模拟废水中钯的微生物回收及其对亚甲基蓝的催化特性

以粪肠球菌(Enterococcus faecalis)Z5菌株(CCTCC M2012445)为菌种资源,探讨了其在外源电子供体条件下以纳米颗粒形式回收溶液中钯的可能性,研究了工业废液(IW)、废旧电路板(PCBS)和废汽车催化剂(SAC)3种模拟废水中钯的回收率,分析了废水中其它离子对钯回收率的影响.结果表明,粪肠球菌Z5菌株可以从3种模拟废水中回收钯纳米颗粒.X射线衍射和透射电镜分析表明,回收产物为10 nm左右粒径的钯纳米颗粒,主要分布于细胞周质.3种废水中钯的回收率依次为IWSACPCBS,其中吸附率依次为99.8%(6 h)、99.7%(8 h)、90.3%(12 h),还原率依次为99.9%(4 h)、99.9%(6 h)、80.4%(36 h).模拟废水中Pt(Ⅳ)、Ag(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Au(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)对钯的还原和吸附过程都存在影响.具体地,钯的还原效率受影响程度依次为Au(Ⅲ)Pt(Ⅳ)Cu(Ⅱ)Ag(Ⅰ)Fe(Ⅱ).进一步将回收所得的纳米钯掺杂四氧化三铁,可应用于非均相芬顿反应中染料亚甲基蓝降解,80 min内亚甲基蓝的降解率为96.7%,显示出良好的催化性能.     

丁二酮肟-氯仿体系萃取分离铂、钯

采用研究相对较少的螯合萃取剂——丁二酮肟-氯仿萃取体系螯合萃取分离Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ),用NaOH反萃,对丁二酮肟-氯仿体系萃取铂、钯的性能进行了研究.实验考察了萃取的反应温度、混相时间、反应剂用量、相比、酸度、氢氧化钠浓度以及干扰离子对钯的萃取率及反萃率的影响.在反应温度为70℃、pH=1、相比V(O)/V(A)=1∶1、混相时间为5min的最佳萃取条件下,进行含铂、钯废催化剂浸出液的分离,系数为βPd/P1=12629,其它共存离子Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)、Mg(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的萃取率小于1%.     

纳米铁和钯化铁对水体中高氯苯的降解特性

采用购买的纳米铁以及实验室合成的纳米钯化铁对3种高氯苯进行吸附和降解批量实验.结果表明,纳米铁在不同溶液体系下其吸附性能存在显著差异,其中采用pH=6.8的Tris缓冲体系时,纳米铁达到最大吸附值.纳米钯化铁在20 h内对浓度为1 mg·L-1的1,2,4,5-TeCB具有很好的降解效果,在纯水和缓冲体系中的降解率分别...     

厌氧颗粒污泥合成纳米钯及强化降解双氯芬酸性能

为了提高厌氧颗粒污泥(AGS)对难降解卤代有机物的还原降解能力,本文研究了厌氧颗粒污泥原位还原制备纳米钯构建载钯型厌氧颗粒污泥(Pd-AGS)的方法与条件,以及Pd-AGS在不同电子供体及烘干方式下对双氯芬酸(DCF)的降解特性.研究表明,当Pd(II)浓度为50～200 mg·L~(-1),Pd/生物量比为1/40～1/10时,被颗粒污泥还原的Pd(II)超过90%,且Pd/生物量比越高,与污泥微生物结合的纳米钯(Pd NPs)越多;添加氧化还原介体蒽醌-2,6-二磺酸(AQDS)不能加快Pd(II)的还原速率,但可以使与胞外聚合物(EPS)结合的Pd NPs增多.Pd NPs的负载显著强化了AGS对DCF的降解性能,甲酸钠和氢气都能够作为电子供体激活Pd-AGS降解DCF,氢气更为有效.氢气存在下,初始浓度为20 mg·L~(-1) DCF在90 min降解率达到96.47%,而不载钯的AGS最终对DCF的降解率仅为16.19%.烘干处理会降低Pd-AGS对DCF的降解效率,但相比121℃和600℃的烘干方式,冷冻干燥和80℃烘干方法对Pd-AGS的降解性能影响较小.Pd-AGS将微生物降解性能与纳米钯的催化性能相结合,提高了对卤代难降解有机物的降解能力.     

钯掺杂纳米塑料对产甲烷颗粒污泥的影响

金属掺杂纳米塑料已被广泛应用在纳米塑料的环境行为与生物效应研究中,但其中掺杂的金属是否会对其生物效应产生影响尚不清楚。以厌氧颗粒污泥为研究对象,基于乳液聚合的方法合成钯(Pd)掺杂的纳米塑料(Pd-NPs),研究它对污泥厌氧消化系统产甲烷性能、微生物群落分布和污泥胞外聚合物的影响。结果表明,Pd-NPs中的Pd会随时间的推移溶出,并通过提高厌氧消化系统中地杆菌(Geobacter)的相对丰度促进电子传递进而促进污泥厌氧消化系统产甲烷量;傅立叶变换红外光谱和三维荧光光谱结果显示,Pd-NPs能够与厌氧颗粒污泥表面胞外聚合物中蛋白质和腐殖酸类物质发生相互作用,使污泥颗粒更易絮凝。这些结果为评估金属掺杂的纳米塑料对厌氧消化系统的影响提供了一定的数据支撑。     

生物碳基纳米钯铜催化剂的优化制备及脱硝研究

针对目前高效处理水体硝酸盐污染的技术瓶颈,以毛竹生物碳为载体基材,通过湿化学-浸渍还原的手段制备生物碳基纳米钯铜双金属催化剂(Nano-PdCu-BC),并以其为粒子电极,协同传统的二维电化学反应器,搭建三维粒子电催化反应体系去除水体中的硝酸盐污染物.探究了催化剂制备的前驱液浓度、初始硝酸盐氮浓度、电流强度、催化剂投加量和初始pH值对电催化还原NO₃-N的影响.结果显示,通过浸渍还原的方法可以将钯铜双金属成功负载在毛竹生物碳载体上,获得纳米钯铜双金属催化剂.在前驱液为0.60g/LPdCl₂和0.15g/LCuCl₂的溶液组合,初始硝酸盐氮(NO₃-N)浓度为100mg/L、电流强度为220mA、初始pH值为7,催化剂投加量为0.80g/L的条件下,反应180min后硝酸盐氮去除率可达99.68%,N₂选择性约为44.25%;Nano-PdCu-BC电催化还原NO₃-N的反应符合一级反应动力学,反应动力学常数k值为0.034/min;经3次循环使用后,NO...     

生物钯强化反硝化及群体感应调控

水体氮素污染对生态环境和人类健康具有严重的威胁,因此,探索高效的污水脱氮方法成为水处理领域高度关注的焦点。本研究利用厌氧活性污泥原位合成零价钯(Bio-Pd⁰),探究了钯负载量对反硝化效果的影响。结果显示,负载适量的钯可以加快反硝化酶对电子的利用速率,从而减少亚硝酸盐和N₂O的积累,使硝酸盐的去除率提高了38.54%,而过量的钯负载会抑制生物反硝化效率。从微生物代谢和群体感应两方面进行了机理分析,结果表明,负载适量的钯能够促进微生物的代谢,从而提高对有机物的利用效率。并且添加0.2 g·L^-1群感抑制剂(QSI)猪肾酰化酶能进一步强化生物反硝化效果。本研究结果对改善污水脱氮效率具有重要的参考价值。