固定化过氧化物酶催化去除五氯酚反应装置和条件探讨

利用Ｆe_３Ｏ_４吸附-明胶包埋-交联固定过氧化物酶（HRP）催化去除五氯酚（PCP）,在最佳反应条件的基础上,探讨了固定化酶重复使用过程中催化去除效果的变化规律,设计了酶催化连续反应装置,确定了反应装置适宜的流速条件及PCP去除效果,酶催化性能的稳定性,以及二级催化处理的效果。结果表明,该装置最佳运行流速约为3mL/min,在此流速下可长时间连续处理含PCP废水;固定化HRP具有良好的催化稳定性;在一级催化反应装置的处理效果不满足排放标准的情况下,可进行二级处理, PCP总去除率可达92.7％,水中残留五氯酚浓度为0.98mg/L,明显低于国家一级排放标准（5mg/L）。     

有机氯化物的固定化酶处理技术研究

研究了Ｆｅ３Ｏ４固定辣根过氧化物酶的吸附特性、贮存稳定性,考察了固定化酶浓度、ｐＨ值、Ｈ２Ｏ２浓度对催化氧化反应的影响。对均相与非均相酶处理氯酚的效果进行比较,显示固定化酶处理有机氯化物具有很大的优越性。     

酚类化合物酶处理反应机理初探

研究了辣根过氧化物酶处理酚和氯酚的反应机理和动力学特征。根据酶反应动力学特征判断辣根过氧化物酶催化酚和氯酚氧化耦合反应属于乒乓双双反应机制。阐明了Ｈ２Ｏ２抑制机理,测定了酶反应中Ｈ２Ｏ２抑制的动力学参数。通过测定不同底物酶反应的动力学参数,比较了取代基数目及取代位置对酶反应的影响。     

Sol-gel法固定化漆酶处理氯酚类污染物

以2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)为代表,采用Sol-gel法固定化漆酶处理氯酚类污染物.结果表明:底物初始浓度为0.5 mmol/L,固定化漆酶投加量为7 g/L,反应3 h后DCP去除率可达95.3%,而反应2 h后TCP去除率可达99.6%.TCP和DCP去除过程可以用米氏方程描述,其米氏常数Km值分别为11.72和9.97 mmol/L,因此固定化漆酶对TCP的亲和力高于DCP,这导致了在反应时间、初始浓度、固定化酶投加量以及底物共存等因素变化后两者去除效果上的差异.连续48 h的运行数据和酶活损失表明固定化漆酶具有较好的反应稳定性.     

有机氯化物的酪氨酸酶处理技术

考察了反应时间、酶浓度（酶／酚）、ｐＨ、底物化学结构及凝聚剂等因素对酪氨酸酶净化氯酚类化合物的效果。反应２４ｈ,ｐＨ为７．０,酶酚比为２０９Ｕ／ｍｇ时,对氯酚的去除率可达９０％以上,苯酚的去除率为８５％,而间氯酚和邻氯酚的去除率仅２５％左右,当加入凝聚剂后可显著提高氯酚类的去除效率。     

固定化漆酶催化去除水中2,4-二氯苯酚

采用壳聚糖固定化漆酶催化去除水中的2,4－二氯苯酚,探讨了影响反应的不同因素,并与自由漆酶催化反应的条件进行了对比。结果表明,固定酶催化降解反应的最佳pH值在5.5左右,相对于自由漆酶,其最适pH 值向酸性偏移;降解反应的最适温度范围在30～45 ℃之间,较自由漆酶的反应温度范围增大;载体壳聚糖的吸附作用对降解反应和氯酚的去除率影响不大,氯酚的去除主要是漆酶催化氧化反应的结果;连续重复使用固定化漆酶去除模拟废水中的2,4-DCP,在重复操作6次之后,其降解效率仍能保持60%以上。     

N-117负载Fe(Ⅱ)非均相芬顿体系催化降解对氯苯酚

N-117负载铁催化剂能有效催化芬顿反应,铁溶出率低。采用N-117负载非均相芬顿体系催化降解对氯苯酚,研究了初始pH、过氧化氢质量浓度、氯离子质量浓度和腐殖酸质量浓度对对氯苯酚去除效率和催化剂稳定性的影响。结果表明:N-117负载Fe(Ⅱ)催化剂能有效催化降解对氯苯酚,拓宽芬顿反应使用pH范围,降低氯离子催化芬顿反应的抑制效果。当初始pH=9.0时,反应300min对氯苯酚降解率可达87.3%。随着初始pH升高,催化反应速率下降。过氧化氢初始质量浓度为100mg/L,反应20min,对氯苯酚降解率可达95.6%,溶出总铁质量浓度为0.67mg/L;过氧化氢继续增多时,受到高价铁基团和传质速率的限制,对氯苯酚降解速率不随过氧化氢质量浓度升高而加快。氯离子质量浓度在0～500mg/L内升高时,反应60min对氯苯酚降解率能达到87.0%以上,但铁的溶出显著增加,对氯苯酚降解速率减慢。腐殖酸质量浓度由0升高到25mg/L时,反应60min溶出总铁质量浓度由0.67mg/L升高至9.4mg/L,总铁溶出率不高于4.7%,对氯苯酚降解率仍能达到90.2%以上。催化剂使用后负载铁发生团聚,但膜骨架未被氧化破坏。     

四氧化三铁吸附包埋固定辣根过氧化物酶及其应用

建立了Fe₃O₄吸附包埋固定辣根过氧化物酶,并与明胶、开孔明胶、海藻酸钠3种不同的固定化方法载体进行了比较,发现该固定化方法具有较高的固定效率。对固定化酶与自由酶的稳定性进行了比较,发现Fe₃O₄吸附包埋固定化HRP的稳定性高于其他固定化HRP和自由酶。此外,测定了不同戊二醛浓度、交联时间、给酶量、Fe₃O₄使用量及明胶浓度对 辣根过氧化物酶固定效果的影响。结果表明,固定化反应的最佳条件如下：最佳给酶量与Fe₃O₄用量比例约为95u HRP/g Fe₃O₄,最佳Fe₃O₄用量与凝胶比例为1.0g Fe₃O₄/10mL 10％～20％,最适戊二醛浓度和交联时间分别为0.5％和30min。在此条件下制备的辣根过氧化物酶 活性约为1.1u/g,酶活固定率约为15％。该固定化酶重复应用于PCP催化去除反应,可获得稳定的PCP去除率。     

施氏矿物催化降解4-氯苯酚性能研究

本文选取人工合成施氏矿物作为类芬顿催化剂在过氧化氢的作用下催化降解4-氯苯酚,通过考察pH值,过氧化氢,催化剂施氏矿物用量因素的影响.研究结果表明,当反应溶液pH为3,过氧化氢的浓度为500mg/L,施氏矿物用量1g/L,30min中可以完全降解100mg/L的4-氯苯酚,证明施氏矿物是高效的非均相催化剂.研究发现反应遵循自由基反应机理,施氏矿物催化分解过氧化氢产生羟基自由基进而实现催化降解4-氯苯酚.     

漆酶催化降解氯酚类有机污染物

采用漆酶为催化剂,研究2,4－二氯酚、4－氯酚和2－氯酚的催化降解机理,探讨了反应时间、pH值、反应温度、氯酚浓度以及漆酶浓度对其降解效果的影响和最适降解条件。结果表明,漆酶催化氧化2,4－二氯酚的能力最强,其降解率10h内达到94%,4－氯酚为75%,2－氯酚为69%。2,4－二氯酚发生反应的最适pH值在5.2～6.0之间,4－氯酚在5.5附近,2－氯酚在4.5～5.5之间。漆酶对氯酚的降解率随着漆酶浓度、反应温度的升高而增大,但随着氯酚浓度的升高,不同氯酚的变化趋势并不相同。漆酶降解2,4－二氯酚的反应属于一级反应,反应活化能约为44.8 kJ·mol^-1。另外,利用戊二醛交联壳聚糖制成载体来固定化漆酶,固定化漆酶的活性虽低于自由漆酶,但稳定性明显增强,连续6d用其降解2,4－二氯酚,6h降解率始终在60%以上。     

用Fenton技术去除水中盐酸左氧氟沙星

研究Fenton高级氧化技术对水中抗生素盐酸左氧氟沙星的去除效果, 并考察n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)、 H₂O₂投加量、 溶液初始pH值、 反应时间和初始质量浓度对去除效果的影响. 结果表明: 当n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)=5~25时, 盐酸左氧氟沙星、 化学需氧量(K₂Cr₂O₇法, COD_Cr）和总有机碳(TOC)的去除率随二者物质的量比的增加先增加后降低; 当H₂O₂投加量为15 mL/L时, 盐酸左氧氟沙星、 COD_Cr和TOC去除率分别为88.40%,5952%,3380%; 当pH=3时, 盐酸左氧氟沙星、 COD_Cr和TOC的去除率分别为9240%,5952%,3451%; 盐酸左氧氟沙星、 COD_Cr和TOC的去除率随反应时间呈逐渐增加的趋势, 去除率随初始质量浓度的升高而下降; 当反应时间为3 h时, 去除过程基本完成. 在pH=3, 温度为20 ℃, H₂O₂投加量为15 mL/L, n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)=10的条件下, Fenton高级氧化技术对水中盐酸左氧氟沙星的去除效果最好, 达9640%.     

用光助Fenton体系降解邻苯二甲酸二甲酯

利用几种不同的氧化体系对水溶液中的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)进行光化学降解.结果表明:降解效率依次为:UV/FentonUV/H2O2无光Fenton>UV/Fe2+UV>H2O2;紫外光与Fenton体系之间存在协同效应;UV/Fenton体系是高效的降解体系;pH值、H2O2浓度、Fe2+浓度是光化学降解的重要影响...     

ABTS强化HRP/H2O2体系降解吲哚的效能与机制

针对辣根过氧化物酶催化过氧化氢(HRP/H₂O₂)体系存在对污染物降解速度慢的问题,采用2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)作为电子转移体,强化HRP/H₂O₂体系降解吲哚,对不同pH值、ABTS浓度和常见共存水体成分的吲哚降解效能进行研究.通过高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱仪及发光细菌毒性实验,考察吲哚的降解产物及毒性变化.结果表明:在pH值为5.0~11.0的范围内,ABTS可显著强化HRP/H₂O₂体系降解吲哚,且强化效能随ABTS浓度的增加而增加;常见共存水体成分对吲哚的降解均无显著影响;检测到5种吲哚降解产物,其生物毒性相较于吲哚有所下降.     

旋转填充床中O3/Fenton工艺处理酸性黄23印染废水的研究

以超重力旋转填充床（RPB）为反应装置,结合Fenton试剂,研究了臭氧高级氧化技术处理酸性黄23印染废水的效果。考察了初始pH值、Fe ²⁺离子浓度、H₂O₂浓度、臭氧质量浓度、旋转填充床转速、NaCl质量浓度、KH₂PO₄质量浓度、Na₂SO₄质量浓度等因素对脱色率和COD去除率的影响。实验结果表明,当转速为1000r/min、pH=4、Fe ²⁺浓度为0.6mmol/L、H2O2浓度为1.5mmol/L、O3质量浓度为40mg/L、液体流量为30L/h时,酸性黄23的脱色率可达到90%以上,溶液COD去除率可达到33%;随着NaCl、KH₂PO₄质量浓度的增加,酸性黄23脱色率与溶液COD去除率不断减小;改变Na₂SO₄质量浓度,酸性黄23脱色率与溶液COD去除率变化不大。     

H2O2氧化技术在燃煤烟气净化中的研究进展

总结了国内外关于H₂O₂氧化技术对烟气中SO₂、NO、Hg⁰脱除方面的研究概况,包括H₂O₂氧化及联用法、Fenton氧化法及类Fenton氧化法,讨论了重要的影响参数,脱除效率和相关机理.介绍了光催化-Fenton、气化H₂O₂和非均相催化氧化等新技术在烟气污染控制方面的研究现状,为该领域实现更高效的净化效率提供参考.     

纳米Fe_2O_3光催化降解邻苯二甲酸二正辛酯的研究

采用水热合成法,制备了具有中空状的氧化铁(Fe2O3)粒子,然后以卤素灯为光源,以邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)水溶液为研究对象,详细探讨了Fe2O3的浓度、DOP的初始浓度、p H值及H2O2浓度等因素对DOP光催化降解效率的影响,并采用GC-MS联用技术对DOP的光催化降解机理进行了研究.结果表明,在不需添加H2O2时,当Fe2O3粒子添加量为100 mg/L、DOP初始质量浓度为20 mg/L及p H值为7时,DOP光催化降解速率最大;降解过程中首先从苯环支链开始降解,之后发生苯环开环,最终矿化为CO2和H2O.     

CoFeMg氧化物纳米晶Fenton-降解亚甲基蓝的反应动力学

采用溶胶-凝胶法制备CoFeMg氧化物纳米晶,并用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征样品形貌,考察亚甲基蓝催化剂与H2O2的协同降解作用.采用稳态近似法研究氧化降解亚甲基蓝的动力学过程.结果表明:CoFeMg氧化物纳米晶和H2O2组成的Fenton反应体系可有效降解亚甲基蓝,当催化剂和H2O2的加入量分别为0.8g/L和2mmol/L,初始pH≈7.15时,亚甲基蓝的降解率为95%;与传统的Fenton反应体系相比,溶出铁的质量浓度降低为0.2mg/L;Fenton反应是羟基自由基(·OH)氧化降解有机物的过程,其反应可近似为二级动力学反应.     

V2O5/ZrO2-Al2O3催化甲醇选择性氧化合成二甲氧基甲烷

采用浸渍法制备了V₂O₅质量分数不同的V₂O₅/Al₂O₃催化剂,采用Zr对Al₂O₃载体进行改性并应用于催化甲醇选择性氧化制备二甲氧基甲烷(DMM)的反应中。经X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、N₂吸附-脱附(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)和NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)表征分析,结果表明:与单一Al₂O₃负载的钒基催化剂相比,Zr改性提高了钒氧化物的分散性与稳定性,加强了催化剂中各组分间的相互作用,有效调变了催化剂的酸性和氧化性,进而提高了DMM的选择性。考察了反应条件对甲醇选择性氧化制备DMM的影响,最佳反应温度为175 ℃,经20%V₂O₅/12%ZrO₂-Al₂O₃催化氧化,甲醇转化率为27.9%,DMM选择性为99.9%。