负载型纳米Fe与负载型纳米Fe-Ni降解甲基橙的对比研究

以阳离子交换树脂为载体,合成了负载型纳米Fe和负载型纳米Fe-Ni双金属材料,并采用扫描电子显微镜和能谱分析对该材料进行表征,考察了m(FeSO4):m(树脂)、负载纳米材料加入量、溶液pH等因素对甲基橙降解率的影响.结果表明,两种负载纳米材料对0.05 g·L-1甲基橙均有较好的降解效果,甲基橙的降解率随负载纳米材料加入量的增加而增加;纳米双金属材料中Ni含量的增加有利于甲基橙的降解.在pH =4酸性条件下降解效果最佳.在优化的降解反应条件下,对比研究了负载型纳米Fe和负载型纳米Fe-Ni对甲基橙的降解效果.结果表明,负载型纳米Fe-Ni对甲基橙的降解效果要优于负载型纳米Fe.制备的材料在多次使用后经活化,仍有良好的催化稳定性.     

纳米Fe3 O4-H2 O2 非均相Fenton反应催化氧化邻苯二酚

由四氧化三铁(Fe3O4)-过氧化氢(H2O2)构成的非均相Fenton体系主要利用H2O2分解产生的羟基自由基氧化去除难降解有机污染物.研究了邻苯二酚在纳米Fe3O4-H2O2构成的非均相Fenton体系中的催化氧化特征,同时对实验室制备的纳米级Fe3O4和商品微米级Fe3O4两种催化剂的催化活性进行比较,并考察了H2O2初始浓度对邻苯二酚的催化氧化的影响.结果表明,自制纳米Fe3O4-H2O2体系较商品Fe3O4-H2O2体系,能更快速地去除溶液中的邻苯二酚和总有机碳(TOC),邻苯二酚的去除率接近100%,同时能迅速催化H2O2分解.邻苯二酚的催化氧化反应遵循准一级反应动力学方程,H2O2的分解反应能用三级反应动力学方程较好拟合.此外,反应过程中铁释放低于0.3 mg.L-1,不足以启动均相Fenton反应,反应机制为由界面反应控制的非均相反应机制.     

纳米磁粉协同邻氨基苯酚优化活性污泥工艺运行效能研究

在纳米磁粉(NMPs)和邻氨基苯酚(OAP)的协同作用下,可以达到优化活性污泥工艺的运行效能和从源头上减少剩余污泥产量的目的.纳米磁粉和邻氨基苯酚被分别和同时投加到序批式反应器(SBR)中来进行实验研究.实验结果表明:在OAP的单独作用和二者协同作用下污泥产量分别减少了31%和25%.NMPs与OAP协同作用下对COD和TP的去除率比OAP单独作用下分别增加了8%和5%,出水NH+4-N的浓度和平均SVI值分别下降了58%和10%.连续运行36d后,OAP和NMPs协同作用下的脱氢酶活性比对照增加了6%,镜检发现:生物反应器中活性污泥絮体结构紧密,并且存在大量种类繁多的原生和后生动物.研究结果表明,在纳米磁粉和OAP的协同作用下可有效地实现剩余污泥减量化、改善污泥的沉降性能,并能抑制仅加入解耦联剂(OAP)对活性污泥工艺效能产生的不良影响.     

纳米Y沸石对堆肥中氨气的吸附作用及其机理研究

利用自制的堆肥装置,研究了纳米Y沸石对生活垃圾堆肥中氨气吸附的规律,同时采用红外光谱技术分析了吸附氨气前后纳米Y沸石的变化,探讨了其对氨气吸附机理。试验结果表明:纳米Y沸石对氨气具有较好的吸附效果,最大吸附量可达到3.21×10-6mol/g,对氨气的最大去除率也可达到93.3%,并最终稳定在81%左右。纳米Y沸石对氨气的吸附作用机理属于物理吸附,可以通过一定方法解吸复原,解吸后的纳米Y沸石对氨气同样具有很好的吸附能力,去除率也能达到93%。     

Effects of environmental factors on sulfamethoxazole photodegradation under simulated sunlight irradiation: Kinetics and mechanism

To advance the knowledge of the environmental fate of sulfamethoxazole (SMX), we systematically investigated the effects of natural water constituents and synthetic substances (i.e., TiO₂ nanoparticles (nTiO₂) and Ti-doped β-Bi₂O₃ (NTB)) on the photodegradation kinetics of SMX under xenon lamp irradiation. The photolysis of SMX in aqueous solution followed first-order kinetics. Our results showed that higher concentrations of SMX, fulvic acid, suspended sediments, NTB and higher pH value decreased the photodegradation rates of SMX, whereas H₂O₂ improved the SMX photodegradation. TiO₂ nanoparticles had a dual effect on photodegradation due to their photocatalytic activity and photoabsorption of photons. No intermediates more toxic toward Vibrio fischeri than SMX were produced after direct photolysis and photocatalytic degradation for 3 hr. The photolysis of SMX involved three pathways: hydroxylation, cleavage of the sulfonamide bond, and fragmentation of the isoxazole ring. This study lays the groundwork for a better understanding of the environmental fate of SMX.     

纳米竹炭在无机盐与表面活性剂体系中的沉降特征

以新型碳基纳米材料—纳米竹炭为研究对象,考察其在蒸馏水、无机盐、表面活性剂等体系中的沉降特征。试验发现,蒸馏水体系中纳米竹炭静置68 d后沉降率约为90%,而无机盐体系中不同浓度(2~50 mg/L)的纳米竹炭10 d内则大部分基本沉降完全,说明离子强度对其沉降性能影响较大。纳米竹炭沉降于试管底部,在蒸馏水体系中堆积紧密,在无机盐体系中堆积则相对蓬松。表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,HTAB)的添加能降低纳米竹炭的沉降速率,且随着HTAB浓度增大沉降率越小。但表面活性剂浓度超过其临界胶束浓度后,对纳米竹炭的分散性能的增强不明显。     

纳米级TiO2/粉煤灰/UV催化臭氧化处理苯胺废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/粉煤灰光催化剂,利用X射线衍射法对催化剂的物相和粒径进行了表征.通过苯胺光催化臭氧化降解实验,考察了pH、催化剂投加量、薄膜厚度等反应条件对苯胺降解效果的影响,并研究了苯胺光催化臭氧化降解的反应机理.实验结果表明,经550℃热处理后的TiO2主要以锐钛矿晶型存在,平均粒径为11.12nm.降解反应遵循·OH机理,当催化剂投加量为5g/1.5L废水时,催化效果最好.     

纳米喷涂聚脲防水涂料

由北京立高科技股份有限公司开发的纳米喷涂聚脲防水涂料,适用于工业及民用防水防腐装饰领域。主要技术内容通过对主要原材料和功能助剂的筛选、研究使用合成氨基低分子潜伏交联剂。通过低分子交联剂的作用,使预聚体在低分子交联剂、     

纳米TiO2生产及应用现场浓度检测方法的研究——二安替吡啉甲烷分光光度法

为了快速、简便、准确地测定空气中纳米TiO2的浓度,在开发利用浓硫酸-硫酸铵为吸收液高效采集方法的基础上,研究了二安替吡啉甲烷分光光度法对纳米TiO2测定的可行性,并分析了该方法的性能.相对于消解和显色后的溶液,在390 nm条件下,该方法的最佳测量范围为1～5 mg/L,99％置信度下,标准曲线线性相关,剩余相对偏差小于0.015,检出限为0.061 3 mg/L,相对标准偏差为0.45-2.13,加标回收率为96.0％-99.4％.在4h置放的稳定性试验中,吸光度最大极差仅为0.016.结果表明,该方法可满足空气中纳米Ti02粉尘浓度的分析需要.     

细菌纤维素负载纳米Fe3O4的制备及其吸附Cd2+的研究

为提高细菌纤维素(BC)处理含重金属离子废水的效果,以BC和纳米Fe3O4为原料,采用共混沉淀法制备了新型的BC负载纳米Fe3O4吸附剂(NFBC).同时将制得的NFBC用于吸附重金属离子Cd2+研究,考察了溶液pH值、吸附时间等因素对吸附效果的影响,并进一步模拟吸附动力学和吸附等温线,初步分析了吸附机理.结果表明:利用纳米Fe3O4比表面积大和表面原子配位不足的特点,将其负载于BC表面,提高了对Cd2+吸附,去除率可达70％,单位吸附量最大为27.97 mg/g; pH值是影响NFBC对Cd2+吸附效果的重要参数;吸附动力学符合二级反应动力学,吸附平衡符合Langmuir吸附等温方程,并具有良好的线性,说明NFBC对Cd2+是典型的单分子层吸附;在外加磁场作用下,纳米Fe3O4粒子超顺磁性有助于吸附剂能快速有效地从液相分离,克服了BC粉末难于有效分离的不足.