Synthesis of porous iron hydroxy phosphate from phosphate residue and its application as a Fenton-like catalyst for dye degradation

Phosphate residue is a kind of hazardous solid waste and if not properly disposed of, could cause serious environmental contaminations. The abundant iron salt available in phosphate residue can be used to prepare photo-Fenton catalytic reagent for wastewater treatment. In this study, the phosphate residue was effectively purified by a hydrothermal recrystallization method, reaching an iron phosphate purity of 94.2%. The particles of iron phosphate were further processed with ball milling with th...     

贵阳市环境空气挥发性有机物浓度组成特征及其大气化学作用

为深入了解挥发性有机物(VOCs)的大气化学作用,基于贵阳市2022年5月VOCs离线观测数据,系统性分析VOCs的浓度水平、化学组成、OH活性、NO₃活性、O₃活性、臭氧生成潜势(OFP)和二次有机气溶胶生成潜势(SOAP)。结果表明,观测期间,VOCs的浓度、OH活性、NO₃活性、O₃活性、OFP和SOAP平均值分别为71.86±12.86μg/m³、3.52±1.28s^-1、1.65×10^-3±1.57×10^-3s^-1、3.87×10^-7±4.31×10^-7s^-1、36.08±35.44μg/m³和369.41±231.42μg/m³,均呈现晚上高白天低的日变化。烷烃是VOCs浓度的主要贡献组分,占比为38.66%,需重点关注丙酮、二氯甲烷、正丁醛、一溴二氯甲烷和氯仿等高浓度物种;OVOCs是OH活性贡献最大的组分,占比为46.50%,烯烃是NO₃活性和O₃活性主要贡献种类,贡献占比分别为68.07%和97.85%,需重点关注乙烯、丙烯、正丁醛、异戊二烯、丁烯、反-2-丁烯和顺-2-丁烯等活性物种;OVOCs和芳香烃分别是OFP和SOAP主要贡献种类,占比分别为48.18%和78.92%,需重点关注正丁醛、乙烯、乙醛和丁烯等主要的OFP贡献组分,和芳香烃类物种、苯甲醛和正十二烷等主要的SOAP贡献组分。后向轨迹研究发现,为进一步削减贵阳市O₃和颗粒物污染,VOCs控制政策应该重点关注贵阳市东部和北部地区。     

用于CO2捕集的Mg(OH)2粉末溶解速率

氢氧化镁是一种正在研究的用于脱除烟气中低浓度CO2的化学吸收剂。为了掌握工业用氢氧化镁粉末的溶解速率,利用缓冲溶液,在不改变溶液体积的情况下对不同悬浊液浓度、溶液温度、溶液pH值和搅拌速率情况下的氢氧化镁粉末溶解速率进行了研究。提高悬浊液浓度、提高溶液温度、降低溶液pH值和提高搅拌速率均能增大氢氧化镁的溶解速率。悬浊液浓度从0.1 mol/L增加到1 mol/L时,溶解速率增大了2.2倍;温度从23℃增加到52℃时,溶解速率增大了4.3～9.5倍;pH值从9.8降低到6.6时,溶解速率增大了78～225倍;搅拌速率从350 r/min增加到700 r/min时,溶解速率增大了1～2倍。     

N掺杂TiO2可见光催化降解有机物机理研究

实验研究了掺杂N的TiO2光催化剂在可见光下对有机物的降解机理,研究方法有:加入自由基俘获剂探索对反应速率的影响、有机物降解过程TOC与脱色比较,化学探针法测定了实验中存在的HO.。结果表明,有机物在脱色的同时苯环也在断裂,说明有机物的降解是受无选择性的氧化剂攻击而完成;除亚甲基蓝以外,加入自由基俘获剂对可见光反应速率均有抑制现象,证明自由基的攻击是有机物可见光催化降解的主要途径。分别以二甲基亚砜和水杨酸为分子探针,实验结果证明了光催化反应系统中存在HO.物种,前者与HO.反应形成特定的偶氮结构有机物在425 nm处有吸收,后者与HO.反应生成2,3-二羟基苯甲酸和2,5-二羟基苯甲酸。亚甲基蓝、苯酚和水杨酸经5 h的可见光催化降解后,其TOC分别降低了62.8%、78.9%和96.0%,说明掺杂N的TiO2有较强的可见光催化降解有机物能力。     

生物铁膜生物反应器（SMBR）处理生活污水的试验研究

试验研究了在SMBR中投加不同量氢氧化铁对出水水质以及膜污染的影响。结果表明,生物铁SMBR中随氢氧化铁投加量的增加,CODrr,NH3-N去除率略有提高;当氢氧化铁投加量为混合液中污泥浓度的0～5％时,TP去除率逐渐提高,在7％时急剧下降。试验条件下氢氧化铁最佳投加量为混合液污泥浓度的5％．此时半透膜压增长最慢,膜污染程度最轻。在3％～5％的投加量下生物铁具有良好的絮状结构,有效地降低了膜表面滤饼层阻力,并且缓解了膜孔堵塞的影响,然而当投加量增大到7％时,生物铁结构变得密实,削弱了生物铁对溶解性有机物和磷的吸附,加剧了膜污染．     

Electro-assisted regeneration of ion exchange resins

Electro-assisted regeneration (EAR) for the mixed bed of strongly acidic cation and weakly basic anion exchange resins with the Al(OH)3 suspension in a three-compartment cell was investigated. The desalination experiments were carried out to evaluate the characteristic of the regenerated mixed resins. Experimental results showed that the efficiency of resin regeneration was strictly dependent on the voltage, regeneration time, and feed regenerant flow rate. The amount of the effluent reached 50 times the volume of the resins bed, and the conductivity was less than 1.0 μs/cm. Compared to the conventional ER, the total effluent volume of EAR was about 1000 mL more than that of ER under the same conditions, and the outlet conductivity was significantly lower. The desalination and regeneration reaction mechanisms of the mixed resins indicated the regeneration efficiency of resin with Al(OH)₃ as the regenerant was much higher than that with H₂O.     

非热等离子体结合CuO催化剂或Ca(OH)2吸收剂去除氮氧化物

采用非热等离子体结合催化或现场化学吸收的2种方法来去除气流中的NO_x.结果表明,非热等离子体结合催化,反应器内的CuO催化剂能有效地促进NO的还原反应;相对于催化还原NO而言,脉冲电晕作用下能有效地降低NO催化还原的反应温度.当催化剂为CuO,脉冲电压为18kV,反应温度为200℃,还原剂为1%CO及NO进口浓度为719 mg/m³条件下,NO的去除率达到了100%.非热等离子体结合现场化学吸收方法,是一种在常温下从气流中净化氮氧化物的有效方法,NO的去除率远远高于反应器内没有吸收剂的情况.可以认为反应器内的Ca(OH)₂吸收剂通过与NO的氧化产物NO₂或NO₃的吸收反应促进了NO的去除.当反应器内有Ca(OH)₂吸收剂存在时,在脉冲电压为18kV,O₂浓度为2%及NO进口浓度为1 050 mg/m³条件下,NO的去除率达到了100%.     

杭州市道路空气中挥发性有机物及其大气化学反应活性研究

研究了夏季杭州市主要类型道路（隧道、快速道路、主干道和支路）空气中挥发性有机物的污染特征,以及2010年11月—2011年7月间快速道路空气中VOC的季节变化规律.分析结果表明,杭州市道路空气中VOC浓度显著大于风景区内VOC浓度,隧道浓度最高（828.4μg·m-3）,其它道路空气中VOC浓度随着车流量减少而降低.源解析结果发现道路空气中VOC的主要贡献者为机动车排放,但同时也受到溶剂挥发、煤或生物质燃烧的影响,风景区内VOC则受煤或生物质燃料燃烧的影响更大.快速道路空气中VOC浓度和反应活性由机动车排放、植物排放和气象条件共同决定,呈现夏〉秋〉冬〉春的季节变化特征.机动车排放的烯烃和芳香烃是道路空气中主导的活性VOC物种,说明机动车排放是杭州市大气反应活性的最大贡献者.此外,在夏、秋季节,植被排放的异戊二烯显著的增强了道路空气中VOC的反应活性.     

羟基自由基致死船舶压载水海洋有害生物研究

利用大气压强电场电离放电的物理方法,将空气中的O2和海水中H2O(气态)电离、离解生成羟基自由基(.OH)等氧活性粒子,溶于部分压载水中形成高浓度羟基溶液,再注入到输运压载水的主管路中,实现在输送压载水的过程中快速致死海洋有害生物和病原体.在10 t.h-1的船舶压载水处理实验系统中,进行了.OH致死浮游生物和细菌的实验,.OH浓度为0.65mg.L-1时,致死率达100%,达到《国际公约》压载水排放标准.同时选用牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)、小新月菱形藻(Nitzschia closterium)进行.OH致死生物形态学研究,在显微镜下观察到.OH严重地损害了细胞壁、细胞膜、胞内物质等的重要组成和功能物质.     

赤潮藻电致化学发光分子探针检测系统的构建

为建立一种赤潮藻电致化学发光分子探针检测新技术(electrochemiluminescence-molecular probe,ECL-MP),本课题组根据电致化学发光(electrochemiluminescence,ECL)检测微量物质的原理及相关文献,自行构建了一台ECL检测装置,并对其工作性能及最适工作条件进行反复测试.结果表明,该装置能够正常工作,在电压1.0 V,电流1.0 mA,TPrA浓度1.5 mol.L-1及磷酸盐缓冲液pH 7.4的条件下对Ru(bpy)3Cl2.6H2O达到最优检测,检测限为10-11mol.L-1,线性分析范围10-9～10-5mol.L-1,可检测的物质的量范围0.4 pmol～4 nmol,跨越5个数量级.该装置灵敏度高,工作稳定,为建立赤潮藻ECL-MP技术打下了坚实的基础.