超声辅助沉淀法制备γ-Bi_2MoO_6及其光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O和(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,采用超声辅助沉淀法制备了纳米可见光催化剂γ-Bi2Mo O6,用XRD,SEM,UV-Vis技术对其进行了表征,并以罗丹明B为目标降解物,考察了γ-Bi2Mo O6的可见光催化性能。表征结果显示,产物为高纯度正交结构的纳米γ-Bi2Mo O6,分散性良好。光催化实验结果表明:超声辅助沉淀法制备的γ-Bi2Mo O6的可见光催化活性优于普通沉淀法制备的产品;以超声辅助沉淀法制备的γ-Bi2Mo O6为光催化剂,在初始罗丹明B质量浓度为10 mg/L、初始溶液p H为7.2、γ-Bi2Mo O6加入量为10 g/L的最优条件下,反应180 min时的罗丹明B降解率达到97.48%。     

空气中超细颗粒物检测方法的研究进展

颗粒物的健康损害效应已得到广泛的关注。尤其近年来,国内外学者们针对PM2.5等大颗粒开展了大量的人群流行病学和毒理学研究,健康损害效应的因果关系得到基本确认。然而比PM2.5粒径更小但数量更多的超细颗粒物(UFPs),其暴露特征及对健康影响的贡献值尚不清楚,缺乏统一的检测方法及策略是影响其健康评估的关键因素。因此,本文根据国内外文献,综述了目前超细颗粒物的检测方法、仪器及策略,总结了超细颗粒物评价方法的影响因素及其存在的不足,为超细颗粒物检测方法的进一步研究提供建议和帮助。     

The effect of cerium oxide additive on the performance and emission characteristics of a CI engine operated with rice bran biodiesel and its blends

In this study, the rice bran oil (RBO) has been converted into methyl ester with an aid of transesterification reaction. Chemically, transesterification means conversion of triglyceride molecule or a complex fatty acid into alcohol and ester by removing the glycerin and neutralizing the free fatty acids. The B20 blend samples [80% diesel + 20% biodiesel] were prepared for each methyl ester obtained from RBO and then the cerium oxide (CeO₂) nanoparticles were added to the each B20 blend samples at a dosage of 50 ppm and 100 ppm with an aid of ultrasonicator. Moreover, in the absence of any engine modifications, the performance and emission characteristics of those blend samples have been investigated from the experimentally measured values such as density, viscosity, cloud point, pour point, and calorific value while the engine performance was also analyzed through the parameters like exhaust gas temperature (EGT), brake specific fuel consumption (BSFC), brake thermal efficiency (BTE), exhaust emission of carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and nitrogen oxide (NOx). The experimental results reveal that the use of CeO₂ blended biodiesel in diesel engine has exhibited good improvement in performance characteristic and reduction in exhaust emissions.     

压裂返排液的处理及回用

制备了沸石负载纳米TiO_2催化剂和蒙脱土负载纳米零价铁吸附剂,结合传统处理技术,构建了"絮凝—预氧化(Fenton氧化)—沸石负载纳米TiO_2催化臭氧氧化—蒙脱土载负纳米零价铁吸附"组合工艺,处理压裂返排液,考察了影响COD去除效果的因素。实验结果表明:在催化剂投加量1.0 g/L、臭氧通入时间5 min、吸附剂投加量5.0 g/L、吸附时间4 h的最佳条件下,COD从原水的4 032.60 mg/L降至37.03 mg/L,处理后出水各项指标均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准;80℃下,出水回用配制的压裂液黏度为4.4 mPa·s,高于自来水配制和压裂返排液配制的压裂液,耐温性有一定提升。     

纳米伊/蒙黏土对水体中重金属的吸附去除效果

为明确纳米伊/蒙黏土(下称伊/蒙黏土)作为修复材料在去除水体重金属方面的应用潜力,研究了伊/蒙黏土对水体中Ni2+、Cu2+和Cd2+的去除效果与吸附规律,并通过小麦水培试验分析伊/蒙黏土降低水体重金属在小麦地上部分的累积和缓解重金属对小麦的毒害效应等效果. 结果表明:伊/蒙黏土可以吸附去除水体中的Ni2+、Cu2+和Cd2+,当水体中ρ(Ni2+)、ρ(Cu2+)和ρ(Cd2+)分别为5、10、2 mg/L时,添加2%(以w计)的伊/蒙黏土对3种重金属的去除率均达到95%以上. 伊/蒙黏土对重金属的吸附等温线符合Langmuir方程,对Ni2+、Cu2+和Cd2+的理论最大吸附量分别为2.13、8.52和1.56 mg/g. 在培养液中添加2%伊/蒙黏土可降低小麦对Ni2+、Cu2+和Cd2+的累积富集,缓解重金属对小麦生长的毒害效应. 研究显示,纳米伊/蒙黏土可有效去除水体中的Ni2+、Cu2+和Cd2+,并缓解其对小麦的毒性,因此其在修复水体重金属污染、恢复水环境生态功能方面具有潜在的应用前景.      

Fe/SiO_2复合材料的制备及其对Cd~(2+)的吸附

以Na_2SiO_3为原料、聚乙二醇-2000为结构导向剂,采用溶胶-凝胶和高温煅烧两步法制备SiO_2微球,再以其为载体,采用液相还原法负载零价纳米铁,制得Fe/SiO_2复合材料。采用SEM,FTIR,XRD技术对Fe/SiO_2复合材料的形貌结构进行表征,研究了Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附性能。表征结果显示,纳米铁以毛绒状负载在SiO_2微球上。实验结果表明,在溶液pH为5、n(SiO_2):n(Fe)=2、老化温度为70℃的最佳工艺条件下制备的Fe/SiO_2复合材料在25℃时处理Cd~(2+)初始质量浓度为35 mg/L的模拟含Cd~(2+)废水,Cd~(2+)吸附容量为28.10 mg/g。Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附作用较符合准二级吸附动力学方程,对Cd~(2+)的等温吸附过程更符合Langmuir模型。     

纳米MnO_2/Fe_3O_4对镉离子的静态吸附

采用水热合成法将Mn O_2包覆于纳米Fe_3O_4的表面,制备出纳米Mn O_2/Fe_3O_4,并将其用于含镉溶液的吸附。考察了吸附效果的影响因素,并研究了纳米Mn O_2/Fe_3O_4的重复使用性能。实验结果表明:在初始镉离子质量浓度为10 mg/L、吸附剂投加量为4 g/L、吸附温度为20℃、溶液p H为6.0、吸附时间为12 h的条件下,镉离子去除率由使用纳米Fe_3O_4时的3%增至使用纳米Mn O_2/Fe_3O_4时的96%;在初始镉离子质量浓度为50 mg/L、纳米Mn O_2/Fe_3O_4投加量为4 g/L、吸附温度为20℃、溶液p H为6.0、吸附时间为1 h的条件下,镉离子去除率达78%,吸附量为9.7 mg/g;经5次重复使用后,纳米Mn O_2/Fe_3O_4对镉离子的去除率仅比首次使用时降低了10百分点,具有良好的重复使用性能。     

高Ca~(2+)浓度CO_2沉淀法由电石渣制备纳米CaCO_3

以NH4Cl溶液为浸取剂、CO2为碳化剂、多聚磷酸钠(STP)为添加剂,由电石渣制备纳米Ca CO3。实验结果表明:电石渣浸取液Ca2+浓度为1.0 mol/L、STP加入量为3.00%时,可制备出粒径为30~60 nm的纳米Ca CO3;STP可有效控制纳米Ca CO3的粒度和形貌;在最佳工艺条件下,由电石渣制备纳米Ca CO3的产率为80%,处理1 t电石渣产生的经济效益约为2 670元。     

锆改性纳米TiO的光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了锆改性纳米二氧化钛光催化剂，并用XRD、UV-vis、BET等测定技术对所制得的粉体试样进行了表征。同时以甲基橙及苯酚为模拟污染物，评价了改性后纳米二氧化钛的光催化性能，发现其光催化活性大大高于未改性二氧化钛粉体，并得出当n（Zr）／n（Ti）=5／300时，锆改性纳米二氧化钛样品的光催化活性最高。     

溶胶-凝胶工艺制备掺铅TiO_2纳米薄膜及其光催化性能的研究

通过ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺在玻璃表面制得了均匀透明的掺铅和未掺铅ＴｉＯ２纳米薄膜；在宏观上，膜层表面光滑平整；在微观上，ＴｉＯ２薄膜由ＴｉＯ２球形颗粒组成，其颗粒大小在５０～１５０ｎｍ范围内。掺铅ＴｉＯ２镀膜玻璃在紫外光附近的透光率明显小于未掺铅ＴｉＯ２镀膜玻璃的透光率，这说明掺铅ＴｉＯ２镀膜玻璃对紫外光具有明显的吸收。敌敌畏水溶液的光摧化降解实验表明，掺铅ＴｉＯ２镀膜玻璃对有机磷农药的光解率明显高于未掺铅ＴｉＯ２镀膜玻璃的光解率。这为进一步提高ＴｉＯ２的光催化效率开辟了新的途径。