活性炭-纳米二氧化钛电催化氧化降解有机物的基础研究

采用吸附、焙烧法制备了活性炭 -纳米二氧化钛催化剂 ,对偶氮染料甲基橙溶液进行了电催化氧化降解规律的研究。实验结果表明 ,纳米二氧化钛催化剂的催化效果显著 ,该工艺能有效的去除废水中的有机物 ,去除机制主要是电致H2 O2 、·OH对有机物的氧化、降解。以水杨酸为探针性物质 ,推测出电催化氧化过程中羟基自由基·OH的产生。     

介孔二氧化锰制备及其催化臭氧氧化草酸研究

采用纳米刻蚀法制备了介孔二氧化锰臭氧催化剂,并考察了其催化臭氧氧化降解草酸的性能.该催化剂高比表面积(142m~2·g~(-1))的有序纳米棒有利于催化剂活性位点的暴露和物质的吸附,从而增强了催化剂的催化活性.羟基自由基是催化臭氧氧化过程中产生的主要活性氧物种,该催化剂的羟基自由基产率是非介孔二氧化锰的2倍;朗缪尔吸附模型表明该催化剂对草酸的吸附能力是非介孔二氧化锰的9.42倍;该催化剂催化降解草酸的准一级反应动力学常数是非介孔二氧化锰的3倍.     

对羟基偶氮苯电化学氧化降解机理研究

研究对羟基偶氮苯在电生成羟基自由基的氧化降解下最后矿化成CO2和H2O.UV、IR、HPLC等方法的测试结果表明:在对对羟基偶氮苯氧化降解的过程中,首先羟基自由基作用于对羟基偶氮苯上N的N,使其断裂生成芳香族类化合物;续而羟基自由基亲电子作用结合于苯环上生成羟基化派生物,进一步氧化使苯环断裂生成脂肪酸类有机物,羟基自由基氧化降解对羟基偶氮苯符合宏观一级反应动力学模型.     

三维电极法降解苯酚废水中·OH的测定及其影响因素研究

 采用三维电极法电催化氧化降解苯酚废水,研究了苯酚的降解机理,证实了苯酚的降解机理主要是羟基自由基机理。实验结果表明,羟基自由基的生成量决定苯酚的去除率。同时,羟基自由基的生成量与三维电极体系的电极种类、槽电压、溶液pH值和空气流速有密切关系。     

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.     

常温电催化非均相催化氧化技术在污水处理中的应用

为考察一种新型电催化氧化技术对有机染料的降解效果,在低压电场下,利用廉价金属制备的多孔陶粒催化剂电催化处理甲基橙、苋菜红及亚甲基蓝有机染料模拟废水。此外,还进行了电催化降解土霉素的实验。结果表明,电催化氧化新型废水处理技术对难以降解的有机物具有不错的处理能力,可以作为高毒难降解有机污水的预处理或者深度处理手段。     

具有纳米结构的TiO2纤维光催化氧化活性

研究了具有纳米结构,高比表面的锐钛矿TiO2纤维在光催化降解苯酚体系中的氧化性能,发现其活性与P25相当;通过加羟基自由基猝灭剂证实了羟基自由基(HO·)对苯酚降解的贡献;而通过加空穴猝灭剂则观察到明显的空穴(h+)效应.并通过KI氧化反应进一步研究了催化剂表面上的空穴效应,结果表明,TiO2纤维上的光生空穴比P25稳定,其空穴量子产率是后者的3.3倍.     

铀矿碱性浸出液中有机物的催化臭氧化降解技术研究

采用催化臭氧化技术降解铀矿碱性浸出液中的有机物.由试验结果可知:单独臭氧化技术,有机物的降解率为15%;采用还原型催化剂(Ⅰ型:钒-二氧化锆-氮型;Ⅱ型:钒-二氧化硅-氮型;Ⅲ型:钒-二氧化钛-氮型),有机物的降解率为25%~30%,相对于单独臭氧化降解,降解率提高了14%~19%;采用氧化型催化剂(Ⅳ型:钒-二氧化锆-氧型;Ⅴ型:钒-二氧化硅-氧型;Ⅵ型:钒-二氧化钛-氧型),有机物的降解率为30%~65%,相对于单独臭氧化降解,降解率提高了21.8%、45.2%、53.7%;随着催化剂(Ⅵ型:钒-二氧化钛-氧型)用量的增大,有机物(CODCr)浓度越来越低,降解率逐渐升高,当用量大于0.8 g时,有机物(CODCr)降解率升高不明显,维持在60%~64%.     

高铁与纳米二氧化钛光催化协同氧化作用的研究的研究

为加强高铁酸盐氧化能力,研究了高铁与纳米二氧化钛在紫外光下联用对难降解有机物苯酚和氨氮的去除效果.分别研究了单独高铁,单独纳米TiO2以及高铁酸盐与纳米TiO2光催化联用对水中苯酚和氨氮的去除效果.结果表明,单独高铁在高铁与苯酚质量比是30∶1,溶液pH值是4.0,反应时间为30min时,对浓度为10mg/L的苯酚溶液去除率高达96.73%.单独高铁在高铁与氨氮质量比为14∶1时,溶液pH=9.0,反应时间为90min时,对浓度为50mg/L的氨氮溶液去除率最高可达75%;单独纳米二氧化钛在紫外光催化下处理50mg/L氨氮溶液时,在最佳条件为:pH＝9.0,温度为室温,反应时间为30min,纳米二氧化钛为40mg时,氨氮的去除率为82.8%;在单独纳米二氧化钛的条件下,当体系中加入2mg高铁时,即实施纳米二氧化钛与高铁联用,氨氮的去除率为97.5%,比单独高铁和单独二氧化钛分别提高了7.8%和22.5%.结果说明,高铁与纳米二氧化钛光催化体系存在协同氧化效应.     

镧掺杂纳米二氧化钛处理印染废水

摘要 通过对二氧化钛掺杂金属镧氧化物进行改性,研究了镧掺杂纳米二氧化钛对活性紫模拟印染废水的降解性能,确定了有利于光催化反应的最佳条件,在氧化镧掺杂量占二元复合光催化剂（La2O3/TiO2）总量0.8%,煅烧温度500oC,催化剂添加量为2.0g/L时,20min紫外光照下最高降解率可达到60%左右。 关键词：印染废水,镧掺杂纳米二氧化钛,光催化氧化     

周期换向电解过程中羟基自由基的产生及测定

羟自由基(·OH)氧化是电解氧化技术的重要机理之一,采用清水实验(0.015 mol/L的Na2SO4溶液)探索了周期换向电解过程中.OH的产生机理,筛选了.OH的检测方法,并研究了.OH产生量的影响因素.结果表明,以二甲亚砜(DMSO)为捕捉剂的比色法其检测效果优于以水杨酸为捕捉剂的比色法,在电压为8 V,换向周期10s的条件下反应90min时,50mL200mmol/L的DMSO可以捕捉羟自由基的量达到最大值.同时得出添加H2O2时羟自由基累积量提高的幅度大于添加H2SO4,表明可以将周期换向电解法与H2O2相结合,更广泛地将周期换向电解法应用到水处理领域.     

纳米TiO2光诱导产生羟基自由基的ESR研究

在纳米TiO2光催化氧化体系中，添加无机氧化物，能有效地捕获电子，增加溶液中羟基自由基浓度，提高纳米TiO2的光催化氧化能力.该文以DMPO为羟基自由基捕获剂，利用自旋捕捉－电子自旋共振（ESR）方法研究无机氧化物K2S2O8对纳米TiO2光催化氧化体系中产生羟基自由基的关系，在此基础上探讨了甘氨酸光催化氧化反应的机理.     

北五味子不同方法提取物的功能活性研究

目的对比研究北五味子不同方法提取物的抗疲劳、抗氧化、镇静催眠活性作用.方法采用超临界CO2萃取法、乙醇回流提取法、热水提取法对北五味子进行三级提取;采用小鼠力竭游泳实验观察超临界油和醇提物的抗运动性疲劳作用,采用体外检测羟自由基和超氧阴离子自由基实验观察醇提物和水提物的抗氧化作用,采用阈剂量戊巴比妥钠催眠实验观察水提物对小鼠的镇静催眠作用.结果北五味子超临界油、醇提物和水提物质量占比为21.67%,29.17%和31.5%.超临界油和醇提物均能延长小鼠运动时间,且超临界油延长时间长些;水提物和醇提物对羟自由基和超氧阴离子自由基均具有抑制作用,且醇提物抑制能力强些;水提物能明显减少小鼠自主活动次数,增加阈下剂量戊巴比妥钠致小鼠睡眠只数,并缩短小鼠睡眠潜伏期,延长阈剂量戊巴比妥钠致小鼠睡眠时间.结论北五味子超临界油和醇提物具有抗疲劳活性,且超临界油强些;醇提物和水提物具有抗氧化活性,且醇提物强些;水提物具有镇静催眠活性.本实验对利用北五味子提取物研发五味子保健食品具有指导意义.     

聚二乙烯苯基炭微球的制备

采用分散聚合的方法合成了粒径0.5～1.5μm的聚二乙烯苯(PDVB)微球。惰性气氛下对其进行炭化研究，结果表明：纯PDVB微球在700℃下会软化熔融，炭化收率为31.2%；空气中250～320℃的氧化处理有效提高了PDVB微球的热稳定性，经后续炭化处理得到了炭化收率大于40%的PDVB基炭微球，石墨化后得到了晶化程度提高的炭微球。用扫描电镜、透射电镜、红外光谱和X-射线衍射对样品的形貌和结构变化进行了表征，可能的交联反应机理为：在热空气中，氧气与PDVB中的悬垂双键发生反应，分子链中有羟基和羧基基团出现，羟基和羧基的酯化反应增加了PDVB的交联程度，使其能在700℃下保持球形。     

多羟基二苯甲酮的抗氧化性能研究

采用Friedel-Crafts反应合成18个多羟基二苯甲酮系列化合物,并从清除羟基自由基和超氧阴离子自由基能力两个方面研究了该系列化合物的体外抗氧化活性。结果表明,该系列化合物对上述两种自由基有较好的清除效果,其中羟基自由基的清除能力比Vc强,而超氧阴离子自由基的清除能力比Vc稍弱。本文的研究填补了多羟基二苯甲酮系列化合物在抗氧化性能研究的空白,为该类抗氧化剂的设计合成提供了有益参考。     

基于阳极氧化和电芬顿法的吲哚降解机理研究

对典型的含氮杂环有机物吲哚,采用阳极氧化和电芬顿法进行了降解研究.结果表明,吲哚在阳极氧化和电芬顿体系下可达到68%和97%的去除效果,而相应的TOC去除效果分别为15%和38%.通过盐桥将阴阳极室隔开后的处理结果表明,吲哚的主要降解途径为阳极氧化和羟基自由基氧化,依次经氧化吲哚和靛红后开环,部分吲哚在反应过程中聚合为二聚体.     

Fenton试剂改性单壁碳管的FTIR和Raman光谱研究

单壁碳纳米管SWNTS(single-walled carbon nanotubes)经焙烧和浓盐酸纯化处理后,使用Fenton试剂对碳管进行化学改性处理,研究羟基自由基(·OH)对碳管表面和结构的影响,并运用红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)进行了表征.FTIR结果表明,改性后碳管结构中主要引入羟基和羰基等含氧官能团;Raman光谱分析表明,随着处理时间的不断增加,单壁碳管D线和G线的强度之比即ID/IG的比值也不断增加.根据改性前后碳管的FTIR和Raman光谱变化,探讨了·OH与单壁碳管作用的可能机理.机理分析表明,这些含氧官能团可以看作是具有强亲电性和强氧化性的·OH对碳管上缺陷位置和不饱和键进行攻击的结果.     

Efficient photo-assisted Fenton oxidation treatment of multi-walled carbon nanotubes

In this paper,a new and efficient way to oxidize and functionalize the multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) has been developed by using a combination of ultraviolet (UV) irradiation and Fenton oxida-tion process,namely UV/Fenton oxidation treatment. Comparing with conventionally individual Fenton oxidation treatment of MWNTs,UV/Fenton combined treatment improved the etching rates and effi-ciencies and hence reduced the time for surface modification of MWNTs,which was proved to be an effective method in etching and functionalizing CNTs. The formation of new functional groups,struc-tural changes and thermal stability during oxidation period were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR),Raman spectroscopy and could be clarified by thermogravimetric analy-sis (TGA),which showed that it was under UV irradiation conditions that MWNTs could be rapidly functionalized with hydroxyl,carbonyl and carboxyl groups in the presence of Fenton reagents,origi-nating from the increase in the gross HO· concentration and the existent synergetic effect when using UV irradiation combing with Fenton oxidation process. Introduction of such new oxygen-containing functional groups was attributed to attacks of HO· on defect sites and unsaturated bonds of C=C in the MWNTs sample,which should play an important role in accounting for the FTIR and Raman spectral changes.     

Fenton氧化反应过程中存在铁系络合物的初步分析

在无需进行物质分离的条件下,利用紫外–可见分光光度计分别测定Fe2+、Fe3+、H2O2各自不同浓度下的吸光度,以及三者混合后不同波长下的全扫描吸收强度,研究Fenton氧化反应过程中络合物形成的规律.实验结果表明:在排除降解底物影响的情况下,Fenton氧化反应过程中产生了一种铁系络合物,在所考察的整个波段(190~500 nm)内呈现出较大的吸光度,从而验证了Fenton氧化反应过程中络合物的存在,其浓度是随着双氧水的浓度而变化,为阐明Fenton氧化反应过程中羟基自由基产生的机理提供了有力的基础数据.