二氧化钛亲水性技术现状

二氧化钛在紫外光照下具有亲水亲油性能 ,本文介绍了二氧化钛表面光照下双亲原理 ,亲水性二氧化钛膜的制备和研究 ,以及二氧化钛膜的超斥水性和光照亲水性的应用现状及前景 ,指出将二氧化钛的光催化氧化 ,超斥水性及双亲性结合起来的技术将会对我国的环境保护产生积极作用 ,对今后的研究提出了一些建议     

土壤斥水性引起的土地退化、调查方法与改良措施研究

本文介绍土壤斥水性的概念,形成,由斥水性引起的土地退化,以及笔者在澳大利亚进行的改措施研究,土壤斥水性的研究对土壤分运动研究有重要影响,品种选择不当的种树种草也可能因斥水性产生而使土地退化。关于土壤斥水性,土壤斥水性引起的土地退化国内还没有报道。望能引起学术界的重视,以便在资源调查,管理与研究中注意到这一因素。     

光催化-膜分离组合工艺降解斯蒂芬酸的研究

研究了利用光催化-膜分离组合工艺降解斯蒂芬酸废水.通过对中空纤维微滤膜进行预处理,提高了膜的亲水性,降低了膜的固有阻力.对反应装置进行长达一个月的连续运行效果考察,中空纤维膜对二氧化钛粒子能达到完全的截留,并在长期运行中二氧化钛的光催化降解斯蒂芬酸的效率能保持稳定,从而保证了光催化反应的连续进行,很好地做到了二氧化钛光催化剂的回收再利用,具有一定的实用性.     

原水中有机物特性对纳滤膜污染的影响

通过XDLVO理论分析了赣江原水中亲疏水性有机污染物对纳滤(NF)膜的污染状况,对选取的不同分子量区间(<100 kDa、<50 kDa、<3 kDa)的6种亲、疏水性有机物及NF膜的界面自由能进行定量分析,分析了膜污染性能,并通过纳滤试验验证通量衰减与界面自由能的对应关系。结果表明：6种不同分子量的亲/疏水性有机污染物对膜造成污染严重程度与XDLVO理论分析结果相符。不同分子量的有机污染物对NF膜污染程度由大到小顺序为小于100 kDa(疏水性)>小于50 kDa(疏水性)>小于3 kDa(疏水性)>小于3 kDa(亲水性)>小于50 kDa(亲水性)>小于100 kDa(亲水性)。分子量<100 kDa的疏水性有机物与膜之间排斥作用最小,污染最为严重。膜表面的污染物主要是多糖、蛋白质和苯环烯烃类,且在过滤初期有机物堵塞膜孔,膜比通量下降速度较快,而在过滤后期滤饼层形成,膜比通量下降速度减缓。     

二氧化钛膜光催化降解水中壬基酚的研究

用溶胶-凝胶法于500℃制备了不同层数的锐钛矿纳米二氧化钛（TiO2）薄膜。利用TiO2薄膜作催化剂,研究了水中壬基酚（NP）的紫外光降解特性。考察了镀膜层数、pH值、初始浓度、光照距离和光照时间与降解率的关系。结果表明,镀3层膜,pH值为5．0～6．0,光照距离为9cm,光照时间为60min的条件下,ρ（NP）初始为100μg/L时降解率可达80％以上。     

光活性二氧化钛膜的制备与应用

自８０年代末以来，光活性膜由于诱人的应用前景而成为环境领域的研究热点。本文主要介绍溶胶－凝胶法等制备二氧化钛膜的方法及其并根据基于二氧化钛膜的光催化技术的特点简单讨论了光活性二氧化钛膜的可能应用领域。     

石墨烯/二氧化钛复合催化剂制备及光电催化性能研究

本文将钛酸四丁酯和石墨粉为基本原料,采用水热合成法制备了石墨烯/二氧化钛复合材料,并研究了其在不同光照条件、石墨烯含量、光催化时间和p H值等因素对罗丹明B的降解效果影响。实验结果表明:对于此复合催化剂,当在石墨烯质量分数为10%、p H为6~7、光催化30 min等条件下,石墨烯/二氧化钛复合材料在紫外光下对罗丹明B的光电催化降解效率能达到96%以上。     

厌氧膜生物反应器中亲疏水性有机物的膜污染特征

采用树脂吸附脱附的方法对厌氧膜生物反应器（AnMBR）中溶解性微生物代谢产物（SMP）的6种亲疏水性有机物进行了分离,其中,亲水中性物质是SMP的主要成分,占总有机物的74.84%.多糖、蛋白质和腐殖质类物质在亲疏水性有机物中均有分布.采用恒压死端过滤的方式对比分析了6种亲疏水性有机物的微滤特性,发现在TOC浓度相同的条件下,亲水性碱（HIB）是造成膜通量下降最快的物质,其次是亲水中性物（HIN）和疏水性酸（HOA）,膜通量下降速率与有机物平均粒径呈指数相关关系（R²=0.9965）.采用过滤模型对微滤过程进行拟合,HOA、HIN和HIB的过滤过程分别符合标准堵塞模型、中间过滤模型和滤饼过滤模型的特征,与其粒径分布特征相对应.试验进一步对比了亲疏水性有机物污染层的可逆性,结果表明HIN造成的膜污染不易通过物理反冲洗得到恢复.     

TiO2在农用塑料薄膜中的应用

本文简要介绍了二氧化钛(TiO2)的光催化氧化及超亲水性机理,从杀菌、表面自清洁塑料薄膜、保鲜塑料薄膜、防雾滴塑料薄膜、光催化降解塑料薄膜、耐久性塑料薄膜等几个方面论述了其在农用塑料薄膜中的应用情况.     

GO-TiO2改性PVDF复合膜去除微污染水体中氨氮

以氧化石墨烯（GO）、二氧化钛（TiO₂）和氧化石墨烯-二氧化钛（GO-TiO₂）为改性物质,借助真空过滤法对聚偏氟乙烯（PVDF）微滤膜进行改性制备复合膜.利用接触角测量仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱、X射线粉末衍射仪等手段探究了复合膜的结构和亲水性.同时选用腐殖酸（HA）作为水中微污染物的代表考察了复合膜的抗污染性能.选择常州滆湖支浜水样作为原水,研究了复合膜在黑暗及紫外光条件下对氨氮的去除效果.结果表明,GO、TiO₂和GO-TiO₂（GT）复合膜均具有优于PVDF膜的亲水性和抗污染性能,黑暗条件下,GO浓度为1mg/mL的GO复合膜氨氮去除率最高,达到26.4%;紫外光条件下,GO和TiO₂间存在协同作用,GO-TiO₂浓度为1mg/mL、GO/TiO₂=3：1的GT复合膜氨氮去除效率达到最佳（58.2%）.     

有机物对UF膜过滤通量的影响

采用截留分子量为30000的聚醚砜超滤膜进行膜过滤试验,研究有机物的特性,如亲疏水性以及相对分子质量对超滤膜通量的影响.试验结果表明,过滤亲水性组分时膜通量明显高于过滤疏水性组分.对2种不同水源的试验表明,尽管有机物含量相同,但由于亲疏水性的比例不同,造成的膜通量下降不同.疏水性越大的原水,其膜通量下降也越大.因此,疏水性组分是造成通量下降的主要因素.试验还表明,相对分子质量较大的有机物并非通量下降的主要因素,有机物的分散性可能是影响通量的主要因素.     

污水厂进出水中DOM的三维荧光和FTIR光谱解析

采用树脂分离方法对合肥市某城市污水处理厂进出水中的溶解有机质进行分离,得到憎水性碱、憎水性酸、憎水性中性物质、亲水性碱、亲水性中性物质和亲水性酸等共6种物质。分析结果表明,憎水性组分荧光相对较强,而亲水性组分荧光则较弱。采用三维荧光光谱结合各区域荧光强度积分(FRI)值分析可以得到类蛋白质、类富里酸和类胡敏酸等3种主成分的荧光积分标准体积值,出水的3种主成分荧光标准体积值比进水低,憎水性碱、亲水性碱、亲水性酸和亲水性中性物质亦呈现类似规律,说明它们在生化过程中经过微生物降解以后,荧光物质发生了降解和转化。憎水性酸中的类蛋白物质和憎水性中性物质中的3种组分相对浓度均强于进水,说明生物反应有助于生成上述2种物质.在此基础上,进一步采用傅里叶变换红外光谱定性分析进出水中各组分中官能团特征峰。结果显示,进出水中溶解有机物主要有多糖、脂类和蛋白质等物质,经过生化处理这些物质得到了显著的降解。     

藻类有机物的特性以及对超滤膜的污染

采用凝胶色谱、亲疏水性、荧光色谱等方法研究铜绿微囊藻类有机物的特性.结果表明,铜绿微囊藻类有机物(AOM)主要由亲水性组分构成,占78%,比紫外吸光度仅为1.1 L/(mg.m).超滤膜法测定结果表明,藻类有机物中相对分子质量30 000的有机物占40%以上,并且主要由中性亲水性组分构成.荧光色谱分析表明,AOM中含有蛋白质类和腐殖质类物质.膜过滤试验表明,藻类有机物对超滤膜造成严重的通量下降,这可归结为大分子的中性亲水性组分堵塞膜孔的缘故.     

纳米TiO_2晶体胶体在居室净化中的应用研究

纳米二氧化钛晶体胶体膜的光催化降解研究实验表明,在普通的日光灯下,经过72h的照射,苯与甲苯的降解率分别为96.7%和97.7%,乙硫醇、甲醛与氨几乎100%降解。实际居室环境实验应用研究结果显示,经过纳米二氧化钛胶体处理后的居室,一周后其空气质量达到相应国家标准。因此,纳米二氧化钛胶体形成的纳米晶体膜对空气污染净化是非常有效的,并具有良好的杀菌防霉效果。     

表面亲水性塑料填料在好氧处理中的应用

通过在普通塑料中添加水溶性高分子物进行亲水性改性，制得亲水性塑料悬浮填料。根据填料在水中浸泡后取出的表现观察和增加的质量，证明了填料的亲水性改性可行。并通过污水好氧中试试验装置，比较了亲水性塑料填料与普通塑料填料的差异。研究结果表明，亲水性改性后的塑料填料，在污水的好氧处理中可提高污水的处理效率2％—10％，且大大提高了改性填料的挂膜速度与挂膜强度，提高了好氧生物膜法处理系统的抗冲击负荷能力。     

粉末活性炭预处理对超滤膜通量的影响

研究了粉末活性炭预处理对改善超滤膜过滤通量的效果.试验采用了4种具有不同亲疏水性的水样,着重探讨粉末活性炭对有机物的疏水性和亲水性组分的去除效果以及所带来的通量改善.试验结果表明,对于4种水样,超滤膜直接过滤原水时,通量下降严重.虽然粉末活性炭预处理能在一定程度上提高通量,但通量下降的趋势仍未改善.对有机物各组分的分析表明,直接过滤原水时,膜主要截留疏水性有机物;粉末炭吸附主要去除亲水性有机物,而超滤膜过滤粉末炭处理水时,主要截留疏水性有机物.由此,超滤膜的通量下降主要是由疏水性有机物引起的,亲水性组分对通量的影响较小.     

有机物组成对混凝-纳滤组合工艺的影响

混凝过程中有机物之间相互作用,对混凝过程形成的絮体性质及后续纳滤膜过滤过程中形成的滤饼层致密性产生影响。针对天然有机物中亲水性和疏水性有机物,采用单一和联合投加的方式,利用激光粒度仪对不同有机物配比条件下形成的絮体尺寸进行测定,研究表明不同组分的有机物对膜污染的影响不同,亲水性组分被认为是亲水性膜材料的主要污染物。     

不同组分的有机物对膜过滤通量下降的影响

采用DAX-8、XAD-4、IRA-958型树脂将自来水中有机物分离成强疏水性、弱疏水性、极性亲水性、中性亲水性有机物,以聚偏氟乙烯、聚醚砜、醋酸纤维3种材质的膜对各组分水样进行膜过滤试验,研究不同组分的有机物对膜过滤通量的影响.结果表明,过滤原水时,PES膜、PVDF膜和CA膜的通量分别比初始通量下降了67%、 59%和19%,表明疏水性越强的膜,越容易造成污染.就各种组分对通量的影响而言,过滤中性亲水性组分的通量下降为初始通量的41%～75%,而弱疏水性组分为6%～33%,表明中性亲水性组分对膜过滤通量的影响最大.3种膜中,CA膜对中性亲水性组分的截留率最高,达14.69%,但通量下降程度却最小,说明膜通量下降的程度并不与有机物截留总量正相关.对膜污染机制进行探讨后发现,对于截留分子量较大的超滤或微滤膜,相对分子质量>3×10⁴的中性亲水性组分通过堵塞膜孔内部,从而造成严重的膜污染;而对于截留分子量较小的超滤膜,中性亲水性组分由于无法进入膜孔,主要在膜表面形成滤饼层,从而对膜通量的影响较小.     

固定化改性TiO2光催化消毒性能与机理研究

发展中国家农村地区饮用水普遍存在着微生物超标问题，太阳光消毒法(SODIS)是实现饮用水微生物控制、提高当地居民饮水质量的潜在技术.目前，SODIS法存在光照利用率低的问题，消毒效果完全依赖于环境温度与光照强度，仅在低纬度地区晴朗天气环境下效果较好.本研究通过材料改性强化TiO2光催化性能，利用固定化技术提升催化剂的循环利用效率，开发了固定化改性TiO₂光催化消毒用技术，克服了上述SODIS法的缺陷.本研究采用水热法分别合成了暴露(001)或(101)晶面的锐钛矿相二氧化钛，暴露(110)面的金红石相二氧化钛以及不暴露特定晶面的锥形混晶相二氧化钛.通过与对照标准品比较在光照下灭活耐热大肠杆菌速率后发现，晶体类型对灭活速率的影响顺序为晶相>暴露晶面>晶粒形状.XRD、SEM、UV-vis、XPS价带谱、Zeta电位、ICP-MS等表征结果表明，催化剂的较高价带位置与表面电位在消毒过程中起主导作用，尖锐棱角形貌起次要作用.将001-TiO₂粉末样品固定化后，减少了循环使用中的催化剂损失，经处理水中细菌残留率仅为0.4%，优于已报道的固...     

纳滤膜过滤MBR出水的污染原因与清洗方法

为研究膜-生物反应器(MBR)出水对纳滤膜的污染原因及清洗方法,使用场发射扫描电镜、傅立叶变换红外光谱仪、原子力显微镜和接触角仪对经MBR出水污染的纳滤膜表面污染层进行了检测,结果表明,纳滤膜表面污染物包括有机物和无机物,所含元素包括磷、镁等,对经过不同清洗步骤的膜表面进行的检测表明,柠檬酸清洗可以去除镁和大部分磷,这些物质主要以无机形态存在于膜面污染物中;后续NaOH清洗可以进一步去除磷,这部分磷主要来自有机酸、有机磷或蛋白质等膜面污染物.污染使膜表面粗糙度由79.5 nm增大至111.2 nm,但接触角由55.6°变为62.1°,表明亲水性变化不大;酸洗后表面粗糙度显著减小至51.9 nm,接触角变为96.0°,表明有机污染物暴露出来,膜面呈现疏水性;再经碱洗后,膜面粗糙度与亲水性均接近于新膜.这些结果说明,先酸洗后碱洗的方法可以去除绝大部分的膜面污染物,进一步推知膜污染初期主要为有机污染,之后无机物的作用使污染进一步加重.