活性艳蓝X-BR的电化学行为及机理研究

采用循环伏安法、线性扫描伏安法及微分脉冲伏安法研究了活性艳蓝X BR在0 1mol·l- 1 KCl HCl溶液中的电化学行为 .研究发现 ,在 - 0 45V— 1 0VvsSCE电压范围内的循环过程中出现两对氧化还原电流峰 ,通过考察峰电压随溶液pH值的变化 ,提出了可能的电极反应机理 :阳极区的电极反应是属于失 1质子和 2电子的氧化反应 ,而阴极区的电极反应则是蒽醌基团被还原加氢成为氢醌基团的反应     

电压波形对三维电极法降解苯酚的影响

研究了三维电极在不同电压波形下处理苯酚废水的电能消耗、降解历程以及工艺条件.结果表明,其他处理条件相同时,方波脉冲电压的降解效率比直流电压平均高出10%.随着苯酚去除率从30%增加到90%,方波脉冲电压节省的电能从0.09 k W·h·kg-1苯酚升高到1.54 k W·h·kg-1苯酚.与常规直流电压相比,脉冲电压对粒子电极复极化程度更高,粒子端电压和工作电流都随粒子间距的增大而增大.采用气质联用仪分析,方波脉冲电压能将苯酚降解为丙二酸、丁烯酸等分子量更小的有机物,降解更为彻底.电解处理苯酚废水最佳条件为:方波槽电压15 V、占空比30%、频率2 k Hz、处理时间50 min,此时苯酚最大去除率为89%.     

锰离子非均匀掺杂TiO2薄膜电极光电催化测定COD

COD是水体质量评价的一个重要指标,目前对于COD测定方法主要是高锰酸钾法和重铬酸钾法,这些方法的测定工艺相对繁杂.本文采用溶胶-凝胶法分步控制工艺制备锰离子非均匀掺杂二氧化钛的薄膜电极,并用该薄膜作为光电催化电极测定COD.在三电极体系中,比较该薄膜电极与纯二氧化钛薄膜电极对于氧化丁二酸、乙醇、邻苯二甲酸氢钾、α-D-葡萄糖四种有机物的影响.实验结果表明:三电极体系中电子转移的电量与有机物完全矿化所需的化学需氧量(COD)有着内在的关系.在相同的条件下,锰离子非均匀掺杂二氧化钛的薄膜氧化降解丁二酸、乙醇、邻苯二甲酸氢钾、α-D-葡萄糖的速率大于纯二氧化钛薄膜.进一步结合线性扫描伏安(LSV)、阻抗谱等光电化学表征,从锰离子非均匀掺杂引起二氧化钛薄膜光生空穴-电子分离,初步分析了其光电催化活性提高的机理.     

微分脉冲极谱法测定大气中痕量甲醛与甲醇

本文应用微分脉冲极谱法研究了背景电流、底液pH值、肼用量、脉冲电压振幅、扫描速度和氧化甲醇的条件等对测定大气中甲醛、甲醇含量的影响。在最佳条件下,甲醛的峰电位为-1.03V(相对于Ag/AgCl电极),检测下限为10ppb;甲醇的检测下限为80ppb。用本法测定了北京化工实验厂大气中甲醛和甲醇的含量,其回收率、精密度和准确度均符合分析要求。     

原电池驱动污染高岭土中镉的电动力学迁移

以铁屑和活性炭构建的原电池研究不同电极间距下高岭土中的镉在原电池电场下的电动力学迁移.随着反应时间的延长,电压和电流均逐渐减小.反应后,高岭土的pH值从阳极到阴极逐渐增加.高岭土中镉含量从阳极向阴极逐渐增加,镉的去除率随电极间距的增加而降低,高岭土的pH值愈低镉的迁移效果愈明显.10cm的电极间距高岭土中镉的去除率达77.9%,在50cm的电极间距下镉的迁移作用很小.表明利用铁炭原电池产生的电场可以驱动污染高岭土中镉的电动力学迁移.     

卤素阴离子对镉离子电化学检测的影响

以玻碳电极为工作电极、pH 6.0的磷酸缓冲溶液为底液,研究了卤素离子氯离子、溴离子和碘离子对镉离子在此条件下电化学测定的影响.结果表明,3种卤素离子均能有效提高镉离子的响应电流.此外,当多种卤素离子同时存在时,镉离子的响应电流相对于单一卤素离子能进一步提高.进一步研究表明,卤素离子能吸附于电极表面,通过提高镉在电极表面电化学反应速度以及表面吸附量来提高镉离子的响应电流.     

巯基棉分离富集-直接电流法测定痕量铜

本文主要研究直接电流法测定痕量钢(Ⅱ),用金电极为工作电极,银-氯化银为参考电极。于适当的介质和控制电位下,Cu(Ⅱ)在金电极上还原,反应产生的扩散电流与Cu(Ⅱ)浓度成正比。用巯基棉分离富集简便快速、灵敏度高,可测ppb级Cu(Ⅱ)。     

直接高压放电降解水中苯酚的效果

采用直接高压放电降解水中含有苯酚,自行设计加工了线筒式放电反应器,考察了氧气鼓入量、反应器压力、溶液初始pH对苯酚降解效果的影响.结果表明:在所设计的放电反应器中,放电电极直径为0.6 mm、地极直径29 mm或者38 mm,电压8～10 kV,电流4～14 mA,气体鼓入量为60 mL·min-1、溶液初始pH为9左右时,在180 min之内水中苯酚降解达到90%以上.同时发现溶液电导率具有相对应的变化趋势.     

气体扩散电极体系的电化学消毒

以自制活性炭/聚四氟乙烯(PTFE)气体扩散电极在无隔膜体系发生H2O2进行电化学消毒的系统研究,探讨了膜电极中PTFE质量分数WPTFE对氧气电还原特性的影响,研究了膜电极中载铂量WPt和造孔剂含量WNH4HCO3、外部操作条件pH值、氧气流速、溶液含盐量和电流密度对杀菌效率的影响.结果表明,WPTFE对H2O2的产率有明显的影响:产H2O2的峰电流先是随着WPTFE的增加而增大,然后减小.当WPTFE=50%时,峰电流最高.杀菌效果随着载铂量的提高而改善,WPt增加到4‰,杀菌效果和WPt=3‰时的杀菌效果基本相当.适量造孔剂的添加有效地改善了杀菌效果.杀菌效率随着pH值的下降迅速提高;该体系pH值适用范围较广:当原水细菌总数为106cfu.ml-1,pH=3—10,以载铂量WPt=3‰的气体扩散电极作为阴极进行电解,30 min后杀菌效率均能达到80%以上.在一定范围内增加氧气流速对H2O2的产生及杀菌效率的变化无太大影响.一方面,高的氧气流速增大了水的电阻,增加了杀菌能耗,提高了气体扩散电极体系杀菌的运行成本;另一方面,高的氧气流速在一定程度上缩短了处理时间,降低了设备投资.含盐量的增加使杀菌能耗减小,因此本电化学杀菌体系更加适合于高含盐量的水.杀菌效率随电流的升高而增加,但电流较大时,杀菌效率增加幅度较小.电流密度控制在6.6 mA.cm-2较为适宜.     

三维电极氧化法在城市污泥稳定化中的实验研究

以Ti/RuO2网状电极为工作电极,研究三维电极氧化法在城市污泥处理中的效果,探讨了外加电压、电解时间、污泥浓度、活性炭填充层高度等因素的影响.结果表明:极板间距为3cm,电压为20V,曝气量为3L·h-1,活性炭厚度为1.2cm,电解浓度为1.59%的混合污泥,挥发性悬浮物质(VSS)的去除率可达40%以上,VSS/TSS降至41%以下.加入Na2SO4调节浓度为2.06%的污泥,电导率为6ms·cm-1,VSS去除率可达42%左右.     

新型曝气式清洁等离子体技术降解水中的苯酚

苯酚类化合物是一类毒性较强的有机污染物,对生态环境影响较大,研究了近几年新兴的一种等离子体降解水处理技术降解苯酚的效果,比较了接地极曝气式反应器和放电极曝气式反应器,考察了多种因素对曝气式高压脉冲放电等离子体降解水中苯酚效果的影响,结果表明:提高脉冲电压峰值和放电频率、减小气体的流量和针板间距等均可提高降解效果.接地极曝气式反应器和放电极曝气式反应器的最佳参数分别为:空气流量旦Q=18 m3·h-1,放电电压±20 kV,放电频率100 Hz,5mm极板间距;空气流量Q=0.032 m3·h-1,放电电压±18 kV,放电频率50 Hz,5mm极板间距.苯酚最高降解率分别能达到68.7%和40.1%.     

土壤铜镉污染的电动力学修复实验

针对土壤典型重金属污染修复问题,通过实验方法研究了土壤铜镉污染的电动力学修复效果,并分析其迁移变化特征.实验结果表明,在电场作用下土壤中重金属的质量分数发生明显变化,使得大部分重金属能在电极附近富集而被去除,且土壤的pH值等是影响电动力学修复效果的重要因素.污染物Cd和Cu在电场作用下主要是在阴极附近产生富集,迁移方向由阳极向阴极,表明电场作用加强重金属Cd和Cu迁移效果.当实验电压为0.5 V/cm时,在阳极附近土壤中镉的去除效率为75.1%,铜的去除效率达到77.9%.另外,电动修复中由于阴阳两极的氧化还原反应造成电极附近pH值产生明显变化,其中阳极附近的pH值由开始时的7.5逐渐变小到4.7,而阴极附近则相反,由开始时的7.2逐渐增大到9.4,表明土壤的酸碱条件变化明显.     

Ag掺杂ZnO酪氨酸酶生物传感器检测邻苯二酚

邻苯二酚对环境和人体具有危害作用,本实验用静电纺丝法制备了银掺杂氧化锌复合材料（Ag-ZnO）,通过负载酪氨酸酶（Tyr）制备酪氨酸酶/银掺杂氧化锌/壳聚糖/玻碳生物电极（Tyr/Ag-ZnO/CS/GCE）.利用扫描电子显微镜、X射线能谱分析、X射线粉末衍射和N2吸附脱附法对材料形貌、元素组成及比表面积进行表征.利用循环伏安法（CV）和交流阻抗法（EIS）对Tyr/Ag-ZnO/CS/GCE电极的电化学性能进行测试,利用计时电流法（IT）研究该电极对邻苯二酚（CA）的检测能力.结果表明,加入少量Ag可明显减小ZnO的颗粒尺寸,提高了复合材料导电性,Tyr/Ag-ZnO/CS/GCE对邻苯二酚的线性检测范围为1.00—47.00μmol·L^-1,灵敏度56.35μA·(mmol·L^-1)-1,检测限0.91μmol·L^-1（S/N=3）,且电极具有良好的重复性和抗干扰性.     

铝电极-低压脉冲电解含油废水影响因素

高压脉冲电源耗电量大,反应器绝缘安全要求高,不利于工业化应用.为了降低电耗、电极损失,采用铝电极-低压脉冲电解方法,对难降解的含油废水去油影响因素进行了单因子试验研究.结果表明:该方法对质量浓度为95.0 mg·L-1的含油废水中油的去除率超过65%.油去除率随电解时间、电压增加而增大,电解时间达到50 min、电压大于7 V以后受油分子扩散浓度影响而增加缓慢;适宜占空比、脉冲频率即可发挥脉冲作用,消除钝化效果,又可增强电解效果;体系pH值对电解影响较大,碱性条件有较好的电解效果;适量增加电解质用量可以提高油去除率;电极间距主要影响电耗,随间距减小耗电量增加.     

冷电弧技术脱除甲醛气体

自行研制了平板式介质阻挡放电冷电弧装置,探讨了施加电压、气体流量、甲醛初始浓度和不同设备形式对甲醛气体脱除率的影响。结果表明:在电极间距1.6 cm、施加电压20 kV、气体流量667 mL/min、甲醛初始浓度为50.0 mg/m3以及添加涂有TiO2膜的陶瓷拉西环催化剂的条件下,甲醛的脱除率可以达到90%以上。     

聚苯胺修饰的辣根过氧化物酶电极的研究

采用电化学聚合法制备聚苯胺膜 ,并通过静电吸附固定辣根过氧化物酶 ,形成聚苯胺修饰的辣根过氧化物酶电极 .聚苯胺在电极与酶分子之间传递电荷 ,因此 ,在没有额外的电子媒介体的条件下 ,这种酶电极对H2 O2 的电流响应高达 2 5 μA ,响应时间小于 15s .酶电极与流动注射分析相结合构成实验系统 ,可以测量 0 1mmol·l-1H2 O2 ,表观米氏常数为Km=9 5 1mmol·l-1.     

安培法流动注射检测器的应用研究——废水中银离子的流动注射分析

本文研究了安培法检测器的流动注射技术,建立了痕量银的安培一流动注射分析方法.此法采用金管电极流通检测池,指示电极为φ1.0毫米,长5.1厘米的金管,以φ0.5毫米的银丝制成氯化银参考电极,本方法操作简便,快速,准确度和精密度都比较好,可用于测定照相、电镀、制镜、陶瓷及医药等废水中5Ppb—5ppm的银。     

多针-水电极直流电晕放电染料废水脱色

采用多针-水电极反应器,研究了直流电晕放电对活性艳蓝KN-R染料废水的脱色,考察了放电电压、初始pH值和初始浓度对活性艳蓝脱色的影响,通过对液相活性物质(O3和.OH)浓度的考察探讨了脱色机理.结果表明,多针-水电极直流电晕放电对活性艳蓝脱色效果明显;放电电压、溶液初始pH值对活性艳蓝脱色效果的影响与其对液相O和.OH浓度的影响一致;.OH和O是促使RBB脱色的主要因素.     

铂修饰电极催化氧化苯酚的热力学研究

研究苯酚在铂修饰玻碳电极上的电化学氧化.考察了温度、pH值和苯酚浓度对苯酚电化学氧化的影响.结果表明,随着温度的升高,苯酚的氧化峰电位逐渐减小,氧化峰电流逐渐增大;随着pH值的增大,氧化峰电位逐渐减小,峰电流开始逐渐减小,在pH7.5时突然增大,然后又减小;随着苯酚浓度的增大,苯酚的氧化峰电位逐渐减小,峰电流增大.苯酚在铂修饰电极上的电化学氧化反应活化能为14.6 kJ·mol-1.     

农牧交错区土地荒漠化与生物多样性研究--以宁夏盐池县为例

采用α-多样性指数即Shannon-Wiener指数、Simpson指数、群落均匀度指数Jsw和Js和β-多样性指数(相似性系数Cs)研究宁夏盐池县草原群落在不同荒漠化治理措施下(人工封育、退耕还林、撂荒)生物多样性变化.2002和2003年固定样地观测数据表明,到2003年,各样地的α-多样性指数均有不同程度的提高,以撂荒地和退耕还林地α-多样性变化较大.Simpson指数、Js指数变化最为明显,分别平均增加了140%、109%,Shannon-Wiener指数、Jsw指数次之,分别增加67%、49%.人工封育不同处理区α-多样性指数也有较大变化,由核心＞边缘＞外围,变为边缘＞核心＞外围排列次序.β-多样性的研究结果同样表明,各样地的种类组成发生了一定的变化.文章还进一步分析了引起生物多样性变化的主要原因.