Fe-MCM-41催化臭氧氧化间甲酚废水

首次应用Fe-MCM-41催化臭氧氧化间甲酚废水.研究了铁的掺杂质量分数、催化剂质量浓度和底物质量浓度对间甲酚转化率和TOC去除率的影响,并采用XRD、H2-TPR、穆斯堡尔谱、BET对催化剂的结构性质进行表征.结果表明,铁的掺杂质量分数对Fe-MCM-41在催化臭氧氧化间甲酚中的活性具有较大影响,最佳掺杂质量分数为4.4%.随着铁掺杂质量分数的提高,介孔分子筛的结晶度减弱,介孔结构晶面间距减小,比表面积、孔容、平均孔径整体上呈下降趋势,Fe在介孔分子筛表面仅以γ-Fe2O3形式存在,且催化剂具有良好的铁磁性和稳定性.臭氧在反应中既有直接氧化作用也有间接氧化作用,且二者比近似为1∶1.在模型废水原始p H值条件下,使用Fe掺杂质量分数为4.4%的催化剂,当间甲酚初始质量浓度为500mg·L-1,催化剂质量浓度为0.1 g·L-1时,30 min内间甲酚转化率为100%,TOC去除率为26.8%.     

人工智能助力臭氧催化剂SrFexZr1-xO3的开发

将人工智能应用于催化臭氧氧化催化剂SrFe_xZr_1-xO₃的开发过程,采用共沉淀法制备了50种不同配方的催化剂,考察聚乙二醇（PEG）投加量、煅烧时间、老化时间、氨水投加量和铁掺杂量对SrFe_xZr_1-xO₃催化剂催化臭氧降解间甲酚反应活性的影响.同时,利用人工神经网络（ANN）和响应面（RSM）对催化剂合成条件与TOC去除率和间甲酚转化率的关系进行拟合,训练集中ANN的R²值分别为0.91和0.97,高于RSM的R²值0.35和0.41;在4组测试集上ANN的均方误差（MSE）分别为9.87和17.67,远小于RSM的23.89和28.87.结果表明,ANN模型对催化剂制备过程的复杂体系具有更好的拟合和泛化能力.在ANN训练好的模型中通过枚举法寻找最优合成条件为：PEG投加量为19.00%,煅烧时间为1.25 h,老化时间为26.50 h,氨水投加量为6.21 mL,铁掺杂量为3.37%,所得催化剂为SrFe_0.13Zr_0.87O₃-B.最佳反应条件下,间甲酚转化率和TOC去除率分别达到98.52%和17.21%,优于空白组的73.46%和1.86%.     

催化湿式氧化处理助剂废水工程及过程模拟

助剂废水是一种高浓度难降解有机废水,以催化湿式氧化(CWAO)为主体的CWAO-UASB-AOA-接触氧化-混凝沉淀工艺能够对其进行有效降解。在CWAO工业化装置设计中,床层温升(Tg)和换热器总传热系数(K)是换热器设计的2个重要参数。采用Aspen Plus对CWAO过程进行稳态模拟,Aspen Plus对Tg模拟结果同分布式控制系统(DCS)实测结果相对误差在±2.0%以内。根据计算结果可知,K为800 W·(m~2·℃)~(-1)。结合K和Tg可以用来估算换热面积,进而指导CWAO过程系统工程的工业化设计。     

代谢组学技术在环境毒理学研究中的应用

代谢组学作为系统生物学的一部分,通过考察机体受刺激后体液或组织中内源性代谢物的动态变化规律,并结合生物信息统计方法,可系统全面地揭示内因和外因作用于机体的毒性效应和机制。代谢组学技术具有快速、灵敏度高、选择性强的特点,逐渐在低剂量环境污染物长期暴露的毒性效应评估方面发挥出优势。本文综述了代谢组学技术的主要研究手段,在毒理学研究中的发展历程和优点,以及在环境毒理学研究中的应用及前景展望。重点讨论了代谢组学技术在重金属和持久性有机污染物(POPs)毒性评估以及环境胁迫耐受性评价中的应用。     

采用代谢流量分析方法评估二噁英对细胞的代谢干扰

以肝癌细胞HepG2为供试细胞,选用5个不同浓度的二噁英（0、0.001、0.01、0.1和1.0 nmol.L-1）,探讨2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞的毒性效应.采用90%甲醇离心法实现蛋白与代谢产物的分离,建立了高效液相色谱-串联三重四极杆质谱（HPLC-MS/MS）分析胞外液中的23种代谢产物（20种氨基酸、乳酸、甘油和尿素）的方法.建立的HPLC-MS/MS分析方法对各化合物的加标回收率可达91%—105%之间,化合物浓度的标准偏差均小于10%.在此基础上,结合代谢流量分析系统研究了2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞内代谢流的影响.结果表明,随着浓度的增高,2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞代谢的干扰作用呈增强趋势.2,3,7,8-TCDD降低了细胞对葡萄糖的吸收,并进一步抑制了HepG2细胞糖酵解的速率.此外,2,3,7,8-TCDD导致了HepG2细胞乳酸代谢流的明显增加,由此使细胞产生了过量的乳酸.     

酸析-Fenton试剂氧化-混凝法处理制浆废水

用酸析-Fenton试剂氧化-混凝法对自偶氧化清洁制浆废水进行预处理，考察了各种因素对处理效果的影响。最佳处理条件：酸析时的废水pH为3．0；酸析后上层清液无需调节pH，加水稀释至COD为2000mg／L后进行Fenton试剂氧化，H2O2加入量为84．56mmol／L，FeS04加入量为8．44mmol／L，反应时间60min；混凝时Ca（OH）：加入量为2g／L。最终出水的COD为577．20mg／L（COD去除率为71．14％），色度为36倍，pH为8．60。     

水泥窑除尘器捕集灰中PCDD/Fs、PCBs和PCNs的分布特征

应用同位素稀释、高分辨气相色谱-质谱联用技术测定了国内3种类型水泥窑(机械立窑、湿法旋窑和新型干法旋窑)以及生活垃圾焚烧炉和医疗垃圾焚烧炉的除尘器捕集灰中PCDD/Fs、PCBs和PCNs的浓度和毒性当量,比较了同族体和同类物的分布特征.结果表明,水泥窑除尘器捕集灰中二英及其类似物PCDD/Fs、PCBs和PCNs的总毒性当量(以TEQ计)分别在4.0～62、 0.069～3.9和0.47～2.8 ng·kg^-1之间,远小于垃圾焚烧炉除尘器捕集灰.占优势的PCDD/Fs同族体都是TCDFs,相对较多的2, 3, 7, 8位氯取代二英同类物有OCDD、 2,3,7,8-TCDF、 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF;水泥窑除尘器捕集灰中PCBs同族体的分布特征与垃圾炉相似,占优势的同族体都是四氯联苯,含量较高的共平面PCBs同类物有PCB77、PCB105、PCB118;不同窑型水泥窑除尘器捕集灰中PCNs同族体分布特征相似,占优势的同族体都是四氯萘,没有检测到八氯萘的存在,含量较高的二英类毒性PCNs同类物是毒性最大的PCN 66/67.     

膜进样-单光子电离/化学电离-质谱仪在线检测水中VOCs

介绍了自行研制的膜进样-单光子电离/化学电离-飞行时间质谱仪.光子能量为10.6 eV的真空紫外灯作为单光子电离的光源,同时利用光电子电离产生O 2＋试剂离子,用于待测物分子的化学电离,通过调节电离区的电场条件可在2 s之内实现2种电离模式的快速切换.水中挥发性有机物（VOCs）以50μm的硅橡胶膜进行快速富集,膜后加入吹扫气加快样品脱附,吹扫气体还可抑制质谱分析器中油气本底,提高信噪比.SPI模式下,甲基叔丁基醚的检出限达到2μg·L-1（10 s分析时间）;SPI-CI模式下,三氯甲烷检出限达到1μg·L-1（10 s分析时间）.该仪器已成功应用于模拟加油站附近地下水中的甲基叔丁基醚和饮用水消毒副产物中的挥发性有机物的快速检测.结果表明该仪器在水中挥发性有机物在线检测方面有着广阔的应用前景.     

Pt／MgO催化剂上NOx存储-还原反应性能

采用稀燃一富燃交替运行方式，研究存储一还原型催化剂PL／MgO的NOx存储性能以及C3H6还原NOx反应性能。氧化存储段，NOx可被有效存储；当氧化性气氛转换为还原性气氛后，出现一个NOx峰，降低了总的转化效果。NOx峰的大小与存储段和还原段时间之比、温度等因素有关；400℃时NOx峰最小，总转化率最高。5h循环实验表明，400℃时PL／MgO催化剂再生良好，NOx转化率稳定在96％。于反应气氛中添加100mg,／m^3SO2进行了5h抗硫性实验，Pt／MgO催化剂的抗硫中毒能力明显强于Pt／BaO／Al2O3。     

粘土改性条件的研究Ⅰ.膨润土的改性

考察了改性膨润土的致孔剂加入量、溴化十六烷基三甲胺 (CTMAB)加入量、CTMAB溶液浓度和吸附时间对CTMAB吸附量的影响 .测得加工后的膨润土对CTMAB的饱和吸附容量为 34 0 0± 30 0mg·1 0 0g- 1膨润土 .膨润土对CTMAB的吸附表现出Lang muir吸附特征 .6 0℃ ,当CTMAB的加入量为膨润土饱和吸附容量的 1 3— 1 5倍 ,CTMAB溶液浓度≥ 2mg·ml- 1,吸附时间超过 2 0h时 ,膨润土基本达到饱和吸附 .并考察了有机膨润土对于水中苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯 (BTEX)的去除效果 .