SiW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)5-的电化学性质及电催化还原过氧化氢

 用循环伏安和交流阻抗等方法详细研究了SiW₁₁O₃₉Fe(Ⅲ)(H₂O)^5- (SiW₁₁Fe)的电化学性质和对H₂O₂ 还原的间接电催化作用,并与PW₁₁O₃₉Fe(Ⅲ)(H₂O)_4- (PW₁₁Fe)进行了比较,同时提出了电催化反应的机理。实验结果表明,与PW₁₁Fe 类似,SiW₁₁Fe在酸性水溶液中也有3对还原氧化伏安响应,分别归属于Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对和W-O骨架的还原氧化反应。但SiW₁₁Fe的3对还原氧化波的峰电位与PW₁₁Fe)相比明显负移,且均受溶液pH的影响。SiW₁₁Fe中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对传递电子的可逆性比PW₁₁Fe的差,但同样对H₂O₂ 的还原具有明显的电催化作用,并受溶液pH的影响。随着溶液pH的增加,Fe波和W-O骨架波的还原氧化峰电位均负移,Fe波对H₂O₂ 还原的电催化活性降低甚至被完全抑制,相反,第一个W-O骨架波对H₂O₂ 的还原却有明显的电催化作用。     

基于新型金属有机框架模拟酶的电化学检测食品胆固醇体系的构建

基于金属有机框架具有模拟酶的特性,构建实时检测胆固醇电化学传感器。采用自组装的方法制备出新型的复合金属有机框架模拟酶(Fe₃O₄@Au/MOF)纳米粒子,其兼具了Fe₃O₄磁性粒子的可回收特点以及金纳米粒子的加速电子转移等优点。并利用红外光谱、透射电子显微镜以及X射线光电子能谱对制备成功的Fe₃O₄@Au/MOF的结构和形貌进行表征。借助Fe₃O₄@Au/MOF的类过氧化物酶双重催化性能使胆固醇氧化为胆甾烯三酮和H₂O₂,而H₂O₂在其进一步的催化下产生的具有氧化活性的羟基自由基可促进3,3′,5,5′-四甲基联苯胺发生氧化还原反应,进而增加了体系中电荷的移动。根据电信号的响应情况, 从而实现对胆固醇的快速定性和高效定量的检测。研究结果表明,采用循环伏安法测得优化检测体系为:反应温度为 50℃,Fe₃O₄@Au/MOF 添加量为0.0125g,扫描速率为0.10V/s,缓冲溶液pH=4;当胆固醇浓度处于0.001~1.500mmol/L时呈现良好的线性关系,线性回归方程为y=20.6401x+4.7722,R²=0.9956,最低检测限为2.7μmol/L;且检测体系具有良好的回收率和抗干扰性,在食品分析和生化分析等方面具有良好的应用前景。     

(C4H5N)n(H2O)m团簇的多光子电离与从头计算

在355nm波长下用激光电离反射式飞行时间质谱装置研究了氢键团簇吡咯/水(C₄H₅N)_n(H₂O)_m的多光子电离,增加分子束混合气体源中吡咯相对浓度,可以观测到较大尺寸的二元团簇离子,非质子化团簇离子(C₄H₅N)_n(H₂O)_m+,质子化团簇离子(C₄H₅N)_n(H₂O)_mH+和脱氢团簇离子(C₄H₄N)_n(C₄H₅N)_n(H₂O)_m+.用从头计算方法得到它们的结构.提出了团簇离子形成的机理可能是团簇电离后发生了解离.     

Ce掺杂的NiCo2O4催化氧化甲苯性能研究

NiCo₂O₄是一种很前景的甲苯氧化催化剂。本文以Ce为杂原子,利用水热法制备Ce/NiCo₂O₄催化剂,以提高NiCo₂O₄尖晶石表面活性氧生成速率。采用氢气程序升温还原(H₂-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、以及透射电子显微镜(TEM)等表征催化剂。通过改变铈掺杂量,得到最佳掺杂比例。甲苯降解实验表明,在甲苯浓度为2538ppm,空速为10000h^_-1,催化剂体积为0.5mL 时,一次水热法制备得到的15%Ce/NiCo₂O₄催化剂降解性能最优(T₉₉=267℃),在267℃下进行催化反应72h后催化剂性能无显著变化。机理研究发现,掺杂铈可提升催化剂中高价金属含量,同时催化剂良好的氧化还原性能可加快表面活性氧生成速率,从而催化性能得以提升。     

亚铁联合不同氧化剂对石油烃污染场地热脱附废水的处理

采用亚铁（Fe²⁺）分别联合次氯酸钠（NaClO）、过硫酸钠（Na?S?O₈）和过氧化氢（H₂O₂） 3种氧化剂处理某原油浸染土壤的热脱附废水，考察了pH值、Fe²⁺投加量、氧化剂投加量和反应时间对处理效能的影响。Fe²⁺/H₂O₂和Fe²⁺/ Na?S?O₈均能有效去除热脱附废水中的典型污染物——石油烃物质，去除率分别达到100.0%和97.8%，但Fe²⁺/H₂O₂体系对化学耗氧量（COD）的去除效果明显优于Fe²⁺/Na?S?O₈。Fe²⁺/H₂O₂可将有机物彻底氧化分解，而Fe²⁺/NaClO和Fe²⁺/Na?S?O₈仅是将有机物氧化分解为中间物质。多元变量分析结果表明，pH值和氧化剂投加量是影响去除效果的主要因素，Fe²⁺/H₂O₂处理热脱附废水的吨水处理成本较高，但是综合效果最好；Fe²⁺/Na?S?O₈处理成本次之，但无法彻底降解COD；Fe²⁺/NaClO成本最低，但对有机物去除效果最差。综合去除效果和经济因素考量， Fe²⁺/H₂O₂体系更适用于处理热脱附废水。     

CuTA纳米酶的制备及其用于过氧化氢检测

以五水硫酸铜(CuSO₄·5H₂O)和单宁酸(Tannic acid,TA)为原料,通过一步法制备得到单宁酸铜（ CuTA）纳米片。由材料的红外、扫描电镜结果可知,本实验成功制备了CuTA。研究表明,所制备材料可催化过氧化氢(H₂O₂)产生O₂,据此本研究建立了一种比色分析方法用于检测H₂O₂,并优化了氧化反应的显色条件。在最优条件下,H₂O₂的检测线性范围为400~1400 μM,检出限为5.2 μM。将本方法用于检测实际样品牙膏中的H₂O₂,回收率可达96.6%~102.2%。研究结果表明,所构建的比色传感器可实现对H₂O₂的定量检测。     

含硫天然气再燃还原NO的化学动力学研究

为实现含硫天然气在锅炉燃烧及其氮氧化物减排中的应用。从化学反应动力学角度,采用软件CHEMKIN-PRO和Leeds综合机理探究了CH₄/H₂S浓度、过量空气系数和停留时间对含硫天然气还原NO的影响规律。结果表明：随着CH₄浓度的增加,NO的还原率升高;但达到一定数值后,CH₄浓度不再是影响NO还原率的主导因素。H₂S浓度增加有利于降低CH₄还原NO的温度,但对NO还原有一定的削弱作用。存在最佳的过量空气系数使CH₄/H₂S还原NO效率最高,NO还原效率曲线呈单峰分布。本文能够为含硫天然气再燃还原氮氧化物的工业应用提供一定的参考。     

紫外联用高级氧化技术降解氯霉素试验研究

为了实现紫外高级氧化技术在实际水处理中去除抗生素的应用,以氯霉素（CAP）为研究对象,对比了静态试验中紫外技术,连续流下单独紫外技术、紫外高级氧化技术（UV/H₂O₂、UV/PS）对氯霉素的去除效能。进一步分析了连续流下紫外光强、紫外光波长、停留时间、氧化剂投加量、氯霉素初始浓度和原水水质等因素对去除效果的影响。研究发现静态流单独紫外对于氯霉素120 min照射后,降解率大于80%,降解速率符合一阶动力学。实际连续流应用情况受停留时间限制,单独紫外氧化技术对氯霉素去除率较低。相同停留时间下,基于紫外UV/H₂O₂和UV/PS高级氧化技术对氯霉素的去除率大幅提高,分别达到58%和43%,紫外光激活氧化剂产生强氧化自由基（OH^·,SO₄^2-·）,起到主要作用。同时增大紫外光强、氧化剂投加量及降低氯霉素的初始浓度会增加氯霉素的降解效能。研究发现原水中存在的无机和有机污染物会降低紫外高级氧化技术对氯霉素的去除效率,但能同步去除原水中常规污染物,为基于紫外高级氧化技术的实际水处理推广应用提供了可能。     

稀土Sm2O3对WCoB-TiC复相陶瓷组织的影响

以WC、TiB₂、Co粉末为基本原料,添加稀土Sm₂O₃为抑制剂,采用真空液相反应烧结技术制备WCoB-TiC复相陶瓷材料,利用XRD、SEM和EDS对其微观形貌和相组成进行表征。结果表明,添加一定量稀土Sm₂O₃后,WCoB-TiC复相陶瓷晶粒细小且分布均匀,晶粒的长大得到抑制;随着稀土Sm₂O₃的过量加入,复相陶瓷中有棒状晶粒出现,晶粒有粗化的趋势。在1400℃下烧结时,当Sm₂O₃添加量为0.3%时,制成的WCoB-TiC复相陶瓷材料密度达到10.01g/cm³,硬度HRA达到 91。     

纳米Al2O3颗粒对Cu-Al2O3性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米Al₂O₃颗粒,通过粉末冶金法制备氧化铝铜（Cu-Al₂O₃）。采用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度仪和涡流计分别测试了Cu-Al₂O₃的结合能、微观组织、硬度和导电率。结果表明：随Al₂O₃颗粒含量的增加,Cu-Al₂O₃的硬度先升高后降低,当Al₂O₃颗粒的质量分数达到0.084%时,Cu-Al₂O₃的硬度达到最大值75.73（HRB）。Cu-Al₂O₃的导电率随着Al₂O₃颗粒含量的增加逐渐下降。Al₂O₃颗粒的质量分数为0.084%时为最佳值,Cu-Al₂O₃的硬度达到最大值,导电率达到69.1% IACS。     

借助于次级利用促进2,4,6-三氯酚的降解与矿化

分别采用单独光催化氧化(P)、单独生物降解(B)、光催化氧化与生物降解同步耦合(P&B)三种方法对2,4,6-三氯酚(TCP)进行降解,光催化与生物耦合的方法(P&B)虽然能够提高TCP的降解速率,但不能使TCP得到矿化.通过添加苯酚,借助于次级利用除了可以进一步提高TCP的降解速率,还可以提高其矿化程度.     

三维电极法处理含酚废水的研究

文章以苯酚模拟废水为处理对象,采用三维电极法,考查了三维电极系统处理苯酚废水时,苯酚浓度、电流密度、电解时间、电导率、PH值对苯酚去除率、CODCr降解率的影响,实验结果表明,增大电流密度、增大溶液电导率和延长电解时间能使苯酚去除率和CODCr去除率提高;增大苯酚浓度和PH值使苯酚去除率和CODCr去除率降低。     

RD药剂在尼龙66化工废水处理中的作用研究

通过在A/O系统中投加RD药剂来处理尼龙66化工废水,考察了RD药剂的添加对处理效果的影响.试验结果表明:两套系统,在进水水量由20 L.h-1增加到40 L.h-1,CODcr由555.5 mg.L-1增加到977.46 mg.L-1时,投加RD药剂的工艺系统出水能满足排放标准,出水CODcr为73.76 mg.L-1,去除率达到92.45%,同时出水中氨氮浓度为4.52 mg.L-1,去除率为93.41%,并且系统运行稳定,对冲击负荷的适应能力增强;而没有投加RD药剂的系统出水不能达到排放标准.     

铅锌矿选矿废水的处理及循环利用

采用聚合硫酸铁(PFS)和PFS-FeSO4复合混凝剂处理铅锌矿选矿废水。结果表明:采用PFS处理选矿废水,当剂量(以铁计)为56 mg.L-1时,Cu,Pb和浊度去除率分别可达90.63%,99.97%和100%,但Cr去除率仅为24.98%;采用PFS-FeSO4复合混凝剂处理选矿废水,当剂量(以铁计)分别为42和780 mg.L-1时,Cu和Pb去除率分别为81.25%和99.97%,Cr去除率达到88.74%,但浊度去除率下降至86.06%;当剂量(以铁计)为84 mg.L-1,并在0.5 L废水中加入0.5 g Na2S时,Cu,Pb,Cr和浊度去除率分别为84.69%,99.97%,98.9%和99.14%,去除Cr效果显著增加,处理后选矿废水中的Cu,Pb,Zn和Cr含量低于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)。工业放大实验结果表明,处理后废水可循环利用。     

2,4,6-三氯酚的共基质降解机理

分别利用经过驯化的葡萄糖降解菌和2,4,6-三氯酚（TCP）降解菌,通过添加易生物降解的有机物（葡萄糖、苯甲酸、苯酚）作为共基质,对TCP进行好氧生物降解,以考察其降解机理．当利用葡萄糖降解菌降解TCP时,在没有共基质存在时,微生物经历51h的适应期之后,才能生长,与此同时可利用TCP作为唯一碳源而使其降解．当有共基质存在时,TCP几乎没有降解．而当利用TCP降解菌降解TCP时,在没有共基质的条件下,只需43h的适应期可使TCP得到降解．实验结果表明：由于在没有共基质存在的条件下,葡萄糖降解茵和TCP降解菌均能利用TCP作为唯一碳源得到生长,并使TCP同时得到降解．因此在有共基质条件下,使TCP的降解效率提高的机理为次级利用,而非共代谢．     

海水提铀螯合树脂制备中高浓度丙烯腈废水的处理方法研究

在海水提铀螯合树脂的研究和制备中,会产生大量高浓度丙烯腈废水,其CODCr高达110 770 mg·L-1。以该废水为研究对象,采用Fe-C微电解法、Fenton-UV氧化法和KMnO4氧化等物理化学方法对其进行处理,发现单一方法的CODCr去除率较低,将上述方法进行串联,对废水进行处理,结果表明串联的方式可以明显提高废水的CODCr去除率。采用Fe-C微电解法、Fenton-UV氧化法和KMnO4氧化法3种方法串联的方式处理高浓度丙烯腈废水时,CODCr的去除率高达99.1%,CODCr降至957 mg·L-1,BOD5为406 mg·L-1,BOD5/CODCr为0.42,显著提高了水样的可生化性,达到了化纤工业废水的三级排放标准(GB8978-1996)。研究结果为海水提铀螯合树脂制备中高浓度丙烯腈废水的处理提供了一条有效的技术途径。     

高碳海绵铁电化学絮凝处理铅锌冶炼厂制酸废水

 采用高碳海绵铁(含13.00% C,55.40% Fe)电化学-絮凝处理铅锌冶炼制酸废水,研究了pH和时间、海绵铁用量和粒径等反应条件对废水中铅和锌离子的去除效果及影响.结果表明:在废水初始pH=3.0,海绵铁用量为30 g/L和粒径<0.301 mm,反应时间为40 min的条件下,废水中的铅锌离子去除效果最佳,电化学处理去除率分别为98.87%和77.89%,废水中的铜、总镉和总砷等离子去除率分别为93.50%、91.50%和47.26%;采用电化学-絮凝耦合处理,在最佳条件下,铅锌的去除率分别达到99.90%和99.67%,同时总砷、总镉和铜离子等得到进一步去除,去除率分别为97.77%、99.56%和97.77%,废水可达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中一级标准要求.     

混凝-SBR法联合处理造纸废水

探讨了混凝法、SBR法以及混凝-SBR法联合工艺对造纸废水的处理效果,分析了混凝剂种类、混凝剂用量、pH值、搅拌速度等因素对造纸废水混凝处理效果的影响.结果表明,聚合硫酸铁（PFS）对造纸废水的混凝处理效果优于硫酸铁和硫酸铝.正交实验结果表明PFS投加量对混凝处理效果有显著影响.直接采用混凝法和SBR法处理造纸废水的效...     

硫铁矿烧渣制备聚合氯化硫酸铁铝及其表征

硫铁矿烧渣是生产硫酸的固体废弃物,利用硫铁矿烧渣制备高效絮凝剂是其综合利用的重要途径,既能消除烧渣的危害,又能实现资源化.利用硫铁矿烧渣制备高分子无机复合絮凝剂聚合氯化硫酸铁铝(PAFSC),先采用混酸(盐酸和硫酸)酸浸硫铁矿烧渣,再将所得酸浸液经水解聚合作用合成PAFSC.通过使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪探究PAFSC的形态和结构,以化学需氧量(COD)和浊度去除率来评价其絮凝性能.PAFSC在投加量为45mg/L时,COD和浊度去除率分别能达到82.4%和99%.与聚合硫酸铁(PFS)对比,合成的PAFSC有更好的絮凝性能.     

复合填料地下渗滤系统的强化脱氮研究

为有效提高地下渗滤系统的运行水力负荷并强化其脱氮效果,建立了由55%煤渣、25%土壤与20%草炭全混合装填的地下渗滤装置,运行水力负荷为10cm·d-1,每天进水4次,通过改变不同运行条件来促进TN的去除.研究结果表明该装置对COD,NH4+-N,TN的平均去除率,在正常出水水位条件下运行,分别为73.4%,98.2%和20.1%;在提高出水水位条件下运行,分别为75.4%,79.1%和26.9%;在添加碳源条件下运行,分别为88.9%,88.5%和55.7%.说明草炭的添加并不能明显提高TN的去除率,而出水水位的提高,可促进系统内厌氧环境的形成从而有利于TN的去除,但同时也会降低氨氮的去除效果;添加碳源可明显提高TN的去除效果,使系统出水TN质量浓度由正常出水水位条件下的22.8mg·L-1下降到14.2mg·L-1,且对COD和NH4+-N去除效果的影响不大.因此,影响该系统去除TN的关键因素是碳源的缺乏.