间接阳极氧化处理活性橙X - GN模拟染料废水的研究

采用间接阳极氧化处理活性染料模拟废水,以自制钛基IrO2电极为阳极,石墨为阴极,NaCl为支持电解质,考察了Ti/IrO2电极间接阳极氧化活性橙X - GN模拟废水的处理效果,研究了pH值、电压、电解时间及NaCl投加量对其降解效果的影响.结果表明,在pH值为3,电压为20V,NaCl投加量为2.5 g/L,室温条件下,电解30 min后该染料的脱色率达到100％,电解60min后COD去除率可达68％.在本试验条件下,染料通过电解产生的Cl2、ClO -、HClO等物质间接氧化降解.为探讨电化学氧化降解活性橙X - GN的过程,对该染料的降解过程进行UV - Vis光谱分析,初步探讨了该染料的降解规律.在电解过程中,染料的发色偶氮共轭体系首先被破坏,染料溶液的颜色逐渐褪去;经偶氮双键形成的共轭体系被破坏的同时,染料结构中的苯环结构、均三嗪结构以及萘环结构也遭到破坏,UV - Vis光谱中各基团的特征吸收峰基本消失;反应60 min后,UV - Vis光谱中已无明显吸收峰,表明该染料降解效果较好.     

催化铁内电解法处理活性艳红X-3B的机理研究

以单偶氮染料活性艳红X-3B作为研究对象,对催化铁内电解方法处理印染废水的脱色及污染物的去除机理进行了研究.结果表明,印染废水脱色及污染物的去除是铁的还原作用、内电解作用及铁离子的吸附混凝作用等一系列过程综合作用的结果,其中内电解还原作用在印染废水的最终降解脱色过程中起到主要作用,铁离子的吸附絮凝作用能有效促进印染废水色度的去除.印染废水脱色及污染物的去除是一个先大量吸跗再进行内电解还原逐步降解的过程.     

固体高分子膜电解法(SPE)处理苯并红紫4B废水的研究

采用固体高分子膜作隔膜,以Pt网上附着的β-PbO2作催化剂,建立了一个高效的催化电解装置(SPE).用此装置处理难降解的苯并红紫4B模拟染料废水,苯并红紫4B的质量浓度为0.1 g/L.结果表明,此法对苯并红紫4B废水的色度和TOC具有良好的去除效果,催化电解过程中产生的原子氢对染料分子中发色键的破坏起决定性作用,当电流密度为0.24 A/era2、电压为3.9 V时,对染料苯并红紫废水,处理120min后,废水的色度明显下降,由处理前的红色变为几乎无色,TOC的去除率为42%,SO42-的生成率为78%.催化电解是染料废水绿色降解的重要途径之一.     

内电解-Fenton法处理染料活性艳红X-3B降解历程的研究

选取具有典型代表性的偶氮染料活性艳红X-3B为研究对象,研究了内电解-Fenton氧化法对其处理过程中该染料的降解历程。通过紫外可见分光光度计、傅立叶变换红外光谱仪、高效液相色谱、离子质谱仪等分析检测仪器对反应过程中间产物的分析,并对各种谱图进行了解析,推断出了染料在内电解-Fenton氧化法处理过程中的降解反应历程。     

开放体系中染料废水真菌脱色影响因素研究

为研究丝状真菌在开放条件下对染料废水的吸附脱色作用,从15株丝状真菌中筛选出1株对活性翠兰KN-G染料废水具有脱色作用的霉菌YE104,经平板点接培养与载片培养及菌落形态观察对该菌株进行了初步鉴定.利用正交试验对该菌株菌丝生长条件及其在开放体系中对染料废水脱色的应用条件分别进行了优化,并比较了该菌株对活性翠兰KN-G、酸性红4B、分散红S5BL、桃红3B和直接耐晒翠兰86等5种高水溶性染料废水的脱色效果.结果表明,菌株YE104为赭色青霉(Penicillium ochraceum),其菌丝体培养的最佳条件为:葡萄糖5 g/L,硫酸铵1 g/L,KH2PO4 1 g/L,MgSO4 0.5 g/L,pH=5.5,120r/min,接种量10％,培养48 h.在此条件下,菌株YE104菌丝生物量可达27.46 g/L.菌株YE104在开放体系中对染料废水脱色的优化条件为:菌丝体接种量3 g/L,染料废水质量浓度100 mg/L,菌丝体不经处理直接投加.在上述条件下,YE104对活性翠兰染料废水的脱色率达98.36％.在开放条件下,霉菌YE104对于印染工业的常用染料废水具有广谱脱色作用.     

微电解-H_2O_2处理印染废水的实验研究

介绍了铁炭微电解-H2O2预处理难降解染料废水的实验研究.采用铁炭微电解法预处理难降解染料废水.当进水pH值为4,铁炭质量比为2∶1,停留时间为30 min时.出水BOD5/COD较原水提高0.24.若在铁屑过滤出水中加入H2O2 8 mL/L,出水BOD5/COD为0.41,比铁炭微电解出水提高0.14,有利于后续采用生化法处理.     

铁阳极电凝聚法处理活性黑KN-B染料废水能耗分析

对铁阳极电凝聚处理活性黑KN-B染料废水过程中影响电能消耗的因素进行了分析.结果表明:电流密度、染料废水初始pH、染料废水温度、染料废水初始浓度和电解质浓度对能耗均有明显影响,并得到能耗与电流密度、染料废水初始浓度、氯化钠电解质浓度之间指数的曲线方程.脱色效率受温度的影响较小,电流效率受电解质浓度以及染料废水初始的pH影响较大;对于质量浓度为50 mg/L的活性黑KN-B染料废水,在电流强度为20.83 A/m2,电解温度为25℃,硫酸钠浓度为0.01 mol/L,pH为7.13的条件下,染料废水脱色率达93%,染料脱色电能消耗为4.14(kW-h)/kg,电流效率为105.29%.     

低频超声/内电解法联用处理酸性红B废水

为了探讨弱酸条件下低频超声/内电解法协同处理酸性红B(Acid Red B.ARB)的可行性,考察了弱酸条件下低频超声、内电解法及低频超声/内电解法联用对ARB模拟废水的处理效果.结果表明,使用低频超声单独处理时,ARB降解缓慢,经10 min辐射后,ARB的去除率不足4.7%;内电解法降解ARB速率较慢.反应10min.ARB的去除率仅为49.9%;低频超声/内电解联合作用对降解ABR有明显的协同效应,反应10 min,ARB的去除率达90.0%以上.反应过程符合一级动力学,在频率为59 kHz,功率分别为175 W和250 W的超声波协同作用下,ARB降解的表观反应速率常数比单独内电解法分别提高了2.72倍和3.38倍.该工艺操作简便、快捷,具有广阔的应用前景.     

Cu/γ-Al2O3的制备及对活性艳红X-3B的脱色性能研究

为实现活性染料X-3B废水在常温常压下高效地脱色,以过渡金属为活性组分、活性氧化铝(γ-Al_2O_3)为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列M/γ-Al_2O_3(M=Cu2+、Fe3+、Zn2+、Mn2+)负载型催化剂,并考察其对活性艳红X-3B模拟染料废水的脱色性能,同时考察了活性组分、焙烧温度、负载量、催化剂投加量、氧化剂用量及pH值等因素对活性艳红X-3B脱色性能的影响规律。结果表明,常温常压下,以Cu2+为活性组分,焙烧温度为350℃、负载量为4%(质量分数)、氧化剂H_2O_2浓度为58 mmol/L、催化剂投加量为1.2 g/L、pH值为5~7、反应50 min时,催化剂对活性艳红X-3B废水的脱色效果最佳,脱色率可达95%以上。平行试验表明,Cu2+的存在可增加载体表面的吸附中心,H_2O_2可分解产生HO·,当两者共存时,活性艳红X-3B在催化剂表面主要发生化学吸附与催化氧化两种反应过程,且染料在Cu/γ-Al_2O_3上发生的吸附作用明显大于H_2O_2分解产生HO·而引发的催化氧化作用。动力学试验表明,活性艳红X-3B反应过程动力学模型与初始质量浓度有关,大于等于200 mg/L时,符合准一级动力学方程。     

US/FeEDTA/H2O2协同降解壬基酚聚氧乙烯醚废水研究

采用US/FeEDTA/H2O2体系协同降解壬基酚聚氧乙烯醚废水.探讨了初始pH值、H2O2质量浓度、FeEDTA质量浓度、超声波功率以及壬基酚聚氧乙烯醚的初始质量浓度对壬基酚聚氧乙烯醚降解效果的影响及FeEDTA/H2O2和超声波之间的协同效应.结果表明,US/FeEDTA/H2O2体系降解壬基酚聚氧乙烯醚废水时产生较强的协同作用,而不是简单的几何叠加.US/FeEDTA/H2O2体系对壬基酚聚氧乙烯醚的去除率比超声波与FeEDTA/H2O2体系的几何叠加的去除率高出约60%.在pH=9、H2O2质量浓度250 kg/L、FeEDTA质量浓度100 mg/L、超声波功率600 W的条件下,对初始质量浓度为100 mg/L的壬基酚聚氧乙烯醚溶液降解2 h,其去除率在99%以上.     

铁碳微电解-微波强化Fenton联合工艺处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液

利用铁碳微电解-微波强化Fenton联合工艺处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液,探讨了微波功率、微波作用时间、H2O2投加量对微电解出水处理效果的影响。同时将铁碳微电解出水COD浓度、微波功率、微波作用时间、H2O2投加量对处理效果的影响建立了正交试验,结果表明:各因素对COD去除率影响的主次关系为:微电解出水COD微波功率H2O2投加量微波作用时间。     

桉树遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料对某尾矿库废水中砷的吸附研究

以制备的桉树遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料(PBGC-Fe/C)为吸附剂,对某尾矿库废水中砷等重金属进行了吸附实验。研究了温度、pH、废水化学组成、吸附剂投加量及粒径等对吸附的影响。结果表明,吸附剂投加量越大、粒径越小,温度为35℃,p H为3左右吸附效果最好。但实际废水组分复杂,存在竞争吸附及化学沉淀等使砷的总去除率随p H的增大而增大。综合考虑,吸附砷的最佳条件组合为废水p H=5,PBGC-Fe/C投加量0.06 g/m L,粒径150μm。此时废水中总砷质量浓度为0.487 mg/L,可达标排放。     

毛竹遗态 Fe2O3／Fe3O4／C 复合材料对水中锑（III）的吸附研究

以毛竹遗态Fe2 O3／Fe3 O4／C复合材料为吸附剂,锑（III ）初始含量、溶液初始pH值、吸附剂投加量以及吸附剂粒径为影响因素开展吸附影响研究。结果表明,随着锑（III ）初始浓度的升高,毛竹遗态Fe2 O3／Fe3 O4／C复合材料对锑（III ）的吸附量逐渐增加;初始溶液pH为7时,对锑（III ）的吸附效果最好,吸附量为4．7821 mg／g;块状吸附剂对水中锑（III ）的去除率和吸附量与粉末状吸附剂吸附效果相当。     

城市土壤重金属污染多元统计及空间评估

为确定徐州市城区土壤重金属的污染情况,对167个城市土壤样品的Mn,Fe,Ni,Cu,Zn,Cd和Pb等7种重金属元素进行多元统计和空间分析。结果表明,7种重金属元素中,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb含量均高于背景值。聚类分析和因子分析显示,研究区域土壤中Pb,Cd,Cu,Zn具有相似来源,Ni,Fe,Mn具有相似来源。Pb,Cd,Cu,Zn,Mn,Ni的块基比在0.25~0.75之间,表明变量具有中等程度的空间相关性,其空间变异性同时受土壤母质和人类活动的影响。研究区域土壤中,Zn,Cd,Pb的空间分布基本一致,同时受到交通运输和工业排放的影响;道路交通污染为研究区域Cu的主要来源。Fe和Ni同时受土壤母质和人类活动的影响,徐州钢铁厂附近区域土壤Fe含量整体偏高,在市中心主要交通干道附近表土中,Fe也表现出一定量的富集,Mn主要来自于土壤母质。     

基于Gaussian的甲烷爆炸微观反应计算分析*

为从微观热力学及动力学角度更深入了解甲烷爆炸微观反应机理,应用Gaussian软件DFT理论,B3LYP-D3(BJ)/6-31+G*水平对利用敏感性分析方法得出的甲烷爆炸反应简化机理中各驻点进行结构优化与频率计算,在M06-2X/def2-tzvpp水平上计算单电能,得到反应物、中间体、过渡态、产物的稳定构型及其参数、热力学数据,并计算得到各反应的焓变、吉布斯自由能变及自由能垒。研究结果表明:甲烷爆炸微观反应机理中基元反应1,9无过渡态,其他反应存在过渡态;基元反应1,4等为反应体系提供热量,保证甲烷氧化反应不断进行,反应1放热最多,焓变为-433.7 kJ·mol-1;关键自由基OH·的生成是反应3 O2+H·→OH·+O·与反应4 O·+H2→OH·+H·相互协同与促进的结果;反应3 O2+H·→OH·+O·为该甲烷爆炸机理的决速步,自由能垒为312.4 kJ·mol-1。研究结论可为深入研究甲烷爆炸微观反应机理和化学抑爆机理提供借鉴。     

仿酶型Fe_3O_4/焦炭非均相降解P-NP研究

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶型Fe_3O_4/焦炭,并将其作为非均相类Fenton催化剂用于对硝基苯酚(P-NP)废水的降解;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对样品进行表征。表征结果表明,Fe_3O_4牢固地负载在焦炭上,并有利于Fe_3O_4的分散及粒径的减小。实验结果表明,催化剂降解P-NP的最佳条件为:催化剂投加量1.2 g/L,[H2O2]=30 mmol/L,p H=3.0,温度30℃,P-NP的去除率达到99%。Fe_3O_4/焦炭结构稳定,可再生使用。     

不同配比安全点火药B/KNO_3的研究

为研究可靠点燃主装药,性能稳定的B/KNO3点火药,对不同配比的B/KNO3进行配制并对其性能进行测试。不同配比B/KNO3在火焰感度、静电火花感度、撞击感度、摩擦感度4项外界刺激中,除了对撞击非常钝感之外,对其他3项外界刺激敏感。在不同比例的药中,以B/KNO3比例为50:50,粘结剂为X的药火焰感度最高,稳定性好;静电火花感度随B/KNO3中B比例提高而降低,摩擦感度随B/KNO3中B比例提高而提高,但当中B比例从40%提高到50%时,这两感度改变不多。分析得出B/KNO3比例为50:50,粘结剂为X的药满足对主装药点火可靠,稳定性好。     

Explosion suppression of porous materials in a pipe-connected spherical vessel

To study the suppression of different porous materials on the explosion of combustible gas, some experiments were implemented. The porous materials were categorized into three kinds, including six subcategories, and the explosion suppression characteristics of the thin iron hoop, one-layer porous materials, two-layer composite porous materials, and three-layer composite porous materials were studied and analyzed. The results show that a rarefaction wave appears in the spherical vessel during the rapid development stage of combustion explosion. Further, the thin iron hoop could enhance the gas explosion intensity. And the explosion intensity suppression effect of the porous materials is obvious, the best effects of one-layer, two-layer and three-layer porous materials are from Fe–Ni 10 mm/40 PPI, Fe–Ni 10 mm/90 PPI + Al₂O₃ 10 mm/30 PPI, and Al₂O₃ 10 mm/50 PPI + Fe–Ni 10 mm/40 PPI + SiC 20 mm/20 PPI, respectively. According to the surface morphology of the porous materials, the anti-sintering ability of the three categories of porous materials follows the order of Al₂O₃ > SiC > Fe–Ni. Besides, the thickness and pore size of the combined porous material was changed, which has a great influence on the explosion pressure and the explosion intensity.     

Fe2+抑控煤中α硫酚结构氧化机理及效果

应用Gaussian 03程序,采用密度泛函方法,在B3LYP/6-31G(d,p)水平下,分析Fe~(2+)抑制煤中α位硫酚结构氧化的效果,从而为阻化剂的配制与优选提供数值依据。首先,根据自然键轨道理论分析煤的特征结构C_(10)H_7SH与过渡金属Fe~(2+)形成配合物的成键本质,并结合分子中的原子理论分析其稳定性;然后,分别计算C_(10)H_7SH结构和[FeSH_8CC_(10)]~(2+)配合物吸附O_2的反应过程,得到反应过程所需活化能,以此活化能为指标,表征Fe~(2+)抑控煤中α位硫酚结构氧化的效果。计算结果表明,Fe~(2+)与C_(10)H_7SH结构中的S原子间形成了配位键,根据电子密度拓扑分析得其键能E_(S-Fe)为-128.56 kJ/mol,C_(10)H_7SH结构吸附O_2的反应过程所需活化能为E_C=62.71 kJ/mol,[FeSH_8C_(10)]~(2+)配合物吸附O_2的反应过程所需活化能与其相比增加了35.60 kJ/mol。研究表明,Fe~(2+)对煤中α位硫酚结构氧化具有明显的控制作用。