过渡金属离子协同紫外活化过硫酸盐

为研究不同过渡金属离子协同紫外(UV)活化过一硫酸盐(PMS)的能力,以Co~(2+)为基准进行Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的对比实验。结果显示:Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)与单独紫外和单独PMS联合均不能有效降解目标物;与Co~(2+)/PMS/UV体系相比,Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的能力高于Co~(2+),其中Cu~(2+)、Mn~(2+)和Fe~(3+)的协同能力高于Ni~(2+)和Zn~(2+);投加叔丁醇(TBA)和乙醇(EA)的实验发现,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中的主要氧化物是硫酸根自由基(SO_4~-·)和少量的羟基自由基(HO·)。Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7的降解过程均符合假一级动力学。紫外可见光谱图分析结果表明,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7均被有效降解。M/PMS/UV对于染料类物质具有广泛的应用范围。     

UV-LEDs光电芬顿处理次甲基蓝废水的实验研究

以紫外发光二极管(UV-LEDs,365 nm)为光源,进行光电芬顿处理次甲基蓝废水.研究了紫外光、电流、铁离子投量、鼓气量等条件对UV-LEDs光电芬顿降解染料次甲基蓝的影响.结果表明:LED紫外光显著促进了次甲基蓝降解,在10 mg·L~(-1) Fe~(2+)、电流30 mA、鼓氧量200 mL·min~(-1)的条件下,初始质量浓度为50 mg·L~(-1)的次甲基蓝矿化率达52%.     

邻菲啰啉络合物膜修饰电极研究

本文描述了Fe(phen)_3~(2+)和Cu(phen)_2~+膜修饰电极的制备方法,用Raman光谱、红外光谱、紫外-可见光谱和扫描电镜对膜进行了表征。在高氯酸钾水溶液中,Fe(phen)_3~(2+)膜的氧化还原反应是可逆的,现场Raman光谱可跟踪其氧化还原过程。Cu(phen)_2~+膜显示了离子交换性质。Cu~(1+/2+)(phen)_(2/3)-Fe(CN)_6~(4~(-/3-))膜具有变色电压低、响应时间快、稳定性好和寿命长等电化学变色特性,是一理想的氧化还原指示剂,可能制成电着色器件。     

UV/过硫酸盐降解水中氧氟沙星的动力学和机理

研究了UV/过硫酸盐(peroxydisulfate,PDS)降解水中氧氟沙星(ofloxacin,OFL)的动力学和机理。考察了OFL和PDS初始浓度、pH、腐殖酸、富里酸对OFL降解作用的影响。结果表明,UV/PDS体系降解OFL的过程符合准一级反应动力学方程,OFL的降解速率随OFL初始浓度的增加而减小,随PDS初始浓度的增加而增大;酸性和碱性条件均抑制了OFL的降解,且碱性条件的抑制作用更为显著。腐殖酸和富里酸也不同程度地抑制了OFL的降解。经液相色谱-高分辨质谱联用仪(UPLC-MS)分析,得到了UV/PDS降解OFL的4种产物,推测主要的降解途径是脱甲基和开环作用。对比可知,UV/PDS降解OFL的反应速率(0.622 3 min~(-1))较相同条件下UV/H_2O_2降解OFL反应速率(0.518 4 min~(-1))快,由此可以预见,UV/PDS高级氧化技术在水处理中具有广阔的应用前景。     

环戊二烯基羰基铁乙酸烷基酯的质谱研究

环戊二烯基羰基铁衍生物[C_5H_5Fe(CO)_2CH_2COOR]的质谱表明该衍生物可以从两条途径碎裂,最后降解为裸露的铁正离子(Fe~+),且C_5H_5Fe~+离子还可以脱去C_2H_5形成C_3H_3Fe~+离子。从铁配位化合物的质谱中观察到的足够亚稳离子确立了从分子离子到裸露的铁离子的降解途径。     

钙蒸气中的紫外相干辐射特性研究

用氮分子激光器泵浦的两台染料激光器(输出光频率分别为ω_1和ω_2)二步激发钙蒸气,由不等频二步共振和不等频双光子共振四波混频ω_1+ω_2-ω_(IR)=ω_(UV)(ω_(IR)为红外受激辐射频率),产生了波长为272.2nm的紫外相干辐射,并对其激发和辐射特性进行了研究.     

硝酸铁催化热解桉木制备半焦及其反应性研究

【目的】生物质热解可生成生物半焦及生物油,生物半焦可进一步气化生成高附加值的含氢的合成气,但生物半焦的反应性对气化反应有着重要的影响,研究Fe(NO_3)_3在热解过程中对桉木半焦反应性的影响对制备高反应性生物半焦有重要意义。【方法】通过浸渍法将桉木负载不同浓度的Fe(NO_3)_3溶液中,考察Fe~(3+)催化对热解半焦燃烧反应性的影响。【结果】Fe(NO_3)_3催化可明显提高桉木热解半焦的反应性,随着Fe(NO_3)_3浓度由0.17 mol·L~(-1)增加到0.35 mol·L~(-1),半焦的反应性由0.03 min~(-1)增加到0.06 min~(-1),其Laman散射峰强度增大,半焦结构的d_(002)间距由催化前的0.341 nm增至0.382 nm。热解温度由600℃升到800℃时,半焦的反应性下降。【结论】采用硝酸铁催化热解桉木粉可制备出高反应性桉木半焦,450℃下测定的半焦与O_2的燃烧反应活性增大,随着热解温度升高,桉木半焦的反应性下降。     

重金属污染对花生和大豆种子萌发和幼苗生长的影响

为了探究油料作物花生(Arachis hypogaea)和大豆(Glycine max)在重金属铅(Pb~(2+))、镉(Cd~(2+))、铜(Cu~(2+))和铬(Cr~(6+))污染耕地综合利用上的可能性,采用水培试验研究了不同浓度重金属Pb~(2+)(0、5、10、20、50 mg·L~(-1)和80 mg·L~(-1))、Cd~(2+)(0、0.5、1、5、10 mg·L~(-1)和20 mg·L~(-1))、Cr~(6+)(0、3、5、8、12 mg·L~(-1)和14 mg·L~(-1))和Cu~(2+)(0、50、100、150、300 mg·L~(-1)和600 mg·L~(-1))对花生和大豆种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明:在试验浓度范围内,大豆种子的萌发率显著高于花生种子(P0.05),当Cd~(2+)≤10 mg·L~(-1)、Cu~(2+)为150 mg·L~(-1)或Cr~(6+)为14 mg·L~(-1)时,大豆的根长和芽长抑制率均显著高于花生(P0.05),说明这几类重金属污染土壤更适合种植花生.而在试验浓度范围内,当Pb~(2+)≥50 mg·L~(-1)、Cu~(2+)为600 mg·L~(-1)或Cr~(6+)为5 mg·L~(-1)时,花生的根长和芽长抑制率均显著高于大豆(P0.05),说明这几类重金属污染土壤更适合种植大豆.     

铁型催化剂对臭氧氧化甲基橙的催化效能

以模拟染料废水甲基橙(MO)溶液为目标物,研究了Fe2+、Fe3+均相催化臭氧氧化及负载型铁氧化物非均相催化臭氧氧化对MO的去除特性,并探讨了在非均相催化剂活性炭负载Fe2O3(Fe2O3/AC)、活性氧化铝负载Fe2O3(Fe2O3/Al2O3)催化臭氧氧化体系中pH值、催化剂投加浓度、臭氧浓度、MO初始浓度等工艺参数的作用规律.结果表明,Fe2+、Fe3+、Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的加入均能提高MO的脱色率和COD去除率,且Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的催化效果更为显著;当Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的投加浓度为1.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,MO初始浓度为25.0 mg/L、pH值为5.0时,30 min时Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3催化臭氧体系降解MO的脱色率和COD去除率分别为89.26%、48.45%和80.34%、38.41%.     

溶胶凝胶法制备多色发光荧光粉GdY(MoO_4)_3:RE~(3+)(RE=Eu,Dy,Sm,Tb)

通过Pechini型溶胶凝胶法制备了荧光粉GdY(MoO_4)_3:RE~(3+)(RE=Eu,Dy,Sm,Tb),并采用粉末X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、光致发光光谱,荧光寿命等技术对其进行测试及研究。1 100℃下煅烧4h得到纯相GdY(MoO_4)_3。紫外光激发下,GdY(MoO_4)_3:RE~(3+)荧光粉分别呈现出高色纯度的Eu~(3+)(5 D0-7 F2,红光)、Dy~(3+)(~4 F_(9/2)-~6H_(13/2),黄光)、Sm~(3+)(4 G5/2-6 H7/2,橙光)和Tb~(3+)(~5D_4-~7F_5,绿光)特征发光。     

Fenton试剂处理采气废水实验研究

采用Fenton氧化法处理川西某气井预处理后的采气废水,单因素考察了Fenton氧化法处理时pH值、H_2O_2/Fe~(2+)(摩尔比)、H_2O_2/COD(质量比)和反应时间对采气废水COD处理效果的影响,拟用超声(US)-Fenton法强化处理效果.研究结果表明,Fenton处理时的最佳水平组合为pH值为1,H_2O_2/Fe~(2+)(摩尔比)为3,H_2O_2/COD(质量比)为7,反应时间为120 min,此时废水COD的去除率达到64.21%,废水COD的去除过程符合一级动力学方程.US-Fenton法强化处理效果的对比实验表明,US与Fenton试剂对采气废水的催化降解存在协同效应.     

电对 Fe(phen)_3~(3+)/Fe(phen)_3~(2+)和 Cu(phen)_3~(2+)/Cu(phen)_2~+的标准电极电位的测定

本文利用“补偿法”测定了电对 Fe(phen)3_-~(3+)/Fe(phen)3_-~(2+)和 Cu(phen)3_-~(2+)/Cu(phen)_-2~+(phen 为邻菲绕啉)的标准电极电位。前者1. 0636伏,后者为0. 0144伏,说明经邻菲绕啉络合后,提高了 Fe(Ⅲ)的氧化能力,相反降低了 Cu(Ⅱ)的氧化能力。由于 Fe 电对的测定值基本与文献报导相近,故方法是可靠的。对于半反应 Fe(phen)_3~(3+)+e≒Fe(phen)_3~(2+)的标准电极电位数据,已有报导,但对半反应 Cu(phen)_3~(2+)+e≒Cu(phen)_2~+的标准电极电位及测定方法尚未见报导。本文应用“补偿法”测电动势的方法,验证了铁离子邻菲绕啉络合电对的标准电极电位,同时测定了铜离子邻菲绕啉络合电对的标准电极电位。     

石墨烯/TiO_2复合材料光催化降解模拟染料废水的研究

采用石墨烯/TiO_2复合材料对染料废水进行光催化降解.研究染料废水初始pH值、初始浓度、催化剂的加入量、不同系列染料(罗丹明B(rhodamine B,Rh B)、亚甲基蓝(methylene blue,MB)、甲基橙(methyl orange,MO))对石墨烯/TiO_2光催化性能的影响,结果表明石墨烯/TiO_2光催化降解染料废水的最佳条件:溶液初始p H值为6,染料废水初始浓度为25 mg/L,石墨烯/Ti O2为3 g/L,且60 min内罗丹明B溶液完全脱色.     

苯酚废水的光氧化降解研究

研究了UV/Fenton、日光/Fenton、UV/TiO_2和UV/Fe~(2+)等几种光氧化体系对模拟苯酚废水的氧化降解。结果表明,在上述几种光氧化体系中,UV/Fenton体系对苯酚的氧化降解能力最强,可很快地使苯酚矿化,日光/Fenton体系的降解能力次之;而UV/TiO_2与UV/Fe~(2+)体系对苯酚的降解效果较差。反应初始pH值与催化剂Fe~(2+)用量等因素对苯酚的降解均有很大影响,光Fenton反应体系中,pH值在3～4范围内,苯酚的矿化效果较佳,pH值超过此范围,矿化率则急剧下降;苯酚的矿化率随着Fe~(2+)用量的增加而逐渐增大,但当Fe~(2+)达到一定量时,再增加Fe~(2+)用量,苯酚的矿化率反而有所下降。     

多酸基MOFs光催化降解染料性质的研究

采用水热法合成了金属有机骨架材料(MOFs)HKUST-1(化合物1),多酸基MOFs材料[Cu_2(BTC)_(4/3)(H_2O)_2]_6[HPMo_(12)O_(40)]·(C_4H_(12)N)_2·xH_2O(化合物2)和[Cu_2(BTC)_(4/3)(H_2O)_2]_6[HPW_(12)O_(40)]·(C_4H_(12)N)_2·xH_2O(化合物3).使用X-射线粉末衍射(XRD)仪对样品的纯度进行了表征.选择了尺寸不同、所带电荷不同的亚甲基蓝、罗丹明B和甲基橙三种染料分子进行光催化降解实验.研究结果表明,化合物2和化合物3对亚甲基蓝和罗丹明B都表现出很好的光催化降解效果,在染料废水处理方面存在着潜在的应用前景.     

重金属镉对UV/H_2O_2在不同水体中降解恩诺沙星的影响

研究了UV/H_2O_2高级氧化体系对恩诺沙星(ENRO)的去除效果以及镉离子(Cd~(2+))对ENRO降解的影响和机理.结果表明,UV/H_2O_2工艺可以有效去除水体中ENRO,光降解过程符合一级反应动力学模型.H_2O_2投加量分别为0.1和1.6 mmol/L时,ENRO在超纯水和黄河水中光降解速率常数分别为0.078 8和0.085 6min~(-1);在UV/H_2O_2体系中,Cd~(2+)促进ENRO在黄河水中的光降解,对ENRO在超纯水中的光降解产生抑制作用,随着Cd~(2+)质量浓度增大,抑制作用减弱.     

UV/Fenton处理三唑磷农药废水

对UV／Fenton氧化降解模拟三唑磷农药废水进行实验研究．通过测定废水COD_(cr)的变化,考察 [Fe~(2 )]／[H_2O_2],H_2O_2投加量、pH值和初始浓度等因素对三唑磷废水处理效果的影响．结果表明,[Fe~(2 )]／ [H_2O_2]=1:20,H_2O_2为理论投加量Q_(th),pH值为5～7时,光解效果较佳,反应速率常数在0．03 min~(-1)以上,COD_(cr)去除率达到90％．对光解过程的分析表明,三唑磷农药废水的UV／Fenton催化降解过程符合拟一级反应动力学模式．     

零价铁催化降解2,4-二叔丁基苯酚的试验研究

采用零价铁(Fe0)激活过硫酸盐(PS)产生SO-4·,氧化降解水中的2,4-二叔丁基苯酚(DTBP).通过改变零价铁初始投加量、PS初始浓度、初始p H值、温度等因素,探索这些因素对DTBP降解效果的影响,并且比较了紫外光(UV)、Fe0以及Fe~(2+)对DTBP的催化降解效果.结果表明:DTBP的降解速率随着Fe0投加量由0.5 mmol/L提高到4.0 mmol/L而加快,当投加量提高到5.0 mmol/L时则会发生抑制作用;当DTBP溶液中PS的浓度由0.125 mmol/L提高至0.500 mmol/L时能够加快DTBP的降解速率,但是进一步增大PS的浓度会使DTBP的降解速率先降后升;Fe0催化降解DTBP的速率随着溶液初始p H值的升高而逐渐减小;热激活PS体系中,提高温度对激活PS降解DTBP的效果有限,当温度升高至55℃时,60 min内仅有42%的DTBP被降解;当温度从35℃升高到45℃时,在热激活PS和Fe0/PS体系中,DTBP的降解速率均发生轻微的下降;相较UV和Fe~(2+),Fe0能够持续稳定地催化降解DTBP,在60 min内完成98%的最大降解率,且从经济性和节能方面考虑也占有优势.     

辉光放电电解降解水体中的阳离子艳红X-5GN

用辉光放电电解(GDE)技术产生的高活性物种·OH,·H,·O,H_2O_2等对阳离子艳红X-5GN模拟染料废水的降解过程进行了研究.借助紫外光谱仪考察了放电电压、溶液pH和金属离子(Fe~(2+),Fe~(3+),Cu~(2+),Co~(2+))对脱色率的影响,用酸度计和电导率仪测定了降解液的pH和电导率变化.结果表明,在最佳放电电压为600V和pH=6.29下,放电60min时,200mL 20mg·L-1阳离子艳红X-5GN的脱色率可达94.0%;随降解时间的延长,溶液的pH先减小后增大,电导率先增大后减小;Fe~(2+)对阳离子艳红X-5GN的降解有催化作用,在600V和pH=3.19下,放电2min后加入0.05mmol的Fe~(2+)可使阳离子艳红X-5GN在3min内脱色率达到95.0%;GDE过程中产生的活性物种对阳离子艳红X-5GN的降解起主要作用.     

石墨阴极电芬顿降解诺氟沙星的研究

采用石墨板作为阴极,钌铱钛电极作为阳极,进行电芬顿降解诺氟沙星废水的研究,探讨了电流、pH、氧气流量、Fe~(2+)浓度、诺氟沙星初始浓度对诺氟沙星降解的影响.结果表明,在pH=3、电流为0.08 A、氧气流量为200 mL·min~(-1)、Fe~(2+)质量浓度为10 mg·L~(-1)的最佳条件下,初始质量浓度为25 mg·L~(-1)的诺氟沙星降解率达73.6%.