的亚甲基蓝染料废水,对光磁耦合技术降解亚甲基蓝染料废水进行了研究,讨论了二氧化钛投加量、磁场、亚甲基蓝溶液初始质量浓度、pH值和光照时间对降解亚甲基蓝溶液效果的影响.试验结果表明:磁场有助于加强改善光催化氧化作用,增强亚甲基蓝溶液废水的降解效果;在场强为250 mT的磁场作用下,二氧化钛投加量1 g·L-1,亚甲基蓝初始质量浓度10 mg·L-1,pH=11,光照时间90min条件下,光磁污水处理技术对亚甲基蓝溶液COD去除率和脱色率分别为82.76%和86.02%.对比亚甲基蓝溶液处理前后紫外-可见光谱图的变化,发现经光磁耦合方法降解后,偶氮键及苯环都受到破坏,大部分亚甲基蓝已经被氧化分解.     

硫酸铁改性活性炭催化微波照射快速降解亚甲基蓝的研究

在硫酸铁改性活性炭存在下，微渡照射能使溶液中的亚甲基蓝迅速降解。对总体积25mL，浓度100mg／L的亚甲基蓝溶液，改性活性炭加入量0．4g／L，微波照射3．0min时亚甲基蓝的降解率可达69．31％。适当提高改性活性炭加入量，如1．0g／L时，同样照射条件下溶液中的亚甲基蓝降解率即可达100％。结果表明，改性活性炭作为微波降解亚甲基蓝的催化剂具有降解速率快，成本低，没有中间产物生成和不会造成二次污染等优点，适合于大规模治理染料废水。另外，采用紫外一可见光谱和离子色谱技术探讨了微波照射时问、亚甲基蓝初始浓度、改性活性炭用量、改性液硫酸铁浓度和酸度以及溶液酸度对亚甲基蓝降解率的影响。     

纳米磁性Fe_3O_4催化H_2O_2氧化降解亚甲基蓝的研究

通过溶液直接沉淀法制备了纳米磁性Fe3O4催化剂,采用粉末X射线衍射、扫描电镜和拉曼光谱对样品进行了表征.以难生物降解的亚甲基蓝(MB)为分子探针,探究了反应溶液的p H、H2O2用量、催化剂用量及MB的初始浓度等因素对其催化氧化降解效率的影响.结果表明:纳米晶Fe3O4是高效的非均相类Fenton催化剂.当催化剂用量为0.5 g·L-1,H2O2浓度为1 mmol·L-1,p H为3.0,反应温度为25℃,反应时间为5 min,可完全降解100 mg·L-1亚甲基蓝.催化剂再生循环实验表明,催化剂重复使用效果好,回收利用方便.     

亚甲基蓝在碳纳米管上的吸附及其热力学

采用亚甲基蓝作为碱性染料,测定了亚甲基蓝初始质量浓度为10 mg/L,吸附平衡8 h,温度290、300、310 K时在多壁碳纳米管上的吸附行为,并拟合了Langmiur、Freundlich和Sips吸附等温模型的吸附参数,发现吸附行为最符合Sips模型;亚甲基蓝溶液在pH值3～7范围内,碳纳米管上的吸附量随pH值增...     

二氧化钛光催化反应过程中几种典型活性氧物种的形成与检测研究进展

活性氧物种(Reactive Oxygen Specie,ROS)在光催化反应中起着非常重要的作用.以二氧化钛(TiO_2)为例,利用49篇文献简要综述了其在光催化反应过程中几种典型ROS,如:超氧自由基(·O_2~-)、羟基自由基(·OH)、单线态氧(~1O_2)和过氧化氢(H_2O_2)的产生过程,列举了ROS的一般检测方法,对ROS在光催化反应研究中存在的问题和发展趋势给出了建议和展望.     

水力空化装置试验研究

水力空化装置是利用水力空化技术的关键．通过利用几种不同的多洞孔板对水力空化装置的试验研究，结果表明：在水力空化系统中，增大孔板的进口压力，可以增加孔板流量。从而提高孔内的平均流速。降低空化数；由于孔板的作用，系统中的水温上升率要比没有安装孔板的系统大；并分析得出孔板下游恢复压长度为4倍管直径．     

水力空化联合H2O2降解壳聚糖的研究

本文利用水力空化装置降解壳聚糖,研究了壳聚糖浓度、入口压力、pH值、温度、H2O2浓度等不同因素下对壳聚糖溶液降解的影响.实验结果表明,水力空化对壳聚糖的降解程度随壳聚糖浓度的增加而减小;随着入口压力及水温的增加而增大;在一定条件下,水力空化对壳聚糖的降解存在着一个最佳的pH值;水力空化联合H2O2强化处理大大增强了降解的效果,其联合既能减少氧化剂的投放,也能提高降解的效率.     

茶多酚-锌(Ⅱ)配合物的合成及抗氧化活性

首次以信阳废次茶和氯化锌为原料,合成了茶多酚-锌(Ⅱ)配合物(TP-Zn),利用红外光谱、紫外-可见吸收光谱和热分析技术对其结构及性质进行表征和分析.以1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基(DPPH.)、邻苯三酚自氧化反应产生超氧阴离子自由基(O2-.)和Fenton反应产生羟基自由基(.OH)为模型,用紫外-可见分光光度法分别测定茶多酚及其配合物对模型中DPPH.、O2-.和.OH的清除作用.结果表明:茶多酚-锌(Ⅱ)配合物清除DP-PH.、O2-.和.OH的能力强于茶多酚,其浓度与抗氧化活性呈一定的量效关系.     

水力空化降解若丹明B的初步试验研究

水力空化是一种新的水处理技术利用水力空化装置对若丹明B降解进行了实验研究,结果表明：水力空化降解若丹明B是有效果的．同时,探讨和分析了空化数和进口压力等因素对其降解的影响,提出了水力空化降解与时间的规律．     

乙醇自由基代谢机理的理论研究*1

目的：从原子尺度对乙醇与自由基的反应进行探索，提高对乙醇自由基代谢机理的微观认识。方法在 CCSD（T）／6-311G（2d，2p）／／B3LYP／6-31G（d，p）计算水平下，采用量子化学方法详细研究了 C2 H5 OH 与·OH、H2 O2和·O2 H 的反应。结果（1）乙醇与·OH 和·O2 H 自由基的反应都存在3类反应（氢抽提、C—C 键断裂和 SN 2取代）。（2）在乙醇与 H2 O2的反应中，以 H 2 O2形成的水合氧自由基（·OOH2）直接插入乙醇的 C—H 键生成乙二醇为主，此外 H2 O2也可均裂为2个·OH 和异裂为· H＋·O2 H 自由基。结论乙醇与自由基（·OH、·O2 H）和 H2 O2反应中，分别以α氢抽提过程和· OOH2插入乙醇的α-C—H 键生成乙二醇为主要反应。     

水力空化结合Fenton过程降解甲基橙染料废水

自行设计了一套以孔板为核心的空化装置,将水力空化与Fenton过程相结合,降解甲基橙。通过紫外分光光度计测定处理过程溶液的吸光度,考察了溶液pH、入口压力、孔板排布方式对甲基橙脱色率的影响;并与单一方法进行对比。结果表明:随着pH由7降至2,脱色率先上升后下降,最佳pH=3;随着入口压力由0.2 MPa增至0.6 MPa,脱色率也呈现先上升后下降的趋势,最佳压力为0.4 MPa;按照脱色率由高到低,排布方式依次为:均分布、环状分布、辐射分布;水力空化与Fenton过程结合较单一方法能量利用率有所提高,数值为1.42×10~(-4)mg/J。     

水力空化强化二氧化氯降解罗丹明B的研究

研究了水力空化技术对罗丹明B的降解,首次引入二氧化氯强化降解的效果。研究表明,入口压力、空化时间、多孔板开孔率以及二氧化氯浓度对罗丹明B降解率存在显著影响。在水力空化强化二氧化氯处理工艺中,罗丹明B的降解率是单独水力空化的3.9倍,是单独使用二氧化氯的2.3倍;并引入动力学,表明单独水力空化、单独二氧化氯、水力空化强化二氧化氯三种工艺符合拟一级反应动力学,且水力空化强化二氧化氯降解罗丹明B溶液时,两种工艺存在协同效应。     

处理温度对纳米SnO2的合成及光催化降解亚甲基蓝的影响

采用四氯化锡与氢氧化钠在92℃下直接沉淀法制备了纳米级Sn02,经不同温度处理得到性质不同的Sn0:样品研究了处理温度对Sn02性质和紫外光(254 nm)照射下降解亚甲基蓝(MB)效率的影响结果显示:200℃处理样品的降解率最高,超过该温度后,随着处理温度的升高,Sn0:的粒径逐渐增大,比表面依次减小,表面吸附的经基或水的数量减少,则样品的降解率逐渐减刁丫Sn02降解MB的反应为拟一级反应,满足Langmuir-Hinshelwood模型,且在UV/Sn0:降解体系中,经自由基OH·为主要的活性体,它与MB反应导致其最终分解为COZ , H20和无机酸根离子等无害物质.     

表面活性剂对二茂铁催化非均相Fenton反应效能的影响

分别以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙烯醇(PVA)、吐温- 80(Tween-80)为代表,考察阴离子型、阳离子型和非离子型3种表面活性剂对二茂铁非均相Fenton体系中亚甲基蓝(MB)的去除率、羟基自由基(·OH)表观生成率的影响及其自身的降解情况.结果表明:反应完成时,无表面活性剂添加的空白组中,MB的剩余率为0.6％,·OH的表观生成率为83.4％.混合体系中的SDBS会降低·OH的表观生成速率且对MB的去除速率有较大的影响;PVA可加速MB的去除,提高·OH的表观生成率;Tween-80会降低·OH的表观生成速率,但反应结束后,混合体系中3种表面活性剂均有残留,不能完全去除.