SnWO_4可见光催化降解甲基橙研究

采用溶剂热法合成了可见光催化剂SnWO4,以甲基橙溶液为目标污染物,研究了催化剂的用量、溶液的初始浓度、盐效应等因素对光催化降解效果的影响.结果表明,甲基橙溶液初始浓度为20 mg.L-1、催化剂的最佳投加量为1.5 g.L-1,SnWO4的催化活性最好,光照反应90 min对目标污染物的去除率可达99.37%;溶液中...     

模拟日光-非均相Fenton光催化降解喹啉

以铝-分子筛(Al-MCM-41)为载体,采用加热回流法制备一种非均相芬顿催化剂还原氧化石墨烯-羟基铁/Al-MCM-41(r GO-Fe OOH/Al-MCM-41).以喹啉模拟有机废水,考察该催化剂在不同氧化体系、不同H_2O_2投加量、不同催化剂投加量和不同水质因素(喹啉初始浓度和p H值)条件下对喹啉降解效能的影响,同时考察了催化剂的重复使用性.结果表明,喹啉的光芬顿降解过程符合准一级反应动力学,降解过程中溶液中的NO-3浓度先升高后下降,表明喹啉的吡啶环被打开.对比芬顿反应,模拟日光芬顿反应中光的引入促进羟基自由基的产生,使得喹啉去除率由45%提高到了99%;喹啉降解速率随着催化剂和H_2O_2投加量的增加而升高,但投加量过多会消耗·OH自由基从而抑制喹啉降解,在光芬顿体系中,该催化剂在p H=3.6—9.6的范围内都表现出了很高的活性;当喹啉初始浓度为20 mg·L~(-1),催化剂投加量为0.5 g·L~(-1),H_2O_2投加量为20 mmol·L~(-1),p H=6.3时,该催化剂对喹啉有很好的矿化效果(TOC去除率为3%).催化剂重复使用性能稳定,重复使用5次喹啉去除率仍高达99%,但TOC去除率略有降低,铁溶出率为0.48%以下.     

高锰酸钾预氧化并复合高岭土与聚合氯化铝(PAC)絮凝去除水中颤藻

采用高锰酸钾预氧化复合高岭士与聚合氯化铝(PAC)混凝,对去除水中颤藻进行了研究.通过正交试验得出了在试验水质条件下,颤藻去除最佳条件为:高锰酸钾投加量为0.5mg·l~(-1),预氧化时间为15min,PAc投加量为2.5mg·l~(-1),粒径为160目的高岭土投加量为50mg·l~(-1).在此条件下,高锰酸钾可氧化颤藻失活但并没有破坏藻细胞壁,防止了藻毒素的释放.预氧化产生的水合二氧化锰作为凝结核促进了絮体的形成,并使之更加密实、易沉降,且沉降后藻絮体不再上浮,提高了处理后的水质.     

高铁酸钾氧化降解硝基苯水溶液

采用高铁酸钾氧化降解硝基苯水溶液,研究表明,反应时间、pH值、高铁酸钾投加量、硝基苯水溶液浓度4个因素都会对硝基苯的降解效果产生影响.硝基苯水溶液浓度为55mg·l~(-1)时,初始pH=7-9,高铁酸钾投加量n_(k_2FeO_4):n_(C_6H_5NO_2)10:1,反应时间30min为最优反应条件,硝基苯去除率达到85%左右,COD_(Cr)去除率达到55%左右.通过对反应产物的分析,推测硝基苯首先被高铁酸钾氧化为对硝基苯酚,再进一步被氧化开环生成终产物.     

新型多金属氧酸盐K_7BiW_(11)O_(39)Sn·11H_2O制备及光催化降解模拟染料废水

本文采用水热合成法首次制备了一种新型多金属氧酸盐,采用扫描电镜(SEM)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR),电感耦合等离子体发射光谱(ICP)等技术对其进行了表征,结果表明,所制备的化合物具有Keggin结构,为非晶体化合物,其分子式为K_7BiW_(11)O_(39)Sn·11H_2O(BiW_(11)Sn).以酸性红299(AR299)为目标降解污染物,研究了自然日光辐照下BiW_(11)Sn均相光催化AR299水溶液脱色降解活性.结果表明,BiW_(11)Sn能有效的光催化AR299脱色降解.AR299溶液的初使pH值、初始浓度、催化剂投加量、光解时间对AR299光催化降解效果均有影响.20 mL,4 mg·L~(-1),初始pH值为5.4的AR299水溶液(溶液中BiW_(11)Sn浓度为0.5 g·L~(-1)),阳光下辐照3 h,其脱色率达到93.1%;其光催化降解反应遵循LangmuirHinshelwood准一级动力学方程;超氧负离子自由基为光催化降解过程中的重要活性物种.     

新型纳米CeO2催化类Fenton降解盐酸四环素

本研究分别以NaOH和NH_3·H_2O为矿化剂,Ce(NO_3)_3·6H_2O为铈源,采用水热法成功制备两种新型纳米二氧化铈材料(CeO_2-Na与CeO_2-N).XRD、FESEM、Raman和EPR等表征手段以及非均相类Fenton降解盐酸四环素(TCH)性能分析结果表明,与CeO_2-N相比,纳米CeO_2-Na催化剂具有更大的比表面积和更高的表面氧空位浓度,其对TCH的催化性能也优于CeO_2-N.在TCH初始浓度为100 mg·L~(-1),催化剂投加量为0.7 g·L~(-1)和H_2O_2投加量为10 mmol·L~(-1)的条件下,CeO_2-Na/H_2O_2/TCH体系对TCH的去除率达86%,通过简单的热处理可以恢复催化剂的催化活性.TCH的降解机理研究表明,该非均相催化体系中起主要作用的是O~-_2·自由基.本研究为纳米氧化铈催化剂的制备及其非均相类Fenton的应用提供一定的技术和理论参考.     

纳米零价铁去除垃圾渗滤液中铬(Ⅵ)的性能及机理研究

利用柠檬酸处理后的纳米零价铁(NZVI)对铬(Cr(Ⅵ))的去除进行了研究.NZVI对Cr(Ⅵ)的去除率受Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、反应温度和NZVI的浓度等因素影响,在Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg·1-1、pH=5.0、NZVI投加量为1.0g·1-1和20℃条件下,Cr(Ⅵ)去处率达到了100%.腐殖酸(HA)与Cr(Ⅵ)可以形成稳定的HA-Cr螯合物,这种螯合物减少了溶液中有效的Cr(Ⅵ)浓度;同时,HA与NZVI的反应减少了NZVI的有效活性位点,HA的存在对NZVI去除Cr(Ⅵ)有竞争抑制的作用.     

CdS-TiO2复合光催化剂可见光下降解黄连素

采用沉积法制备CdS-TiO2复合光催化剂,利用UV-Vis DRS、XRD等方法对其进行表征,并在可见光下对黄连素废水进行处理,考察了催化剂投加量、黄连素初始浓度、黄连素初始pH值对黄连素去除率的影响.研究结果表明,在常温下制备的CdS-TiO2复合光催化剂,对可见光有较好的响应能力;在催化剂投加量1.5 g.L-1,黄连素初始浓度80 mg.L-1的条件下,催化剂对黄连素的去除效果显著,可达80%以上.pH对反应的影响不大.该催化剂循环使用3次仍具有较高的光催化活性与化学稳定性.     

ZnFe/BC活化过硫酸盐降解金橙Ⅱ

为了研究ZnFe/BC在常温下活化过硫酸盐(PS)产生硫酸根自由基(SO_4~(·-))降解酸性偶氮染料金橙Ⅱ(AOⅡ)的效能,采用水热合成法制备了ZnFe/BC催化剂,并用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能谱分析(SEM-EDS)对其形貌与负载成分进行了表征,结果显示生物炭上负载的球状颗粒物为ZnFe_2O_4和Fe_3O_4.考察了ZnFe/BC投加量、PS投加量、AOⅡ初始浓度以及初始pH对ZnFe/BC/PS体系降解AOⅡ效果的影响.结果显示,ZnFe/BC和PS投量的增加对AOⅡ的去除率均有提升效果,而随着AOⅡ初始浓度的增加,金橙Ⅱ的去除率逐渐降低,在初始pH值在3—10范围内,ZnFe/BC对PS均有较高的催化活性.ZnFe/BC催化剂投加量为0.5 g·L~(-1),PS投加量为5 mmol·L~(-1),溶液pH为初始值为6,反应90 min后,50 mg·L~(-1)金橙Ⅱ的脱色率可达到93.7%,而且其降解速率符合拟一级反应动力学.延长反应时间至180 min,TOC去除率达到39.7%.通过对催化剂ZnFe/BC稳定性研究,发现经4次连续循环使用后,金橙Ⅱ脱色率仍然可保持在85%以上,说明该催化剂具有良好的循环使用性能.通过投加对苯醌、乙醇和叔丁醇等3种不同种类的猝灭剂,证实了ZnFe/BC/PS体系中具有SO_4~(·-)、·OH和O_2~(·-)活性物种.发芽实验证明,在反应时间为180 min内,金橙Ⅱ降解出水对小麦发芽的抑制率随反应时间的进行而先升高而逐渐降低,最后基本无抑制.     

高铁酸钾降解嗅味物质异佛尔酮的效能及机理

采用高铁酸钾降解水中典型嗅味物质异佛尔酮(IPO),考察了高铁酸钾投加量、溶液初始pH、IPO浓度、温度和反应时间等因素对IPO降解率的影响.采用响应面法进行多因素实验设计,利用二次多项式和逐步回归法拟合了IPO降解率、Fe~(2+)、Fe~(3+)与降解条件之间的关系,对降解条件进行了优化.采用GC-MS分析IPO的降解产物,探讨了IPO的降解机理.结果表明,高铁酸钾可以在1 min内迅速降解IPO. IPO降解率与高铁酸钾投加量正相关,与溶液初始pH负相关.在IPO初始浓度为6.0 mg·L~(-1)、溶液初始pH值为4.0、高铁酸钾投加量为0.9 g·L~(-1)、反应时间为5 min时,IPO降解率可达100%. Mn~(2+)、Mg~(2+)、NH~+_4和HCO~-_3等共存离子会抑制高铁酸钾对IPO的降解.高铁酸钾对IPO的氧化降解作用大于吸附、混凝的去除作用. GC-MS检测到的降解产物有4-羟基-4-甲基-2-戊酮、5-异丙基-5-甲基二氢-2(3H)-呋喃酮和4-甲基-4-戊烯-2-酮等物质,推测高铁酸钾对IPO的降解途径主要是氧化、加氢和脱碳等.     

EDTA对微电解体系降解对硝基酚的影响

考察了EDTA对微电解体系降解对硝基酚的影响及作用机制,结果表明,EDTA能够提高微电解处理对硝基酚的效果;单因素试验法确定了微电解/EDTA体系处理1000mg·l~(-1)对硝基酚的最佳条件:铁屑量120g·l~(-1),碳量20g·l~(-1),pH值为3,EDTA浓度1mmol·l~(-1).在此条件反应60min,对硝基酚去除率为89.7%,而常规微电解在最佳条件下对硝基酚的去除率仅为53.8%.值得关注的是EDTA不仅提高了对硝基酚的去除率,而且拓宽了微电解体系对pH值的适应范围,在中性条件下微电解/EDTA体系对硝基酚的去除率达到了63.5%,而相同条件下传统微电解法仅为19.5%.同时,通过对降解产物的鉴定,分析了对硝基酚在微电解/EDTA体系的降解途径.     

序批式膜反应器处理高氨氮渗滤液同步硝化反硝化特性

应用序批式生物膜反应器(SBBR)处理实际垃圾渗滤液,在DO浓度分别为0.45mg.l-1和1.19mg.l-1条件下,研究了系统的有机物,氨氮和总氮去除特性以及游离氨(FA),DO对系统同步硝化反硝化(SND)类型的影响.250d试验研究表明:SBRR系统能够稳定高效地同步去除渗滤液内高浓度有机物和高浓度氨氮.在初始COD浓度为122—2385 mg.l-1的情况下,出水COD浓度为23—929 mg.l-1,有机物最大去除速率25.6 kgCOD.m-2载体.d-1.在初始NH4+-N浓度为40—396.5 mg.l-1的情况下,出水NH4+-N浓度为0—41.2 mg.l-1,最大硝化速率2.87 kgN.m-2载体.d-1.SBBR系统内发生了明显的同步硝化反硝化(SND)现象,TN平均去除率分别为73.8%(DO=0.45 mg.l-1)和30%(DO=1.19 mg.l-1)左右.当FA浓度在1.5—11.6 mg.l-1范围内时,系统中共存硝酸型SND和亚硝酸性SND.当FA从18.6 mg.l-1增加到56 mg.l-1,系统中形成稳定的亚硝酸SND.因此,FA是影响系统SND类型的主要因素,DO可促进亚硝酸性SND向硝酸型SND转化.     

镧掺杂纳米材料合成及其高氟选择性吸附特性

采用共沉淀法制备了镧渗杂的纳米镁铝层状双氢氧化物材料(LDHs),获得了一类对氟具有选择性的新型吸附材料.实验表征了LDH、其焙烧产物(LDOs)以及吸附氟后的材料(F-LDHs)的微观形态、体相组成等性质的变化,通过批处理试验和吸附柱试验对其工艺特性及影响因素进行了深入分析.实验结果表明,材料经600℃焙烧10min,在含200mg·l~(-1)SO_4~(2-),氟浓度为10mg·l~(-1)的配水中投加0.1g LDOs吸附240min,最高除氟率可达93.53%;在含200mg·l~(-1)SO_4~(2-)的氟溶液中,镁铝铜LDOs吸附氟的容量高于镁铝LDOs;吸附柱实验中,14h时出水氟含量小于国家标准(1 mg·l~(-1));共存阴离子对材料的除氟干扰强度排序为:Co_3~(2-)>PO_4~(3-)>NO_3~->Cl~-.材料吸附氟后可用0.5mg·l~(-1)的Na_2CO_3洗脱,并经600℃焙烧10min再生,再生4次后选择性除氟效果稳定.     

类固醇类内分泌干扰物羟基衍生化条件的优化

以N-甲基-N-三甲基硅基三氟乙酰胺(MSTFA)为衍生化试剂,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)系统研究了4种类固醇类内分泌干扰物雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、雌三醇(E3)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)的羟基衍生化,主要考察了MSTFA用量、衍生化温度、衍生化时间对类固醇类内分泌干扰物衍生化效果的影响以及衍生化产物的稳定性、标准曲线、仪器检出限等.结果表明:100μl浓度为0.01μg.μl-1的标准混合溶液,MSTFA的最佳用量为20μl;最佳衍生化条件为70℃下反应30min;衍生化产物的稳定性较好,在-20℃下放置48h,相对响应因子(RRF)基本没有降低;在优化的实验条件下,各待测物具有良好的线性相关性,E1和E2的仪器检出限为0.1pg.μl-1,EE2和E3的仪器检出限为1pg.μl-1.     

微生物絮凝剂絮凝条件的响应曲面法优化

筛选出一株絮凝剂产生菌TF10,鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium).以高岭土悬浊液为絮凝对象,研究了pH值、絮凝剂用量和不同阳离子对TF10产生的絮凝剂P-TF10絮凝效率的影响.结果表明,P-TF10在偏酸和微碱范围内活性较高;絮凝剂存在最佳用量,不足或过高会导致絮凝率下降;Ca2+和Al3+对絮凝的促进作用明显,而Mg2+和Na+对絮凝无作用.应用响应曲面法对P-TF10的絮凝条件进行了优化,得到最佳条件为:pH=4.7,CaCl2浓度为7.0mmol.l-1,P-TF10的用量为34.6 mg.l-1,该条件下絮凝率可达(95.5±1.0)%.     

假单胞茵胞内酶粗提液对藻毒素MCLR的降解

对比研究了假单胞菌M-6及其细胞内外提取液对微囊藻毒素-LR(MCLR)的降解效率.结果表明,细胞外提取液对藻毒素没有降解作用,胞内酶粗提液能在24h内降解MCLR,日均MCLR降解率是纯菌株M-6的4.7倍.进而研究了酶蛋白浓度、底物MCLR浓度、pH值及环境温度对胞内酶粗提液降解藻毒素效率的影响.当MCLR浓度为15.0mg·l~(-1)时,MCLR适宜的酶促降解反应条件为:酶蛋白浓度280mg·l~(-1),温度为30℃,反应pH值为7.0.MCLR液相色谱结构变化图表明,至少有3种酶参与了胞内酶粗提液降解MCLR的分子过程.     

水中痕量亚当氏剂和二苯胺的固相微萃取方法研究

研究了固相微萃取(SPME)-高效液相色谱(HPLC)测定水样中痕量亚当氏剂和二苯胺的分析方法.对SPME的条件如萃取纤维、萃取时间、萃取温度、离子强度、解吸方式、解吸溶剂、解吸时间进行了优化,并用于地下水等实际水样的分析.SPME优化的条件为:选用60μmPDMS/DVB萃取纤维在室温25℃下直接萃取60min,磁力搅拌速度为1100r.min-1,然后萃取纤维在解吸室内静态解吸9min后进行HPLC分析.液相色谱分离条件为ZORBAXSBC18柱(4.6mmi.d.×250mm,5.0μm),流动相为甲醇-水(70:30,V/V),流速为1.0ml.min-1,二极管阵列检测器波长为280nm.方法线性范围为0.005mg.l-1—0.5mg.l-1(R>0.99),两种物质的检出限(S/N=3)分别为0.003mg.l-1和0.002mg.l-1.加标回收率分别在89.6%—100.4%和97.5%—100.1%(n=5)之间,相对平均标准偏差(RSD)分别在4.5%—6.2%和3.8%—6.7%之间.该方法快速、简便,无需使用有机溶剂,适于水样中痕量物质的分析.     

成都市冬季辐射雾生消过程的无机阴离子变化

分别在成都市市区和郊区采集冬季辐射雾雾水样品,pH值范围在4.58—6.39之间,平均值为5.57.离子色谱分析其无机阴离子(SO42-,NO3-,Cl-)浓度水平.结果显示,雾水中的阴离子以SO42-浓度最高(3.11mg.l-1),NO3-(0.20mg.l-1)和Cl-(0.25mg.l-1)相对较低;雾生消过程中市区和郊区雾水样品阴离子的变化规律及分布特征有显著差异.雾水中的阴离子浓度普遍低于此期间的降水.     

辽宁省西部和沈阳地区河水及地下水中溴的分布与污染特征

利用HPLC-ICP-MS方法分析辽宁省西部河水及其沿岸地下水中溴化物、溴酸盐的含量,调查了溴化物、溴酸盐的污染现状.结果表明,大凌河和小凌河河水中总溴浓度范围20.5-364μg·l~(-1),和总氯浓度呈良好相关关系,由回归方程得到的Br/Cl比值分别为2.91和0.83μg·mg~(-1).大凌河该比值在雨水的范围之内,而小凌河该比值则町能受到岩盐溶解的部分影响.大凌河和小凌河河水中溴与氯浓度的相关性与自然界观察到的天然比值范围足相符合的,表明河水未受到溴的污染.细河河水和地下水总溴浓度范围26.6-4070μg·l~(-1),平均浓度1584μg·l~(-1),Br/Cl比值范围2.73-25.2 μg·mg~(-1).细河河水和地下水中的溴浓度明显高于浑河、蒲河和沈抚灌渠,平均Br/Cl比值高达12μg·mg~(-1),远非降水来源所能解释.细河浅层地下水中溴酸盐被检出的浓度存在两处超标情况,分别为31和15μg·l~(-1).浅层地下水中高溴离子浓度和具有强烈毒理效应的溴酸盐的存在对该地区生态系统和人类健康具有潜在负面影响.