零价铁用于水中氯代有机物还原脱氯的现状与发展

综述了零价铁作为氯代有机物的发展状况,零价铁、纳米零价铁、含铁双金属体系及固定态双金属体系还原脱氯机理、应用现状、存在问题及其未来发展趋势。     

负载纳米零价铁复合材料去除COCs的研究进展

负载纳米零价铁及其双金属复合材料能高效降解氯代有机物,已成为国内外都颇受关注的研究热点。该文介绍了纳米零价铁在不同负载材料上的负载方法,概述了负载纳米零价铁复合材料降解氯代有机物的研究进展,包括其降解效率、机理及动力学。并讨论了p H等环境因素及零价铁含量、材料老化等内在因素对该吸附与还原脱氯过程所造成的影响。针对当前该领域在材料性能、降解和老化机理方面的不足,提出了研究展望。     

水中氯代有机化合物处理方法及研究进展

对氯代有机物的污染进行汉理水污染控制的重要课题，本文总结了可用水中氯代有机物处理的一些方法的近期研究成果，同时也讨论了生物法，光催化氧化法和双金属还原法的各自特点及应用前景。     

Ni-Fe/泡沫镍催化还原体系脱氯工艺参数的优化及表征

以泡沫镍做载体,采用电沉积法制备出镍/铁/泡沫镍双金属催化还原剂,并对目标污染物氯乙酸进行了脱氯研究,分析了催化还原剂在制备过程中沉积液浓度、电流密度对催化活性的影响,采用扫描电子显微镜对双金属体系表征以观察所制备的催化还原剂的表面形貌,可以观察到采用电沉积制备的Ni/Fe-泡沫镍双金属还原剂在基体泡沫镍上分布均匀、密集、呈针状结构,在一定电流密度下,沉积60 min的情况下无团聚现象。研究表明,本研究所制备的镍-铁/泡沫镍双金属催化还原剂对氯乙酸具有良好的脱氯效果。     

膜载纳米Pd/Fe双金属颗粒脱氯一氯乙酸的研究

通过涂敷法、共混法和化学接枝法制备了PVDF-PAA膜、PVDF·TiO2-PAA膜和PVDF-g-AA膜3种新型载体膜,分别负载纳米钯/铁双金属颗粒后对一氯乙酸进行还原脱氯实验并通过SEM以及红外吸收光谱(FT-IR)对3个体系进行表征。结果发现,与传统的Pd/Fe纳米悬浮颗粒体系相比,膜载纳米双金属颗粒体系的脱氯效率更高,并且PVDF-PAA膜、PVDF·TiO2-PAA膜和PVDF-g-AA膜3种膜负载的纳米钯/铁双金属颗粒在120min内对10mg/L的一氯乙酸的脱氯效率分别是:56.33%、71.01%和75.51%。     

基于ACF-Fe/Ni的还原-氧化耦合体系对四氯化碳的去除

针对氯代烃的去除,铁的双金属纳米材料被证实具有十分广阔的应用前景。然而,大量研究表明基于铁的双金属材料在还原条件下对低氯代烷烃活性不高。因此,该研究基于ACF-Fe/Ni构建还原-氧化耦合体系,系统地探究对四氯化碳(CT)降解及其脱氯产物矿化的效能及机制,并深入地探讨ACF-Fe/Ni剂量、CT初始浓度、H_2O_2的浓度及环境温度对CT去除效率的影响。结果表明,基于ACF-Fe/Ni的还原-氧化耦合体系能够高效地去除CT。在ACF-Fe/Ni投加量为0.50 g/L、溶液初始pH为7.0、6.0 mg/L的CT及20.0 mmol/L的H_2O_2反应条件下,CT及其脱氯产物之间的碳平衡值仅为17.2%,TOC去除率达到18%,相比较单独ACF-Fe/Ni还原体系下CT的矿化度(6%),有了较大的提升。ACF-Fe/Ni投加量的增加能够明显地提升CT的降解效率及其脱氯产物DCM的去除率;H_2O_2浓度最优值为20.0 mmol/L;羟基自由基(·OH)为氧化体系中主要存在的活性自由基,对DCM的降解矿化起到了主导作用。     

碳载铁基双金属活化过硫酸盐降解有机污染物

过硫酸盐高级氧化技术因具有氧化性强、稳定性高、药剂易于运输等特点,被广泛应用于有机污染场地的修复中,在环境治理领域具有广阔的应用前景。通常过硫酸盐需要激活才能有效地去除有机物,碳载铁基双金属材料因碳材料的多孔结构和高比表面积可以提高金属的分散性,而且还可以吸附目标污染物,是一种能够高效活化过硫酸盐降解有机污染物的激活剂。该研究在关注碳载铁基双金属的制备方法的基础上,分析了碳载双金属活化过硫酸盐氧化体系的主要机制,探讨了影响碳载铁基双金属活化过硫酸盐体系降解效率的主要影响因素及碳载铁基双金属材料的稳定性,并进一步展望了碳载铁基双金属活化过硫酸盐体系降解有机污染物的研究方向和发展趋势。     

VB_(12)协同Fe/Cu双金属去除二氯甲烷过程调控与机理

针对地下水中低卤代烷烃的难修复问题,实验制备了Fe/Cu双金属功能性颗粒,研究其对以二氯甲烷为典型污染物的还原去除效能及强化控制方法.结果表明:维生素B_(12)可有效提升Fe/Cu双金属还原能力,其中Fe/Cu-B_(12)系统对二氯甲烷降解的准一级速率常数(0.444h~(-1))远大于Fe/Cu体系(0.018h~(-1))或Fe-B_(12)体系(0.03h~(-1)),证明Cu和B_(12)协同环境可提升零价铁供电子能力.进一步针对Fe/Cu-B_(12)体系开展了过程控制研究,提炼出Cu负载率5%以及pH9.5的弱碱性条件最有利于促成催化还原脱氯反应,并通过还原产物表征结合动力学响应变化对Cu和B_(12)可能的催化协同机理进行了探讨,推测B_(12)先作为活泼电子受体在Cu~0表面将目标有机物脱氯形成中间体物质,而后迅速分解生成B_(12)和加氢还原的卤代物,整个催化过程是在Fe(电子供体)、Cu和B_(12)三者的协同作用下完成的.     

Fe~0催化还原转化水中CCl_4的实验研究

通过在Fe0表面化学沉积Cu、Ag、Pd、Ni构建了Cu/Fe、Ag/Fe、Pd,Fe、Ni/Fe多种双金属催化还原体系.通过序批实验研究了水体中毒性污染物CCl在Fe0以及上述双金属催化Fe0体系中的还原脱氯.结果表明,CCl4在上述5种Fe0还原体系中都能发生快速还原脱氯反应,Cu、Ag、Pd等催化剂的加入能明显提高反应速率.还原脱氯反应服从准一级反应动力学方程,CCl4水溶液在Fe0、Cu/Fe、Ag/Fe、Pd/Fe、Ni/Fe 5种还原体系中的反应速率常数分别为0.039 3、0.092 5、0.158、0.049 6和0.053 3 min-1.使用GC/MS分析了CCl4在各种还原体系中的还原脱氯产物,探讨了水体中CCl4还原脱氯降解的反应途径和可能中间产物.CCL4在不同反应体系中不但反应速率不同而且降解产物也不相同,在Cu/Fe、Ag/Fe体系产物以三氯甲烷、二氯甲烷为主,而在Pd/Fe体系主要为甲烷.逐步氢解是CCl4在Fe0还原体系中发生还原脱氯反应的最主要途径.     

CeO2负载型双金属Pd/Fe催化还原四氯化碳的实验研究

实验采用共沉淀法制得CeO_2负载型双金属Pd/Fe催化剂,并对催化剂的结构特征进行了X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析.使用负载型双金属催化剂对四氯化碳进行还原脱氯研究,探究了温度、溶液初始pH值、催化剂投加量及不同钯载率对四氯化碳脱氯的影响;对比了不同催化剂包括纳米零价铁、纳米钯铁双金属和CeO_2负载型双金属Pd/Fe对四氯化碳的脱氯效果.实验结果表明负载型双金属催化剂在温度为40℃,溶液初始pH为6.5,催化剂投加量为0.4 g·L-1,钯载率为0.5%的条件下,对初始浓度为5 mg·L-1的四氯化碳的去除率高达99.88%.在相同的反应条件下,纳米零价铁和纳米钯铁双金属对四氯化碳的脱氯率分别为58.25%、87.94%.此外,对四氯化碳的脱氯机制进行了探讨.     

零价金属还原技术处理氯代有机物的研究进展

氯代有机化合物是一类常见的环境污染物,由于其水溶解度低,生物反应活性低,用常规的物化及生物处理方法难以将其去除.零价金属还原技术是近几年发展起来的环境污染物治理技术,是很有应用前景的一种非生物降解技术,文章阐述了零价金属还原技术在还原降解氯代有机物方面的应用,包括氯代烷烃、氯代烯烃、氯代芳香族化合物以及有机氯农药等,并提出了该技术存在的一些值得思考的问题,探讨了零价金属还原技术的发展方向.     

TiO_2-Fenton试剂光氧化降解水中氯代有机物的研究

探讨了在光 Fenton体系中引入催化剂TiO2 对几种氯代有机物的光氧化降解效果及其影响因素。试验结果表明 ,TiO2 Fenton试剂复合体系对CH2 ClCOOH的光解脱氯速率显著高于TiO2 和Fenton试剂体系 ,TiO2 对Fenton光氧化反应有较强的催化作用 ;溶液 pH值、铁离子浓度、氯代有机物组成和结构等因素对复合体系的光氧化效果均有明显的影响     

铁炭法处理含氯有机废水的研究

铁炭微电解法被广泛应用于废水处理工程中，具有设备简单，操作方便，运行费用低等优点。以三氯甲烷，氯乙酸目标物质，研究了铁炭法对这2种物质的脱氯效果，脱氯机理，考察了停留时间，pH，浓度对脱氯效果的影响。实验结果表明：铁炭法对三氯甲烷，氯乙酸有明显的脱氯作用；脱氯机理主要是基于零价铁的还原作用。脱氯效果与含氯有机化合物的结构有一定的关系。     

氯代芳香化合物的生物降解性研究进展

对氯代芳香化合物的生物降解进行了系统的综述,内容包括氯代芳香化合物的生物降解性差异,具有降解氯代芳香化合物能力的微生物,氯代芳香化合物的氧化脱氯机理、还原脱氯机理及共代谢作用机制,并对氯代芳香化合物生物降解性尚需进一步研究的方面提出了笔者的观点。     

氯代烃在铜电极上的电还原特性和还原机理

采用循环伏安法,对氯代烃在铜电极表面上的电还原特性进行了研究,评价了它们在铜电极上的电还原反应活性,分析了此类化合物在铜电极上的还原机理,并且讨论了电还原反应活性和此类化合物结构之间的关系.结果表明,氯代烷烃和部分氯代芳烃在铜电极表面有还原电位,能在铜电极表面被直接还原.氯代芳烃不易在铜电极上被直接还原.实验结果为催化铁内电解法提供了理论依据.     

含氯有机物非生物降解方法的最新研究进展

通过介绍目前国际上对含氯有机物的非生物降解方法的最新研究成果,包括零价金属还原、金属组合体系还原脱氯、含铁化合物还原降解、催化加氢还原以及机械化学方法等.分析了每种技术的具体应用和存在的问题以及这些处理方法的发展方向等.     

微生物共代谢在氯代有机物生物降解中的作用

概述了微生物共代谢的生化机制,研究进展以及在氯化有机物生物降解中的作用,提出了微生物共代谢这种尚未被人们透彻了解的生物过程在氯代有机物等难解化合物生物处理中的应用前景。     

京密引水中不同形态天然有机物的卤代活性

用过滤、XAD－8和XAD－4树脂串联吸附等方法将京密引水中的天然有机物定量分离为悬浮固体、憎水有机物、腐殖酸类化合物,XAD－4酸和其它亲水有机物。分别对不同形态有机物进行氯化处理,测定了产物中的挥发性卤代烃。结果表明,京密引水中天然有机物的主要挥发性氯化产物是氯仿,此外还生成一溴、二溴氯甲烷及少量溴仿。溶解态腐殖酸类化合物的悬浮固态和悬浮固态有机物是生成氯仿的最主要母体。亲水有机酸也具有较高的卤代活性,而其它有机成分则表现出相对惰性。     

HRGC/ECNI-LRMS测定大辽河入海口表层沉积物中短链氯化石蜡

联合使用酸化硅胶层析柱和中性氧化铝层析柱净化处理沉积物样品中的短链氯化石蜡(SCCPs),并对净化条件进行优化,在此基础上,建立了沉积物中SCCPs的高分辨气相色谱/电子捕获负离子化-低分辨质谱(HRGC/ECNI-LRMS)分析方法.应用该方法分析研究了大辽河入海口表层沉积物中SCCPs的含量和各同系物组分的分布模式.结果表明,大辽河入海口表层沉积物中SCCPs以C10-SCCPs和C11-SCCPs为主,含量在64.9～407.0 ng/g之间,且随着向海洋方向延伸,SCCPs含量呈现下降趋势.     

固定化微生物技术在难降解有机污染物治理中的研究进展

综述了90年代以来固定化微生物技术用于难降解有机污染物治理中的最新研究进展,这些难降解有机污染物包括:酚类(苯酚、氯代酚、甲酚、硝基酚等),芳香烃类(单环芳烃、多环芳烃、杂环芳烃)及其他化合物(酰胺类、氰、农药、杀虫剂、合成洗涤剂等)。并对固定化技术的应用前景及存在的问题进行了评述。