合成的黄铁矿还原固定地下水中铼的初步探究

为研究黄铁矿对放射性核素锝的去除效果,实验室采用元素铼(Re)代替锝(Tc),利用氯化铁(FeCl3)与硫氢化钠(NaHS)反应人工合成黄铁矿(FeS2),并将其应用于还原固定高铼酸根(ReO4-)。实验在不同pH值、有机碳含量条件下进行,对FeS2还原固定高铼酸根的动力学性质进行研究与分析,为硫铁矿处理锝提供了必要的依据。FeS2与高铼酸根的还原反应符合准一级反应,在偏酸性、未加入有机碳的情况下,FeS2还原铼的处理效果较好。     

天然黄铁矿对水溶液中硒酸根的吸附性能研究

进行了不同黄铁矿粒径、初始硒浓度、温度和pH条件下黄铁矿吸附Se(Ⅳ)(SeO23-)的实验研究。在12h的实验时间内,微米级的黄铁矿对初始硒质量浓度为7.896、19.740、39.480mg/L的Se(Ⅳ)的去除率分别为18%、11%和6%,而纳米级的黄铁矿对同浓度Se(Ⅳ)的去除率均达到91%以上。室温下,纳米级黄铁矿对Se(Ⅳ)饱和吸附量为3.89mg/g。在pH为2.2~11.5时,黄铁矿对Se(Ⅳ)的吸附率均超过92%,纳米级黄铁矿吸附Se(Ⅳ)的过程符合准二级动力学方程,反应活化能为26.003kJ/mol,实验数据与Langmuir吸附等温模型拟合较好。     

太原市大气污染防治战略研究

以太原市2003年-2013年大气中主要污染物SO2、NO2、PM10为依据,分析了其季节、年度变化特征和外源输入的影响。2013年污染物的季节变化显示,SO2在冬季较高是受采暖排放影响;PM10在春季由于扬尘使其浓度最高。2003年-2012年间SO2和PM10浓度呈显著下降趋势,但仍较严重。重污染天气受来自西南、西北和东南方向的气团影响。太原市城区SO2和氮氧化物的排放总量已超过大气环境容量,其中主要是工业排放。对重点工业企业搬迁的方向也将对太原市空气质量改善产生影响。     

锶在不同水流速度下的迁移规律探究

为研究水流速度对土壤中锶迁移的影响,设计室内易混合置换实验,获得了饱和黄土土柱中不同水流速度条件下溴的穿透曲线及锶的垂直分布曲线,并用CXTFIT2.1软件对其参数进行拟合。实验结果表明:在本实验条件下,黄土对锶有很强的吸附能力,阻滞系数(Rd)均在170以上,而且不为常数;对于锶在垂直土柱中的迁移,可用两点模型描述;随着垂直土柱的水流速度的增大,锶的阻滞系数Rd越来越小,表明更高的水流速度促进了Sr在土壤中的迁移。因此,用不变的阻滞系数描述锶在介质中的迁移是不恰当,一旦外界环境发生改变,锶的阻滞系数也会发生相应的变化。在水流速度不定的情况下,不能采用某一个固定的阻滞系数作为计算的标准。     

零价纳米铁去除ReO4-的研究

采用NaBH4与FeSO4液相还原法制备零价纳米铁,用制得的零价纳米铁去除ReO4-,然后用分光光度法在610 nm处测定ReO4-的吸光度,从而计算零价纳米铁对ReO4-的去除率.结果表明:(1)ReO4-初始浓度越低,反应速率越快,对最终ReO4-去除率影响不大.(2)pH对反应产生很大影响,将溶液pH调至中性或微...     

黄铁矿还原固定水中的高铼酸根

以铼作为放射性锝的替代元素,用黄铁矿粉末对高铼酸根的还原固定进行了研究。采用球磨法制备出黄铁矿粉末。分别研究了不同固液比、不同的初始p H值和不同粒径条件下,黄铁矿粉末对高铼酸根的还原固定效果。结果显示,固液比为1∶10(g/m L)为宜,在体系初始p H为12时,形成铁氧体,吸附高铼酸根,提升还原固定效果。对产物进行XPS表征,证明还原产物为Re O2。在乙醇介质中机械活化后利用超声分散可得到具有大的比表面积和晶格畸变的粒径较小的黄铁矿粉末,使其反应的活性位点增多,处理效果明显好于大粒径的黄铁矿粉末,在相对较短的时间内,铼的去除率可以达42%。在缺氧环境下黄铁矿能够长期保持有效性,在地质处置库应用中有实际意义。     

自组装超分子前驱体制备管状氮化碳及模拟太阳光光催化降解水中双氯芬酸

石墨相氮化碳(g-C₃N₄,GCN)作为一种新型无金属二维材料,因在可见光驱动下能够降解水中新有机污染物而备受关注. 但传统石墨相氮化碳存在比表面积小与活性位点少的弊端,严重限制了其应用前景. 为改良氮化碳性能,利用超分子自组装前驱体热聚合方法成功制备了微米级管状石墨相氮化碳(TCN),使用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等技术手段,对TCN的形貌、元素组成、晶体结构、电化学性能等进行表征. 研究还选取双氯芬酸(DCF)作为目标污染物,探索其降解行为与机理. 结果表明:①TCN基本结构单元为七嗪环,但比表面积(20.9 m2/g)较GCN增加了1倍以上. ②TCN (100)晶面暴露增强,晶面调控暴露出更多七嗪环边缘氮原子的孤对电子,利于光生电子激发和载流子分离,从而增强光催化活性. ③TCN能带带隙为2.48 eV,小于GCN (2.69 eV),说明TCN对可见光的吸收能力提升. ④莫特-肖特基曲线、光电流、阻抗谱图和扫描伏安谱图等电化学性能测试结果表明,TCN的光生电子转移效率大幅提升,有利于抑制光生空穴-电子对(h+-e-)的复合. ⑤TCN在模拟太阳光驱动下降解双氯芬酸(DCF)的动力学试验中准一级动力学常数(k₁)达6.99×10-2 min-1,是GCN的5.5倍. ⑥电子自旋共振谱(ESR)和自由基淬灭试验证实,体系中超氧根自由基(·O₂-)是最重要的活性氧物种,光生空穴(h+)也对DCF的降解有贡献. 研究显示,以超分子自组装的方式制备石墨相氮化碳的前驱体将有助于促进氮化碳可见光吸收、加速载流子分离,并提升光催化活性.      

一种C3N4光催化剂的制备及其对四环素类抗生素的降解

以单一尿素为前驱体,通过热聚合制备了C₃N₄,并通过SEM、XRD、XPS、FT-IR、UV-Vis等分析表征了所制备的C₃N₄材料的结构、成分、光学性能和光催化活性.结果发现制备的C₃N₄具有花状的多孔纳米片结构和大的比表面积.制备的C₃N₄在氙灯320～780nm的照射下,对盐酸四环素(TCH)的降解表现出良好的光催化活性,60min内降解率达到99.60%.自由基淬灭实验的结果表明,·O₂~ˉ、¹O₂和h⁺是TCH降解的主要原因.对比试验和DFT理论计算分析发现,以尿素为原料制备的C₃N₄比三聚氰胺为原料制备的M-C₃N₄光催化效果优异是归因于C₃N₄具有花状的多孔结构,更大比表面积以更多的...     

煤焦化生产过程甲烷排放初步研究

本研究选取山西省具有代表性的焦化厂,通过在废气排放烟囱上采集燃烧室废气和装煤/出焦废气,初步研究了煤焦化过程甲烷排放特征。结果显示燃烧室废气中CH4占∑(CH4+NMHC)的比例远高于装煤和出焦废气。基于EPA AP-42排放因子的计算方法,煤焦化三个工段的CH4排放因子为228.5±56.1g/t。结合中国机械炼焦炉焦炭产量,2004年中国机械炼焦CH4排放为0.03Tg/a,占中国总CH4排放的0.1%,可能是山西省除煤炭开采外的重要甲烷排放源,该值还需再进一步的工作中完善和验证。     

光驱动CQDs/PCN催化活化过硫酸盐降解双酚A

以柠檬酸和尿素为原料制备了碳量子点(CQDs),并采用热聚合法将CQDs分散在聚合物氮化碳(PCN)纳米片的表面(CQDs/PCN).通过SEM、TEM、XRD等测试技术对所制备的材料进行表征,证明了CQDs成功负载在PCN上.在模拟太阳光的条件下,考察了CQDs/PCN光催化活化过硫酸盐(PDS)对双酚A(BPA)的光催化性能.结果表明BPA在10min时降解率达到99.99%,且重复使用4次后仍能去除85%以上的BPA,说明该材料具有良好的重复性与稳定性.自由基猝灭实验表明CQDs/PCN-PDS光催化过程主要通过超氧自由基(·O₂^ˉ)、单线态氧(¹O₂)和空穴(h⁺)的作用降解BPA,推测了CQDs/PCN-PDS光催化去除BPA可能的反应机理.此外,通过分析光催化氧化中间产物,提出了BPA可能的降解路径.本研究为BPA的快速、高效降解提供了可能性,也为BPA降解提供了一种新的思路.