纳米TiO2光催化氧化异丙醇和丙酮反应的研究

分别研究了纳米TiO2 在主波长为 364nm的汞灯光照下催化氧化i C3H7OH和CH3COCH3水溶液的反应速率 .通过XRD ,TEM ,BET和FT IR PAS对催化剂进行表征 ,粉末的晶型主要为锐钛矿型 .平均粒径在 1 5nm左右 ,比表面积为 1 0 1 0± 0 2m2 ·g- 1 ,FT IR PAS的检测结果表明 ,CH3COCH3是i C3H7OH光催化氧化的中间产物 ,其光催化氧化反应为 :i C3H7OH [O]CH3COCH3[O]CH3COOH[O]…[O]CO2 H2 O     

FeVO4可见光光催化降解有毒有机污染物

采用液相沉淀法制备了FeVO4光催化剂,以X射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)对其进行了表征.在可见光(λ≥420 nm)照射下,研究了FeVO4活化H2O2降解染料OrangeⅡ及无色小分子2,4-二氯苯酚(DCP)的光催化活性.同时优化了光催化剂FeVO4的制备条件、探讨了光催化降解OrangeⅡ体系中H2O2浓度、FeVO4用量及pH对其降解作用的影响.结果表明,在可见光照射下,H2O2浓度为1.50×10-3 mol.L-1,FeVO4量为0.17 g.L-1,pH值为6.4时,FeVO4对OrangeⅡ光催化降解活性最好,14 h后对OrangeⅡ的矿化率达到51.6%.在光催化反应条件下,12 h后对DCP的降解率达到64.3%,表明FeVO4具有可见光催化特性.运用ESR技术跟踪测定光催化降解过程中氧化物种的变化,发现FeVO4活化H2O2产生羟基自由基(.OH),表明FeVO4的光催化降解过程主要涉及.OH的氧化历程.     

铁锰矿类Fenton异相光催化降解有毒有机染料

选取6种天然铁锰矿石为光催化剂,以可见光(λ420nm)照射下活化H2O2降解有机染料罗丹明B(RhodamineB,RhB)为探针反应,筛选出活性较高的天然矿石(磁赤铁矿)催化降解RhB及2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP).实验表明,可见光下磁赤铁矿在pH=7.0的介质体系,H2O2浓度为3×10-3mol·l-1条件下可有效降解RhB.通过反射紫外光谱、原子吸收分光光度法、XRD初步表征了磁赤铁矿组成结构;采用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、红外光谱(IR)、总有机碳(TOC)测定等方法,研究了其可见光照射下对RhB光催化降解特性.结果表明,在实验条件下RhB矿化率达60%,DCP矿化率达到63.93%.利用电子自旋捕捉技术(ESR)跟踪测定RhB降解过程中氧化物种,表明催化降解过程涉及羟基自由基(·OH)氧化过程.拟定异相矿石类Fenton体系与传统均相Fenton体系相比,具有反应介质pH范围宽(3.0—7.0)、可见光激发及催化剂易得廉价等优势。     

羟胺促进臭氧氧化降解阿特拉津

臭氧(O_3)能有效氧化去除废水中的微量有机污染物,但其较高的成本限制了在我国废水处理中的应用.因此,开发新型的O_3高级氧化技术以提高O_3的利用率,已成为亟待解决的问题.本研究发现,羟胺(NH_2OH)可大幅提高连续流O_3氧化去除农药阿特拉津(ATZ)的效率.与单独臭氧氧化体系相比,当[NH_2OH]0∶[O_3]s(摩尔浓度比)=0.25时,反应3 min时的ATZ去除率([O_3]s∶[ATZ]0=10,p H 7.0)由37.9%提高至83.8%.当[NH_2OH]0∶[O_3]s=0.25—0.75时,反应前3 min内的加速程度随NH_2OH初始浓度的升高而降低,随后在0.75比例下的加速程度升高,这与[NH_2OH]∶[O_3]s在反应过程中的持续降低及二级氧化剂生成的变化有关.二级氧化剂的生成种类和浓度主要受[NH_2OH]0∶[O_3]s影响,有羟基自由基生成.反应3 min后,在0.25比例下二级氧化剂主要通过攻击ATZ的烷基等含碳基团加速其降解,0.75比例下二级氧化剂对含氯基团的攻击加剧.本研究将为利用NH_2OH开发新型的O_3高级氧化技术提供依据.     

Fenton试剂氧化降解微囊藻毒素-LR

研究了Fenton试剂氧化降解微污染水体中微囊藻毒素MC-LR的效果,在H2O2浓度1.5mmol·l-1,Fe2 浓度0.10 mmol·l-1,反应温度为25±1℃,pH值为4.18及反应时间为30min的条件下,浓度为0.41mg·l-1的MC-LR去除率可以达到92.4%,降解过程符合准一级反应动力学.Fenton试剂氧化体系能有效地降解MC-LR,特别是在紫外光的照射下,MC-LR的降解速率得到大幅度提高.紫外光能促进Fe3 还原为Fe2 ,所以光助Fenton试剂氧化反应中可以使用Fe3 代替Fe2 .     

饮用水中DBP的臭氧氧化效能与影响因素

以邻苯二甲酸二正丁酯 (DBP)为典型内分泌干扰物质的代表物 ,对饮用水中大量存在的不同物质在不同反应条件下对O3氧化DBP的影响进行了研究 .结果表明 ,O3单独作用于DBP时 ,在反应进行 30min后就能去除 90 %以上 ;O3对DBP的氧化降解除了O3的直接氧化外 ,还有·OH的作用机制 ;HCO-3 和腐殖质都通过影响·OH的产生而影响DBP的O3氧化 ,水中的浑浊度由于对疏水性的DBP会产生吸附作用而对DBP的去除有促进作用 .     

UV-H2O2工艺对饮用水中 DMP的去除效果和影响因素

采用UV-H2O2工艺对饮用水中内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的去除进行研究,结果表明,单独的UV或H2O2都不能有效氧化去除DMP;而UV-H2O2联用工艺对饮用水中DMP具有很好的去除效果.在原水DMP浓度为5.1496×10-3mmol·l-1(1.0mg·l-1)左右,UV光强133.9μW·cm-2,H2O2投加量20mg·l-1和反应时间60min条件下,DMP的去除率可达到97.8%.探讨了反应速率常数随影响因素变化的规律,其中H2O2浓度、pH值、DMP初始浓度和本底TOC值对该工艺去除DMP的影响较大.     

水中四环素的超声辐照降解

以四环素(TC)为研究对象,探讨了超声功率、初始浓度、pH值以及超声协同H2O2、TiO2、Na2CO3等组合工艺对超声降解TC效率的影响.实验结果表明,超声可有效降解水中低浓度的TC,尤其在碱性条件下,超声降解更为显著.加入H2O2、TiO2和Na2CO3在一定程度上都可以促进水中TC的降解.依据量化计算以及LC-MS测定结果,探讨了TC的超声降解机理,揭示超声降解水中TC主要是基于.OH自由基的氧化过程.     

Fenton法-聚合氯化铝预处理高浓度乳化液废水

乳化液在机械制造、加工等过程中有广泛的应用,主要起润滑、冷却、表面清洗和防腐蚀作用。其主要成分为矿物油、表面活性剂、抑菌剂和其他有机添加剂,在使用过程中产生了高浓度、乳化严重、成分复杂且波动大的乳化液废水,随意排放会对环境造成严重污染;目前国内外对低浓度含油废水的处理进行了大量的研究工作,如各种破乳法、微生物法等,但各种处理方法都有其局限性,尤其对高浓度乳化液废水尚没有定型的处理方法。Fenton氧化法是一种高级氧化技术,在酸性条件下,H2O2被Fe2+催化分解并产生大量具有强氧化性的?OH,通过?OH氧化降解废水中的有机物,达到废水净化的目的。在处理有毒有害难生物降解有机废水方面具有较强的应用优势;聚合氯化铝(PAC)是一种应用很广的无机高分子絮凝剂,与其它水处理剂配合使用具有更好的水处理效果,通过Al(Ⅲ)盐水解-聚合产物对水中胶体颗粒或胶体污染物进行电性中和、脱稳和吸附架桥作用生成粗颗粒絮凝体去除,从而达到净化污水的目的;本文采用Fenton法-聚合氯化铝组合工艺预处理机械加工厂高浓度乳化液废水以满足后续生化处理进水要求,通过实验研究了Fenton法涉及的初始反应pH值、H2O2投加量、硫酸亚铁投加量、反应时间和后续投加聚合氯化铝涉及的反应pH值、PAC投加量及反应时间对乳化液废水预处理效果的影响。结果表明,Fenton法处理乳化液废水的最佳反应条件为:pH值为2、H2O2投加量为48 mL·L-1、质量分数为10%的FeSO4投加量为88 mL·L-1和反应时间为60 min;后续投加PAC处理的最佳反应条件为:pH值为7、质量分数为10%的PAC投加量为466 mL·L-1、反应时间为40 min;乳化液废水COD约34000 mg·L-1,经Fenton法-聚合氯化铝组合工艺处理后处理水COD小于5 000 mg·L-1,COD去除率达到87%以上,色度从浑浊的乳白色变成了清澈的无色,满足了后续生化处理对进水的水质要求。可为解决同类高浓度乳化液废水预处理提供技术参考。     

水相中羟基自由基诱导二甲基硫氧化的研究

用激光闪光光解技术研究了水相中二甲基硫(DMS)与羟基自由基(·OH)的反应机理,并讨论了溶液pH值和O2对该反应的影响,进而比较了气液相DMS与·OH反应的不同,初步评估了由·OH氧化引起的海洋和大气液相中DMS的寿命.结果表明:在pH 6-9时, ·OH会与DMS反应生成·DMSOH, ·DMSOH在水相中继续与DMS反应生成(DMS) 2, (DMS) 2与氧气的反应速度很慢,其衰减受pH影响较大.     

H2O超声过程中H2O2生成动力学

采用50kHz超声清洗槽式声化学反应器,以纯水为空化液体,研究了超声过程中H2O2生成动力学．分别探讨了空化气体种类(Ar,O2)及组成与流量、空化液体体积与反应器形状对H2O2生成速率及产率的影响．结果表明,超声过程中H2O2的生成可采用零级反应动力学方程来进行描述．在此频率下和考察范围内,采用Ar作为空化气体比O2更有利于H2O2的生成．当混合气体组成为Ar:O2=70：30(V/V)时,H2O2的生成速率最快．随着空化气体流量的增加,H2O2产率增加,随后降低．增加空化液体的体积,H2O2的生成速率降低．与锥形瓶相比,圆底烧瓶中H2O2的产率明显降低．     

Amelioration of arsenic toxicity by phosphate salts in mungbean seedlings

Sodium arsenate (Na2HAsO4.7H2O) is a potent inhibitor of mungbean seed germination and seedling growth. Germination is totally stopped at or above 50 microM Na2HAsO4.7H2O. Inhibition of seedling elongation started at a lower concentration of 5 microM As(V) and was drastically reduced at 20 microM As(V). Nutrients like salts of macroelements viz., NaH2PO4.2H2O, KH2PO4, K2SO4, MgSO4.7H2O, CaCl2.2H2O, (NH4)2SO4 NH4NO3 solutions at a concentration of 10mM and microelements viz., ZnSO4, CuSO4.5H2O, Na2MoO4.2H2O, MnCl2.4H2O, CoCl2.6H2O, FeSO4.7H2O solutions at a concentration of 1mM could help to ameliorate the toxic effects of As(V) to different degrees. Amelioration of As(V) toxicity was possible only when the mungbean seeds were pretreated with the above mentioned nutrients for 24 hr and then transferred to sodium arsenate. Simultaneous treatment of nutrients with As(V) or using nutrient solutions following As(V) treatment were of no help to reverse the toxic effects of sodium arsenate.     

二氧化硫胁迫对不同抗性玉米幼苗活性氧代谢的影响

采用60mg·m-3SO2气体处理玉米（Zea Mays.L）幼苗,通过组织化学染色和定量测定,分析了高抗自交系齐139和敏感自交系昌7-2在活性氧代谢上的差异。结果表明：SO2胁迫处理3h后,高抗系齐139幼苗叶片积累了较高的O2-和H2O2,12h后被迅速清除而趋于平衡;而高感系昌7-2叶片在胁迫早期产生的O2-和H2O2较少,后期有大量的O2-和H2O2积累,导致细胞损伤。抗氧化酶SOD和CAT在抗性系中显著升高,而敏感系中增幅不显著。这一研究表明不同抗性系中活性氧代谢的差异可能与其对SO2的抗性密切相关。     

Prooxidant Actions of Isoproterenol and Dobutamine

Despite beneficial effect of isoproterenol and doputamine, synthetic catecholamines rutinely used in intensive care patients, their high doses may contribute to cardiotoxicity. This study was conducted to examine whether these drugs can influence on Co, Cu - catalyzed generation deleterious reactive oxygen species (ROS) from H 2 O 2 using chemiluminescent, spectrophotometric and ESR spin trapping techniques. The enhanced production of ROS from the Co(II)+H 2 O 2 and Cu(II)+H 2 O 2 systems in the presence of isoproterenol and dobutamine was observed. The ROS generation was inhibited by scavengers of superoxide anion radical $ {\rm (O}_{\rm 2}^{{ \bar\bullet }} {\rm )} $ , hydroxyl radical $ ({\rm HO}^ \bullet ) $ scavengers and singlet oxygen ( 1 O 2 ) quenchers.     

Fe（0）/H_2O_2协同降解亚甲基蓝的研究

进行了Fe（0）和H2O2协同催化降解亚甲基蓝的研究,分析了Fe（0）投加量、H2O2投加量、溶液初始pH值和染料初始质量浓度等因素的影响。研究表明：Fe（0）和H2O2协同可有效催化降解亚甲基蓝;在pH为4.5,Fe（0）用量为2.0 g.L-1,H2O2用量为3.0 mmol.L-1时对10 mg.L-1亚甲基蓝的去除率在60 min内达到90%以上。MB的降解去除率随着Fe（0）投加量与H2O2用量的增加而增加,但随着其初始质量浓度的增大而降低。研究结果还表明,Fe（0）和H2O2可在接近中性条件下有效协同催化降解亚甲基蓝。UV-Vis光谱在反应过程的变化说明亚甲基蓝降解生成了一些小分子物质。     

Sorption-enhanced chemical looping oxidative steam reforming of methanol for on-board hydrogen supply

Hydrogen is an indispensable energy carrier for the sustainable development of human society. Nevertheless, its storage, transportation, and in situ generation still face significant challenges. Methanol can be used as an intermediate carrier for hydrogen supplies, providing hydrogen energy through instant methanol conversion. In this study, a sorption-enhanced, chemical-looping, oxidative steam methanol-reforming (SECL-OSRM) process is proposed using CuO–MgO for the on-board hydrogen supply, which could be a promising method for safe and efficient hydrogen production. Aspen Plus software was used for feasibility verification and parameter optimization of the SECL-OSRM process. The effects of CuO/CH3OH, MgO/CH3OH, and H2O/CH3OH mole ratios and of temperature on H2 production rate, H utilization efficiency, CH3OH conversion, CO concentration, and system heat balance are discussed thoroughly. The results indicate that the system can be operated in auto-thermal conditions with high-purity hydrogen (99.50 vol％) and ultra-low-concentration CO (<50 ppm) generation, which confirms the pos-sibility of integrating low-temperature proton-exchange membrane fuel cells (LT-PEFMCs) with the SECL-OSRM process. The simulation results indicate that the CO can be modulated in a lower concentration by reducing the temperature and by improving the H2O/CH3OH and MgO/CH3OH mole ratios.     

Catalytic hydrolysis of gaseous HCN over Cu–Ni/γ-Al2O3 catalyst: parameters and conditions

? The Cu–Ni/γ-Al₂O₃ catalyst was prepared to study HCN hydrolysis ? On catalyst calcined at 400°C, the HCN removal efficiency reaches a maximum. ? HCN removal is the highest at 480 min at a H ₂ O/HCN volume ratio of 150 ? The presence of CO facilitates HCN hydrolysis and increases NH ₃ production. ? O ₂ increases the HCN removal and NO_x production but decreases NH ₃ production GRAPHIC ABSTRACT To decompose efficiently hydrogen cyanide (HCN) in exhaust gas, g-Al₂O₃-supported bimetallic-based Cu–Ni catalyst was prepared by incipient-wetness impregnation method. The effects of the calcination temperature, H₂O/HCN volume ratio, reaction temperature, and the presence of CO or O₂ on the HCN removal efficiency on the Cu–Ni/g-Al₂O₃ catalyst were investigated. To examine further the efficiency of HCN hydrolysis, degradation products were analyzed. The results indicate that the HCN removal efficiency increases and then decreases with increasing calcination temperature and H₂O/HCN volume ratio. On catalyst calcined at 400°C, the efficiency reaches a maximum close to 99% at 480 min at a H₂O/HCN volume ratio of 150. The HCN removal efficiency increases with increasing reaction temperature within the range of 100°C–500°C and reaches a maximum at 500°C. This trend may be attributed to the endothermicity of HCN hydrolysis; increasing the temperature favors HCN hydrolysis. However, the removal efficiencies increases very few at 500°C compared with that at 400°C. To conserve energy in industrial operations, 400°C is deemed as the optimal reaction temperature. The presence of CO facilitates HCN hydrolysis andincreases NH₃ production. O₂ substantially increases the HCN removal efficiency and NO_x production but decreases NH₃ production.     

部分重金属化合物对淡水发光菌的毒性研究

应用微板毒性分析方法,分别测定了CdCl2·2.5H2O、CoSO4·5H2O、Cr(NO3)3·3H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Fe(NO3)3·3H2O、MnCl2·9H2O、Na2SeO3、ZnSO4·7H2O、Ni(NO3)2·6H2O9种重金属离子化合物及其混合物对淡水发光菌—青海弧菌Q67(Vibrio-qinghaiensissp.—Q67)的发光抑制毒性.结果表明,9种重金属离子化合物对Q67的剂量-效应关系均可用Weibull或Logit模型有效描述.由拟合剂量-效应曲线得到这9种重金属离子化合物的半数效应浓度EC50的负对数值(-logEC50)分别为4.35、3.08、2.39、3.83、3.34、2.39、3.32、3.93和2.76,说明其毒性顺序为:CdCl2·2.5H2O>ZnSO4·7H2O>Cu(NO3)2·3H2O>Fe(NO3)3·3H2O>Na2SeO3>CoSO4·5H2O>Ni(NO3)2·6H2O>Cr(NO3)3·3H2O≈MnCl2·9H2O.为了研究重金属混合物的毒性规律,设计了4组等效应浓度(EC50、EC15、EC10和EC5)比混合物,测试了其混合物毒性,并应用剂量加和(DA)、独立作用(IA)原理及经典联合毒性评价方法进行了分析.DA与IA分析表明,所研究的4种混合物的毒性具有拮抗特征,而毒性单位法(TU)和混合指数法(MTI)的评价结果均为部分相加作用,相加指数法(AI)的评价结果则为拮抗作用.所选评价方法不同,混合物毒性评价结果可能也不同.     

农田土壤硝化-反硝化作用与N_2O的排放

在北京潮土上研究了冬小麦夏玉米轮作体系下土壤硝化反硝化作用以及N2O排放情况。结果表明,小麦生育期土壤温度及含水量较低,无论是反硝化损失氮量还是土壤的N2O生成排放量均不高。土壤的N2O生成排放量与反硝化氮量相当或低于反硝化氮量。玉米生育期土壤温度升高以及孔隙含水量有较大的改善,反硝化损失氮量、N2O生成排放量有明显上升。通常情况下土壤反硝化损失氮量与N2O排放氮量基本处于同一水平。在玉米十叶期追肥后的较短时间内,N2O总排放量明显高于反硝化损失氮量,说明至少在这一阶段中,硝化作用在北方旱地土壤N2O的排放中发挥了主要作用。在评价北方旱地农田土壤氮素硝化反硝化损失中,硝化作用的氮素损失是不可忽视的重要方面。     

H2O2—Fe^2＋法处理3—羟基—2—萘甲酸生产废水

采用H2O2-Fe^2 处理3-羟基-2-萘甲酸（简称2，3酸）生产废水，在pH为2.8-2.9(原液），[FeSO4.7H2O]为0.5kg/t废水，[H2O2]为5L/t废水，t为20min，TY国60℃-80℃时，COD去除率可达94%左右。