铁氮共掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2和不同含铁量的铁氮共掺TiO2,并用荧光光谱对其进行表征;研究了紫外光照射下对孔雀石绿的降解,对比考察了不同掺杂的TiO2、不同比例掺铁量的共掺杂TiO2,以及催化剂的用量和不同浓度下的降解;结果表明:当Fe/Ti的质量分数为0.9%,用量在2 g/L时,孔雀石绿的降解效果最好,孔雀石绿的最佳降解质量浓度为50 mg/L,150 min的降解率可达98.96%;而且荧光表征显示:样品的荧光强度越小,催化效果越好.     

氯掺杂TiO2光催化剂的水热法制备及其对苯酚降解性能研究

采用水热法,以Ti(SO4)2为钛源,NaCl为氯源制备了具有高催化活性的氯掺杂二氧化钛(Cl/TiO2)光催化剂.X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)等手段对样品进行表征.结果表明,焙烧温度、氯投加量等都影响Cl/TiO2光催化剂的光催化活性.750℃焙烧、氯投加量为15%(与钛的物质的量比)时的Cl/TiO2具有最佳的光催化活性,其平均粒径大小为67.O nm,比表面积为9.3 m2/g.该催化荆是锐钛矿和金红石相的混晶,其中锐钛矿含量为74.1%.苯酚降解实验表明:该催化剂的光催化活性高于商品二氧化钛P-25,200 min光照时苯酚的降解率可达90.6%.     

电场协助对Ag/TiO2光催化降解效率的影响

在三维立体光电催化反应器中,以Ag／TiO2为光催化剂,网状钛板为电极,对苯酚和甲基橙进行光／电／贵金属协同催化降解,研究电场协助对Ag／TiO2光催化降解效率的影响。考察了阳极偏压大小、电解质种类、pH值对Ag／TiO2光电催化反应的影响;采用紫外-可见全反射光谱（ERS）、紫外-可见漫反射光谱（DRS）和傅利叶变换红外光谱（FFIR）,对Ag／TiO2光催化剂的能阈结构、光谱特征、表面结构等进行表征。结果表明,外加适宜的阳极偏压（苯酚10V和20V,甲基橙10V和大于25V）可显著提高Ag／TiO2光催化降解效率;电解质NaCl的加入可提高Ag／TiO2光电催化反应速率;适宜的光电催化反应酸度值为pH7．0（未加电场时为pH5．5）。     

微山湖(下级湖)中溶解性有机质(DOM)的降解实验研究

利用微山湖原状水样,模拟光降解和微生物降解两种方式作用下,探讨溶解性有机质(DOM)的降解过程和不同的降解特性。结果显示,DOM的去除率和氨氮的浓度以及活性磷酸盐(SRP)的浓度存在显著正相关关系;同时利用三维荧光光谱研究了微山湖水体中的DOM的荧光光谱特性,微山湖水体DOM的三维荧光光谱图中出现了4个明显的荧光峰,分别为:类蛋白(B)、(D)峰,紫外富里酸(A)峰及可见光富里酸(C)峰。通过设置不同的光照条件(紫外光照、可见光照、避光)研究DOM降解过程,对比发现,紫外光照降解DOM最为彻底,其次为避光条件,最后为可见光条件;而就各种组分来看,类蛋白物质较容易被降解,尤其是芳环氨基酸结构的蛋白类物质最容易被降解,而大分子的富里酸物质较难被降解。     

Ti/TiAl微层板的高温氧化机理研究

对前期采用电子束物理气相沉积法制备的Ti/TiAl微层板进行了高温氧化研究,利用XRD、SEM、EDS对涂层的相结构变化、表面形貌、化学成分进行了实验分析。结果表明,随着温度升高,Al向富Ti区域的扩散越来越快,界面融混现象愈加严重。微层板的高温氧化机制为：Ti原子的不断外扩散使氧化膜中各层的Ti含量都有增加,Al2O3和TiO2分别具有热力学生成优势和动力学生长优势,表面氧化由最初的Al2O3膜逐渐向(TiO2 Al2O3)及TiO2过渡。     

催化臭氧氧化垃圾渗滤液水质变化的研究

采用CuO为催化剂对臭氧氧化垃圾渗滤液水质变化进行了研究.结果表明:CuO对臭氧氧化垃圾渗滤液反应具有明显的催化作用,最佳催化剂投加量为0.7g/L;BOD5/COD的研究表明臭氧氧化提高了垃圾渗滤液生物降解性;UV254研究显示催化剂存在条件下臭氧氧化可以使废水中不饱和有机物和芳香族化合物快速分解;三维荧光光谱(Excitation-Emission Matrix,EEM)分析结果表明垃圾渗滤液中含有较多类富里酸物质,臭氧氧化后类富里酸物质减少,并产生了新的有机物峰;臭氧氧化作为生物处理的预处理手段时,催化剂的加入能够加快反应速度,缩短反应时间,减少臭氧使用量.     

高活性异质结TiO_2/SrTiO_3纳米管阵列及其光电催化性能

首先通过阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列薄膜,以TiO2纳米管为初始反应物和模板,在Sr(OH)2溶液中水热反应,然后热处理,合成了异质结TiO2/SrTiO3纳米管阵列.采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、场发射透射电子显微镜(FE-TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和激光拉曼(Raman)光谱测试手段对样品进行表征.最后通过紫外光照下亚甲基蓝(MB)的降解速率,评估异质结TiO2/SrTiO3光电催化活性.结果表明:部分TiO2发生原位取代在高度有序的纳米管表面形成了SrTiO3,并促使TiO2锐钛矿(004)晶面的取向生长;与纯TiO2纳米管相比,该异质结TiO2/SrTiO3活性提高非常明显,特别是阳极氧化2 h异质结TiO2/SrTiO3,光电催化15 min,MB降解率高达99.66%.此外,讨论了异质结纳米管长度对光电性能的影响.本文所提出的合成异质结TiO2/SrTiO3纳米管阵列的方法,为异质结TiO2/ATiO3(A=Ca、Ba等)复合材料的合成提供了基础.     

光谱法研究敏化的TiO2纳米粒子光催化降解罗丹明B的途径

采用sol-gel法制备了纳米氧化钛(TiO2),并用邻苯二甲酸(o-PTA)对TiO2进行敏化修饰,得到了邻苯二甲酸敏化纳米氧化钛(o-PTA/TiO2)催化剂.用傅里叶变化红外光谱(FT-IR)对其进行表征,发现邻苯二甲酸已经成功连接到TiO2的表面,并对其光催化性能进行了研究.以罗丹明B(RhB)为催化降解目标物,采用紫外/可见光谱(UV-Vis)法和荧光光谱(FL)法对催化降解RhB的产物进行研究,结果显示,在可见光下TiO2催化降解RhB时,是直接矿化RhB;同条件下o-PTA/TiO2催化降解RhB时,是分步降解.对两种光催化路径的探究,可以为光催化降解以RhB为代表的一系列染料提供理论基础.研究表明,无论采用紫外/可见光谱法还是采用荧光光谱法对RhB的降解产物进行表征,都可以得到一致的结果,方法简便易操作.     

富里酸对生物成因次生高铁矿物形成的影响

为揭示在富硫酸盐环境中富里酸对生物成因次生高铁矿物形成的影响,通过摇瓶试验,研究了嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（A. ferrooxidans）参与不同富里酸浓度,对次生高铁矿物合成体系中pH、Fe2+氧化率、TFe沉淀率,以及矿物矿相、官能团、形貌和元素组成的影响。结果表明,pH变化整体呈现先上升后下降的趋势。富里酸浓度0.2-0.4 g/L体系在72h内Fe2+完全氧化,富里酸浓度0.6-1.0 g/L体系在144 h后Fe2+逐渐完全氧化,FA-0.2 g/L体系最高氧化速率（6.69 mmoL/L）是空白组（3.93 mmoL/L）的1.7倍,表明低浓度的富里酸能够促进Fe2+的氧化,提高氧化速率,高浓度的富里酸对A. ferrooxidans活性具有抑制作用,使氧化率降低,Fe2+最高氧化速率延迟。富里酸浓度低于0.4 g/L时,TFe沉淀率与空白组相近;富里酸浓度高于0.6 g/L时,TFe沉淀率比空白组有显著的提高,富里酸浓度的提高促进了Fe3+的水解。随着富里酸浓度提高,次生高铁矿物主衍射峰强度逐渐增强,但其官能团未发生改变,在富里酸浓度0.6-1.0 g/L体系中可以通过SEM察到施氏矿物且其含量逐渐增加,通过EDS分析,试验组K元素含量低于空白组,N和C元素高于空白组,表明富里酸浓度提高抑制黄钾铁矾的生成,有利于黄铵铁矾和施氏矿物的生成且次生高铁矿物对富里酸具有吸附作用     

掺铁TiO_2用于NO_2~-光催化降解研究

采用溶胶 凝胶法制备了掺杂铁的TiO2 粉末 ,并用XRD、SEM、UV Vis漫反射光谱等技术手段考察了掺入铁TiO2 粒子形态的变化 ,以及掺杂与否对氧化降解NO-2 的影响 .研究结果表明 ,铁的掺入可影响TiO2 的结构相变及粒子大小 ,并且发现掺杂后TiO2 对NO-2 的氧化活性显著提高 ,在掺杂量 3 0 %时具有最佳活性 .     

钛基氧化铅阳极电化学降解富里酸的研究

采用钛基PbO2阳极,分别以Cu和不锈钢为阴极进行了电化学去除富里酸的研究.结果表明PbO2/Cu电解池的去除效果较好.重点考察了PbO2 /Cu电解池中电解时间、外加电压、电解质浓度、pH等对TOC去除率的影响. 结果表明,最佳工艺条件下,TOC去除率接近100%.富里酸电化学降解符合表观一级动力学模型,其速率常数kobs与富里酸初始浓度C呈线性关系.     

富里酸氯化-消毒副产物生成的影响因子

３－氯－４－（二氯甲基）－５－羟基－２（５Ｈ）－呋喃酮（ＭＸ）及二氯乙酸（ＤＣＡ）和三氯乙酸（ＴＣＡ）是氯化消毒副产物（ＤＢＰｓ）研究的重点。水体中的腐殖质,特别是富里酸,是饮用水消毒副产物的重点前驱物。从太湖底泥中提取富里酸,进行模拟氯化,用ＧＣ／ＭＳ测定生成的ＭＸ和氯代酸,研究氯化条件对ＭＸ、ＤＣＡ及ＴＣＡ生成量的影响。结果发现,ＭＸ、ＤＣＡ、ＴＣＡ的生成量与总有机碳（ＴＯＣ）浓度呈正性相关;     

二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红模拟废水及反应机理

以硅胶为载体,采用浸渍-焙烧法制备了TiO2光催化剂,并将其用于二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红模拟废水.经对比实验验证了ClO2/TiO2光催化剂/UV照射对碱性品红的氧化降解作用.50 mL质量浓度为150 mg.L-1的碱性品红模拟废水,在pH值为5.0,二氧化氯质量浓度6.14 mg.L-1和10 g.L-1光催化剂条件下,紫外照射距离20 cm,紫外照射时间13 min,碱性品红的去除率可达80%,远远高于二氧化氯化学氧化处理碱性品红的去除率46%.在废水处理过程中,采用紫外可见光谱和红外光谱分析降解产物,碱性品红被氧化降解为醌和羧酸,并进一步降解为二氧化碳和水,提出了二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红废水的反应机理.     

霉菌生命活动对黄腐酸结构及生理活性的影响

为研究霉菌生长对腐植酸组分中黄腐酸分子的结构的影响，考察了经过霉菌生化作用的黄腐酸的化学组成和结构及其对植物生长的促进作用。结果表明，经过霉菌处理的黄腐酸的化学组成和结构都发生一系列变化：羧基含量减少，酚羟基含量增加，而烽醌基没有明显的变化，黄腐的Ｅ４／Ｅ６值下降。     

吴淞口近岸湿地沉积物中腐殖质的组成特征

土壤腐殖质会对土壤中污染物的迁移和转化产生重要影响.根据Pallo法分组,对吴淞口近岸湿地沉积物中腐殖质所含的富里酸(fulvic acid,FA)、胡敏酸(humic acid,HA)和胡敏素(humin,HM)3种组分进行分离,并分析FA,HA和HM的色调系数(Δlog K)、红外光谱以及元素组成特征.结果表明,吴淞口近岸湿地沉积物中腐殖质的质量比为3.20 g/kg,FA和HM组分分别占腐殖质总质量的40%和55%.FA的Δlog K值较HA高,且其分子结构简单,演化程度和芳构化程度低.FA的主要官能团有—CH2,—CH3,—COOH和C==O等,HA的主要官能团有—CH2,—CH3,—COOH和芳基上的C==C等.吴淞口近岸湿地沉积物中的腐殖质的芳构化和腐殖化程度低,其所含各组分的芳构化程度为FA相似文献   

基于 PARAFAC 分析的西藏昌都大骨节病地区水体腐殖质性质研究

基于荧光平行因子分析法(PARAFAC), 对西藏昌都大骨节病病区与非病区饮水及沉积物中腐殖质进行研究。腐殖质总有机碳含量在病区和非病区样本间未表现显著差异。PARAFAC识别出5个荧光成分:成分1为类氧化醌, 成分2为类色氨酸, 成分3为陆地源类腐殖质, 成分4为类还原醌, 成分5为类酪氨酸。病区水中富里酸(FA)的成分1 (p<0.10)、成分4 (p<0.05)以及水中胡敏酸(HA)的成分4 (p<0.10)等类醌成分含量高于非病区, 并且存在显著差异。对比水中腐殖质醌氧化还原系统在病区和非病区之间的差异, 发现还原醌形态的差异大于氧化醌形态, FA醌系统的差异大于HA醌系统。虽然HA中还原醌含量较高, 但HA在水中的碳含量很低, 对大骨节病影响较弱, 在病区与非病区之间差异较小。沉积物中腐殖质还原醌含量较高, 且与水中腐殖质存在一定的相互转化关系, 但在病区和非病区之间未表现显著差异。深入了解腐殖质不同组分以及醌的不同氧化还原形态在病区与非病区之间的差异, 对病区改水工程有重要意义。     

枯草芽孢杆菌发酵蔗渣生产黄腐酸的工艺条件优化

对实验室筛选的发酵蔗渣产黄腐酸的4株(25B、BT、12、E)细菌进行工厂扩大发酵,并运用分子生物学方法对高产黄腐酸菌种进行鉴定.研究高产菌种的发酵周期、接种量、发酵培养基初始pH以及发酵堆料层等因素对菌种发酵蔗渣产黄腐酸的影响,利用正交实验方法优化发酵培养基的碳源添加与配比.实验结果表明,E菌株为发酵蔗渣高产黄腐酸的菌种,16SrDNA法鉴定结果为枯草芽孢杆菌.该菌种发酵蔗渣高产黄腐酸的最优条件为:接种菌龄24h,接种量0.05L·kg-1,发酵周期4d,发酵物料初始pH4.正交试验优化发酵培养基的主次顺序为蔗渣麸皮蔗糖淀粉.利用优化后的发酵物料培养基与发酵条件进行发酵,获得的黄腐酸含量为23.90%,较工厂发酵模式的对照组(FA含量14.00%)提高9.90%,FA增长率为70.71%.     

Influence of the Process Conditions on the Formation df AOX Compounds during Wool Chlorine Pretreatment

Chlorination occurred simultaneously with oxidation when wool was treated by chlorine-containing reagents. The adsorbable organic halogens( AOX) compounds were produced by the chlorination of amino acid residues, especially tyrosine residue. The factors that might influence the reaction of dichloroisocyanuric acid (DCCA) with tyrosine residue were discussed. Higher temperature, appropriate pH value and lower concentration of chloride ion are favorable to decrease the percentage of chlorination. Determination of optimum process conditions would be helpful to control AOX compounds formation during wool chlorine pretreatment.