氯代苯甲醚类致嗅物的生成机理及影响因素

以苯甲醚作为前体物,探讨氯代苯甲醚的生成途径机理以及在氯消毒过程中pH值、氯投加量(氯的质量浓度)、苯甲醚初始质量浓度、温度和金属离子对生成的影响.结果表明,pH值对反应起决定性的作用,苯甲醚只能在酸性和弱酸性条件下才能发生氯代反应.氯投加量、苯甲醚初始质量浓度、温度的升高不仅加快了苯甲醚的反应速率,也增大了氯代苯甲醚的生成量.金属离子Fe3+,Al 3+对反应有催化作用,Al 3+的促进效果最好,反应速率提高约25%,而Mn2+,Zn2+对反应没有促进作用.氯投加量、苯甲醚初始质量浓度、温度3个因素的影响对反应体系的影响强度不同,分别和生成量呈线性相关.氯代苯甲醚的生成量和3个影响变量之间符合多元线性相关,氯投加量和苯甲醚初始质量浓度对氯代苯甲醚的生成量影响显著,二者的显著性小于0.05,温度对反应的显著性不明显.三者对反应的影响强度由大到小为氯投加量、苯甲醚初始质量浓度、温度.     

Fe/Cu催化还原去除饮用水消毒副产物三氯乙酸

以高致癌风险的饮用水卤化消毒副产物(halogenated disinfection by-products,HDBPs)三氯乙酸(TCAA)为去除目标物,研究了Fe/Cu催化还原去除TCAA的效果,包括Fe/Cu质量比、Fe/Cu混合物投加量、pH值、有机物浓度和摇床转速等因素对Fe/Cu催化还原去除TCAA的影响.结果表明,Fe/Cu能够有效脱除TCAA,m(Fe):m(Cu)为10:1时的TCAA去除效果最佳;Fe/Cu最佳投加量为30 g·L-1;Fe/Cu还原脱氯去除TCAA最佳pH值在4～8之间;有机物浓度对Fe/Cu还原脱氯存在负面影响;在摇床转速、反应时间、投加量、pH值和UV254分别为200 r·min-1,160 min,30 g·L-1,6.82和0.117 cm-1的条件下,Fe/Cu催化还原对TCAA的去除率达到97.39%,并且Cu未被消耗,外扩散Fe/Cu催化还原反应的影响可以忽略,Fe/Cu对TCAA的催化还原脱氯降解过程符合拟一级反应.     

低温等离子体对水体中4-氯酚的脱氯

利用平板双介质阻挡放电研究了富氧条件下水相中的4 氯酚的脱氯机理.结果表明,4 氯酚在等离子体的作用下能有效脱氯,而其CODCr下降相对缓慢;4 氯酚的脱氯过程在不同初始浓度和溶液初始pH值下均较好地符合一级反应;4 氯酚的脱氯速率常数与其初始浓度C0和初始pH值的关系分别近似为:k(C0)=0.326+0.678EXP( C0/48)和k(pH)=0.231+0.0452EXP(pH/3.53);pH值降低不利于4 氯酚的脱氯;等离子体降解4 氯酚主要是电子轰击水产生的水相活性粒子的作用,其中起主要作用的是OH·自由基和水合电子eaq ;气相中的活性物种对脱氯率的影响不大,但对CODCr的下降影响较大.     

茶渣对Ni(II)的吸附性能研究

研究了茶渣对Ni(Ⅱ)的吸附性能。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Ni(Ⅱ初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对茶渣吸附Ni(Ⅱ)的影响。在吸附时间1 h、茶渣投加量1.2 g、Ni(Ⅱ)初始浓度200 mg/L、茶渣粒径60目、pH值11.2情况下,吸附率可达81%。表明了茶渣对Ni(Ⅱ)有较好的吸附性能。     

CTAB-PdNPs聚集体对4-氯硝基苯的催化加氢研究

利用表面活性剂的静电作用和自组装特性,在CTAB诱导下合成CTAB-PdNPs聚集体.研究显示,阳离子表面活性剂与阴离子Pd前驱体之间的静电作用力能有效抵消阳离子亲水头基团CTA+之间的静电斥力,从而从分子水平驱动形成表面活性剂组装体.研究选取水体中微污染物4-氯硝基苯为研究对象,以催化还原脱氯反应为探针反应,结果显示合成的CTAB-PdNPs聚集体具有高催化活性和强脱卤能力,可在90 min内将4-氯硝基苯完全脱氯形成苯胺.研究进一步考察了Pd投加量、CTAB浓度、起始pH值、硼氢化钠的投加量等因素对4-氯硝基苯的催化脱氯过程的影响,最佳条件为:Pd投加量为0.125 mmol/L,CTAB浓度为1.00 mmol/L,起始pH值为5,硼氢化钠的投加量为15 mmol/L.该CTAB-PdNPs聚集体还显示了较强的催化稳定性,8次循环实验后仍可达到81.9%的脱氯效率.本研究不仅报道了一种简易的合成特定规则形状PdNPs组装体的新方法,还为环境中微污染物的修复去除提供了一种可行技术.     

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.     

Fe~(2+)和Fe~0催化双氧水氧化处理H酸结晶废母液效能的比较

采用Fenton和Fe0-类Fenton氧化反应处理含H酸结晶废母液,基于氧化还原电位(ORP)与铁离子浓度变化规律,对两种体系最佳反应条件下的处理效能进行分析.研究表明:Fenton体系在H2O2投加量为140mmol/L,n(H2O2)∶n(Fe2+)为15∶1,初始pH值为2.0时取得最佳处理效果,此时,化学需氧量(COD)降低率可达79%,总有机碳(TOC)降低率可达50%;而Fe0-类Fenton体系则在H2O2投加量为140mmol/L,Fe0投加量为0.50g/L,溶液初始pH值为1.6时取得最佳处理效果,此时,溶液COD降低率可达73%,TOC降低率可达47%.研究结果表明,以Fe2+作为催化剂处理H酸结晶废母液要比Fe0的处理效果稍好,且氧化剂H2O2的利用效率更高.     

Fenton试剂处理染料废水的试验

采用Fenton试剂处理碱性紫染料废水,考察pH值、H2O2和Fe2 投加量、反应温度等对脱色效果的影响.实验结果表明,当碱性紫的初始浓度为50 mg.L-1,反应温度为25℃,pH值为3.0,H2O2投加量为0.5Qth,n(H2O2)∶n(Fe2 )为10∶1的条件下,脱色率可达98%以上.在相同条件下,Fenton试剂对甲基橙和亚甲基蓝染料废水均取得满意的处理效果.     

负载型零价铁对水体中2,4,6-三氯苯酚的去除

以壳聚糖接枝杨梅单宁(CS-T)为载体,硼氢化钠为还原剂,制备负载型零价铁催化剂(Fe0/CS-T);通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重分析仪(TGA)对负载型零价铁催化剂的物理性质与结构进行了表征,零价铁分散于壳聚糖接枝杨梅单宁载体上,直径200~500nm.研究其对水环境中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的去除,结果表明:2,4,6-TCP在Fe0/CS-T的作用下发生了脱氯反应,脱氯率为60%左右,反应动力学符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,为表面反应;当材料投加量为0.2g、初始pH值为7、反应温度为25℃、反应时间为2h、2,4,6-TCP的初始质量浓度为20mg·L-1时,去除率为88.94%;在重复使用6次材料后,去除率从88.94%降到57.19%.     

均相Fenton反应对偶氮染料橙黄G氧化脱色的实验研究

开展了均相Fenton反应对偶氮染料橙黄G（简称为OG）废水溶液氧化脱色的实验研究，考察了废水中OG的初始质量浓度、二价铁离子和过氧化氢的投加量以及反应温度和初始pH值对OG脱色的影响.结果表明，均相Fenton法能够有效对OG废水溶液氧化脱色且该脱色反应遵循二级反应动力学方程.随着反应温度升高和pH的适当降低，OG氧化脱色速率增强.若适当降低OG的初始质量浓度，OG氧化脱色率逐渐增大.在保证足够高脱色率的前提下，适当降低Fe2+离子的初始质量浓度，既实现OG脱色达标排放，又满足铁离子的排放限量规定.     

阿奇霉素废水铁炭微电解研究

阿奇霉素废水成分复杂,具有pH值高、色度深、COD高、BOD低、难降解的特点,采用铁炭微电解技术对阿奇霉素废水进行预处理,研究了各因素对其处理效果的影响。结果表明:在反应温度为25℃、铁炭质量比为3∶1、入水pH值为4、铁屑投加量为0.45g/L、反应时间为2.0h的条件下,COD的平均去除率达到53.21%。     

Ni/Al复合材料的起始反应温度研究

Ni/Al复合材料是制备Ni Al金属间化合物的重要原料,同时也是一种典型的结构能源双功能材料.本文主要采用管式电阻炉测试了Ni/Al复合材料的起始反应温度,研究了样品状态、粉末粒径、Al/Ni摩尔比、测试气氛、第三相等对材料起始反应温度的影响.结果表明:压制态的Ni/Al复合材料的起始反应温度比粉末态的要低;Ni/Al复合材料的起始反应温度随粉末粒径的降低而降低,随Al/Ni摩尔比的增大先升高后降低;空气气氛下的起始反应温度高于惰性气氛下的;添加W可提高材料的起始反应温度,而添加Mg则降低材料的起始反应温度.     

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。     

纳米铁、纳米铁-铜对水体中芴的去除研究

多环芳烃(PAHs)是一类难降解、致癌、致畸、致突变且易在生物体内富集的持久性有机污染物(POPs)。本研究选取多环芳烃中芴作为研究对象,通过改变纳米铁和纳米铁-铜添加量、初始浓度、pH值和温度,研究四种因素对芴去除效率的影响。实验结果表明：随着加量的增加,芴的去除率升高;增加初始浓度,芴的去除率降低,平衡吸附量增大;pH越低、温度越高,芴的去除率升高;纳米铁和纳米铁-铜对芴的吸附过程较好地符合准二级速率方程,平衡吸附量随芴初始浓度的增大而增大。     

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。     

Fe0对活性艳兰K-3R的还原降解效果

研究了活性染料活性艳兰K-3R在Fe0-H2O/O2,Fe0-H2O/N2,Fe0-H2O3种实验体系中被Fe0还原降解的效果.结果表明:氧气对Fe0活性艳兰K-3R的还原降解有促进作用;Fe0与活性艳兰K-3R的最佳反应条件是在Fe0-H2O/O2体系中,体系的pH值为碱性,反应时间为10~15 min;增大转速、染料初始质量浓度以及Fe粉加入量,染料的还原降解效率提高,且Fe粉重复使用3~4次不影响处理效果.     

改性活性炭纤维催化碳酰肼去除给水中的溶解氧

将制备的水热改性活性炭纤维负载Ni(Ni/GSACF)作为催化剂,催化碳酰肼还原去除水中的溶解氧(DO),考察反应时间、反应温度、初始pH值、碳酰肼质量浓度和催化剂质量浓度对DO去除效果的影响.在优化条件下,45 min后水中的DO质量浓度从5.1 mg·L^-1降至0.1 mg·L^-1,去除率可达98.0%.对载体和催化剂进行表征分析,水热处理后GSACF表面的含氧官能团明显增加,催化剂表面具有均匀分散的活性Ni物种.研究结果表明:活性炭纤维表面含氧官能团的增加有利于促进活性Ni物种在活性炭纤维表面的分散,从而提高Ni/GSACF催化剂的催化除氧性能.     

旋转填充床中臭氧高级氧化法处理PVA废水

在旋转填充床（RPB）中进行了O₃/FeSO₄·7H₂O（用Fe（Ⅱ）表示）和O₃/Fenton两种高级氧化工艺处理模拟聚乙烯醇（PVA）废水的研究,考察了Fe²⁺浓度、初始pH、RPB转速、反应温度以及气相O₃浓度对PVA降解率的影响,结果表明O₃/Fenton工艺比O₃/Fe（Ⅱ）工艺表现出更好的PVA降解性能。在O₃/Fenton工艺中,在初始PVA浓度200 mg/L、pH=2、反应温度25 ℃、RPB转速1 000 r/min、O₃浓度30 mg/L、气体流量90 L/h、液体流量30 L/h、Fe²⁺浓度0.8 mmol/L、H₂O₂浓度35 mg/L的条件下,PVA的降解率可以达到99.4%。此外,还对O₃/Fe（Ⅱ）和O₃/Fenton工艺降解PVA的反应动力学进行了研究,发现这两种工艺中PVA降解反应均为一级反应。     

碳纤维负载零价铁的制备及其去除水溶液中的六价铬

以碳纤维作为载体,采用电沉积法制备碳纤维负载零价铁( PCF-ZVI),利用扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪对其进行了表征,并考察了其对水溶液中Cr(VI)的去除效果.实验结果表明：碳纤维负载零价铁对水溶液中的Cr(VI)具有很好的去除效果.当铁碳质量比为2：1,投加量(以Fe0计)为2 g·L-1,Cr(VI)初始质量浓度为20 mg·L-1,pH值为5,反应时间40 min后,Cr(VI)的去除率可达99.96%,碳纤维上负载的零价铁对Cr(VI)的还原过程为准一级动力学,并且还原速率与反应温度的关系符合Arrhenius定律,反应活化能为20.683 kJ·mol-1.     

蔗糖电解还原制备甘露醇、山梨醇研究

研究了蔗糖水解产物电解还原制甘露醇和山梨醇的工艺,以Raney Ni为催化剂,H2SO4为支持电解质,当总糖浓度为1.0mol/L,pH=9-10,电流密度为32mA/cm2,温度为40℃,通电量为理论电量的1.2倍时,总糖的转化率大于95%.