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相似文献
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1.
The dynamics of Cd scavenging from solutions by Fe/Mn oxides in natural surface coatings (NSCs) was investigated under laboratory conditions. Selective extraction methods were employed to estimate the contributions of Fe/Mn oxides, where hydroxylamine hydrochloride (0.01 mol/L NH2OH-HCl + 0.01 mol/L HNO3), sodium dithionite (0.4 mol/L Na2S2O4) and nitric acid (10% HNO3) were used as extraction reagents. The Cd scavenging was accomplished with developing periods of the NSCs (totally 21 data sets). The resulting process dynamics fitted well to the Elovich equation, demonstrating that the amount of Cd scavenged was proportional to the increments of Fe/Mn oxides that were accumulated in the NSCs. The amount of Cd bound to Fe oxides (MCdFe) and Mn oxides (MCdMn) could be quantified by solving two equations based on the properties of two extraction reagents. The amount of Cd scavenged by Fe/Mn oxides could also be estimated using MCdFe and MCdMn divided by the total amounts of Fe and Mn oxides in the NSCs, respectively. The results indicated that the Cd scavenging by Fe/Mn oxides was dominated by Fe oxides, with less roles attributed to Mn oxides. The estimated levels of Cd scavenging through Fe and Mn oxides agreed well with those predicted through additive-adsorption and linear-regression models.  相似文献   

2.
太湖沉积物铁形态分布特征及磷铁相关性分析   总被引:5,自引:0,他引:5  
通过对太湖藻型湖区、草藻过渡型湖区、草型湖区柱状沉积物进行铁的形态分级分析沉积物中不同提取态磷铁含量,获得不同形态铁的空间分布特征.结果表明:沉积物总铁含量藻型湖区31.57mg/g(SD=8.51) >过渡型湖区30.34mg/g(SD=11.97) >草型湖区25.25mg/g(SD=4.59),不同湖区沉积物中铁形态的含量依次为可还原(晶型)铁氧化物Feox2 >碳酸盐铁Fecarb >易还原(无定形)铁氧化物Feox1 >低活性硅酸铁Feprs >磁铁矿Femag >可吸附性Fe(Ⅱ),Fecarb、Feox1、Feox2,3种铁形态属于高活性铁Fe(Ⅲ),含量为7.79,6.16,8.18mg/g,分别占总铁含量的28.56%,21.54%,29.53%,表明高活性铁(Ⅲ)是沉积物中最主要的铁形态;沉积物中各提取态磷含量大小比较为NH2OH·HCl-P >MgCl2-P >NaAc-P >Na2S2O4-P >浓HCl-P >(NH4)2C2O4-P,含量较高的MgCl2-P(0.067mg/g)、NaAc-P(0.061mg/g)、NH2OH·HCl-P(0.068mg/g),分别占总提取磷的35.28%、31.97%和22.55%,是沉积物铁分级提取态磷中最主要的形态.磷-铁相关性分析表明,二者之间呈显著的正相关(P<0.05),进一步从铁形态分级角度证实铁是沉积物內源磷释放的关键因子.  相似文献   

3.
刘晶  熊志波  周飞  金晶  陆威  张磊 《中国环境科学》2018,38(5):1670-1676
利用水热共沉淀法制备了铈钨钛复合氧化物催化剂,考察了H2O2络合修饰对其催化脱硝转化频率(TOF)的影响;并借助傅里叶原位红外光谱仪研究了H2O2络合修饰后铈钨钛复合氧化物的催化脱硝机理.结果表明:H2O2络合修饰可增强铈钨钛复合氧化物表面Brønsted酸位强度,提高其表面NH3低温吸附和中低温NH3-SCR脱硝性能,400℃时其NOx催化脱除频率TOF高达0.658s-1;NH3和NOx在H2O2络合修饰后铈钨钛复合氧化物表面存在竞争吸附,其表面催化脱硝反应主要为吸附态NH3、NH2和NH4+与气态NO+O2的反应,其低温NH3-SCR反应机理遵循Eley-Rideal(E-R)机理.  相似文献   

4.
采用“草酸+氟化铵”水相电解液体系通过阳极氧化法制备出了TiO2纳米管材料,可有效光催化深度降解水源水中的微囊藻毒素(MC-LR).结果表明,阳极氧化电压为20V、组分配比为1/12mol/L H2C2O4·2H2O+0.5wt% NH4F、电解液pH值为4、阳极氧化时间1~2h的条件下制得的纳米管形貌最清晰,孔径为50nm左右,管长为250~600nm;催化剂经过500~600℃的温度煅烧后对MC-LR的光催化降解效率相对较高;pH值在3.5或8左右时,有利于MC-LR的光催化降解,且光化学反应符合准一级反应动力学模型;MC-LR的光催化降解机理主要包括产生的强氧化性·OH自由基对Adda支链共轭双键、Mdha氨基酸单双键以及Adda支链中甲氧基等部位的攻击氧化和肽键的水解.  相似文献   

5.
沉积物中Fe(Ⅱ)可以活化氧气(O2)产生羟自由基(?OH),从而降解有机污染物. 为评估O2应用于原位化学氧化(ISCO)等修复工程的潜力,通过室内静态试验体系,定量对比了不同条件下,沉积物活化O2与过氧化氢(H2O2)产生?OH的产量、氧化剂转化效率的差异,并采用三氯乙烯(TCE)作为代表性污染物来评估两种氧化剂体系降解污染物的能力. 结果表明:在pH为7的条件下,河岸带地下1 m和8 m以及化工场地下1 m和5 m沉积物悬浊液(均为50 g/L)在180 min内活化4.6 mmol/L O2(假定体系中O2完全溶解于水相的浓度,下同)时分别产生0.5、7.1、1.0、13.8 μmol/L ?OH,活化5 mmol/L H2O2时分别产生1.7、39.1、72.1、102.8 μmol/L ?OH. O2转化为?OH的效率为0.1%~3.0%,与H2O2 (0.03%~2.40%)处于相近水平. 在50 g/L河岸带地下8 m沉积物悬浊液中,随着O2投加量由2.3 mmol/L增至7.0 mmol/L,180 min内?OH的产量由6.7 μmol/L增至7.5 μmol/L,但是?OH的产率由1.5%降至0.8%;随着H2O2的投加量由0.5 mmol/L增至10.0 mmol/L,180 min内?OH的产量由12.2 μmol/L增至70.4 μmol/L,但?OH的产率由2.4%降至0.7%. 当向上述体系中加入三聚磷酸盐(TPP)和乙二胺四乙酸钠盐(EDTA)后,?OH的产量和产率显著增加. 在河岸带地下8 m沉积物-O2 (4.6 mmol/L)体系中,反应180 min内TCE(初始浓度为12 μmol/L)的去除率为15.5%,高于沉积物-H2O2 (5.0 mmol/L)体系对TCE的去除率(7.7%),然而加入1.0 mmol/L TPP后,两种体系均可以实现TCE的完全去除. 研究显示,O2不仅稳定性好、廉价易得,而且与沉积物反应速率适中,氧化剂有效利用率与H2O2处于相当水平,因此有望作为一种温和的氧化剂应用于特定需求的ISCO修复.   相似文献   

6.
Natural surface coating samples (NSCSs) from the surface of shingles and surficial sediments (SSs) in the Songhua River, China were employed to investigate the relationship between NSCSs and SSs in fractions of heavy metals (Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, and Cd) using the modified sequential extraction procedure (MSEP). The results show that the differences between NSCSs and SSs in Fe fi'actions were insignificant and Fe was dominantly present as residual phase (76.22% for NSCSs and 80.88% for SSs) and Fe-oxides phase (20.33% for NSCSs and 16.15% for SSs). Significant variation of Mn distribution patterns between NSCSs and SSs was observed with Mn in NSCSs mainly present in Mn-oxides phase (48.27%) and that in SSs present as residual phase (45.44%). Zn, Cu, Pb and Cd were found dominantly in residual fractions (〉48%), and next in solid oxides/hydroxides for Zn, Pb and Cd and in easily oxidizable solids/compounds form for Cu, respectively. The heavy metal distribution patterns implied that Fe/Mn oxides both in NSCSs and SSs were more important sinks for binding and adsorption of Zn, Pb and Cd than organic matter (OM), and inversely, higher affinity of Cu to OM than Fe/Mn oxides in NSCSs and SSs was obtained. Meanwhile, it was found that the distributions of heavy metals in NSCSs and SSs were similar to each other and the pseudo-total concentrations of Zn, Cu, Pb and Cd in NSCSs were greater than those in SSs, highlighting the more importance for NSCSs than SSs in controlling behaviours of heavy metals in aquatic environments.  相似文献   

7.
为研究多相Fenton体系降解有机污水过程的放热规律,为污水处理的能源化利用提供技术支撑,本文以半焦(SCe)为载体,制备了Fe2O3@SCe新型复合材料,并对复合材料进行了BET、FTIR、XRD、SEM表征,研究了Fe2O3@SCe/H2O2多相Fenton体系处理邻苯二胺(OPD)模拟废水的降解性能和放热规律.结果表明,Fe2O3均匀负载于SCe颗粒表面,Fe2O3@SCe复合材料保留了改性SCe的多孔形态和强吸附性,在3.1~8.9的pH值范围内均表现出较高的催化活性;Fe2O3@SCe/H2O2多相Fenton体系在去离子水中自身分解和在邻苯二胺模拟废水的降解反应都释放了大量的热量,在[OPD]= 0.04mol/L;pH=7.8;T0=30℃;[H2O2]=0.25mol/L;[Fe2O3@Sce]=533g/L;t=180min反应条件下的溶液温度升高数值为7.1℃,降解率为88.2%; H2O2的投加浓度是影响反应放热量的主要因素.  相似文献   

8.
NO和H2O2作为信号分子参与植物对非生物胁迫的响应,为了确定NO和H2O2介导的大豆耐铝作用以及二者的交互作用,以浙春3号大豆为材料,分析了铝毒胁迫下根尖内源及外源NO和H2O2对大豆铝毒的缓解效应,并研究了NO和H2O2代谢相关酶的活性变化, 其中外源NO由SNP(亚硝基铁氰化钠,Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O)提供. 结果显示:Al处理显著抑制大豆根生长,促使Al在根尖积累并显著提高大豆根尖内源w(NO)和w(H2O2). 在H2O2+Al、SNP+Al和H2O2+SNP+Al处理下,大豆根相对伸长率比单独Al处理下分别升高了64.6%、63.5%和69.5%,根尖w(Al)则分别减少了34.6%、36.8%和32.9%,表明NO和H2O2对铝毒害均具有缓解作用.外源NO能够促使根尖内源H2O2显著积累,降低POD(过氧化物酶)活性,而外源H2O2对内源根尖w(NO)无影响.NO和H2O2在缓解铝毒的信号途径中存在信号互作,NO处于H2O2的上游,其通过POD活性调节内源w(H2O2).   相似文献   

9.
采用溶胶-凝胶法制备Fe/Cu/沸石非均相Fenton催化剂,并利用XPS和SEM等技术进行了表征;优化了中性pH下催化降解水中苯并三唑的反应条件,并考察了材料的重复使用性能;讨论了催化氧化降解BTA的机理。结果表明,催化剂中Fe、Cu纳米粒子呈颗粒状均匀分布于沸石颗粒表面,主要成分为Fe2O3、Fe3O4和CuO。在中性pH条件下,苯并三唑降解的最佳条件为:H2O2浓度0.08 mol/L,催化剂用量0.41 g/L,反应时间43.6 min,且该催化剂稳定性最佳。催化降解过程中,Fe和Cu协同参与Fenton反应产生·OH,实现了污染物的高效去除。  相似文献   

10.
分别采用水热法和浸渍法2种合成方法制备了Ce-MnOx催化剂,应用于氨的选择性催化氧化。实验结果表明:水热法制备的Ce-MnOx具有更高的催化氧化NH3活性,其中,在反应温度为200℃时,Ce(5)-MnOx(HY)具有98%的NH3转化率及91%的N2选择性。XRD、BET、Raman、XPS、SEM、H2-TPR等方法对催化剂的表征结果表明,水热法合成的Ce-MnOx具有更大的比表面积(94.37 m2/g),其优异的催化活性归因于表面丰富的Mn4+和Ce3+、大量的化学吸附氧、丰富的活性位点、Mn和Ce间的相互作用等。In-situ DRIFTS分析表明,催化剂表面吸附态的NH3经过脱氢作用生成—NH2、—NH中间体,其中,—NH与原子氧结合生成的—HNO能被O2快速氧化形成NO,NO再与—NH2继续反应生成N2和H2O。研究可为锰基催化剂在低温氨氧化及选择性方面的研究提供重要参考。  相似文献   

11.
Fenton法处理腈纶聚合废水   总被引:5,自引:2,他引:3  
采用Fenton法处理腈纶聚合废水,考察药剂、反应条件等对处理效果的影响,并分析了其作用机理,确定了反应过程中的关键控制因素. 结果表明:Fenton法处理腈纶聚合废水时,影响CODCr去除率的因素依次为c(H2O2)>反应时间>pH>c(Fe2+);最佳试验条件〔c(H2O2)为0.2 mol/L, c(Fe2+)为28.8 mmol/L, pH为2.5, 反应时间为150 min〕下处理腈纶聚合废水时,进水ρ(CODCr),ρ(BOD5)和ρ(丙烯腈)分别为1 200.0,242.1和97.4 mg/L,出水分别为301.6,110.0和0 mg/L,去除率分别为74.9%,55.0%和100.0%,ρ(BOD5)/ρ(CODCr)由0.2提高到0.36,废水可生化性显著提高,特征污染物丙烯腈得到有效去除.   相似文献   

12.
为高效处理染料中间体生产废水、优化工艺参数,针对染料中间体生产废水有机负荷高、生物抑制性强等特点,选用Fenton氧化处理过程,以实际生产废水为研究对象,基于Box-Behnken响应曲面法分别考察了反应时间、初始pH、n(H2O2)/n(Fe2+)、Fenton试剂投加频率等因素对Fenton法处理废水过程的单独影响及各因素间的交互作用,并建立以CODCr去除率为评价指标的数学模型进行全面分析.结果表明:各影响因子显著性顺序为初始pH>n(H2O2)/n(Fe2+)>Fenton反应时间>投加频率,其中n(H2O2)/n(Fe2+)与投加频率的交互作用最为显著(F=3.43);模型决定系数R2=0.917 9,说明模型可信度和精密度高;最佳反应条件组合为反应时间30 min、初始pH为3.46、n(H2O2)/n(Fe2+)为6.12、投加频率为2次.预测最大CODCr去除率为56.53%,验证试验实测平均结果为55.17%,与预测值相比偏差为1.36%.经最优条件处理后废水的ρ(CODCr)由9 600 mg/L降至4 000 mg/L左右,ρ(BOD5)/ρ(CODCr)由0.07增至0.37,可生化性提高.研究显示,采用Fenton法预处理高浓度染料中间体废水可有效提高CODCr去除率及其可生化性.   相似文献   

13.
Fenton法处理类长填龄渗滤液的氧化和絮凝作用   总被引:13,自引:6,他引:7  
采用Fenton法对难降解的类长填龄渗滤液进行处理,考察其氧化和絮凝作用对有机物去除的贡献. 结果表明:以CODCr去除率最大为目标,试验在最优条件下,c(H2O2)/c(Fe2+)为7.0,Fe2+投加量(c(Fe2+))为60 mmol/L,pH为3.0,此时CODCr总去除率为60%;其中氧化作用去除率为44%,氧化和絮凝作用的效率比为2.7. c(H2O2)/c(Fe2+),c(Fe2+)和pH的变化对氧化和絮凝作用有明显影响,氧化作用对CODCr去除率随H2O2投加量增大而增大.絮凝作用对CODCr的去除率不仅受Fe2+投加量直接影响,随其增加而增大;还间接受氧化作用去除率影响,氧化作用去除率越大,剩余有机物大分子所占比例降低,絮凝作用对有机物的去除率越低.   相似文献   

14.
余静  郭新超  孙长顺  陈宣 《环境工程》2022,40(10):49-54
制革废水中四羟甲基氯化磷(THPC)属于有机磷,其结构稳定、难降解、对微生物具有抑制作用,传统的生化处理技术不能有效地处理此类废水。采用Fenton氧化法处理含THPC制革废水,考察H2O2投加量、pH、m(Fe2+)/m(H2O2)、反应时间、紫外光波长等因素对TP和COD去除效果的影响,建立了TP降解的动力学模型。结果表明:在pH=4,H2O2投加量为6667 mg/L,m(Fe2+)/m(H2O2)=1,反应时间为80 min时,TP和COD去除率最高,分别达到43%和83%;紫外光助(波长185 nm)Fenton体系可提高THPC的降解效果;动力学模型研究发现,H2O2投加量分级数(q=1.065)高于有机物的底物分级数(a=0.858),表明Fenton体系降解TP的反应速率主要受H2O2投加量制约。  相似文献   

15.
利用3D打印技术设计出一种高效产H2O2的3D打印气体扩散电极(3D-GDE)并将其应用于电芬顿体系对实际焦化废水降解研究.结果表明3D-GDE阴极H2O2产量高达16.1mg H2O2/cm2,而相同条件下传统气体扩散电极仅为7.16mg H2O2/cm2.通过考察不同因素对阴极产H2O2影响可知:酸性条件更有利于产H2O2;电流从200mA提高到250mA,其H2O2产量从250mg/L提高到450mg/L,但是继续提高电流时(250~300mA),H2O2并没有明显增加.将3D-GDE电极应用于电芬顿对实际焦化废水处理,在最适宜条件下,可以实现对焦化废水有效矿化(4h电解后高达80%),其降解过程中三维荧光指纹分析也直接证明了该体系的高效性.Microtox毒性实验表明,3D-GDE电芬顿体系可以有效的降低焦化废水体系的毒性,其最低能耗为0.9kW·h/g TOC.  相似文献   

16.
以电解锰渣作为光催化剂构建非均相类光Fenton体系,采用双酚S为模型化合物,研究了该反应体系中双酚S氧化降解的降解机制及影响因素,并建立了·OH的生成速率模型以及溶解性有机质(DOM)影响的预测模型.结果表明,电解锰渣中具有催化效果的铁和锰的质量含量分别为1.49%和2.28%;相比UV、UV/电解锰渣、UV/H2O2和电解锰渣/H2O2体系,电解锰渣/UV/H2O2光Fenton体系对双酚S具有更好的氧化降解效果,双酚S的降解效果与电解锰渣投加量、H2O2浓度呈正相关,与pH值、双酚S初始浓度呈负相关;溶液中析出的Fe和Mn的浓度与pH值呈负相关,且电解锰渣/UV/H2O2氧化体系反应浸出的共存活性金属组分不利于双酚S降解;电子自旋共振和自由基淬灭实验发现电解锰渣/UV/H2O2体系中氧化降解双酚的主要活性物种是·OH.采用异丙醇构建了该体系中·OH的生成速率模型,计算可得·OH的生成速率R·fOH在3.22×10-9~1.1×10-8mol/(L·s)之间,与硝基苯拟合计算出的R·fOH(6.5×10-9mol/(L·s))一致.双酚S降解效率随着DOM浓度的增加而降低.基于自由基稳态动力学理论建立了DOM存在下电解锰渣/UV/H2O2体系中双酚S降解的动力学预测模型,发现模型的预测值与实验值较好符合,说明DOM主要通过淬灭体系中的·OH影响双酚S的降解.  相似文献   

17.
为高效去除废水中长期残留、高毒性、难生物降解的氯苯酚类污染物,采用高能球磨-高温熔融-液相还原法制备能将氧气高效且选择性地还原为H2O2同时将原位产生的H2O2分解为·OH/O2·-的新型材料(Fe0-CNTs-Cu),探讨了条件因素对2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)降解效果的影响,初步分析了Fe0-CNTs-Cu/O2体系的降解机理,并推测了2,4-DCP该体系下的降解途径.结果表明,Fe0-CNTs-Cu在优化条件下对2,4-DCP的降解率和TOC去除率分别为92.3%和54.2%.在Fe0-CNTs-Cu/O2体系中形成腐蚀电池,促使O2在CNTs表面选择性还原为H2O2,Cu0和Cu2O、CNTs以及原位产生的Fe2+,将原位产生的H2O2催化分解为高氧化物质·OH/O2·-,高效氧化降解2,4-DCP.  相似文献   

18.
为揭示纳米四氧化三铁(nFe3O4)覆盖对沉积物溶解态砷(As)和有效态As的钝化效果,在开展室内培养试验的基础上,利用微界面分析技术、高分辨率平衡式间隙水采集技术(HR-peeper)和薄膜扩散梯度技术(DGT),探究nFe3O4覆盖下沉积物氧化还原环境、铁锰含量等因素对As的作用机制.结果表明:在nFe3O4覆盖下沉积物pH值较对照组逐渐增大,Eh先减小后增大;nFe3O4可以有效去除沉积物溶解态As,最大有效去除率为22%;nFe3O4覆盖使得有效态As的平均值降低了2.30mg/L;溶解态As与溶解态Fe (II)、溶解态As与溶解态Mn、有效态As与有效态Fe (II)、有效态As与有效态Mn均存在显著正相关关系(P<0.001);nFe3O4的覆盖可以促进铁铝低结晶状无定形水合氧化态As含量的增加.  相似文献   

19.
为探究Fenton试剂氧化降解2-N(2-硝基-4-甲氧基苯胺)的特性,通过实验室试验系统研究了初始pH、初始c(H2O2)、初始c(Fe2+)、初始ρ(2-N)和反应温度等因素对2-N去除率的影响以及动力学特征.结果表明:Fenton试剂氧化降解2-N效果显著,各试验组分别在初始pH为3.0、初始c(H2O2)为10 mmol/L、初始c(Fe2+)为1 mmol/L、初始温度为50℃、ρ(2-N)为100 mg/L时2-N的去除率相对最高,其降解过程均符合二级动力学模型;2-N去除率随温度的升高而增大,基于在不同温度下的速率常数,推导出了2-N降解的阿伦纽斯(Arrhenius Equation)经验表达式,得到Fenton氧化2-N的活化能为30.23 kJ/mol.研究显示,经Fenton氧化后,2-N分子断链开环,生成多种小分子酸,最终降解为二氧化碳和水.   相似文献   

20.
在低压汞灯(LPUV,253.7nm)光照条件下,研究了过氧化氢(H2O2)加入量对二嗪磷降解动力学、产物生成和降解途径的影响规律与作用机理.结果表明,二嗪磷水溶液在单独UV和UV/H2O2工艺中的降解反应均符合准一级反应动力学,且反应速率常数(k)随H2O2加入量的增加而增大,H2O2加入量为0,5,10mg/L时的k分别为0.0234,0.0301,0.0341min-1.在UV光照处理条件下,二嗪磷水溶液中的溶解性有机碳(DOC)随H2O2加入量的增加而降低,但其矿化度均相对较低(光照120min时的DOC去除率均低于20%).此外,UV光照处理时,H2O2的加入对二嗪磷光氧化降解产物的种类及生成量均存在显著影响.二嗪磷水溶液单独UV光照处理60min时检出了8种中间/降解产物,但经UV/H2O2工艺处理60min时仅检出了6种中间/降解产物,且不同H2O2加入量时的光氧化降解产物生成量或浓度及随UV光照处理时间的变化幅度与趋势均存在较大程度的差别.基于二嗪磷及其降解产物的定性、(半)定量分析结果,提出了二嗪磷水溶液在单独UV和UV/H2O2工艺中的降解途径与机理.  相似文献   

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