模拟太阳光下冰相中壬基酚的光解

本文采用模拟太阳光对比研究了HONO和H2O2体系冰相中壬基酚的降解.考察了模拟太阳光作用下冰相中壬基酚的光转化规律,讨论了壬基酚初始浓度、pH、光照时间对壬基酚去除率的影响.结果表明,初始浓度降低、光照时间延长、pH值升高,壬基酚直接光解时的去除率升高.初始浓度为0.025 mmol·L-1的壬基酚在冰相中直接光解12 h,去除率达36.7%.外加H2O2时,冰相中壬基酚光解受到一定的抑制,且H2O2剂量增加,壬基酚去除率下降.而HONO吸收UV解离出的·OH自由基,促进了冰相中壬基酚的光转化.     

冰晶中双氧水的UV光解

本文采用253.7 nm的紫外灯光解冰晶中的双氧水,研究其光解率随光照时间和温度的变化.以及Cl~-,SO_4~(2-)和CO_3~(2-)对其降解的影响,结果表明,相同条件下三种离子对其影响大小依次为:Cl~->SO_4~(2-)>CO_3~(2-).对比冰晶和水溶液中双氧水的光解,冰晶中双氧水的光解速率低于水溶液中双氧水的光解速率.紫外-可见光谱(UV-vis)分析其光解产物,没有发现新的物质生成.由此可以认为,冰晶中双氧水主要在冰晶笼子中进行反应,少部分在类似液体层(QLL)中降解.     

HNO_3在气相及SiO_2表面的紫外光解反应

利用紫外及红外吸收光谱等分析手段对365 nm光照下HNO3在气相与SiO2表面的光解反应进行了研究.考察了HNO3浓度、光照时间、相对湿度等条件对反应的影响.结果表明:随着HNO3浓度及光照时间的增加,光解产生的NO2和NO浓度均呈指数增加;无水汽情况下,400 Pa的HNO3光解45 min后,产生NO2及NO浓度比气相光解产生的分别高约3及1.7倍.HNO3光解产生的HONO的浓度随相对湿度的增加而呈线性增加,在SiO2颗粒物表面光解产生的NO2浓度随着相对湿度的增加而减少,而NO浓度则随之增大.400 Pa的HNO3光照45 min后,SiO2表面光解产生的HONO浓度是气相光解的3倍、SiO2表面暗反应的约30倍.     

热力学平衡模拟研究Am(Ⅲ)的人体毒性

模拟研究了Am3 在胃液、汗液、组织液、细胞液和尿液中的形态分布及pH值和[Am]对形态分布的影响.结果表明,在胃液中,当[Am]=1×10-7mol·1-1,pH＜2.9时,Am(Ⅲ)主要以水溶性Am3 ,[AmCl]2 和[AmH2PO4]2 形态存在,随pH值的增高,固相AmPO4含量逐渐占据主导地位,而且随[Am]的增加而升高.汗液中,当[Am]=1×10-7mol.1-1时,在pH 4.2-7.5范围内,Am(Ⅲ)主要以各种可溶的形态存在,在pH 6.5,[Am]＜3×10-10mol.1-1或[Am]＞5×10-3mol·1-1时,Am(Ⅲ)主要以Am3 和[AmOH]2 形态存在.组织液中,当[Am]＞1×10-12mol·1-1时,Am(Ⅲ)主要以AmPO4存在,但在组织液中加入EDTA后,Am(Ⅲ)便以可排出体外的[AmEDTA]-形态存在.细胞液中,当pH为7.0时,即使[Am]为4×10-12mol·1-1,Am(Ⅲ)仍主要以固相AmPO4存在,提示Am(Ⅲ)有高的细胞毒性,另外,随pH值降低,固相含量降低,说明肺巨噬细胞摄取的Am(Ⅲ)气溶胶可逐渐释放到人体组织液中.当[Am]=1×10-10mol·1-1,pH＜4.5时,尿液中的Am(Ⅲ)以可溶于水的形态存在,但当pH＞4.5时,则主要以固相AmPO4形式存在,说明可通过降低尿液pH促进肾脏.Am(Ⅲ)排泄.     

大气环境中Br自由基与HONO分子反应机理的理论研究

用非限制性二阶微扰理论研究了大气环境中Br自由基与亚硝酸分子反应的机理.在6-311++G**和6-311G**基组水平上,优化得到了反应途径上反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型;在UMP2/6-311++G**优化的构型基础上,利用CCSD(T)/aug-cc-pVTZ方法得到各驻点的高级单点能量;通过振动分析对过渡态和中间体构型进行了确认.计算结果表明,Br自由基与HONO的反应有4种反应机制,第1种是通过过渡态TSC1-P1和TSC3-P1生成产物P1的直接H提取机制.第2种是Br自由基加成到HONO分子羟基O原子上消去NO的加成-消除机制.第3种是Br自由基进攻HONO分子N原子生成产物P3.第4种是Br自由基对HONO分子末端O的进攻.其中生成产物P1的反应途径R→C3→TSC3-P1→P1是主反应通道,并且反式HONO分子的反应竞争性更强.     

一种气态亚硝酸制备技术的研发

本研究介绍了一种改进的气态亚硝酸(HONO)制备系统.将亚硝酸钠与硫酸的混合溶液保存在冰浴棕色瓶中,用蠕动泵将溶液输入到玻璃螺旋管并从后端输出,载气(高纯氮)带动溶液从螺旋管通过,稳定(变异系数CV1%)且高纯度(氮氧化物NO_x干扰2%)的气态HONO就会持续从溶液中产生.该系统重现性好,实验结果表明HONO浓度和溶液中亚硝酸根离子(NO~-_2)浓度、溶液流速都呈正相关,因此调节蠕动泵转速可快速改变HONO浓度.该技术结构简单,便于操作,非常适用于实验室分析和HONO标定等用途.     

水体中不同形态氮对阿昔洛韦光解的影响

以350 W氙灯为太阳光模拟光源,探讨了水环境中不同形态氮(NO3-、NO_2~-和NH+4)对阿昔洛韦(ACV)光解的影响.结果表明,ACV在不同形态氮离子溶液中的光解符合一级动力学规律,NO_3~-和NO_2~-均促进ACV的光解,NH+4对ACV的光解基本无影响;在NO_3~-、NO_2~-存在下,加入异丙醇作为羟基自由基猝灭剂,显著抑制了ACV的降解,表明NO_3~-、NO_2~-在光照下产生了·OH参与ACV的氧化降解.同时模拟研究了水体处于不同p E值时,水中不同形态氮共存对ACV光解的复合影响.p E值增大,ACV的光解速率先增大后减小;当NO_2~-和NH+4共存时,对ACV的光解主要表现为NO_2~-的影响;当NO_2~-和NO_3~-共存时,两者对ACV的光解存在拮抗作用,说明其对ACV的光解不是简单的叠加.     

原位即时合成ZnAl-LDH法对Zn~(2+)的去除机制

利用水泥基材料铝酸三钙(C3A)水化过程中可形成层状双羟基氢氧化物(LDHs)的特性,研究了C3A对水溶液中Zn2+的去除效果及机制,并探索了pH、温度对Zn2+去除效果的影响.结果表明,室温下,未调节溶液pH时,C3A对废水中Zn2+的最大去除量可达13.7 mmol·g-1;此外,C3A对Zn2+的去除量随反应时间及Zn2+初始浓度的增加而增大,随后去除量不再变化;在pH值为3—7时,C3A对Zn2+的去除量随pH的升高而增加;在25—35℃范围内Zn2+的去除量随温度的升高而增加,在35-55℃范围内Zn2+的去除量随温度的升高反而下降.采用X射线衍射(XRD)、红外(FT-IR)及扫描电镜(SEM)等微观分析手段表明反应固体产物为Zn Al-LDH.结合反应平衡后溶液组分分析表明,原位即时形成的Zn Al-LDH是通过C3A水化过程中形成的Ca Al-LDH与Zn2+发生阳离子交换反应与共沉淀反应协同所致.     

水环境因素对六六六光化学降解的影响

本文探讨了水环境因素对六六六(BHC)光化学降解的影响,水中如存在水合电子(eq)的给体物质,能提高BHC的光解速度,若存在eq受体物质时,光解反应则受到抑制。BHC的光解速度常数K与水环境因素的关系。可用下式表示: K=(K_e C_6H_6Cl_6·K_D(D))/(∑K_e A·(A))(式中A.D分别表示eq的受体和给体)。在中性或弱酸性溶液中,BHC有较大的光解速度常数K,K值不随pH值的变化而变化。但在酸性增强时,K值则随pH值的减少而迅速下降。在通常情况下,水中溶解氧是抑制BHC光解的主要因素,因此水域环境中BHC的光解十分缓慢。     

酸性条件下红壤表面Pb反应动力学的能量特征

用自行设计的动力学装置研究了酸性条件下Pb在红壤表面的反应动力学能量特征.结果表明,酸性条件下,Pb吸附分为快反应和慢反应.用一级动力学方程拟合的Pb最大吸附量,随酸度增加显著下降,随温度升高提前达到平衡.用扩散速率常数计算的活化能(△E*)随酸度的增加而增加,Pb扩散需克服的能障加大;△H值为正,温度升高可促进Pb的扩散;AS值均为负,说明吸附反应使体系有序度增加.原液pH为4.5和5.6时,流出液的pH急剧下降;pH3.8和3.3时流入液比流出液的pH高,是由于土壤的缓冲作用和土壤表面质子化;当溶液中H+超过一定数量后,反应初期的H+消耗是快反应过程.H+对矿物的溶蚀成为速率控制步骤.