HPCD对甲基对硫磷的增溶、洗脱与光降解

研究了一种高水溶性的环糊精衍生物羟丙基-β-环糊精(HPCD)溶液对甲基对硫磷的增溶作用、土壤中甲基对硫磷的洗脱去除作用以及对甲基对硫磷的光降解作用.结果表明,HPCD 使甲基对硫磷在水中的溶解度显著增加,20g/L 的 HPCD 溶液中,甲基对硫磷的溶解度比在纯水中提高了约 13 倍;HPCD 溶液能有效地对土壤中的甲基对硫磷进行洗脱,10g/L 的 HPCD 溶液洗脱率为 90%以上;HPCD 能促进甲基对硫磷的光降解,6g/L 的 HPCD 使甲基对硫磷的半衰期(T_1/2由原来的 103.90h 减少到 15.16h,而且表现出很高的光敏效应,光敏效率为 90.3%.结合其高增溶能力、高洗脱能力与光催化降解能力,HPCD 能有效地降低弱极性有机污染物在环境中的污染.     

农用化学物质、有毒化学物质污染及其防治

X592200600243HPCD对甲基对硫磷的增溶、洗脱与光降解/钟宁(湖南农业大学资源环境学院)…∥中国环境科学/中国环境科学学会.-2005,25(1).-96～100环图X-58研究了一种高水溶性的环糊精衍生物羟丙基-β-环糊精(HPCD)溶液对甲基对硫磷的增溶作用、土壤中甲基对硫磷的洗脱去除作用以及对甲基对硫磷的光降解作用。结果表明,HPCD使甲基对硫磷在水中的溶解度显著增加,20g/L的HPCD溶液中,甲基对硫磷的溶解度比在纯水中提高了约13倍;HPCD溶液能有效地对土壤中的甲基对硫磷进行洗脱,10g/L的HPCD溶液洗脱率为90%以上;HPCD能促进甲基对硫磷…     

高水溶性β-环糊精衍生物对萘胺的包合与洗脱作用

合成了谷氨酸-β-环糊精(GluCD)、甘氨酸-β-环糊精(GlyCD)、乙醇胺-β-环糊精(ChoCD)等3种高水溶性β-环糊精(β-CD)氨基衍生物,并研究了其对溶液中萘胺的包合作用及在低浓度下对土壤中萘胺的洗脱作用.研究结果表明:3种β-CD氨基衍生物对萘胺的包合能力大于β-CD,大小顺序为:GluCDChoCDGlyCDβ-CD,GluCD的包合常数为270.7L/moL,是β-CD的4.5倍.在低浓度下,3种β-CD氨基衍生物对土壤中的萘胺依然表现出较高的洗脱能力,在浓度为1.0g/L的条件下,GlyCD、ChoCD和GluCD对土壤中萘胺的洗脱率分别高达88%、94%和98%,3种β-CD氨基衍生物对土壤中萘胺的洗脱能力与包合能力成正比;此外,在低浓度下,环糊精在土壤上的吸附也是影响有机物洗脱过程的重要因素之一.     

β-环糊精强化二氧化钛光催化降解双酚F研究

研究了双酚F在β-环糊精存在的TiO_2光催化体系中的光降解行为,结果表明:双酚F能与β-环糊精形成1:1稳定的包结物,其包结常数为6.33×10~3L/mol,β-环糊精可以使双酚F的光催化降解效率可以提高21%,同时研究了双酚F光降解的动力学规律及pH、β-环糊精浓度、双酚F初始浓度对双酚F的光催化降解的影响。β-环糊精对双酚F光催化降解的强化作用源于β-环糊精促进双酚F在TiO_2表面的吸附。     

β-CD和CMCD对2-硝基联苯微生物降解的影响研究

对β-环糊精(β-CD)和羧甲基-β-环糊精(CMCD)对一株不动杆菌属菌株降解2-硝基联苯的影响进行研究。结果表明β-CD和CMCD均能增加2-硝基联苯的表观溶解度和促进其微生物降解,CMCD的促进作用比β-CD更明显;环糊精对2-硝基联苯降解的促进作用大小与增溶作用的强弱表现出相同的趋势。     

Hp-β-环糊精包络臭氧氧化去除水中PPCPs研究

为提高臭氧的稳定性,采用臭氧化Hp-β-环糊精溶液的方法对臭氧进行包络。考察了臭氧/Hp-β-环糊精包络物的氧化特性,臭氧化量和Hp-β-环糊精浓度对臭氧/Hp-β-环糊精包络物氧化能力的影响,并研究了臭氧/Hp-β-环糊精包络物对二级出水中添加的10种药品和个人护理用品(PPCPs)的去除效果。结果表明:臭氧/Hp-β-环糊精包络物具有持续的氧化能力,增加臭氧化量或Hp-β-环糊精浓度可显著提升臭氧/Hp-β-环糊精包络物的氧化能力。臭氧/Hp-β-环糊精包络物有较强的氧化性;向0.7 g/L的Hp-β-环糊精溶液中通入6 mg臭氧后,PPCPs的去除率为50%~70%,去除率受PPCPs分子结构影响。臭氧/Hp-β-环糊精包络物氧化可与其他氧化技术联合应用于污染物去除或用作臭氧化后的持续氧化。     

两种含氨基β-环糊精衍生物对萘和蒽的光催化降解作用

为进一步探讨含氨基β-CD(β-环糊精)衍生物对PAHs(多环芳烃)的光催化降解机理,合成了两种含氨基β-CD衍生物——ACD(氨基-β-CD)和EDCD(乙二胺-β-CD),并研究了其对溶液中萘和蒽的包合作用及光催化降解作用.结果表明:β-CD、ACD、EDCD对萘和蒽的包合能力分别为76.3和251 L/mol、111和394 L/mol、191和427 L/mol,由于β-CD亲水外缘极性基团的引入,使得其疏水空腔内部的水分子具有更高的能量,易移出,易被PAHs分子取代,因此ACD和EDCD的包合能力有所增强;对萘和蒽光敏化作用的大小表现为ACD＞EDCD＞β-CD,在溶液中分别加入3 g/L的β-CD、ACD和EDCD后,萘和蒽的光解率分别提高了40.0%～50.9%和44.3%～104%.研究显示:由于光解过程中含氨基β-CD疏水空腔对三重态PAHs起到了包合保护作用,导致三重态PAHs与三重态氧分子碰撞及产生高活性单重态氧的几率增加,包合作用越大光催化降解能力越强;但是ACD和EDCD的氨基会对三重态氧分子进攻三重态PAHs产生阻碍作用,导致光催化降解效率降低.      

β-环糊精对4种有机农药溶解度的影响

研究了β-环糊精(β-CD)对3种有机农药的增溶作用。结果表明，β-环糊精能够促进西维因、草枯醚、五氯酚的水溶性，并且相对增溶倍数随着β-环糊精溶液浓度的增加而增高(依次为西维因：St／So=0．1185Co 1．039；草枯醚：St／So=0．17C。 0．81；五氯酚：St／So=0．546Co 1．12)而对多菌灵的溶解度反而降低(y=-0．048x 1．00)。增溶作用主要是由于农药与β-环糊精形成包合物而引起的。     

不同淋洗剂对土壤中多氯联苯的洗脱

应用批量平衡振荡法研究了4种化学表面活性剂〔TX-100(曲拉通X-100)、TW-80(吐温80)、SDBS(十二烷基苯磺酸钠)、CTMAB(十六烷基三甲基溴化铵)〕、2种生物表面活性剂〔Saponin(皂素)、RL(鼠李糖脂发酵液)〕和1种生物产品(β-环糊精)对污染土壤中PCBs(以Aroclor1254为例)的洗脱效果. 结果表明:在设定的质量浓度范围内,洗脱效果总体表现为TX-100≈TW-80＞SDBS＞β-环糊精＞Saponin＞RL＞CTMAB;ρ(PCBs)为10g/L时,TX-100、TW-80、SDBS、β-环糊精、Saponin、RL、CTMAB对污染土壤中PCBs的洗脱率分别为54.99%、53.12%、46.99%、25.35%、14.76%、13.70%、0%. 通过对洗脱效果、土壤吸附量、淋洗剂成本和环境友好性4个方面的综合考量,筛选出TX-100和β-环糊精2种相对较好的淋洗剂,对其洗脱时间、洗脱次数和淋洗剂pH的影响进行研究,结果表明,TX-100和β-环糊精对土壤中PCBs的洗脱率在洗脱时间为12h时出现拐点,之后洗脱率提高不大;2种淋洗剂的3次洗脱均以第1次为主,第2次和第3次洗脱对洗脱效果没有显著贡献;相同体积的淋洗剂分2次洗脱与1次洗脱效果相当;pH为4~10时,对2种淋洗剂的洗脱效果影响很小.      

甲基化-β环糊精(MCD)的制备及其对甲基对硫磷和克百威的增溶作用

简介了MCD的制备及MCD对甲基对硫磷和克百威的增溶实验,讨论了实验结果：MCD增加了农药在水中的溶解度,在25℃下,60g／L的MCD溶液中,甲基对硫磷和克百威的溶解度比在纯水中分别提高了63．97和9．23倍。     

β-环糊精/Ce/TiO2 光催化氧化气相甲苯

为提高光催化剂对气相污染物的吸附和光催化净化效果,选取不锈钢网作载体,由溶胶－凝胶法、2 次涂敷和烧结制备活性较高的1%Ce/TiO₂ 催化剂,经浸渍吸附β-环糊精(β-CD),获得β-CD 修饰的Ce/TiO₂ 催化剂;用X 射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段表征了催化剂的结构性质;考察了该催化剂对空气中甲苯污染物的光催化氧化活性.结果表明,反应4~5h,修饰薄膜催化剂可将初始浓度为70mg/m³的甲苯100%氧化去除,且重复使用3 次后去除率仍为100%;反应3h 可将初始浓度为97mg/m³ 的甲苯100％氧化;初始浓度为208mg/m³ 时,甲苯氧化转化率为80%以上.实验表明,β-CD修饰的催化剂单位面积比活性比未修饰的Ce/TiO₂催化剂提高0.59 倍,对甲苯的去除率分别增加35%和20%.     

多溴联苯醚好氧生物降解研究

研究了好氧真菌白腐菌对4, 4′-二溴联苯醚（BDE15）和十溴联苯醚(BDE209)的降解,并考察了不同浓度Tween　80和β-环糊精的加入对BDE15和BDE209表观溶解度和生物降解的影响.结果表明,白腐菌对BDE209和BDE15均有显著降解作用,培养10　d后,BDE209的降解率达到43.0％,降解了约69.7　μg,BDE15则由150　μg降至4.8　μg,扣除其挥发损失,降解率达62.5％.低浓度Tween　80(≤700 mg/L)和β-环糊精对白腐菌降解BDE209均有明显的促进作用,而高浓度的Tween　80（900 mg/L）则会抑制白腐菌生长,从而抑制其降解作用.Tween 80和β-环糊精（500 mg/L）对BDE15的降解均有一定抑制作用.Tween　80和β-环糊精对BDE209降解的促进作用主要是由于其对BDE209的增溶作用,对BDE15的抑制作用可能是由于Tween　80胶束和β-环糊精空腔对BDE15的包裹降低了水中可直接利用的自由态BDE15,影响了降解速度.     

磺化β-环糊精对有机废水处理效果的研究

环糊精应用于有机废水及处理方面,能够对有机废水污染物产生包络作用.本实验采用直接磺化法合成了磺化β-环糊精,提出了一种用磺化β-环糊精处理有机废水的新的实验方法,并分析了它对有机废水的处理效果.本实验研究了不同量以及不同温度的磺化β-环糊精对有机废水处理效果的影响.通过实验得出磺化β-环糊精对废水有机物(农药氧化乐果)的包络随着加入量的增大而增大,达到某一数值后而下降.实验结果表明加入磺化β-环糊精后,处理效率可提高1.5至2.0倍,处理效果提高可达60％左右.     

β-环糊精促进土壤中DDTs和HCHs电动迁移特性研究

为研究β-环糊精促进DDTs和HCHs电动影响因素及特性,以我国西南地区已停产的某DDTs(滴滴涕)、HCHs(六六六)生产企业厂区的污染土壤为研究对象,分析样品中污染物残留量、电动力学过程中w(β-环糊精)和土壤含水率、温度的改变等因素。结果表明,企业生产导致土壤中DDTs、HCHs污染严重,其中DDTs的土壤浓度高于HCHs;β-环糊精可以促进电动迁移效果。当w(β-环糊精)为4%时,DDT与DDD在阳极迁移量最大,当w(β-环糊精)为8%时,DDE在阴极迁移量最大;当w(β-环糊精)为2%时,HCHs在阳极的迁移量均为最大。电动试验结束后,土壤含水率由阴极向阳极逐渐降低,其阴极最终含水率为45.8%~52.4%,其阳极最终含水率为18.2%~20.1%;阴极和阳极的土壤温度分别在4 h和2 h达到最高,为33.5℃和45.7℃,而128 h后最终稳定在23.1~24.7℃。     

海藻酸钠/β-环糊精固定化纳米Fe~0去除重金属的性能研究

针对纳米Fe0在空气中易被氧化的问题,应用海藻酸钠、β-环糊精对纳米Fe0进行协同固定化,考察了原料配比、交联剂浓度等对凝胶球性能的影响,并对固定化纳米Fe0材料的稳定性进行了考察。实验结果表明:以1.5%SA、0.5%β-CD为原料,4.0%Ca Cl2为交联剂制备的固定化纳米Fe0具有较高的反应活性;固定化Fe0对Pb2+的去除效率明显高于Cd2+,反应4 h,200 mg/L的Pb2+去除率可达99.3%,主要通过凝胶球与Fe0联合作用去除。该材料保存120 d后仍具有较高的反应活性。     

β-环糊精包埋纳米零价铁对Cd~(2+)的去除性能研究

为提高纳米Fe0的稳定性,以环氧氯丙烷为交联剂,以β-环糊精为原料对纳米Fe0进行包埋。考察了碱度、交联剂用量对聚合物交联度的影响,对比研究了30%、40%Na OH介质对包埋纳米Fe0去除Cd2+反应活性的影响。利用SEM、TGA对包埋材料的表面形态及热稳定性进行了分析。实验结果表明:40%Na OH介质中交联包埋的纳米Fe0具有更高的反应活性;当Cd2+浓度为100 mg/L时,投加包埋材料3.0 g,反应150 min,Cd2+去除率可达98.9%;于空气中放置1个月,其对Cd2+去除率仍可达90.5%。     

环糊精对Fe(Ⅲ)引发双酚A光降解的影响

环糊精口α-CD、β-CD和γ-CD能分别与双酚A形成1:1主-客体包结物.在250W金属卤化物灯(λ≥365 nm)光照下,研究了在Fe(Ⅲ)-OH配合物体系中,不同环糊精对双酚A光降解的影响.结果表明,β-CD能较大地促进双酚A的光降解,α-CD次之,而γ-CD对双酚A的光降解存在一定的抑制;并且CDs浓度的变化对双酚A光降解的初始速率有明显的影响.双酚A光降解的初始速率随着β-CD和α-CD浓度增大而增加,当β-CD=60μmol/L时达到最大,然后随着浓度增大而降低,而BPA的光降解初始速率随γ-CD浓度的增加总的趋势是减小的.通过计算机软件Gaussian98,采用PM3方法模拟了环糊精与双酚A的包结行为,进一步说明3种环糊精与双酚A形成主-客体包结物对光降解的影响.     

2,6-二甲基-β-环糊精螯合强化葎草对Pb吸收的影响和机理

采用盆栽试验研究了EDTA、2,6-二甲基-β-环糊精对Pb污染土壤上葎草生长及Pb积累特性的影响.土壤中硝酸铅含量分别为0、600和1200 mg·kg~(-1),螯合剂的含量为硝酸铅含量的0.5倍和1.0倍.结果表明:EDTA和2,6-二甲基-β-环糊精对Pb离子均有显著増溶作用,且二者之间没有差异;EDTA对葎草的生长有轻微抑制作用,而2,6-二甲基-β-环糊精与对照没有差异,原因可能是形成了Pb-2,6-二甲基-β-环糊精络合物降低了Pb的毒性;EDTA和2,6-二甲基-β-环糊精都显著促进了葎草根、茎、叶部对Pb离子的吸收.EDTA处理的葎草在硝酸铅含量为600mg·kg~(-1),螯合剂浓度为0.9 mmol·L~(-1)时,转移率达到最大值1.34,而2,6-二甲基-β-环糊精的转移率最大值为0.36.虽然2,6-二甲基-β-环糊精的转移率较低,但由于葎草的生物量大,2,6-二甲基-β-环糊精可以作为葎草提取修复的一种新型螯合剂,葎草也可用作植物提取修复的参考植物.由于2,6-二甲基-β-环糊精具有独特的“内疏水,外亲水”结构,推测其促进葎草吸收转移Pb的机理可能是会以Pb-2,6-二甲基-β-环糊精络合物的溶解物形式在葎草的质外体通道中移动,进入木质部,最终通过蒸腾流的驱动转运至地上部.     

β-环糊精及其衍生物对疏水性有机农药增溶和毒性影响的研究

研究了β 环糊精 (β CD)及其衍生物羟丙基—β 环糊精 (HPCD)对 3种疏水性有机农药 (甲基对硫磷、呋喃丹和五氯酚 )的增溶作用和对甲基对硫磷的生物毒性影响 .结果表明 ,β CD能够促进五氯酚、呋喃丹的水溶性 ,而对甲基对硫磷的增溶表现为先促进溶解而后抑制溶解 ;HPCD能够明显地促进 3种疏水性有机农药的水溶性 ,对农药的增溶效果比 β CD的增溶效果更显著 .增溶作用主要是由于农药与 β CD或HPCD形成包合物而引起的 .β CD和HPCD的加入不影响甲基对硫磷的生物毒性     

表面活性剂增溶洗脱土壤中多环芳烃的效果研究

表面活性剂增效洗脱修复技术被广泛应用于土壤修复. 本文选取11种非离子型和3种离子型表面活性剂对多环芳烃(PAHs,菲、芘、苯并[a]芘)污染土壤进行洗脱研究,筛选出洗脱效果较好的表面活性剂,并深入探索表面活性剂浓度、洗脱时间、固液比等因素以及表面活性剂的复配对土壤PAHs增效洗脱的影响,旨在比选出一种高效洗脱土壤PAHs的表面活性剂并对其洗脱方法进行优化. 结果表明:①表面活性剂浓度为10 g/L、固液比为1∶20条件下,聚氧乙烯醚-10(NSF10)的去除率最高,达到78%;其次为曲拉通X-100(TX-100)和吐温80(TW-80),去除率分别为76.7%和73.4%. ②随着表面活性剂添加浓度的增加,土壤PAHs的去除率增大,当表面活性剂浓度超过5 g/L时,PAHs去除率的增幅减缓,可见,5 g/L是相对有效且经济的表面活性剂添加浓度. ③当洗脱时间为16 h时,NSF10对PAHs的洗脱达到平衡,继续延长洗脱时间,洗脱效果并未增强. ④增加NSF10用量有利于洗脱,固液比1∶40是最优固液比,此时PAHs的去除率已达到固液比为1∶100时的85.2%. ⑤非离子表面活性剂NSF10、TX-100、TW-80与阴离子表面活性剂SDS分别以体积比9∶1进行复配时均取得了优于单一活性剂的洗脱效果,NSF10与SDS体积比为7∶3时,增溶洗脱效果最为明显,比单一表面活性剂提高了18.2%. 研究显示,NSF10是一种高效的PAHs洗脱剂,添加浓度为5 g/L、洗脱时间为16 h、固液比为1∶40是其最优参数选择,其与SDS以体积比7∶3进行复配可进一步提升增溶洗脱效果.