PE/CaO薄膜的光热降解行为

采用热重法(TG)和人工加速老化法分别模拟聚乙烯/氧化钙(PE/CaO)薄膜的焚烧和光照过程,研究了PE/CaO薄膜的光热降解行为.研究结果表明,采用Kissinger和Ozawa法对添加不同含量CaO的PE薄膜的热降解过程进行计算,得到PE/CaO薄膜的动力学参数,2种方法求出的表观活化能基本吻合.采用Crane方程计算出PE和PE/CaO薄膜热降解的反应级数,结果显示均为一级反应.对添加10%、20%、25%CaO的PE薄膜的热降解过程采用Kissinger法计算,其表观活化能分别为220.4、197.6、217.8kJ·mol-1,均比纯PE薄膜的表观活化能224.0kJ·mol-1低,其热降解性能更好.添加CaO的PE薄膜在光照下,产生氢过氧化物和自由基,主要发生NorrishⅡ型断裂反应,增加了自由基的生成,加快了降解速度.     

Fe~(3+)/TiO_2薄膜光催化降解UDMH废水的研究

研究Fe3+掺杂的TiO2薄膜对偏二甲肼废水光催化降解作用,考察了影响Fe3+掺杂的TiO2薄膜光催化降解偏二甲肼废水的效果的相关因素,结果表明最佳操作条件为:Fe3+掺杂TiO2薄膜的摩尔分数为0.5%,煅烧温度为500℃,煅烧时间为3h,催化降解反应时偏二甲肼废水为中性或弱碱性,催化降解温度为25℃。     

三氯乙烯在薄膜催化剂上的光催化降解动力学

研究了不同初始浓度三氯乙烯(TCE)在TiO₂薄膜催化剂上的光催化降解.结果表明,TCE在主波长为254nm的低压汞灯照射下易于发生光降解反应,而TiO₂薄膜催化剂能显著提高TCE的降解.光催化降解反应的伪一级速率常数随初始浓度的增加先升后降.在Langmuir-Hinshelwood方程基础上建立的光催化降解动力学模型包含了发生在薄膜催化剂表面的光催化氧化过程和发生的溶液体相的光降解过程,该动力学模型适用于表达低浓度有机物在薄膜催化剂上的光催化降解动力学.     

铁离子掺杂TiO2薄膜光催化降解无水肼废水的研究

研究Fe^3＋掺杂的TiO2薄膜对无水脐废水光催化降解作用,考察了影响Fe^3＋掺杂的TiO2薄膜光催化降解无水肼废水的效果的相关因素,结果表明：当Fe^3＋掺杂TiO2薄膜的摩尔分数为0．5％,煅烧温度为500℃,煅烧时间为3h,并且无水肼废水为中性或弱碱性,催化降解温度在30℃左右时,Fe^3＋掺杂的TiO2薄膜的催化效果最好。     

可控光降解聚乙烯薄膜的微生物降解

本文通过微生物接种试验及土壤埋膜试验,证明高分子量的聚乙烯薄膜抗微生物降解;聚乙烯光解膜经光降解后,分子量低于4000～4500时,残膜碎片能被土壤微生物降解,不同土壤具有不同降解能力,聚乙烯薄膜的光降解残膜不抑制土壤氧化代谢能力和土壤酶活性。     

铝片负载TiO2薄膜在降解甲基橙染料中的应用

以钛酸四正丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备出能光催化降解甲基橙的铝片负载TiO2薄膜.催化活性评价结果表明,在500℃焙烧2小时得到的铝片负载TiO2薄膜具有最好的光催化降解甲基橙活性,同时该薄膜在反应介质中有很好的稳定性.XRD和SEM结果表明,TiO2薄膜由锐钛矿相组成,在焙烧后有均匀的龟裂,裂片大致为4 m×3 m.     

掺杂二氧化钛电极降解气相二甲苯研究

采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛薄膜电极,并对薄膜电极进行电化学测试、TEM和把二氧化钛薄膜制备成喷剂的二甲苯降解测试。实验表明二氧化钛电极明显为纳米尺寸,并用纳米孔的存在;二氧化钛电极可以在光照的条件下产生羟基自由基(·OH),并且制备的喷剂不随着二氧化钛含量的增加而增加,含量在2.5%时达到最佳;加入的B型敏化剂后降解二甲苯的效果最佳,四小时后降解效果可以达到95%以上。     

混晶纳米TiO_2薄膜光催化降解亚甲基蓝

以钛酸四丁酯为原料采用浸渍提拉法在普通瓷片表面制备TiO2混晶薄膜,用XRD对薄膜进行表征,选用亚甲基蓝催化降解考察TiO2混晶薄膜的催化能力,探讨了紫外光光照强度、亚甲基蓝初始浓度和pH对光催化降解的影响。结果表明:600℃煅烧4h可制备金红石为13.2%的混晶薄膜,平均粒径为22nm;初始浓度在0.313～0.937mg/L,催化反应符合一级动力学方程,半衰期随初始浓度的增加而减小;在光照强度为40W和pH为13时降解率为45.6%,并可多次重复使用。     

陶瓷填料上TiO_2薄膜光催化降解甲苯的研究

在陶瓷填料上负载了P25纳米TiO2,对薄膜的制备和甲苯蒸汽在薄膜上的光催化降解进行了研究。在制备过程中得出如下结论:通过增加浸渍-提拉的次数来提高甲苯降解率的方法是有限的,采用长时间的浸渍或者采用自制粘结剂作下涂层都能大幅度提高甲苯的降解率,甲苯的降解率随镀膜量的增加而增加;在光催化过程中得出如下结论:甲苯的降解率随着湿度的增加而增加,随着甲苯初始浓度的增加而减小;甲苯的降解所需要的光强是一定的,在一定的范围内,甲苯的降解率随着光强的增大而增大,但是超过这个范围的过大的光强并不能提高甲苯的降解率,对于相同的光强,254 nm紫外光的降解率远大于365 nm紫外光的降解率。     

掺钒TiO_2薄膜光催化降解甲醛的影响因素研究

以毛玻璃片为载体,采用溶胶-凝胶法制备掺钒TiO2薄膜。用X射线衍射(XRD)对钒掺杂TiO2与未掺杂TiO2进行表征。考察不同反应条件及制备条件下TiO2薄膜在可见光下对甲醛的催化活性的影响,并对TiO2薄膜光催化降解甲醛的反应动力学进行研究。结果表明,掺钒1%,煅烧温度700℃,煅烧3 h制得的TiO2薄膜,在通氧情况下0.8 g/毛玻璃片负载量对碱性甲醛溶液的催化活性较好,并且甲醛的降解反应能够较好地符合Langmuir-Hinshelwood一级动力学规律。     

再生纤维素膜的微生物降解

采用田间掩埋、平皿培养和ＣＯ２释放试验分别测试了再生纤维素膜的生物降解性。试验结果表明：膜的失重随掩埋时间而增加;不同试验菌株对膜有不贩降解活性,其顺序为木霉Ｔ－３１１〉黑曲霉Ａ－３０５〉青霉Ｐ－３０７;掩埋或用菌株Ｔ－３１１接种４２ｄ后,膜的生物降解率可超过７０％;在膜的微生物降解过程中,失重、菌株在膜表面的可见生长和ＣＯ２释放分别是膜不同降解程度的表征,彼此既相关又有区别。     

Isolation and characterization of a thermophilic Bacillus shackletonii K5 from a biotrickling filter for the production of polyhydroxybutyrate

Polyhydroxyalkanoates（PHAs） are aliphatic polyesters accumulated intracellularly by both Gram-negative and Gram-positive bacteria. However, compared to the PHAs of Gramnegative bacteria, few endotoxins（lipopolysaccharides, LPS）, which would be co-purified with PHAs and cause immunogenic reactions, are found in the PHAs produced by Gram-positive bacteria. A thermophilic Gram-positive bacterium K5, which exhibited good growth and polyhydroxybutyrate（PHB）-accumulating ability, has been isolated and characterized from a biotrickling filter designed for the removal of NOx from flue gas in a coal-fired power plant in China. Based on the biochemical characterization and 16 S rRNA gene sequence（Genbank accession no. JX437933）, the strain K5 has been identified as Bacillus shackletonii, which has rarely been reported in the literature, and this report is the first time that B. shackletonii has been found to accumulate PHB. The strain K5 was able to utilize glucose as carbon source to synthesize PHB at a broad range of temperatures（from 35 to 50 °C）, and the ideal temperature was 45 °C. The strain K5 could effectively yield PHB of up to 69.9% of its cell dry weight（CDW）（2.28 g/L） in flask experiments employing glucose as carbon source at 45 °C, followed by 56.8% and 52.3% of its CDW when using sodium succinate and glycerol as carbon source, respectively. For batch cultivation, the strain K5 was able to produce PHB of up to 72.6% of its cell dry weight（9.76 g/L） employing glucose as carbon source at 45 °C and pH 7.0.     

聚丙烯酰胺生物降解研究

研究了黄孢原毛平革菌对聚丙烯酰胺(PAM)的生物降解,从葡萄糖的加入量、pH、N浓度、Mn²⁺浓度和降解时间5个方面考察了对PAM降解的影响.结果表明,黄孢原毛平革菌对聚丙烯酰胺具有特殊的酶催化降解的能力,降解率可达50%,限氮条件(NH₄⁺=0.2g/L)和Mn2+浓度(Mn²⁺=0.017 5g/L)是菌株产聚丙烯酰胺降解酶的最佳条件.     

C/P对EBPR系统PAOs与GAOs竞争及PHAs代谢过程影响研究

以富含聚磷菌(PAOs)活性污泥为基础,基于FISH技术研究了SBR工艺不同C/P(25∶1、20∶1、15∶1和10∶1)对EBPR系统中功能菌变化特征与微生物胞内聚合物(PHAs)代谢过程的影响.结果表明,经过10 d运行处理,C/P分别为25∶1、20∶1和15∶1系统磷酸盐去除率88%,而C/P为10∶1系统磷酸盐的去除率为0%.FISH检测结果显示,随着C/P从25∶1下降到10∶1,EBPR系统中PAOs的含量相应从(76.42±1.24)%减少到(10.40±0.97)%,而聚糖菌(GAOs)则从(16.36±3.41)%增加到(34.25±2.59)%.在厌氧段,不同C/P条件下EBPR系统中PHB和PHV的合成动力学系数大小分别为K25∶1K20∶1K15∶1K10∶1和K15∶1K20∶1K25∶1K10∶1.随着C/P从25∶1下降到10∶1,合成PHB在PHAs中所占的比例从85%下降到24%,而PHV则从15%上升到76%;在好氧段,不同C/P系统消耗PHB和PHV的动力学系数大小均为K20∶1K25∶1K15∶1K10∶1,且C/P为25∶1、20∶1和15∶1时系统消耗主要成分是PHB(占PHAs 71%～75%),而C/P为10∶1时系统消耗主要成分是PHV(占PHAs 71%).由此表明,随着C/P的降低,EBPR系统内GAOs增加而PAOs减少,从而导致系统内PHB合成与消耗比例逐渐减少,而PHV合成与消耗比例逐渐增加.     

耐冷腐殖酸吸附态PAHs降解菌筛选及其降解特性

为了寻找自然环境中高效PAHs降解菌,并应用于北方寒冷地区PAHs污染土壤修复,从沈抚灌渠冻融土壤中筛选出一株以腐殖酸(HA)吸附态PAHs为碳源和能源且生长良好的耐冷菌株,结合其生理生化特征和16S rDNA序列比对,鉴定此菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.SDR4),并研究了其对冻融土壤中HA吸附态PAHs的降解性能.结果表明:Pseudomonas sp.SDR4对冻融土壤中Phe、Pyr和Ba P均具有一定的降解能力,42 d降解率分别为73.88%、64.88%和49.39%.加入HA能够提高其对Phe、Pyr和Ba P的降解率,42 d降解率分别提高15.9%、13.8%和8.6%;在降解初期加入HA可显著提高Phe、Pyr和Ba P的降解速率,第1周,降解速率分别提高37.8%、28.4%和39.1%,但在后期促进效果减弱.若要在寒冷地区选择Pseudomonas sp.SDR4作为固定化菌株,可添加HA提高其修复效果.本研究为北方寒冷地区PAHs污染土壤修复提供了新的固定化菌种.     

地下水石油污染高效生物降解研究

考察了高效复合微生物对地下水石油污染物降解效果,并建立了地下水污染质生物降解迁移数学模型.从石油污染的土壤中分离筛选到能够高效降解石油的菌株,经鉴定为假单胞菌属、黄杆菌属和微球菌属,这3种菌属24h对石油降解率分别为62%,56%和52%,且3种菌属组成的复合菌较单一菌属对石油降解率都要高,达85%.高效复合菌与石油配水一起进入模拟地下含水介质的反应器,在反应器前部均能形成一个稳定的生物带.石油配水流经该生物带,石油降解率可达60%以上,反应器出水石油降解率平均可达90%以上.建立的地下水污染质生物降解迁移数学模型对地下水有机污染质生物降解有较好的预测效果,计算值与实测值呈良好的相关性.     

布洛芬和双氯芬酸在不同构型人工湿地中的去除行为研究

在酸性药物中选取常用的布洛芬和双氯芬酸为典型对象,研究其在人工湿地中的去除行为,探讨不同工艺、有无植物、不同季节对其去除效果的影响.结果表明,工艺因素对二者的去除存在显著影响.其中,布洛芬在水平潜流和垂直潜流湿地中的平均去除率(分别为69%和60%)显著高于表面流湿地(26%),而双氯芬酸在表面流湿地中的平均去除率(58%)则显著高于水平潜流和垂直潜流湿地(分别为49%和43%).植物的存在可以显著提高布洛芬的去除率,对双氯芬酸的去除则无显著影响.配对样品t检验发现两种药物在夏季与秋季的去除效率无显著差异.双氯芬酸的去除效率与DO值、COD的去除效率呈极显著负相关,而布洛芬的去除效率与基质中好氧脱氢酶活性具有较好的正相关性,可能表明,布洛芬在湿地中主要通过好氧降解去除,双氯芬酸在湿地中的主要去除途径为光降解和厌氧降解.     

铜绿假单胞菌对DBP的降解特性研究

采用小容量全萃取方法,研究了1株铜绿假单胞菌对BDP的降解特性.结果表明,该菌株对DBP具有高效降解能力,当DBP浓度为400 mg/L,投菌量为2 g/L时,t_1/2为3.60　d;其降解过程完全符合一级反应动力学.DBP作为该菌生长的唯一碳源时,其降解过程包括快速生物吸附、解析、降解等几个阶段.实验还确认了存在邻苯二甲酸单丁酯和邻苯二甲酸2种中间产物,从而验证了DBP在双加氧水解酶作用下2步水解变为邻苯二甲酸的历程.     

环糊精对硝基化合物混合体系微生物降解影响

通过对硝基苯和对硝基苯酚混合体系微生物降解过程的研究,探讨了在降解过程中加入-环糊精及其衍生物羧甲基--环糊精(CMCD)对混合体系微生物降解的影响.研究表明,对硝基苯酚不能被单独降解;硝基苯能与对硝基苯酚产生共代谢作用,对硝基苯酚浓度影响混合体系的降解程度.加入环糊精能促进对硝基苯酚的降解率,影响程度与对硝基苯酚的浓度和环糊精的种类及量有关.     

麦秸强化微生物降解石油烃及场地试验

在油-盐混合污染耕地的耕作层中施加麦秸以强化水浸洗盐和促进微生物对石油烃的降解.通过实验考察了麦秸添加量对降解石油烃所用的阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)和刺孢小克银汉霉菌(Cunninghamella echinulata)的生长及其对于石油烃降解行为的影响.结果发现,在土壤中添加5%(质量分数)麦秸可使土壤中的细菌和真菌生物量提高至对照样品的25和3倍;19 d时总石油烃降解率从29.2% 提高到48.0%,其中饱和烃、芳烃的降解率分别从31.5%和39.1%提高到55.7%和55.9%.在中原油田污染耕地现场试验结果表明,石油烃降解菌添加25 d后,添加麦秸的修复土壤中的细菌和真菌生物量为对照土壤的158和9倍;45 d后试验地块中的总石油烃质量分数降至0.3%以下,石油烃降解率最高达到75%.上述结果显示出添加麦秸与真菌-细菌协同修复方法相结合在治理油-盐混合污染耕地中具有很好的应用前景.