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相似文献
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1.
采用共沉淀-浸渍法制备了不同载体结构的Co/Al2O3、Co/MgO(25)-Al2O3(75) (Co/M1A3-Spinel)、Co/MgO(75)-Al2O3(25) (Co/M3A1-Solid)和Co/MgO催化剂,用于CO2氧化乙烷脱氢(ODEC)和乙烷干重整(DRE)反应.XRD、Raman、H2-TPR、XPS表征结果表明,载体结构显著影响催化剂上Co物种的落位、结构和还原性能.Co3+和Co2+在C2H6/CO2反应气氛中可相互转化,促进C2H6和CO2活化;尖晶石结构中的Co物种比固溶体中的Co物种可还原性强,在高温ODEC反应条件下,催化剂表面的Co物种会被还原成Co0,协同Co3+/Co2+导致C—C键和/或CC键断裂,使得反应路径向DRE转变.MgO基固溶体结构中Co物种与载体相互作用更强,在高温ODEC反应中避免了被大量还原为低价态的Co0,ODEC反应可稳定进行.  相似文献   

2.
氨氧化菌混培物在O2/微量NO2下的氨氧化动力学   总被引:1,自引:0,他引:1  
运用序批式试验,在无分子氧条件下,确定了好氧氨氧化菌的NO2型氨氧化动力学方程,得到了最大氨氧化速率[qNO2,max=0.144 mg·(mg·h)-1]、二氧化氮半饱和常数(kNO2=0.821 μmol·L-1)和二氧化氮抑制性常数(ki=1.721 μmol·L-1).在微量NO2气体中添加2% O2氧气后,氨氧化速率明显提高,最大氨氧化速率发生在体积分数2% O2和50×10-6 NO2的条件下,达到0.198  mg·(mg·h)-1.在21% O2和微量NO2条件下,氨氧化速率继续大幅度提高;在21% O2和100×10-6 NO2时氨氧化速率达到0.477  mg·(mg·h)-1,比无NO2空气曝气条件下氨氧化速率高3倍.提出了NO2表观强化氨氧化函数的概念,建立了在O2和微量NO2混合气体下的氨氧化动力学方程,利用2% O2和微量NO2条件下的实验结果验证了动力学方程,讨论了NO2强化氨氧化的机理.  相似文献   

3.
α-蒎烯是大气中含量最丰富的单萜烯类挥发性有机化合物,与氯自由基(·Cl)反应是其重要的转化途径.然而,·Cl引发α-蒎烯大气氧化的分子机制尚不清楚.本研究采用量子化学计算与微观动力学模拟相结合的方法,研究了·Cl与α-蒎烯的引发反应以及引发反应生成的主要α-蒎烯自由基的后续转化机制与动力学.结果发现,·Cl反式加成到α-蒎烯的C2位置生成加成中间体IM1-9-a是最可行的反应途径.在298 K和1.013×105 Pa条件下,计算得到·Cl与α-蒎烯的反应速率常数(kCl)为3.1×10-10 cm3·molecule-1·s-1,与kCl的实验值(4.6±1.3)×10-10 cm3·molecule-1·s-1一致.生成的IM1-9-a进一步与O2反应生成过氧自由基IM3-1-a,在2.5×109 cm-3(100 ppt) NO和1.25×109 cm-3(50 ppt) HO2·条件下,IM3-1-a后续主要与NO和HO2·反应生成有机硝酸酯(C10H16ClNO3和C10H16ClNO4)、氢过氧化物(C10H17ClO2和C10H17ClO3)和烷氧自由基(C10H16ClO2·).生成的 闭壳层产物与母体α-蒎烯相比具有较高的O∶C比,可能具有较低的蒸气压,进而贡献二次有机气溶胶.本研究结果可为全面评价α-蒎烯的 大气化学反应对大气质量的影响提供理论支撑.  相似文献   

4.
分别以Zn(CH3COO)2·2H2O、Mn(CH3COO)3·2H2O和Co(CH3COO)2·4H2O为锌源、锰源和钴源,采用溶胶-凝胶自燃烧法成功制备了ZnMnxCo2-xO4x=0~2)复合物,并用X射线衍射和X射线光电子能谱对其进行表征.同时,还研究了Mn/Co物质的量比、催化剂用量及PMS用量对目标污染物降解的影响.结果表明,该复合物可催化活化过一硫酸钾(PMS)降解有机污染物,当催化剂中x=0.8,催化剂投加量为0.2 g·L-1,PMS用量为0.4 mmol·L-1(0.25 g·L-1)时,20 μmol·L-1(10 mg·L-1)罗丹明B(RhB)可在15 min内完全降解.ZnMn0.8Co1.2O4的高催化活性主要归功于Mn3+和Co2+的协同效应.将ZnMnxCo2-xO4-PMS体系用于亚甲基蓝、结晶紫、金橙、双酚A、4-氯酚等其他污染物的降解,也取得了较好的效果.基于电子自旋共振ESR和自由基猝灭实验的结果,可以推测该反应体系中活性物种为硫酸根自由基和羟基自由基.  相似文献   

5.
颗粒污泥厌氧氨氧化动力学特性及微量NO2的影响   总被引:2,自引:2,他引:0  
祖波  张代钧  阎青 《环境科学》2008,29(3):683-687
采用批试验方法,研究了颗粒污泥厌氧氨氧化动力学特性及微量NO2的影响.用Haldane模型描述厌氧氨氧化反应动力学,得到最大氨氮反应速率6.65×10-3 mg·(mg·h)-1、氨氮半饱和常数87.1 mg·L-1和抑制常数1 123 mg·L-1,亚硝态氮半饱和常数15.39 mg·L-1和抑制常数159.5 mg·L-1.微量NO2对厌氧氨氧化具有强化作用,基于Haldane模型建立了厌氧氨氧化的NO2强化函数,估计了强化函数中的最大强化系数48.79、NO2半饱和常数2 480 mg·m-3、NO2抑制常数4.22 mg·m-3和基础速率系数0.018 2.试验中大部分的NOx出现损失.  相似文献   

6.
对比研究了硅藻土和硅藻土基纳米二氧化钛光催化剂对甲醛的吸附降解特点.通过改变反应器内甲醛的初始浓度、反应温度、光照强度和相对湿度,研究了涂覆量为62.5 g·m-2的硅藻土基纳米TiO2光催化剂对甲醛气体的降解效果.研究结果表明,硅藻土只对甲醛有一定的吸附作用,而硅藻土基纳米TiO2对甲醛具有持续的吸附和降解作用.反应器内甲醛初始浓度越高,降解时间越长;初始浓度为6.0×10-3 mg·L-1的甲醛气体,经过150 h降解率才能达到99%以上,而初始浓度为2.0×10-3 mg·L-1和4.0×10-3 mg·L-1的甲醛气体分别在14 h和32 h内就可以达到相同的降解率.反应温度越高,硅藻土基纳米TiO2降解甲醛所需要时间越短;15 ℃时将初始浓度为2.0×10-3 mg·L-1的甲醛完全降解需要50 h,而45 ℃时仅需12 h.光照是硅藻土基纳米TiO2降解甲醛的直接动力,光照强度为0时,甲醛几乎不能被降解,只被硅藻土基纳米TiO2光催化剂吸附;在8100 lx的照度下,浓度为2.0×10-3 mg·L-1的甲醛在14 h内能被完全降解.环境相对湿度越大,该催化剂对甲醛的降解越彻底;相对湿度50%时, 硅藻土基纳米TiO2光催化剂14 h内能将2.0×10-3 mg·L-1的甲醛降解到3.72×10-5 mg·L-1,在相对湿度80%时,甲醛能被降解到1.0×10-5 mg·L-1.  相似文献   

7.
徐冰冰  陈忠林  齐飞  杨磊  黄露溪 《环境科学》2008,29(12):3421-3427
对UV/O3和UV/H22 2种高级氧化工艺降解水中亚硝基二甲胺(NDMA)和控制二甲胺(DMA)生成的能力进行了比较研究.结果表明,UV/H22能够有效降解NDMA,但不能控制NDMA降解产物DMA的生成;UV/O3高级氧化技术不仅能够有效地去除NDMA,同时对DMA的生成量也有很好的控制作用.进一步考察了不同臭氧浓度、溶液pH值以及NDMA初始浓度对UV/O3工艺控制DMA生成量的影响.结果表明,臭氧浓度对UV/O3控制DMA的生成有一定的影响,DMA的生成量随着臭氧浓度的增大而减小,臭氧浓度为6.64 mg·L-1时,降解7.7 mg·L-1 NDMA生成DMA的量为0.98 mg·L-1.溶液pH值对UV/O3控制DMA的影响较大,酸性和中性pH条件下,DMA的生成量随着pH的增大略有增加;碱性pH条件下,DMA的生成量明显减小,pH=11.0时降解初始浓度为7.7 mg·L-1 的NDMA,DMA的生成量仅为0.3 mg·L-1.NDMA的初始浓度对UV/O3控制DMA的生成也有影响,NDMA初始浓度较小时,UV/O3对DMA生成的控制更为明显.  相似文献   

8.
O3/UV降解喹啉过程中不同氧化剂的相对重要性   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究O3/UV降解自配喹啉水溶液时水体中存在的不同氧化剂对喹啉降解的相对重要性的结果表明,O3和·OH是喹啉降解过程的主要氧化剂.通过靛蓝二磺酸钠法和·OH探针化合物(对氯苯甲酸)法分别测定了水体中的O3浓度和·OH浓度,定量地计算了O3和·OH在降解喹啉时的相对重要性,得到喹啉与·OH的二级反应速率常数为6.65×109mol·(L·s)-1.在本试验条件下,由·OH引起的喹啉去除率占总去除率的88%,而由O3引起的喹啉去除率占总去除率的12%.提高水体中·OH的浓度有利于提高喹啉的总降解速率.  相似文献   

9.
Perfluorooctanoic acid (PFOA) is a new-found hazardous persistent organic pollutant, and it is resistant to decomposition by hydroxyl radical (HO·) due to its stable chemical structure and the high electronegativity of fluorine. Photocatalytic reduction of PFOA with β-Ga2O3 in anoxic aqueous solution was investigated for the first time, and the results showed that the photoinduced electron (ecb-) coming from the β-Ga2O3 conduction band was the major degradation substance for PFOA, and shorter-chain perfluorinated carboxylic acids (PFCAs, CnF2n+1COOH, 1 ≤ n ≤ 6) were the dominant products. Furthermore, the concentration of F- was measured by the IC technique and defluorination efficiency was calculated. After 3 hr, the photocatalytic degradation efficiency was 98.8% and defluorination efficiency was 31.6% in the presence of thiosulfate and bubbling N2. The degradation reaction followed first-order kinetics (k = 0.0239 min-1, t1/2 = 0.48 hr). PFCAs (CnF2n+1COOH, 1 ≤ n ≤ 7) were detected and measured by LC-MS and LC-MS/MS methods. It was deduced that the probable photocatalytic degradation mechanism involves ecb- attacking the carboxyl of CnF2n+1COOH, resulting in decarboxylation and the generation of CnF2n+1·. The produced CnF2n+1· reacted with H2O, forming CnF2n+1OH, then CnF2n+1OH underwent HF loss and hydrolysis to form CnF2n+1COOH.  相似文献   

10.
利用环嗪酮的拟一级氧化速率常数考察O3/H2O2体系对环嗪酮的去除效果,探讨了最佳反应条件及反应过程中过氧化氢的消耗情况,并利用IC、HPLC/MS和GC/MS等技术分析了氧化产物,对其降解途径进行了初步研究.结果表明:环嗪酮初始浓度为3mg·L-1、温度25 ℃、O3投量13 mg·L-1、H2O2/O3物质的量比0.5、pH为 8~9时,环嗪酮降解速率常数达0.075 min-1;自来水中的无机离子和微量有机物对环嗪酮的氧化有一定的促进作用,反应过程中H2O2的消耗和环嗪酮的降解规律一致,HCO3-对环嗪酮的去除有明显的抑制作用,说明对环嗪酮的降解主要是羟基自由基的贡献;色谱质谱分析表明,环嗪酮的氧化经历脱甲基过程,生成的NO3-与去除的环嗪酮的物质的量比表明三嗪环已被打开,最终被矿化为NO3-、H2O和CO2等无机产物.  相似文献   

11.
水中无机阴离子对UV/H2O2降解LAS的影响及机理   总被引:2,自引:1,他引:1  
潘晶  孙铁珩  李海波 《环境科学》2007,28(11):2539-2543
研究了UV/H2O2工艺对直链烷基苯磺酸钠(LAS)的去除效果以及水中常见无机阴离子对LAS降解的影响和机理.结果表明,UV/H2O2工艺可以有效的去除水中LAS,光降解过程符合一级反应动力学模型.在H2O2投加量为8 mg·L-1,14 W低压汞灯照射下,LAS在蒸馏水和自来水中光降解速率常数分别为0.018 0 min-1和0.012 2 min-1;NO-3、Cl-、SO2-4和HCO-对LAS光降解有抑制作用,4种离子在浓度分别为5、10、15 mmol·L-1时,对LAS光降解的抑制程度均为HCO->NO-3>Cl->SO2-4;随着离子浓度增大,抑制作用增强;自来水中的光降解速率常数低于蒸馏水中的光降解速率常数是由于水中多种离子影响的结果.  相似文献   

12.
2006年5月采集了大辽河河段3个柱状沉积物,测定了沉积物的理化性质和重金属元素的含量,并利用常规离心方法和DGT方法测定了柱状沉积物孔隙水中重金属元素的含量.研究发现沉积物中Cd、Co、Cr和Cu元素含量高低的顺序依次是Cr>Cu>Co>Cd.用DGT方法测定的孔隙水中Cd、Co、Cr和Cu的浓度比用离心方法测定的浓度要低.DGT测定的孔隙水中Cd、Co、Cr和Cu的浓度cDGT与离心方法测定的孔隙水浓度c的平均比值R分别为0.389、0.328、0.863和0.403,这说明沉积物中这几种金属从固相到液相的再补给速率大小遵循如下规律:Cr>Cu>Cd>Co.沉积物中Cd、Co、Cr和Cu元素的释放通量分别为1.12×10-7~3.28×10-7 nmol/(cm2·s)、2.48×10-7~10.40×10-7 nmol/(cm2·s)、8.80×10-6~12.65×10-6 nmol/(cm2·s)和6.14×10-6~13.93×10-6 nmol/(cm2·s).相关分析结果表明,Cd和Cu元素的迁移转化主要受有机质影响;而Cr元素的迁移转化除了受有机质影响外,还受铁锰氧化物影响比较显著;而Co元素可能受氧化还原电位影响较大.  相似文献   

13.
为了提高能源微藻Chlorella vulgaris的固碳产油性能和进一步降低其培养过程培养成本,本研究在单因素结果的基础上,通过响应面法对其进行了优化;并在优化后的条件下,探讨了采用15% CO2联合沼液替代传统培养基BG-11培养Chlorella vulgaris的可行性.结果表明,通气速率、光照强度、温度过高或过低都不利于小球藻生长、固碳和产油.响应面优化后得出当通气速率为0.075 m3?m-3·min-1、温度为28.5 ℃、光照强度为4950 lx时,小球藻的固碳和产油效果最佳,其生物质产率、平均固碳速率和油脂产率分别为0.20 、0.367g·L-1·d-1和56.8 mg·L-1·d-1.利用50%沼液联合15% CO2培养Chlorella vulgaris时,其平均固碳速率、油脂产率分别为0.3304 g·L-1·d-1和42.81 mg·L-1·d-1,此时沼液中氨氮、总磷、COD的利用率分别能够达到55.48%、41.95%和81.63%,沼液可有效替代BG-11培养基,可大幅度降低培养成本,实现废水和CO2的资源化.  相似文献   

14.
四环素是一种常见抗生素,近些年来在地表水中被频繁检出,严重威胁水体安全及人类健康.采用水热法及浸渍焙烧法制备了Fe3O4-CeOx/AC催化剂,考察了利用该催化剂在臭氧氧化水中四环素中的性能,结果表明:在煅烧温度为600 ℃,煅烧时间为3 h,制备浸渍液中Fe3O4、Ce(NO33·6H2O、活性炭质量比为2∶1∶2的条件下,该催化剂效果最好,且持续实验90 min后仍可保持催化活性和较低的金属浸出率.当四环素初始浓度为20 mg·L-1,臭氧用量为4 mg·L-1·min-1,溶液初始pH为5,催化剂投加量为0.2 g·L-1时,10 min内四环素去除率可达99%以上,90 min内TOC去除率达到38%.利用SEM、XPS等多种手段对该催化剂进行了表征,通过淬灭实验证实在体系中·OH起到了催化作用.  相似文献   

15.
作物生长和氮含量对土壤-作物系统CO2排放的影响   总被引:21,自引:3,他引:18  
为探讨作物生物学特征对土壤-作物系统CO2排放的影响,本研究基于逐步收割法和静态暗箱-气相色谱技术,以冬小麦和水稻作物为研究对象,采用盆栽和大田试验的方法,在作物生长的主要生育期原位测定了土壤-作物系统CO2排放速率,同时测定了作物生物量和氮含量.研究结果表明:①土壤-作物系统CO2排放在生长季内呈现动态变化,土壤-水稻系统CO2排放高于土壤-冬小麦系统.②作物暗呼吸速率与生物量呈显著线性相关.③作物暗呼吸系数(Rd)的季节变化可以用植株氮含量来描述.冬小麦Rd与N含量的关系可用线性方程Rd=0.0124N-0.0076(R2=0.9879,p<0.001)表示;水稻Rd与N含量的关系可用二次方程Rd=0.0085N2-0.0049NR2=0.9776,p<0.001)表示.④作物根系的参与极大地促进了土壤呼吸.冬小麦生长季土壤表观呼吸CO2平均值为247.2 mg·(m2·h)-1 ,高于未种作物土壤1.78倍,水稻生长季为215.3 mg·(m2·h)-1 CO2,高于未种作物土壤的3.38倍.冬小麦根系呼吸系数大于水稻,其根际呼吸对土壤表观呼吸的贡献高于水稻.  相似文献   

16.
采用水热合成和煅烧法制备高催化活性的WO3/g-C3N4材料,并用于酸性橙G废水的降解.同时,采用X射线衍射、漫反射光谱、傅立叶变换红外光谱、扫描电镜和氮吸附-脱附测试、X光子能谱和光致发光光谱方法对复合材料进行了表征.降解实验表明,复合材料的光催化性能比单一WO3和g-C3N4高,且Z型光催化剂WO3/g-C3N4在WO3与g-C3N4质量比为3∶10时具有最高的光催化活性,在105 min内对20 mg·L-1酸性橙G的光降解效率达98%,反应速率是单一g-C3N4的5倍.采用自由基捕获剂分别对体系中的·OH、·O2-和h+进行捕获实验,结果表明,·OH、·O2-和h+共同参与了光催化降解反应,其中,h+是Z型WO3/g-C3N4光催化的主要活性物质.复合催化剂具有良好的重复利用性,在3次循环试验后光降解效率仍达90%.  相似文献   

17.
因羟基自由基引发的初始反应对于研究高级氧化过程中有机污染物的转化至关重要.本研究采用量子化学计算探究羟基自由基与三氯卡班加成与抽氢反应的机理,并利用ECOSAR软件预测并评价产物的生态毒性.结果表明,除C14位点加成反应外,其它反应过程均为放热 反应;反应活化自由能为6.55~23.5 kcal·mol-1,其中,最小值和最大值分别为C20和C14位点的加成反应;同时,C1、C3、C25和C14位点的加成反应与三氯卡班的脱氯或C—N的断裂存在协同.进一步动力学研究结果显示,加成与抽氢反应的总速率为2.27×108 L·mol-1·s-1,其中,速率最大和最小的反应分别为C20(1.11×108 L·mol-1·s-1)和C14(1.30×10-5 L·mol-1·s-1)位点的加成,并且加成反应占主要通道(74.8%),尤以C20位点的加成产物最为突出(49.0%),以上研究与平均局部离子化能计算结果相一致.生态毒性评价结果虽然表明加成反应可有效脱毒,但大部分产物对 水生生物仍具有一定威胁.  相似文献   

18.
李鑫  尹华  罗昊昱  欧阳晓芳  刘航  祝铭韩 《环境科学》2021,42(10):4798-4806
环境中的多溴联苯醚(PBDEs)对人类健康和生态环境存在潜在危害,开发高效、经济和环保的高级氧化体系对其进行有效降解具有重要意义.利用水热法合成的磁性生物炭负载二氧化锰复合材料(α-MnO2/MWB)作为催化剂,有效活化过一硫酸盐(PMS)降解2,2'',4,4''-四溴联苯醚(BDE-47),通过SEM、XRD、FT-IR和BET等手段对材料进行表征分析,同时探究了材料对PMS的催化活化能力.结果表明,α-MnO2/MWB具有最佳的催化性能,在α-MnO2/MWB负载质量比为1:2、催化剂投加量为0.05 g·L-1、PMS浓度为5 mmol·L-1的条件下,对1 mg·L-1 BDE-47的降解率达到94%.溶液初始pH对体系的影响较小,氯离子(Cl-)和腐殖酸(HA)对BDE-47的降解有抑制作用,随其浓度升高抑制作用增强,硝酸根离子(NO3-)和碳酸氢根离子(HCO3-)对降解几乎无影响.通过自由基淬灭实验证明SO4-·和·OH是该体系降解BDE-47的两种关键自由基,其中SO4-·占主导地位.反应前后材料的XPS表征分析表明,Mn和Fe元素的价态转化是活化PMS的主要原因.α-MnO2/MWB经重复利用4次,仍保持着高效的催化性能.  相似文献   

19.
以某制药企业的二级出水为研究对象,对比了UV/TiO2、UV/H2O2、UV/TiO2/H2O2 3种高级氧化工艺的处理效果,利用自主设计的一体化光催化装置进行了连续动态试验,并通过凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、三维荧光光谱(EEM)、斑马鱼急性毒性试验等方法研究了处理前后有机物特性和生物毒性的变化.结果表明,与UV/TiO2和UV/H2O2体系相比,UV/TiO2/H2O2光芬顿体系对有机物的去除效果更好,当TiO2投加量为1 g·L-1,H2O2投加量为100 mg·L-1时,处理效果达到最佳.一体化光催化装置能够利用UV/TiO2/H2O2光芬顿技术快速高效地降解二级出水中的有机污染物,反应30 min时COD去除率达到50%以上.经UV/TiO2/H2O2深度处理后,废水中的大分子有机物分解转换为小分子,有机物中的不饱和结构明显减少,腐殖质等溶解性有机物基本降解完全.毒性试验结果表明,该二级出水的生物毒性经深度处理后显著降低,对斑马鱼胚胎不存在致畸致死效应.  相似文献   

20.
李绍峰  梁媛  张荣全  叶非 《环境科学》2009,30(5):1425-1429
利用O3/H2O2降解莠去津,对氧化产物进行了色谱分析,以评价该体系降解莠去津效能.莠去津初始浓度2 mg/L,7.5 mg/L的O3单独氧化去除率为27.2%;相同O3投量下,H2O2/O3摩尔比0.75时,5 min莠去津的去除率最高可达96.5%,表明H2O2/O3体系对莠去津的去除效果良好,降解速度快.以离子色谱对产物的离子进行分析,莠去津浓度下降的同时,硝酸根和氯离子浓度增高.GC-MS检测的产物和对LC-MS谱图的分析表明,有机产物中存在脱乙基、脱异丙基和脱氯莠去津,说明H2O2/O3并不能彻底氧化莠去津,因此工程中作为主要去除单元或突发性污染事件的应急手段可能还需要与活性炭等单元联用.  相似文献   

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