三相三维电极技术处理偶氮类染料废水研究

以活性炭为载体，通过浸渍法制备了负载锰氧化物的负载型粒子电极。运用自制反应器，利用三相三维电极法处理一定浓度的甲基橙模拟废水，考察甲基橙模拟废水中COD与色度去除的影响因素和处理效果，并初步探讨了甲基橙降解的反应动力学。通过单因素实验确定的最佳实验条件是，电压10V，曝气量为0．8L／min；反应动力学分析可知，降解甲基橙模拟废水的反应符合一级动力学规律。     

Fe3O4纳米磁粒子对稀土La^3＋的吸附

为降低稀土对环境的污染，研究了纳米磁粒子对La^3＋的吸附行为。用共沉淀法制备了粒径15nm的Fe3O4磁粒子，考察了该磁粒子对La^3＋的吸附，结果表明：在La^3＋初始浓度100mg／L、pH：6、温度50℃、吸附时间为25min的条件下，磁粒子对La^3＋的平衡吸附量为49．3mg／g。该吸附过程符合假二级动力学模型、Freundlich等温线。     

磁性Fe_3O_4纳米微球与H_2O_2类芬顿体系催化氧化罗丹明B

采用溶剂热法成功制备出磁性Fe_3O_4纳米微球,与H_2O_2构建类芬顿(类Fenton)体系,去除印染废水中一种典型的阳离子染料——罗丹明B(RhB).借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂进行表征,并探讨了H_2O_2用量、纳米粒子投加量、温度、pH值和RhB初始质量浓度等因素对RhB去除效果的影响。实验结果表明:当H_2O_2用量为140mmol/L,磁性Fe_3O_4纳米粒子投加量为1.2g/L,温度为30℃,pH值为3,RhB初始质量浓度为20mg/L时,反应30min即可去除90%,反应60min后已基本完全去除。     

二氧化氮氧化二甲基硫醚宏观反应动力学

用NO2氧化二甲基硫醚（DMS）是合成二甲基亚砜（DMSO）的主要方法，反应过程受气液相传质影响很大．采用反应体积为120mL的连续搅拌釜式反应器，对该反应的宏观动力学进行了研究．在温度为30-60℃、NO2和DMS进料流量分别为0．01-0．10mol／min和0．005—0．05mol／min的范围内，考查了反应速率的变化，并测定了不同温度下NO2在DMSO中的饱和浓度．在热力学和动力学分析的基础上，推导出反应宏观动力学模型，由实验数据拟合出模型中的各参数．结果表明，该反应的活化能为21．64kJ／mol，液相组成变化时反应速率存在极大值，且模型计算值与实验值相吻合．     

纳米Ni/Fe双金属催化降解盐酸环丙沙星的研究

用液相还原法制备纳米Ni/Fe双金属,通过比表面分析仪(BET)、X射线衍射分析仪(XRD)、透射电镜(TEM)对其进行了表征.研究结果表明,制备的纳米金属颗粒直径在10～20 nm,比表面积为68 m2/g.纳米Ni/Fe投加量为0.43 g/L,盐酸环丙沙星的初始质量浓度为30 mg/L,初始pH为7的降解效果最好,催化反应60 min后,降解率达83.3%.在最佳反应条件下,纳米Ni/Fe、纳米零价铁和商业铁粉的降解效率顺序为:纳米Ni/Fe双金属>纳米零价铁>商业铁粉.纳米Ni/Fe双金属对盐酸环丙沙星的降解反应近似符合一级动力学方程.     

负载型纳米TiO2光催化降解水中微量间二甲苯的动力学机理

GC／MS分析表明：水中微量间二甲苯在以高压汞灯为光源，负载型纳米TiO2为光催化剂的作用下生成了间甲基苯甲醛和2，6—二甲基苯酚等中间产物。初始浓度在6．68mg／L一17．36mg/L，水中微量间二甲苯的光催化氧化过程不是一个简单的反应，反应可由一级反应动力学方程拟合，其表现速率常数随着溶液初始浓度的增大而减小，半衰期则随溶液初始浓度的增大而增加。     

海水中一氧化氮的极谱法测定

本文首次采用Nation和Co(salen)／Nafion修饰铂电极测定海水中的NO，对实验条件进行了选择，确定了最佳实验条件，即反应池通氮除氧30min，富集时间为4min。同时用线性扫描法对海水中的NO进行测定，测得海水中NO的浓度与氧化峰电流之间有一定线性关系。对Nation修饰电极而言，线性范围1～76．9μmol／L，R^2=0．9916，检出限为1μmol／L。同时对2种方法修饰的铂电极进行了比较，即当NO浓度在10^-6mol／L数量级时2种电极基本上无差别，而在10^-7mol／L数量级时Co(salen)／Nalion修饰电极要明显优于Nation修饰电极。     

SrSnO3纳米粒子的合成、表征及其对甲基橙的光降解性能

以硝酸锶(Sr(NO3)2)和结晶四氯化锡(SnCl4.5H2O)为原料,用共沉淀法制备钙钛矿型SrSnO3纳米粒子,并采用XRD、TG-DSC、IR等分析手段对样品的形成过程、物相和结构进行表征.以甲基橙溶液为目标降解物,研究了SrSnO3纳米粒子的光催化性能.结果表明:反应过程中存在着明显的晶型转化,反应温度是制备高纯SrSnO3纳米粒子的关键.反应温度为500℃时,SrSnO3纳米粒子极易形成;随着反应时间的延长,粒子尺寸不断增大.SrSnO3纳米粒子对甲基橙溶液有明显的光催化降解作用,当催化剂浓度为40 mg/L,反应时间为120 min时,降解率可达92.5%.     

纳米In2O3抗菌活性研究

采用最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）首次对纳米In2O3，的抗菌性能进行了研究．试验结果表明，纳米In2O3具有较好的抑菌和杀菌活性，对大肠杆菌的MIC为0．04ms／mL；对大肠杆菌的MBC为0．3mg／mL．时间动力学研究表明，纳米In2O3，与大肠杆菌作用30min后杀菌率达到99％以上．     

绿茶萃取液合成纳米铁颗粒及其对孔雀绿的降解性能

利用绿茶萃取液(GTE)既作还原剂又作掩蔽剂,通过绿色还原合成纳米铁粒子(GT-FeNPs).通过SEM、XRD、FT-IR、BET等手段对GTE合成的纳米铁粒子的微观结构进行了表征和分析,结果表明GTE合成的纳米铁是无定形的球形颗粒,颗粒粒径在70～ 80 nm左右.并以孔雀绿(MG)为目标降解物,探讨GT-Fe NPs对孔雀绿的降解性能.在孔雀绿初始质量浓度为50 mg·L-1和初始溶液的pH=5.78的条件下反应10 min,GT-Fe NPs对孔雀绿的去除率高达75.66％,降解过程符合一级反应动力学.根据GT-Fe NPs对孔雀绿反应前后的表征结果和孔雀绿降解动力学的研究结果,降解机理可能包括MG吸附在GTE和GT-Fe NPs表面上,同时纳米铁在水的侵蚀作用下产生自由电子,与发色基团发生还原作用,达到脱色效果,并在自由电子的进一步攻击下,使得MG中连接苯环的碳碳双键断裂.     

Characterization of nanoscale iron and its degradation of 2,4-dichlorophenol

Nanoscale iron was detected by TEM, X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. It was found that the size of the nanoscale iron particles is in the range of 30–40 nm according to TEM image, and it contains abundant Fe₃O₄ as passivating layers on the surface of the core-shell structure. To improve its performance, dilute HCl was used for the removal of the passivating layers, and the degradation of 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) was measured for the nanoscale iron samples treated and untreated. Experimental results demonstrated that the removal of 2,4-DCP by untreated nanoscale iron is mainly due to the adsorption of 2, 4-DCP by nanoscale iron, and there are no degradation products detected by HPLC in the process. However, excellent dechlorination of 2,4-DCP was gained by HCl-treated nanoscale iron, and 2-chlorophenol, 4-chlorophenol and phenol were detected during the process. It was concluded that dechlorination is the key reaction pathway for the degradation of 2,4-DCP by activated nanoscale iron, and phenol is found to be the main product.     

硝酸根对颗粒铁除铬的影响

通过柱试验研究硝酸根对颗粒铁除铬的影响.颗粒铁对Cr(VI)的去除符合准一级动力学.试验初期,NO3-与Cr(VI)同时还原并形成NH4+,100mg·mL-1NO3-的存在能明显增大颗粒铁对Cr(VI)的去除速率,随后这种作用减弱.柱体内颗粒铁对Cr(VI)的去除受阳极区域释放Fe2+的能力影响,硝酸根促进颗粒铁的腐蚀而不会对阳极钝化,从而在试验初期促进颗粒铁对铬的还原去除.     

基于数字图像处理的铁矿石深度还原评价方法

复杂难选铁矿石深度还原包含铁氧化物还原和铁颗粒长大两个过程,目前的评价指标金属化率仅能评价铁氧化物的还原程度,并不能对铁颗粒的粒度特征进行有效评价.为了建立完整的深度还原评价体系,将数字处理技术引入铁颗粒的检测过程,采用数码反光显微镜获取深度还原物料的数字图像,通过处理得到铁颗粒的二维特征参数,结合铁颗粒的球形特征,推导了铁颗粒累计粒度特性曲线的计算方法.实际应用试验表明,铁粉的分选指标和铁颗粒粒度的变化趋势保持高度一致,基于数字图像处理的铁矿石深度还原评价方法是可行的.     

凹凸棒土负载硫化纳米零价铁对水中Cu(Ⅱ)的去除机理研究

针对纳米零价铁易团聚及表面形成钝化层的缺点,本文以凹凸棒土为载体、以硫代硫酸钠为硫化试剂,制备了凹凸棒土负载硫化纳米零价铁(S-nZVI@ATP)复合材料,并考察了复合材料对水中Cu(Ⅱ)的去除效果。由SEM可观察到,经过凹凸棒土负载及硫化改性后的纳米零价铁串珠状结构变短,且被分散为单个的球形颗粒;比表面积测定结果表明,S-nZVI@ATP复合材料的BET比表面积为46.04m~2/g,与纳米零价铁相比提高了约1.35倍;由TEM观察到,经硫化的纳米零价铁颗粒界面处包裹了一层FeS,粒径由57.6nm增至118.5nm。S-nZVI@ATP复合材料去除水中Cu(Ⅱ)的机理主要是硫化纳米铁界面处的Fe~0将Cu~(2+)还原为Cu~0以及FeS转化为溶度积更小的CuS,该过程符合Langmuir-Hinshelwood吸附/还原模型和Langmuir等温吸附模型。本实验条件下,复合材料对Cu(Ⅱ)的最大吸附-还原量可达9.25mmol/g(587.8mg/g)。     

壳聚糖-纳米零价铁球去除水中二价镉的研究

为了更好地利用纳米零价铁修复水体镉污染,以壳聚糖为载体,制备出壳聚糖-纳米零价铁球用以去除水中的镉(Cd(Ⅱ)).利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对壳聚糖-纳米零价铁球进行表征分析,通过对比与Cd(Ⅱ)溶液反应前后的样品的X线光电子能谱探讨壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理,并进行批实验研究环境因素对去除效果的影响.研究结果表明:制备出的壳聚糖-纳米零价铁球为规则均一的黑色球体,粒径约为3.1 mm;所有壳聚糖-纳米零价铁球均具有多孔结构,平均孔径约为40.6μm,且纳米零价铁均匀分布在球内;壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理包括物理吸附过程和化学还原过程,且化学还原过程起主要作用;批实验结果显示壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除率随pH值、反应温度和纳米零价铁投加量的增加而增大,随Cd(Ⅱ)初始质量浓度的升高而减小.     

以煤泥为还原剂海滨钛磁铁矿直接还原焙烧反应历程

研究以煤泥为还原剂,印尼某海滨钛磁铁矿在直接还原焙烧过程中,不同焙烧温度下矿物组成变化规律. X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,随着焙烧温度的升高,钛磁铁矿逐渐被还原. 其中铁矿物经过浮士体( FeO) ,最终被还原成金属铁;而钛则经过钛尖晶石最终生成钛铁矿和少部分的铁板钛矿. 在整个直接还原焙烧过程中,金属铁颗粒在1100℃左右生成,然后不断长大,在1250℃时金属铁颗粒明显增多,在之后的保温过程中,金属铁颗粒不断长大,并在此过程中将金属铁从中分离出来.     

煤种对钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响

研究了烟煤和无烟煤对海滨钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响机理.结果表明,在试验用量范围内,两种煤对还原铁指标的影响规律相近,煤用量低时钛磁铁矿还原不充分.随煤用量增加,被还原的金属铁越来越多,但粒度较小,与其他颗粒嵌布紧密,因此还原铁Fe品位低,Ti O2品位高,铁回收率则先提高后基本不变.所有煤用量下所得金属铁颗粒均纯净.和无烟煤相比,烟煤固定碳较低,还原气氛较弱,但灰分较高,有利于金属铁颗粒的聚集长大;因此相同用量的烟煤为还原剂时,焙烧矿中金属铁颗粒较少,但粒度较大,还原铁中Fe品位较高,铁回收率较低,Ti O2品位较低.     

高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷新脱磷剂

为开发高磷鲕状赤铁矿,采用直接还原焙烧的方法对含TFe品位为43.58%,磷含量0.83%的鄂西某宁乡式高磷鮞状赤铁矿进行系统研究。通过X线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对提铁降磷机理进行研究。研究结果表明:在配合使用NCP和新脱磷剂TS2种脱磷剂的条件下,可以获得TFe品位为91.35%、铁回收率为85.12%、磷含量为0.081%的直接还原铁粉。原矿加入脱磷剂焙烧后,含磷矿物的物相并没有发生变化,仍以氟磷石的形式存在,通过细磨磁选实现提铁降磷。加入的脱磷剂有助于破坏鲕状结构,使金属铁颗粒与脉石颗粒的接触面变得平滑、清晰,改善高金属铁和脉石的解离条件,同时脱磷剂还能促进中间产物铁橄榄石的还原。     

硫化纳米零价铁对五氯苯酚的脱氯及其增强反应

硫化作用可以提高纳米零价铁(nZVI)的催化活性.利用硼氢化物还原法合成了硫化钠米零价铁(S-nZVI),采用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(TEM)、傅立叶变换-红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对材料进行了物理化学性质的表征,应用高效液相色谱仪和离子色谱仪研究了S-nZVI对五氯苯酚(PCP)的脱氯性能.结果表明:与nZVI相比,S-nZVI在聚集体形态和孔隙率上发生明显改变;不同n(Fe2+)/n(S2-)、溶液pH、S-nZVI的老化以及S-nZVI的重新硫化活化对S-nZVI催化PCP的脱氯均有重要的影响;PCP脱氯效率在n(Fe2+)/n(S2-)=60时达到最大;S-nZVI对PCP的还原转化率随溶液pH(5~8)的升高而显著增加;老化的S-nZVI对PCP的降解性能降低,归因于该老化材料的结构发生了变化;而重新硫化活化产生的FeS层可以减小S-nZVI表面的钝化,从而延长S-nZVI的寿命.文中研究对拓展纳米零价铁的应用和环境污染物治理方面具有一定的参考价值.     

碳酸钠在高磷鲕状赤铁矿直接还原中的作用

为了研究碳酸钠对尼日利亚某高磷鲕状赤铁矿直接还原焙烧-磁选脱磷效果的影响,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了添加碳酸钠后直接还原焙烧的产物.结果表明,还原焙烧过程中添加碳酸钠后可以实现脱磷:碳酸钠的加入抑制了铁橄榄石的生成,阻断了磷进入金属铁的过程;使得鲕粒结构破坏,促进金属铁颗粒的聚集长大,有利于金属铁颗粒与脉石的解离;原矿中含磷矿物在焙烧过程中与碳酸钠反应生成可溶性的Na3PO4,在磨矿磁选过程中溶于水,使直接还原铁中磷的含量降低.