响应面法分析Ti/TiO2电极光电催化富里酸的过程

利用响应面分析法对影响Ti/TiO2电极光电催化降解富里酸的主要因素进行了探讨.通过Design-Expert 5软件可得到1个二次响应曲面模型.结果表明,最佳的pH值、K2S2O8投加量和偏电压分别为3.8、88.40mg/L、0.88V,此时富里酸的去除率达到最大(57.06%).方差分析表明,模型具有较高的回归率(R2=97.54%),与实验结果吻合程度较高.     

三维固定床电极法降解焦化废水

采用三维电极固定床技术对焦化废水进行了深度处理的实验研究,并取得了相应的工艺参数。实验研究结果表明,三维电极技术能有效的处理焦化废水,在槽电压为12V,液体催化剂量为1500mg/L,反应时间为60min,pH为3,COD去除率可达62%。     

苯胺在铂电极上电解特征的研究

采用循环伏安法考察了苯胺在铂电极上不同浓度、pH值和不同扫描速率等条件下的电化学反应特性。结果表明:在酸性条件下出现明显的氧化峰而中性和碱性条件下没有;在循环初期只有1个氧化峰,峰电势Ep≈1.0V,随着扫描的进行出现2个氧化峰,Ep≈1.0V,0.5V。     

秦岭北麓河流夏季有色溶解有机物分布特征及影响因素

以秦岭北麓辋川河水体为研究对象,利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱结合平行因子分析法解析了夏季辋川河水体有色溶解性有机质(CDOM)的组成结构,并探讨了水体有色溶解性有机质的来源,运用冗余分析法和Pearson相关性分析阐明了光学参数与水质参数的相关性.结果表明,①辋川河水体CDOM由类色氨酸组分C1(245, 300/335 nm)、短波类腐殖质组分C2(240, 320～340/405 nm)和长波类腐殖质组分C3(270, 350～370/470 nm)组成,其中组分C1与C2具有一定的同源性(r=0.859,P<0.001).②CDOM吸收系数α(355)表明辋川河水体CDOM浓度处于较低水平,并且α(355)与DOC浓度相关性显著(r=0.850,P<0.001),这有利于建立DOC反演模型.③水体荧光指数FI(2.36±0.20)、HIX(3.66±2.47)、BIX(1.56±0.82)和新鲜度指数(β:α)(1.33±0.62),以及光谱斜率比S_R(0.76±0.25)表明,辋川河水体CDOM呈现强自生源、低腐殖化和非陆源的特征.④冗余分析...     

三维Pd/OMC粒子电极体系电催化泛影酸盐还原脱碘研究

以泛影酸盐(DTZ)的高效还原脱碘为目标,通过硼氢化钠还原法制备钯负载有序介孔碳(Pd/OMC)作为粒子电极,以碳纤维(CFP)电极作为主阴极,建立了三维电极电催化还原体系.该体系在低阴极电位下(-0.6～-0.8 V)可实现电化学/感应电化学的耦合还原,其脱碘速率是单独阴极体系的2.38～3.65倍;在阴极电位高于析氢电位(-1.5 V)时,可实现电化学/感应电化学/化学催化加氢多还原过程协同去除碘代有机物,其反应速率为单独阴极体系的1.27～4.69倍.进一步研究了DTZ初始浓度、Pd/OMC投加量及Pd的负载量对DTZ还原去除的影响.电化学测试结果表明三维电化学体系具有良好的电子传递能力与电还原性能.利用自由基淬灭实验与ESR自由基捕获对活性还原物种分析,表明原子H~*在三维电化学还原脱碘过程中起重要作用.     

电吸附技术去除水中磷酸盐离子的研究

水体富营养化是世界各国面临的重大环境污染问题.水中的磷酸盐作为水体富营养化的关键因素,如何有效去除日益引起研究者的关注.本研究利用电吸附技术处理水中PO_4~(3-)、HPO_4~(2-)和H_2PO_4~- 3种常见磷酸盐离子,并分析电吸附和脱附的特性及机理.实验得到电吸附处理K_3PO_4时,离子去除率最大,但脱附率最差,这严重影响电吸附电极的再生性.K_3PO_4溶液中存在大量的OH~-,炭电极对KOH产生物理吸附,该吸附类型比电吸附的双电层吸附难脱附.添加少量HCl调节磷酸盐的pH,减少OH~-,将溶液中PO_4~(3-)转化为HPO_4~(2-)和H_2PO_4~-,可以提高电极的脱附率,增加电极的循环使用效率,同时可增加溶液中磷含量的去除率.炭电极电吸附K_3PO_4+HCl溶液时,电极的再生性良好,连续循环四次,离子去除率由28.7%降为26.6%.     

Ni掺杂Sb-SnO2瓷环粒子电极电催化氧化磺胺嘧啶

为发展废水中抗生素的处理技术、保护水环境安全,采用浸渍法制备Ni掺杂Sb-SnO₂微孔陶瓷环粒子电极,研究了电极对磺胺嘧啶(SDZ)的电催化氧化能力和动力学特征,初步分析了SDZ的降解途径.结果表明,粒子电极表面负载Ni和Sb-SnO₂晶体,有利于电子传递和吸附SDZ,提高了电催化氧化效率;在NaCl浓度为0.02 mol·L^-1、初始pH为8、电流密度为15 mA·cm^-2、粒子电极投加量为15 g时处理15 min, 50 mg·L^-1的SDZ能够被完全去除;处理3 h时,反应液TOC去除率达到80.8%,比二维电极高17.6%;电催化氧化SDZ的动力学过程符合一级反应动力学模型,去除速率常数为0.329 min^-1.采用液相色谱-串联质谱分析法(LC-MS/MS)鉴定SDZ的降解产物,电催化降解SDZ可能包括磺酰胺基S—N键和嘧啶环上C—N键断裂、脱磺酸基、脱氨基和·OH氧化等途径.     

生态脆弱区自然资本可持续利用及驱动机制--以宁夏为例

自然资本的分类测度和分区管理是可持续发展领域的核心议题。文章基于改进后的三维生态足迹模型,分析了2008—2017年宁夏及其各地级市自然资本利用的时空演变特征,并运用偏最小二乘法揭示了自然资本利用演变的驱动机制,旨在为生态脆弱区自然资本的可持续利用、社会经济的协调发展和生态文明建设提供参考。结果显示:①10年来宁夏人均生态足迹以年均5.01%的速率从3.146 hm²增至4.564 hm²,人均生态承载力相对稳定,人均生态赤字由2.462 hm²扩大至3.839 hm²,自然资本的供需矛盾愈加尖锐;市域尺度上,除固原市外其他各市生态赤字明显,总体上呈由南向北递增趋势。②足迹深度和足迹广度表明流量资本已无法满足需求,对存量资本的消耗成为社会经济发展的常态;市域尺度上,足迹深度呈“北高南低”的分布特征,而足迹广度的空间分布与其相反,二者存在显著的地域互补性。③从地类组分构成来看,林地、草地和水域是全区存量资本消耗的主要方式,耕地尚处于流量资本占用状态,建筑用地已过渡为存量资本;市域尺度上,自然资本利用的可持续性呈“南强北弱”格局,各地类间自然资本利用差异显著。④偏最小二乘回归模型揭示能源消耗、社会消费、经济发展和资源禀赋条件是影响宁夏自然资本利用的显著因素,而人口规模、对外贸易、生态建设、科技进步和产业结构演化对自然资本利用的影响程度较轻;市域尺度上自然资本利用的驱动力差异显著。最后,基于自然资本利用空间分异特征,从供需视角提出了自然资本可持续利用的对策建议和优化路径。     

Pd/rGO/C电极催化还原硝酸盐

采用化学还原与电沉积方法制备了钯和石墨烯复合膜碳纸(Pd/rGO/C)电极。以制备的Pd/rGO/C电极为阴极,通过电化学还原法处理水中硝酸盐。结果表明,与碳纸(C)、石墨烯修饰碳纸(rGO/C)、钯修饰碳纸(Pd/C)电极相比,Pd/rGO/C电极对于硝酸盐还原具有更高的电催化活性及N2选择性。Pd和rGO具有良好的协同催化还原硝酸盐作用。当外加电压由-0.75 V降至-1.0 V时,Pd/rGO/C电极还原速率k值由0.001 min-1快速提高至0.061 min-1。中性条件更利于Pd/rGO/C电极还原硝酸盐及N2生成。同时,Pd/rGO/C电极对浓度区间为6.8~22.6 mg (NO3--N)/L硝酸盐催化还原效率较高,且反应液中未检测到金属Pd,无二次污染。     

新型三维电极生物膜反应器启动特性

为提高三维电极生物膜工艺(3DEBR)脱氮效率,通过改变反应器内部电极布置形式和极板间距,探讨了新型结构反应器启动运行和反硝化脱氮特性.结果表明,新型结构反应器挂膜迅速,启动快,脱氮效果更高,TN和NO3--N的去除率稳定在94.87%和99%左右;且具有较强的缓冲pH值能力;在一定程度上抑制了NO2--N、NH4+-N的积累以及高电流条件下碳棒的电解.新型结构的反应器能在高电流条件下获得较高的脱氮效率和稳定的出水水质.