新型氯离子活化过氧单硫酸盐的非自由基系统去除水中扑热息痛的研究

提出了基于过氧单硫酸盐(PMS)的非自由基氧化法降解水中典型药物污染:利用常见的氯离子(Cl-)活化PMS降解水中典型药物扑热息痛,并同传统次氯酸钠氧化降解扑热息痛系统进行比对.对比研究了两系统中氧化剂投量、底物浓度和pH值对扑热息痛去除的影响.实验结果表明PMS/Cl-系统对扑热息痛的去除符合典型零级反应动力学模型,而NaClO系统对扑热息痛的去除符合拟一级动力学模型.当扑热息痛初始浓度为10mg/L时,0.4mM PMS和50mM Cl-在120min内对其去除率最大可达76.7%.结果表明在PMS/Cl-和NaClO系统中,提高氧化剂浓度、降低底物浓度、降低系统pH值均利于目标物的去除.PMS/Cl-和NaClO系统均以HClO为主要活性因子降解污染物,但是PMS/Cl-系统中活性因子的产生更为缓慢,今后可考虑在基于PMS的高级氧化系统中投加氯离子以实现消除残余氧化剂并保证系统的持续消毒能力.     

Fe~(2+)激活过氧单硫酸盐去除水中氨氮分析

为了有效地去除水中低浓度氨氮,采用二价铁(Fe~(2+))激活过氧单硫酸盐(PMS)的新型高级氧化工艺,对水中氨氮的去除进行研究分析。考察不同初始p H、氨氮浓度(c(NH4+-N)0)、Fe~(2+)与PMS物质的量比(n(Fe~(2+))/n(PMS))及供电子剂对Fe~(2+)/PMS体系去除水中氨氮的影响。研究结果表明:随着p H降低,Fe~(2+)/PMS体系对氨氮的去除效果增强;增加n(Fe~(2+))/n(PMS)可以促进体系对氨氮的去除;随着NH4+-N初始浓度升高,氨氮的去除率呈现下降趋势。当p H=3,PMS初始投量为0.22 mmol/L,n(Fe~(2+))/n(PMS)为1:1,NH4+-N初始浓度为0.044 mmol/L,反应60 min时,氨氮去除率达到最大,为88.27%。另一方面,分别向Fe~(2+)/PMS体系投加单宁酸、柠檬酸、抗坏血酸和草酸等供电子试剂,可以促进体系对氨氮的去除效果,其中单宁酸对其促进效果最佳,使氨氮去除率提高2.60%。Fe~(2+)向Fe3+转化的效率极高,约为91.8%。Fe~(2+)/PMS工艺去除氨氮符合拟一级动力学模型。     

纳米零价铁与过一硫酸盐协同去除水中诺氟沙星的研究

利用nZVI协同PMS去除水中的NOR,并借助EPR、XRD、TEM、EDS、FTIR等探究了相关的去除机制。结果表明,nZVI协同PMS对NOR的去除率高达97.4%,去除机制包括SO^-₄·和OH·对NOR的氧化降解,以及纤铁矿和针铁矿对NOR及其降解产物的吸附。     

硫掺杂铁酸钴活化过一硫酸盐降解双酚A的性能研究

为加速过渡金属活化过一硫酸盐(PMS)中活性位点的再生,采用硫掺杂对CoFe2 O4进行了改性,以加快Co和Fe在PMS催化活化中的循环再生.采用水热法制备了催化剂硫掺杂CoFe2 O4(记为CoFe2 Sx)和未掺杂CoFe2 O4.表征结果表明:硫被成功掺入了CoFe2 O4晶体中,硫在催化剂表面主要以S2-、S2...     

膨润土负载纳米铁去除水中甲基橙的研究

采用了液相还原法制备膨润土负载纳米铁,分别考察了膨润土、纳米铁和负载纳米铁对1L、100mg/L的甲基橙溶液的去除率,并探讨了时间、pH值、投加量、温度等对负载纳米铁去除水中甲基橙的影响.结果表明:在投加量为1.00g/L、60r/min、30℃、pH为6.00的条件下,负载纳米铁去除水中甲基橙在前20 min时效果最...     

纳米铁酸钴的液相催化制备

以微量FeCl2为催化剂,利用Fe（OH）3和Co（OH）2的化学共沉淀法制备了铁酸钴纳米粒子．实验表明催化反应的最佳条件是9．0≤pH≤10．3,0．45mol／L≤c总≤1．20mol／L,反应时间≤4h．用XRD,TEM等手段对产物进行了表征,并测定了铁酸钴的磁化曲线、比表面积和密度．     

紫外活化过硫酸盐技术去除水中人工甜味剂的研究进展

综述了紫外(Ultraviolet,UV)活化过硫酸盐(Persulfate,PS)技术去除水环境中新型污染物——人工甜味剂(Artificial Sweeteners,ASs)的研究现状,对比了UV/PS技术与传统高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,AOPs)的优劣,深入剖析了UV/PS技术降解ASs的动力学、影响因素、降解产物和机理,指出了现有研究中存在的问题,并对UV/PS技术的发展前景进行了展望。     

粉末碳负载纳米铁去除水中橙黄G 的研究

采用了液相还原法制备碳负载纳米铁,研究了不同处理条件下,粉末碳负载纳米铁对水体中偶氮染料橙黄G的去除特性,并初步探讨了反应机理。结果表明,在试验所采用的橙黄G浓度范围内,碳负载纳米铁对橙黄G的去除率明显高于纳米铁和粉末碳,且去除率随橙黄G初始浓度的增高、负载纳米铁投加量的增加、pH的降低和温度的升高而增大。通过扫描电镜图谱表征分析发现,粉末碳负载纳米铁的高分散性及其表面微小原电池的形成是加速水中橙黄G去除的关键因素。     

紫外活化过碳酸钠去除水中腐殖酸的研究

腐殖酸(HA)分子结构复杂,能够与水体中的有机、无机污染物发生吸附、离子交换和螯合作用,使水质恶化,危害人类健康和生态环境,如何有效去除水中HA是环境领域的研究重点之一.本研究建立紫外(UV)活化过碳酸钠(SPC)协同体系(UV/SPC)削减水中HA.考察协同体系中初始HA浓度、SPC投加量、初始pH值对HA去除率的影...     

灰白黑纳米微粒铁酸钴的共振散射光谱研究

采用共沉淀-酸蚀法制备液相CoFe2O4纳米粒子.TEM和STM表明CoFe2O4纳米粒子呈球形,粒径为12nm.当CoFe2O4纳米粒子浓度低于8.4×10-6mol/L时在400,470,510,800和940nm产生5个共振散射峰.以它作模型,结合已有的实验结果提出了界面共振吸收概念和灰白黑纳米微粒共振散射原理,解释了CoFe2O4纳米粒子等体系的共振散射光谱.探讨了共振散射光谱分析体系的选择及提高方法选择性的途径.     

纳米铁酸钴的合成及其在水处理中的应用

以F-127为表面活性剂,CoCl2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O为无机源,采用一种简单的有机溶胶-凝胶法合成了纳米铁酸钴溶胶,分别在450℃、500℃、600℃焙烧有机凝胶得到铁酸钴纳米粒子.通过XRD、红外、TG、比表面积测定等,对纳米铁酸钴样品进行了表征.随着焙烧温度的升高,样品的XRD衍射峰强度逐渐增加,结晶度提高,但比表面积下降.研究了制备的铁酸钴对污水中Cr(VI)离子的去除能力,实验结果表明焙烧温度越低,去除能力越强.     

膨润土负载纳米铁钯去除水中酸性大红3R的研究

采用液相还原法制备天然膨润土负载纳米铁钯双金属颗粒,考察了不同材料及影响因素,如溶液温度、pH值等对水中酸性大红去除的影响.实验结果表明:负载型纳米铁钯表现出更高的活性,对高浓度的酸性大红具有良好的去除效果.在投加量为0.5 g.L-1、250 r.min-1、30℃、pH=5.81、ρ0=200mg.L-1条件下,天然膨润土负载纳米铁钯在10 min内对酸性大红的去除率达到98.48%.其降解过程较好地符合伪一级反应动力学(r≥0.983),反应活化能为75.42 kJ.mol-1.     

铁盐类混凝剂去除水中藻类生物的研究

通过用自制聚硅硫酸铁、聚硅氯化铁、聚合氯化铁铝等高效混凝剂对武汉三个典型湖水进行了混凝除藻实验，发现聚合氯化铁铝除藻效果最好，其中叶绿素浓度为200--300μg/L的湖泊水去除率可达99．8％，加入助凝剂和氧化剂后，去除率明显提高。还对其进行了后续过滤实验。     

钠型活化沸石去除水中氨氮的实验研究

研究了钠型活化沸石去除水中氨氮的性能和影响因素。实验结果表明,钠型活化沸石对氨氮的静态饱和吸附量为58.12 mg/g;当进水氨氮浓度为138.80 mg/L时,在规格为Φ40×1 500离子交换柱中装填500 g粒径为0.5~1.0 mm钠型沸石,控制原水pH在5.5~7.0、滤速在14.0~15.0 m/h范围内,连续过滤43.5 h,对氨氮的去除率稳定在88.6%~92.8%范围内。     

菠萝皮生物炭负载纳米零价铁去除水中的铬

以菠萝皮制成的生物炭为载体负载纳米零价铁(n ZVI)合成功能性生物炭(n ZVI/BC),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对材料进行表征,考察了p H和初始Cr(Ⅵ)浓度对Cr(Ⅵ)的去除率的影响,并对其机理进行研究。结果表明:n ZVI/BC对Cr(Ⅵ)的去除效率在p H=3时达到峰值90. 3%,而在p H=9时去除效率最低。吸附动力学实验数据符合准二级动力学(PSO)模型;当Cr(Ⅵ)的初始浓度由10 mg/L增加到30 mg/L时,速率常数由0. 466 0 min-1减小到0. 237 1 min-1,说明反应速率随着溶液Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而减小。SEM图像显示n ZVI与生物炭的表面结合良好。反应前后的XRD和XPS分析表明,在反应过程中,n ZVI和Cr(Ⅵ)发生吸附,还原和共沉淀。因此,菠萝皮生物炭负载n ZVI可作为水中Cr(Ⅵ)去除的有效复合材料。     

废钢渣负载CuO制备催化剂活化过硫酸盐降解磺胺类抗生素的研究

以废钢渣(SSS)为原料,通过化学沉淀法在SSS表面引入CuO,制备一种高效的、可回收的非均相催化剂CuO/SSS,并将其用于去除废水中传统生物处理难降解的磺胺类抗生素[磺胺对甲氧嘧啶(SMD)、磺胺嘧啶(SDZ)和磺胺甲恶唑(SMX)]．在催化剂投加量1～2 g/L、过硫酸钾(PS)投加量2～4 mmol/L、反应时间30 min的最佳反应条件下,CuO/SSS+PS对20 mg/L的3种不同磺胺类抗生素的去除率均超过75%,其中SMD的去除率达到80.29%．另外,在海水、湖水和自来水基质中,CuO/SSS+PS对SMD的去除率略微降低至54%～76%,这主要归因于存在于真实天然水中的各种无机阴离子．通过密度泛函理论(DFT)和液相色谱-质谱联用仪(LC/MS)的结果模拟了SMD的降解路径,得出主要降解途径是嘧啶环打开、O₂S—NH键断裂、自由基攻击苯环．CuO/SSS+PS在去除难降解抗生素SMD时具有高效性,为活化过硫酸盐降解难降解有机废水寻得了一条途径．     

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。     

四氧化三钴活化过一硫酸盐降解布洛芬的研究

采用水热-高温煅烧法合成四氧化三钴,用于活化过一硫酸盐(PMS)以去除水中的布洛芬(IBU)。探讨四氧化三钴投加量、PMS浓度、初始pH和IBU质量浓度对IBU降解的影响。IBU的降解遵循一级反应动力学。当IBU质量浓度为30 mg·L^-1,Co₃O₄投加量为0.15 g·L^-1,PMS投加量2.5 mM,pH为7时,反应90 min后,IBU的降解率可达到99.9%,准一级反应速率常数为0.06 min^-1。结果表明,Co₃O₄/PMS体系可以高效降解水体中的IBU,应用前景良好。     

聚乙烯吡咯烷酮修饰六氰合铁酸钴纳米粒子的制备

用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为稳定剂在水溶液中合成了普鲁士蓝类化合物六氰合铁酸钴(CoHCF)纳米颗粒.得到了分散较好、大小均匀、具有面心立方结构的纳米颗粒.重点分析了PVP的引入以及溶液初始酸度对CoHCF纳米粒子粒径分布、晶体结构、红外光谱的影响;得出随PVP浓度的增大,溶液初始酸度的减小,CoHCF纳米粒子的尺寸逐渐减小的结论.     

共沉淀泡沫分离法去除水中低含量钴离子的研究

采用共沉淀泡沫分离法对水中钴离子的去除进行了研究,考察了表面活性剂种类及质量浓度、pH值、铝钴摩尔比、气流量等因素的影响.当水中的钴离子初始质量浓度为10 mg.L-1,采用SLS做表面活性剂且质量浓度为10 mg.L-1,铝钴摩尔比为1∶1,pH值为11,气流量为300 L.h-1时,去除率可达97.61%.