北京市区公路旁尘土中铂族元素的化学形态

用ICP-MS 法检测北京市区公路旁尘土中铂、铑和钯各种形态的含量及总含量.结果表明,北京市区采样点公路旁土壤中铂,铑和钯的总量分别为154.23 ng·g-1,62.77 ng·g-1和 77.97 ng·g-1,其中非残留态的百分比含量为铑(37.82%) ＞钯(27.45%) ＞铂(26.87%);在自然条件作用下可进入地下水和可被植物吸收部分的百分比为铑(29.14%)＞钯(23.87%)＞＞铂(7.92%).     

甲醇和甲苯蒸汽在锰(Ⅱ)催化剂上燃烧的动力学研究

本文研究了甲醇和甲苯蒸汽在锰(Ⅱ)催化剂上燃烧的动力学规律。确定了甲醇—锰(Ⅱ)及甲苯—锰(Ⅱ)两个催化反应体系分别对甲醇及甲苯的反应级数,测定了反应的活化能和频率因子,建立了反应的动力学方程式。进一步了解了锰(Ⅱ)催化剂治理甲醇废气的催化燃烧性能,为应用锰(Ⅱ)催化剂治理甲醇废气的催化燃烧装置的设计提供了动力学数据。     

金汞膜电极-流动电解池1.5次微分电分析法对超痕量铬的测定

本文以铬(Ⅵ)-乙二胺-亚硝酸盐催化体系为例,首次将1.5次微分电分析法应用于金汞膜电极-流动电解池的催化波研究。利用铬电活性络合物在金汞膜电极上的吸附富集效应提高了催化波的灵敏度,从而可进行超痕量铬的分析。方法简便,宜于连续分析天然水样。     

在钴(Ⅱ)-硫氰酸盐-抗坏血酸介质中砷的极谱催化波

本文介绍了采用汞膜电极-流动电池极谱法研究碑催化波。在硫氰酸盐溶液中,当有二价钴盐存在时,得出灵敏的砷催化氢波,抗环血酸有抑制钴波和稳定氢波的作用,最适宜的支持电解质为0.1M KCNS-1.5×10~(-4)M Co(Ⅱ)-0.6％抗环血酸,砷的测定范围为1×10~(-8)—1×10~(-6)克/毫升,研究了催化波的反应机理,并应用于水质分析中。     

紫外强化湿式催化过氧化氢氧化降解活性艳红X-3B的实验及机理分析

比较湿式催化过氧化氢氧化(CWPO)和光催化联合湿式催化过氧化氢氧化(UV-CWPO)对活性艳红X-3B的处理效果,结果发现后者具有较大的优势,反应150 min后,染料脱色率分别为84.10%和99.28%.动力学实验表明,两者均符合一级反应动力学方程,且相同反应温度下,UV-CWPO工艺表观动力学系数为CWPO工艺的1.64—2.75倍;两者表观活化能Ea分别为40.24 kJ·mol-1和32.79 kJ·mol-1,UV-CWPO工艺具有更低的反应活化能,意味着该工艺下染料分子更容易氧化为各种中间体,进而引起染料脱色.比较CWPO工艺和UV-CWPO工艺反应机理,发现两者在链的引发期不同,并通过叔丁醇作为羟基自由基捕获剂证实前者羟基自由基(·OH)产生量较后者更少.利用GC-MS检测分析CWPO工艺和UV-CWPO工艺降解活性艳红X-3B过程中产生的中间产物,结果表明两者产生了相同的中间产物,但是前者产生量明显更少,这说明UVCWPO工艺对活性艳红X-3B降解更充分.     

Fe(Ⅲ)-Salen功能化纳米Fe_3O_4复合材料的合成及其对三氯苯的催化降解性能

采用溶剂热制备了氨基功能化纳米Fe_3O_4磁性复合材料(NH2-nFe_3O_4),并进一步通过缩合、配位等反应得到Fe(Ⅲ)-Salen功能化纳米Fe_3O_4复合材料(nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen).通过元素分析(EA)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对其进行了组成、结构、形貌、磁性等表征.结果表明,nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen平均粒径为约200 nm,饱和磁化强度为24.8 emu·g-1.催化剂为nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen,研究了其在可见光/H_2O_2类Fenton体系催化降解水中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的性能.研究发现,当nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen用量≥0.8 g·L~(-1),溶液pH值为4.0—7.0,H_2O_2浓度为8.16—40.8 mmol·L~(-1)时,nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen/H_2O_2/可见光体系可以实现对浓度50.0 mg·L~(-1)(253.2 mg·L~(-1))的TCP溶液在5 min内近100%降解,较普通Fenton反应体系有更宽的pH适用范围.循环使用5次后,该催化体系对TCP的降解率仍能保持95%以上,nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen是有优异潜力的水中TCP绿色催化剂.     

电催化同步降解水中硝酸盐氮和有机氯化物的研究

在利用电化学反应器单独脱硝脱卤的电催化实验基础上,对电化学催化方法同步脱硝脱卤进行研究.试验采用化学沉积法负载钯-铜合金(4∶ 1)的多孔钛板作为电解反应器阴极,电解硝酸盐氮(NO-3-N)和五氯酚(PCP)的混合溶液.结果表明: PCP的脱卤效果与单独脱卤时相似,但PCP的存在对NO-3-N的还原脱除有明显影响.PCP在钯原子上的竞争性吸附抑制了NO-3-N还原反应的中间产物NO-2-N继续还原,导致在反应初期出现NO-2-N的积累;随着PCP的充分还原,前期积累的副产物NO-2-N可以逐渐被降解.分批试验和推流试验结果表明,利用多孔钛板负载的钯-铜二元合金电极,选择合适的反应参数,可有效地脱除水中的硝酸盐氮和卤代有机物.     

改性海绵铁降解四溴双酚A的特性及机理

在超声条件下通过置换反应制备钯海绵铁(Pd0-s-Fe0)双金属颗粒,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)进行表征.Pd0-s-Fe0催化还原降解溶液中的四溴双酚A(TBBPA)的实验结果表明,Pd0-s-Fe0较s-Fe0(海绵铁)催化活性高,在p H值为6.7,100 m L初始浓度为15 mg·L~(-1)溶液投加5 g负载0.07%钯的改性海绵铁的条件下,反应120 min后TBBPA的去除率达到91.5%,且Pd0-s-Fe0降解TBBPA符合一级动力学规律.经高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱(LC-TOF-MS)分析鉴定降解产物,明确TBBPA的还原降解途径为TBBPA被脱去1—4个溴生成三溴双酚A、二溴双酚A、一溴双酚A、双酚A.     

热处理富钙海泡石对水体中砷的吸附特征

以富钙海泡石为研究对象,利用简单易行的热处理方法改性,并用X-射线荧光光谱仪(XRF)、X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM-EDS)对原状和热处理富钙海泡石进行成分和结构分析,研究改性材料对As3+和As5+的吸附特征和影响因素。结果表明,热处理改性显著增加了富钙海泡石对砷的吸附性能,当pH值为7时,对As3+和As5+的最大理论吸附量分别为25.61和30.30 mg·g-1,且吸附等温式符合Langmuir模型;利用吸附动力学方程拟合发现,改性富钙海泡石对As3+动力学吸附符合准二级动力学模型,而对As5+的吸附符合准一级动力学模型和准二级动力学模型。材料粒径对热处理富钙海泡石吸附砷影响较小,当pH值为6~11时,热处理富钙海泡石对砷的吸附影响很小;共存阴离子中PO43-对砷吸附量的影响最大。该研究表明成本较低的热处理富钙海泡石可有效去除废水中的砷。     

空气整段间隔流动注射-催化动力学光度法测定天然水中痕量钒

应用空气整段间隔流动注射法与改进的钒-溴酸钾-没食子酸催化动力学反应体系相结合,建立了测定天然水体中痕量钒的催化动力学光度FIA法。通过使用一个自制的进样阀,使样品带在反应管道中的留存时间得到延长,加热允许温度得到提高。在温度80℃,反应留存时间4.75min条件下,可测定0—10ppb的钒,检出限达0.1ppb。测定2ppb钒样品时,RSD为2.7％(n=10),测定频率达90次/h,方法的平均回收率在80—109％之间。     

石墨烯-单壁碳纳米管修饰分子印迹传感器测定黑茶中槲皮素

本文以石墨烯(GR)和单壁碳纳米管(SWNTs)为修饰剂,研究其对金电极的增敏效果.并以邻氨基酚为功能单体,槲皮素为模板分子,于金电极表面通过电聚合制备对槲皮素具有特定选择性的分子印迹膜(MIP).采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了分子印迹膜的形成过程、结构、印迹效果和电化学性能.并用与槲皮素结构相似的化合物芦丁进行干扰实验,结果表明,该印迹膜对槲皮素有较好的选择性.优化了测定槲皮素的条件,绘制了槲皮素的工作曲线,该传感器对槲皮素浓度的线性响应范围3.00×10-7—1.92×10-5mol·L~(-1),线性方程为:I(μA)=~(-1)1.8505+2.6893lgc(mol·L~(-1)),(R=0.9935),检出限为1.00×10-7mol·L~(-1).5次重复测定结果的相对标准偏差为6.8%,放置10 d后,响应值为最初的92.5%,该传感器具有良好的重复性和稳定性.对黑茶样品中的槲皮素含量进行了测定,回收率在97.8%—104.0%之间,结果较为满意.     

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.     

甲醇燃料汽车排气催化净化研究——催化剂的制备和活性评价

本文研究了以堇青石蜂窝体为载体、贵金属Pd为活性组分的催化剂制备方法,以及该催化剂体系用于净化甲醇汽车(M100)排气的可能性。实验室和台架试验的结果表明,含活性氧化铝涂层的堇青石蜂窝体为载体的Pd催化剂体系(Pd0.75～1.4克/升),具有良好的活性和热稳定性,经1000℃焙烧后活性不下降,排气起燃温度是129—137℃;在空速4—13×10~4小时~(-1)、甲醇浓度4—10万ppm,甲醛50—530ppm及未加二次空气条件下,甲醇净化率～99％,甲醛净化率不稳定。涂层料中加入稀土氧化物有助于改善催化剂的热稳定性,台架试验结果还表明,排气中O_2含量少,不足以把甲醇和CO完全氧化成CO_2。因此,为同时获得甲醇、甲醛和一氧化碳的良好净化效果,需要补充二次空气。     

纳米TiO2薄膜光催化降解橡椀栲胶的研究

以Ti(OC4H9)4为原料,溶胶-凝胶法制备纳米TiO2 薄膜,用原子力显微镜(AFM)观察了纳米TiO2薄膜的形貌,X-射线衍射(XRD)考察相同条件下粉体的相结构.研究水中橡椀栲胶的光催化降解行为.结果表明,橡椀栲胶的降解可用Langmuir-Hinshelwood方程来描述,即浓度较高时,栲胶降解液的光催化降解符合零级动力学方程;浓度较低时,栲胶降解液的光催化降解符合一级动力学方程.外加H2O2对橡椀栲胶的光催化降解有极大的促进作用,但这种促进作用会因为光生电子效率的影响而有一个极限值.在远离橡椀栲胶溶液等电点的起始pH值条件下光催化降解效果较好,且在碱性条件下的降解速率高于酸性条件下的降解速率.     

聚拉莫三嗪/铋膜修饰电极的电化学行为及分析应用

研究了拉莫三嗪在玻碳电极上的电化学修饰及其修饰电极的电化学行为.在H2SO4介质中,采用循环伏安法制备了聚拉莫三嗪膜修饰玻碳电极(PLTG/GCE),并对修饰层进行了表征;同时研究了用同位镀铋的方法,制得聚拉莫三嗪/铋膜修饰电极(PLTG/Bi/GCE).实验结果表明,铅在聚拉莫三嗪/铋膜修饰电极上可得到灵敏的阳极溶出峰.在最佳实验条件下,Pb2+浓度与其峰电流在4.8×10-8—1.6×10-6mol.L-1范围内呈良好的线性,线性关系为R=0.9979,检测限为8.1×10-9mol.L-1.应用于实际水样中Pb2+的测定,结果满意.     

槲皮素修饰玻碳电极(Qu/GCE)的制备及铜离子-牛血清白蛋白结合反应机制研究

通过滴涂法制备槲皮素修饰玻碳电极(Qu/GCE,Quercetin/Glassy Carbon Electrode),并对修饰电极进行电化学性能表征;利用槲皮素修饰电极研究了Cu2+离子与牛血清白蛋白(BSA,Bovine Serum Albumin)的结合反应机制.循环伏安法测试结果显示该修饰电极具有准可逆氧化还原反应;将槲皮素修饰电极应用于测试重金属离子-血清白蛋白的结合反应机制,在pH 5.0 HAc-NaAc缓冲溶液体系中,使用槲皮素修饰电极测定Cu2+-BSA相互作用,显示出良好的线性响应关系.根据文献报道结合实验数据,本文建议了结合参数计算理论方程,并利用建议的理论方程计算了Cu2+-BSA的结合常数及结合位点数,相关研究结果可为槲皮素修饰电极研究非共价相互作用提供有益参考.     

Pd/TiO_2催化剂对三氯生的催化加氢脱氯研究

采用沉淀-沉积法制备不同载体的Pd负载型催化剂,采用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)对材料进行表征;并以所得材料为催化剂对三氯生(TCS)的催化加氢脱氯反应进行了研究.结果表明,Pd/TiO_2型催化剂在TCS加氢脱氯反应中具有较好的效果,反应活性随着Pd负载量的提高而增强.当反应物初始浓度为0.016 mmol·L~(-1),pH值为10,催化剂0.36%Pd/TiO_2用量为20mg时,TCS在70 min可以完成脱氯过程.碱性条件下,p H的升高不利于反应的进行.当催化剂用量在15—25 mg时,催化剂质量标化的反应初活性没有明显变化,表明催化反应过程不受传质阻力的影响.当反应物初始浓度在0.009—0.02 mmol·L~(-1)时,反应初活性随浓度的提高显著增加,但进一步增加反应物的浓度时初活性没有明显提高,因此,TCS在Pd/TiO_2催化剂上的脱氯行为符合Langmuir-Hinshelwood模型,表明TCS的加氢脱氯受表面吸附所控制.催化反应的过程中生成多种脱氯中间产物,反应的最终产物为2-羟基二苯醚.     

国内新型柴油机尾气净化催化剂

本文采用挤压成型堇青石蜂窝载体,制成含有铂、钯的催化剂。研究了第二载体活性氧化铝晶形结构、涂载最对载体比表面和催化剂活性的影响;添加稀土元素有利于改进催化剂的耐高温性能。用165型柴油机尾气进行净化试验,说明催化剂对CO和总烃净化效果较好,当空速为36000小时~(-1),在载Pt(2克/升)催化剂上,CO起燃温度180℃,总烃200℃;CO转化率达90％的温度为210℃,总烃为250℃; 250℃下,当空速增加到10万小时~(-1),CO转化率为97％,总烃转化率83％。催化剂的活性与国外同类型催化剂相接近。     

薄层电池分析技术研究——染料中间体的分离和检测

本文用薄层电池-液相色谱电分析仪的新技术,研究了几种染料中间体:对氨基苯磺酸、联苯胺、邻甲联苯胺、对氨基偶氮苯四种含氮化合物的混合体系的连续分离和检测。选择了以甲醇∶0.1N HAc—NaAc(pH4.6)=75∶25(体积比)的溶液为流动相,流速为0.90ml/min的实验条件。结果表明:进样体积为10μl最低检测量为1—2ppb。方法的精密度±0.1。工作曲线线性范围1×10~(-4)M—1×10~(-7)M。整个分离检测在八分半钟即可完成,方法的回收率92—106％。     

甲醇对多氯联苯在低密度聚乙烯膜上解吸动力学的影响

通过分别用纯水和甲醇-水溶液作为预吸附液使单个多氯联苯(PCB-52、PCB-185和PCB-209)分配到低密度聚乙烯膜后,再在纯水中解吸(解吸时间2—110 d),运用交换速率常数和解吸百分比来确定甲醇对目标物解吸动力学的影响.实验结果显示,目标物在两种预吸附方法的交换速率常数没有显著性差异(PCB-52:P=0.96;PCB-185:P=0.19;PCB-209:P=0.46),但负值的交换速率常数暗示:本实验中可能不适合用其来评价甲醇对目标物解吸的影响.而PCB-52在采用纯水与甲醇-水溶液作为预吸附液时所得解吸百分比之间没有显著性差异(P=0.37),但PCB-185和PCB-209的解吸百分比均存在显著性差异(P0.01),故甲醇可能影响PCB-185和PCB-209的解吸动力学.因此,在应用以低密度聚乙烯膜为吸附相的被动采样器,并以行为参考物校正法作为定量依据测定水体中疏水性有机物时,需谨慎使用以甲醇作为助溶剂的预吸附液将强疏水性的行为参考物分配至吸附相.