Fenton试剂去除小分子羧酸的分析研究

难降解有机污染物对环境有较大影响,在处理过程中次生小分子羧酸也对水环境具有一定的危害,本文考察了Fenton试剂对不同种类小分子羧酸的去除情况,同时对Fe2+浓度、H2O2浓度和p H值三种因素对体系的影响进行了详细的研究。结果表明,在不同的p H值(2.00~6.00)条件下,Fenton对甲酸、草酸和水杨酸的降解遵循准一级反应动力学。在Fenton体系中,Fe2+和H2O2存在最佳浓度,此时小分子羧酸的降解达到最大。     

硅酸铁催化臭氧去除水中的阿特拉津和硝基苯

为了考察人工合成的硅酸铁促进臭氧氧化去除污染物的催化性能,采用静态实验考察硅酸铁催化臭氧氧化去除水中目标污染物的效能和催化剂作用机制。采用溶胶-凝胶法制备硅酸铁催化剂,利用FT-IR、N2吸附/脱附以及表面零电荷点(p HPZC)对催化剂进行了表征,选取阿特拉津和硝基苯作为去除的目标污染物,通过改变臭氧投加量、催化剂投加量、不同p H值等实验条件考察催化剂对目标污染物去除效果的影响。实验结果表明,与单独臭氧氧化相比,当臭氧投加量和催化剂投加量分别为1.2和700 mg·L-1时,阿特拉津和硝基苯的去除率分别提高了27.4%和34.5%,硅酸铁存在下的臭氧分解速率常数是臭氧自分解速率常数的2.1倍,且硅酸铁在中性条件下对臭氧的促分解作用最明显;自由基抑制剂叔丁醇和重碳酸盐对催化活性具有一定的抑制作用,在催化臭氧氧化过程中铁离子溶出和硅酸铁在不同的p H条件下溶液残留的Fe3+均低于国家饮用水标准。硅酸铁催化剂的存在可有效促进臭氧的分解,对目标污染物的去除具有很强的催化活性,硅酸铁催化臭氧氧化过程主要遵循羟基自由基机理。     

Fe(Ⅱ)/过一硫酸盐体系降解对氯愈创木酚的研究

针对造纸漂白废水中氯代愈创木酚等有机氯化物毒性大、急需经济高效处理技术的需求,结合硫酸根自由基(SO-4·)对C-X键选择性强的特点,以对氯愈创木酚(4-CG)为目标污染物,采用Fe(Ⅱ)/过一硫酸盐(PMS)类芬顿体系,考察了Fe(II)与PMS投加量、p H值和温度等操作参数对4-CG降解效能的影响。结果表明,Fe(II)活化PMS的速率较快,可在短时间内生成大量的SO-4·,有利于实现4-CG的快速去除。该体系降解4-CG的最佳Fe(Ⅱ)/PMS摩尔比为1∶1,最佳反应p H值为3.0,4-CG的降解与反应温度成正比,降解4-CG的主要活性物种为SO-4·。本研究结果可为水中以愈创木酚为代表的有机氯化物的高效降解提供一定的理论依据与技术参考。     

紫外光协助过氧化氢耦合高铁酸钾降解活性艳红X-3B的研究

应用紫外光协助过氧化氢联合高铁酸钾处理活性艳红X-3B模拟染料废水。考察了紫外光(UV)、p H值、高铁酸钾(K_2FeO_4)投加量、过氧化氢(H_2O_2)浓度和反应温度等因素对活性艳红X-3B去除率的影响。结果表明,H_2O_2浓度为0.5 mmol·L-1、K_2FeO_4投加量为0.1 mmol·L-1、pH值为3.0、反应温度为25℃、反应时间为60 min时,活性艳红X-3B降解率可达84.39%,是单独使用0.1 mmol·L-1高铁酸钾时去除率(39.32%)的2.15倍。这主要是由于在p H值为2.5~3.0时,K_2FeO_4和H_2O_2具有协同作用,K_2FeO_4反应产生的Fe3+、Fe2+能与H_2O_2进一步反应,起到了类芬顿的效果。利用UV协助H_2O_2/K_2FeO_4体系,UV的照射能够进一步加快X-3B降解的速率,对X-3B的降解率比H_2O_2/K_2FeO_4体系提高了1.82%,推测原因是UV加快了H_2O_2/K_2FeO_4体系中Fe3+/Fe2+的循环,进一步促进HO·的产生,使反应效果提升。     

Fe3+-TiO2/SiO2催化剂对气相中乙醛光催化降解的研究

以硅胶为载体,用浸渍法制备了Fe3+-TiO2/SiO2光催化剂,XRD、Raman分析结果表明TiO2为锐钛矿晶型,光催化实验表明,铁离子掺杂量X(Fe3+/Ti4+)=0.5%时,乙醛光催化降解率最高,水气的存在使Fe3+-TiO2/SiO2活性增加,动力学研究表明,光催化降解气相中乙醛的动力学可以用Langmuir-Hinshelwood动力学方程描述.     

Fe3+-TiO2/SiO2负载型光催化剂降解气相中甲苯研究

用浸渍法制备了Fe3+-TiO2/SiO2负载型光催化剂并进行了光催化降解气相中甲苯的实验研究.结果表明,Fe3+掺杂量(nFe3+/Ti4+)为0.3%时光催化降解甲苯的效率最高.水气的存在提高了Fe3+-TiO2/SiO2负载型催化剂的光催化活性,但使Fe3+-TiO2纳米粉的光催化活性降低;而02的存在使Fe3+-TiO2纳米粉和Fe3+-TiO2/SiO2负载型催化剂的催化活性均有所降低.动力学研究表明,光催化降解气相中甲苯的动力学为一级反应.     

流动相光催化反应器对苯酚的降解特性研究

对流动相体系中光催化降解苯酚的反应特性进行实验研究.采用流动相光催化反应装置,以苯酚作为目标污染物,TiO2(Degussa-P25)作为光催化剂,针对吸附、光解、光源强度、曝气量、苯酚初始浓度和催化剂投加量等对降解苯酚溶液的影响进行了研究,并进行了动力学分析,建立了相应的苯酚光催化降解动力学经验方程.实验结果表明,苯酚在流动相光催化反应器中,吸附和光解对悬浮态TiO2催化剂降解苯酚的影响微弱;循环流量为0.5~0.6L/min时光催化降解苯酚效果最好;苯酚初始浓度在10~60mg/L之间时,苯酚的降解遵循表观一级反应动力学规律,表观反应速率常数K=Ksum(0.000 6I+0.004 7),其中Ksum=16.783[1/C0]+0.055 6.     

UV/PMS体系中BrO3-的生成和控制

采用离子色谱分析方法研究了UV/过氧单硫酸盐(UV/PMS)体系中溴酸盐的生成规律以及控制方法。实验结果表明:溴离子初始浓度为20μmol·L-1,PMS投量为500μmol·L-1,反应15 min时溴酸盐的浓度为4.96μmol·L-1。溴酸盐浓度随着PMS投量的增加而增加,随着溴离子初始浓度的增加而降低。而向UV/PMS体系中投加过氧化氢,能够明显地抑制溴酸盐的生成。为基于硫酸自由基的高级氧化工艺处理含溴水体时溴酸盐的生成和控制提供参考。     

表面修饰纳米TiO2光催化动力学及EIS分析

采用溶胶-凝胶法以掺杂Fe3+和沉积Ag做表面修饰,制备了TiO2、0.03%Fe3+-TiO2、3%Ag-TiO2三种纳米材料工作电极,并用XRD表征了膜的晶相结构和晶粒尺寸.考察了膜电极催化降解反应.以高压汞灯为光源,通过紫外-可见分光光度计测定证实RhB在催化剂作用下的光催化动力学为一级反应,反应速率常数及在同一实验条件下的降解率依TiO2、0.03%Fe3+-TiO2、3%Ag-TiO,的顺序增大.用IM-6e电化学阻抗仪进行了电化学阻抗谱(EIS)的测量,设计了模拟电路并得到了拟合值.在实验的扫描范围内(10-5-105Hz)发现此光催化反应的速控步为电荷转移过程,得到的Nyquist图的圆弧半径及其模拟阻值大小与光催化降解动力学常数及降解率变化趋势相反.     

新生态铁混凝除磷的效果研究(英文)

采用FeSO4和KMnO4反应制备新生态铁氧化物去除水中的磷酸盐。结果表明:KMnO4与Fe-SO4的最佳投加摩尔比为0.33。KMnO4/Fe2 +工艺混凝对水中磷的去除效率随铁盐投量的增加而升高,随溶液pH值的增加而降低。相比较Fe2(SO4)3,KMnO4/Fe2 +工艺在溶液pH值6 ～9时可提高对水中磷的去除率,这种除磷效果的差别归因于传统铁盐与新生态铁表面的物理化学性质不同。当溶液中存在钙离子或镁离子时,KMnO4/Fe2 +工艺在pH值4 ～9范围内均可提高水中磷的去除率,在溶液pH值7 ～9范围内其去除率增加显著,为KMnO/Fe2 +工艺除磷的实际应用提供了一定的参考。     

一种新型的类芬顿体系对苯甲酸的降解效果研究(英文)

采用由三价铁离子、过氧化氢和羟胺组成的新型均相类芬顿对苯甲酸的去除进行了研究。与芬顿体系、类芬顿体系相比,新型类芬顿体系由于加入了羟胺,而羟胺能够加速三价铁和二价铁的循环,同时不对自由基有明显的抑制。因此,苯甲酸的去除随着过氧化氢,三价铁离子以及羟胺投量的增加而增加,所有反应过程均符合拟一级动力学,拟一级速率常数超过传统芬顿体系的3～4倍。相比于传统体系,新型的类芬顿体系显示出了很高的过氧化氢利用效率以及羟基自由基的产生速度。羟胺的加入使得三价铁离子在整个反应过程中维持一个相对稳定的浓度(5.3μmol.L-1),从而解释了新型类芬顿体系符合拟一级动力学的原因。这种新型的类芬顿体系可以增加苯甲酸的去除,增加过氧化氢的利用率并且节省三价铁以及过氧化氢的投加量,具有较大的实际应用前景。     

两种磷氮型润滑添加剂结构-性能和机理的量子化学研究

用B3LYP/6-31g方法全优化计算了两类磷氮型极压抗磨添加剂磷酸胺盐和膦酸胺盐的几何构型，前线轨道能级，原子净电荷，键级等参数，并通过B3LYP/Lanl1mb方法和原子簇吸附模型计算了磷氮型添加剂分子和铁（100）面原子簇Fe1，Fe4（2，2），Fe5（4，1）间的吸附作用能，计算表明，添加剂分子的前线轨道能级，Mulliken键级，原子净电荷等参数与其极压抗磨性能之间有密切关系；磷氮添加剂分子以P1，N5，N14原子垂直吸附于铁原子簇表面，且N14原子与Fe4的吸附体系具有最大的相互作用能；磷酸胺盐和膦酸胺盐添加剂是优良的极压抗磨剂和减摩添加剂，其中磷酸胺盐的抗磨性能优于膦酸胺盐，而膦酸胺盐的极压和减磨性能优于磷酸胺亍，理论计算结果与实验结论一致．     

过氧化氢和阴离子对碱性品红光化学降解的影响

在实验条件下，紫外光不能降解20mg／L碱性品红．H2O2能够显著加速碱性品红光化学降解，I^-／NO3^-能够稍微加速碱性品红光化学降解，Cl^-／Br^-／SO4^2-对碱性品红光化学降解没有影响．Cl^-／NO3^-／SO4^2-对H2O2加速碱性品红光化学降解的作用没有影响，Br^-能够稍微抑制H2O2的加速作用，I^-能够明显增强H2O2的加速作用。     

活性炭搭载TiO_2降解溴化乙锭的试验研究

不同光源、光照时间、催化剂的用量和溶液的pH来分析降解溴化乙锭(EB)的效率,同时比较了纳米TiO2降解EB、掺杂Fe3+的TiO2降解EB和负载活性炭的TiO2降解EB的效率.实验结果表明:TiO2对EB的降解具有较好的效果.而在制备TiO2催化剂的时候,将TiO2负载到活性炭上对EB的降解效果最好,而且便于催化剂的回收.对于20 mL,1μg/mL的EB溶液,用60mgTiO2/AC作为催化剂、溶液pH=9.6、在紫外灯下照射2.5h,能达到最佳的降解效果.     

三蕊柳的组织培养及快速繁殖的研究

以三蕊柳的休眠芽为材料,进行了萌动芽的生长,不定芽的分化,试管苗的继代培养与留茬培养,生根苗扦插和移植的研究,成功地建立起三蕊柳快速繁殖技术.研究结果证明:MS+BAO.1mg·L-1 +GA 1.0 mg·L-1+ IAA0.2mg· L-1是休眠芽生长培养的理想培养基;1/2MS+BA 0.6 mg·L-1+ IA...