模拟太阳光作用下γ-HCH在雪中的光转化

研究了模拟太阳光作用下γ-HCH在雪中的光转化动力学、影响因素、反应产物和机理。实验结果表明:γ-HCH的光转化符合一级动力学方程;H2O2和NO-2促进了γ-HCH的光转化,HCO-3抑制了γ-HCH的光转化,酸性条件抑制了γ-HCH的光转化而碱性条件无影响。γ-HCH光转化的主要途径是还原脱氯。     

雪中γ-六六六的直接光降解及其影响因素

通过室内模拟实验,以高压汞灯为光源,研究了γ-六六六(γ-HCH)在雪中的光转化规律,建立了γ-HCH光转化的一级反应动力学方程,考查了γ-HCH光转化的影响因素及反应机理。结果表明,在紫外光作用下,雪中γ-HCH可以发生光转化反应,光转化反应符合一级动力学方程。酸性条件抑制光转化,随酸性的增强抑制作用增强;碱性条件促进光转化。H2O2抑制γ-HCH的光转化,随H2O2浓度增加,抑制作用先减弱后增强。NO-3和Fe3+抑制光转化,抑制作用随浓度增大而增强。HCO-3对光转化的作用不明显。γ-HCH降解产物为四氯环己烯、五氯环己烯、一氯酚、三氯酚,其机理为氯化氢或氯原子的脱除以及羟基自由基的取代。     

NO2-存在条件下γ-六六六在冰中的光解动力学及机理

研究了模拟太阳光-NO_2~-作用下冰中γ-六六六(γ-HCH)的光解动力学和机理。结果发现,模拟太阳光-NO_2~-作用下冰中γ-HCH能够快速光解;且光解过程符合一级动力学方程。HCO_3~-和Fe~(3+)抑制了γ-HCH的光解;强酸性条件有利于γ-HCH的光解,中性及碱性条件影响不大。模拟太阳光-NO_2~-作用下冰中γ-HCH光解产物为一氯酚、四氯环己烯和五氯环己烯,主要光解机制为脱氯及羟基取代。研究结果对于深入认识亚硝酸根的光敏化作用以及γ-HCH的环境行为具有重要意义。     

TiO2/H2O2光催化体系降解亚甲基蓝的动力学研究

采用TiO2/H2O2催化体系对亚甲基蓝的光催化降解性能进行了动力学研究,结果表明:TiO2和H2O2的光催化反应符合动力学一级反应规律;TiO2的多相催化反应有诱导期,反应速度较慢;H2O2的均相催化没有诱导期,反应速度较快;TiO2和H2O2的复合催化可同时利用不同波段的光,能提高光的利用率,加快HO自由基的生成及其在水中的传递,加快了有机物的降解过程,提高降解速度.     

磁载光催化剂TiO2/SiO2/γ-Fe2O3的制备及其对水中双酚A的催化性能

利用溶胶-凝胶法制备磁载光催化剂Ti O2/Si O2/γ-Fe2O3。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)对其晶型、表面形貌和多孔性进行分析,通过振动样品磁强计(VSM)测量磁性,应用高效液相色谱检测内分泌干扰物双酚A(BPA),探讨水中p H值和催化剂浓度对磁载光催化剂Ti O2/Si O2/γ-Fe2O3催化降解BPA的影响。结果表明,BPA的光催化降解曲线很好地符合一级反应动力学方程,反应速率常数主要与催化剂表面上电荷和中间产物的聚集,以及紫外光的利用率有关。光照120 min后,BPA降解基本完成,剩余浓度基本达到稳定。较低的p H值有利于BPA的去除;随着催化剂浓度增大,BPA去除率呈现先上升后下降的趋势。在BPA初始浓度为300μg/L,紫外光强为434μW/cm2,p H=5,催化剂浓度为4g/L时,BPA的去除率达到最大值66.62%。     

UV/H2O2降解壳聚糖的研究

探讨了在紫外光照射下H2O2氧化降解壳聚糖的情况,研究了H2O2质量分数、紫外光照射时间、壳聚糖质量分数、乙酸质量分数等因素对降解的影响.结合降解产物FT-IR光谱推测了紫外光与H2O2协同降解壳聚糖的机理.实验结果表明:紫外光照射下,用H2O2氧化降解壳聚糖是可行的,也是有效的;反应的最优条件:H2O2质量分数2.5%,乙酸质量分数1.5%,壳聚糖质量分数1%,光照时间1h.在该反应条件下,制得了粘均相对分子质量为2.8万左右的水溶性壳聚糖.     

H3PW12O40/H2O2/H2O体系催化氧化苯甲醇合成苯甲醛

合成一系列杂多酸(盐)并采用红外光谱对其进行表征,研究它们对苯甲醇氧化合成苯甲醛反应的催化性能.并以H3PW1 2O40为催化剂,分别考察溶剂类型、反应时间、反应温度、催化剂用量和H2O2用量对该反应的影响,并且初步探讨该反应的反应机理.实验结果表明:5种杂多酸(盐)均具有Keggin型结构,以水为溶剂时,5种杂多酸(盐)均具有催化活性,其中H3PW12O40催化活性最高.在催化剂用量0.04mmol、w(H2O2)=30%的H2O2用量0.015mol、反应时间3.5h、反应温度90℃、溶剂水用量10mL的优化反应条件下,苯甲醇的转化率为95.59%,苯甲醛的收率可达91.62%.由此可知,H3PW12O40/H2O2/H2O体系是环境友好的高效催化体系,具有工业化应用前景.     

H_2O_2对4氯-酚辐射降解动力学的影响

研究了4-氯酚在60Coγ辐照以及γ辐照-H2O2联合作用下的降解反应动力学。通过分析4-氯酚辐照分解过程中总有机碳(TOC)、Cl-浓度的变化,探讨了H2O2对4-氯酚辐照分解反应动力学的影响。实验结果表明:γ辐照-H2O2联合技术显著提高了4-氯酚的脱氯率及TOC去除率,表明协同效应存在。单独辐照及其与H2O2协同作用下4-氯酚的降解均符合一级反应动力学,当H2O2质量浓度分别为175、35、0 mg.L-1时,反应速率常数依次为:0.447 3、0.398 1、0.180 9 h-1。4-氯酚在辐照降解过程中释放Cl-的反应较复杂,不属于简单级数的动力学反应。     

CH3COOH/H2O2体系氧化苯乙烯制苯甲醛

在合适条件下CH3COOH与H2O2反应生成过氧乙酸(CH3COOOH),过氧乙酸氧化苯乙烯生成苯甲醛.研究了反应温度、反应时间、过氧化氢用量、加料顺序及添加乙腈和水等对CH3COOH/H2O2体系氧化苯乙烯制苯甲醛反应的影响.结果表明:当苯乙烯为0.5mL,乙酸5mL,H2O22mL,反应时间为5h,反应温度为60℃,苯乙烯的转化率可以达到99.6%,苯甲醛的过氧乙酸选择性大于60%.     

非均相Fenton反应催化剂Fe2O3/γ-Al2O3的制备及其性能

采用等体积浸渍法制备非均相Fenton反应催化剂Fe2O3/γ-Al2O3,以对羟基苯丙酸为降解目标物,考察了γ-Al2O3粒径的大小、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间、负载量等因素对催化剂催化活性的影响.通过热重、XRD、电镜扫描对催化剂形貌和特征的分析以及催化反应的结果分析可知,在γ-Al2O3上负载了催化剂Fe2O3,但Fe2O3并不均匀,在γ-Al2O3为100~120目,负载量为11.7%,浸渍10,h,焙烧温度为550,℃,焙烧4,h,与60,mg/L的对羟基苯丙酸反应60,min的条件下,催化剂的活性最好,对羟基苯丙酸的去除率可达到70.26%.重复实验说明催化剂的稳定性较好.     

O_2/CO_2气氛下NO_x前驱物的转化机理

从化学反应动力学角度,基于实验数据选择了最佳基元反应模型,采用CHEMKIN软件包研究了O2/CO2气氛及空气气氛下甲烷火焰中NOx前驱物的转化机理,探讨了多种影响因素对NOx前驱物转化过程的影响规律,比较了2种气氛下NOx前驱物转化机理的异同,考察了重要基元反应在2种气氛下生成率的区别以及高体积分数CO2气氛对主要基元反应的影响,得到了不同气氛下NOx前驱物的转化历程,从微观反应动力学的角度解释了2种气氛下NOx前驱物转化行为的差异.结果表明NOx前驱物HCN和NH3在2种气氛下的反应历程是不相同的.其中:O2/CO2气氛富燃条件下NOx前驱物的主要转化历程为HCN→NCO→N2O→N2,NH3→NH2→N2;O2/CO2气氛贫燃条件下NOx前驱物的主要反应历程为HCN→NCO→N2O→N2,NH3→NH2→NNH→N2.     

H2O2对铁负载膨润土吸附铀(VI)影响的试验研究

系统研究了过氧化氢(H2O2)影响铁负载膨润土吸附铀(Ⅵ)的效果与机理.通过改变pH、H2O2浓度、初始U(Ⅵ)浓度,探讨了加入H2O2的条件下铁负载膨润土对U(Ⅵ)的吸附过程,并采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等对吸附U(Ⅵ)前后的铁负载膨润土进行了表征.试验结果表明,溶液初始pH为3～6时,H2O2能使铁负载膨润土对U(Ⅵ)的吸附率达到98%以上;H2O2浓度对反应平衡时的吸附性能影响不大;随着U(Ⅵ)浓度的增大,H2O2对铁负载膨润土吸附U(Ⅵ)的促进作用也随之增强,U(Ⅵ)浓度为0.64 mmol/L时,吸附量从1.74 mmol/g(铁负载膨润土)增至3.13 mmol/g(H2O2和铁负载膨润土的复合体系).     

H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化合成己二酸

以环己酮为原料,w(H2O2)=30%的过氧化氢为氧化剂,在硫酸氢钠作为助剂的条件下,采用H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3作催化剂合成己二酸。探讨H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3对合成己二酸的催化活性,较系统地研究了催化剂用量、氧化剂用量、酸性助剂硫酸氢钠用量及反应时间四因素对反应的影响。实验表明:H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化剂是合成己二酸的良好催化剂,在固定环己酮用量为0.1mol的情况下,当催化剂用量为2g,氧化剂用量为50mL,酸性助剂硫酸氢钠的用量为0.05g,反应时间为6h的优化条件下,产品收率可达78.7%。     

SNOX法催化脱除模拟烟气中NO○x及SO2实验研究

为了实际考察SNOX方法的工艺条件对烟气中NO○x及SO2的催化脱除效果,针对NO○x的催化还原反应,采用浸渍法制备CuO/γ-Al2O3催化剂,考察了反应温度、空间速度、n(NH3)/n(NO○x)、SO2浓度对NO○x转化率的影响;针对SO2催化氧化反应,采用筛选出的V2O5催化剂,实验考察了反应温度、空间速度、n(O2)/n(SO2)对SO2转化率的影响.以实验研究成果为依据,进行了反应动力学计算.研究结果表明,在实验确定的最佳工艺条件下,NO○x还原率可达87.5%,经两级氧化SO2的转化率达94.3%.     

水质对UV/H2O2降解LAS的影响及机理

研究了UV/H2O2工艺对LAS的去除效果以及水的pH、浊度对LAS降解的影响和机理.结果表明:UV/H2O2工艺可以有效的去除水中LAS,光降解过程符合一级反应动力学模型;在H2O2投加量为8 mg.L-1,14 W低压汞灯照射下,LAS在蒸馏水中光降解速率常数为0.018 1 min-1;在酸性条件下,有利于LAS光降解;浊度大于6NTU时,光降解速率常数迅速下降.     

γ辐照降解HCB的机理及动力学研究

研究了1.2%的H2O2以及10-2mol/L的NaNO3溶液体系中,γ辐照技术降解六氯苯的降解效果的差异,分析研究了其反应动力学方程;反应前后溶液体系的Cl-浓度;另外对γ辐照降解HCB的降解产物进行了研究.研究结果表明,5%的异丙醇和10-2mol/L的NaNO3溶液体系对γ辐照降解HCB具有抑制作用,而在低剂量下1.2%的H2O2对γ辐照降解HCB具有促进作用,空白采用一级动力学方程拟合效果最佳,异丙醇溶液体系拟合效果最差;γ辐照降解HCB的降解产物主要为氯苯类化合物,且反应体系中Cl-浓度是随着辐照剂量的增加而增加的,γ辐照技术能够有效地对六氯苯进行脱氯.     

羧甲基壳聚糖-Cu2+配合物催化分解H2O2的研究

研究羧甲基壳聚糖-Cu2+配合物对H2O2分解的催化活性及影响因素。以壳聚糖为原料,制备水溶性羧甲基壳聚糖(CMC),再以其为配体制备CMC-Cu2+配合物,并将CMC-Cu2+配合物应用于催化H2O2分解的反应,考察了w(CMC)/w(CuCl2)、体系pH值对H2O2分解的影响。结果表明:温度为25℃,w(CMC)/w(CuCl2)为5∶1时形成的CMC-Cu2+配合物,在pH值为7附近,对质量分数为5%的H2O2的分解率12 h为92.5%,24 h为99.5%,说明CMC-Cu2+配合物对H2O2分解有良好的催化作用。     

制备方法对NiO/γ-Al2O3催化剂重整活性的影响

利用固定床流动反应装置,研究了NiO/γ-Al2O3催化剂的制备方法对CH4与CO2转化制合成气催化活性的影响.在本实验条件下,采用浸渍法和焙烧温度为400℃制备的NiO/γ-Al2O3(w=0.113)催化剂,在反应温度为750C和空速为2500h-1下,对CH4和CO2重整反应会显示良好的催化活性.本文还对催化剂抗积炭性能作初步讨论.     

冷等离子体BaO/γ-Al2O3共活化CO2氧化CH4制C2烃反应研究

研究了冷等离子体与BaO/γ-Al2O3催化剂协同作用下CO2氧化CH4制C2烃反应.结果表明:等离子体与催化剂协同作用效果优于单纯等离子体活化或单纯催化活化;CH4和CO2转化率及C2烃选择性和收率与催化剂负载量、体系能量密度有关;BaO/γ-Al2O3催化剂焙烧温度在500～800℃对催化剂活性影响不大;当体系能量密度为1300kJ/mol时,CH4转化率26.4%,C2烃选择性63.3%,C2烃收率达16.7%.     

H2S对石灰石循环煅烧/碳酸化法吸收CO2的影响

为了研究石灰石煅烧/碳酸化循环法捕集CO2过程中H2S对吸收剂性能的影响,利用固定床反应器进行了煅烧石灰石吸收H2S的试验,研究了H2S流量、体积分数和反应温度3个因素与穿透时间和CaO转化率之间的关系,确定了600℃是石灰石煅烧/碳酸化法实现硫碳共脱的理想反应温度。在600℃时,考察了CaO同时脱除CO2和H2S的多次循环反应特性,结果表明:CaO对H2S有良好的脱除效果,而吸收CO2的能力则随循环次数增加不断下降。研究了煅烧气氛(氮气或空气)对CaO循环反应特性的影响,对比试验结果发现:H2S的存在使得空气煅烧条件下20次循环反应后CaO吸收CO2转化率比氮气煅烧时的转化率下降了41.3%。研究分析表明:空气煅烧时,CaS会与O2反应生成CaSO4,堵塞颗粒内部孔隙,使得CaO循环转化率迅速下降。