Catalytic degradation of toxic organic dye using an aluminum-doped Cu0.4Zn0.6-xAlxFe2O4 (x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6) spinel ferrite in a photo-Fenton system

Catalytic activity of spinel ferrite in breaking down toxic dye materials are promising due to their uniqueness. In this study, aluminum-doped copper zinc ferrite, Cu_0.4Zn_0.6-xAl_xFe₂O₄ (x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6), a catalyst for toxic dye degradation is synthesized through chemical co-precipitation route. The formation of the spinel ferrite catalyst is initially confirmed by Fourier transform infrared spectra, which shows the frequency of metal-oxygen bond vibration at 539 and 427 cm⁻¹ attributed to the tetrahedral and octahedral sites respectively. Higher intensity sharp peak of X-ray diffraction for (311) plane is the evidence for the phase purity and the formation of spinel ferrite. The crystallite size is found to decrease with the increase of Al³⁺ ion. The surface structure of the obtained particles is investigated using a scanning electron microscope. Analyses of the material's magnetic characteristics using a vibrating sample magnetometer (VSM) revealed that it is, in fact, a soft magnet, as evidenced by the loop of its hysteresis, which is narrow. The catalytic degradation of methylene blue dye under the mechanism of the photo-Fenton process is studied with the obtained spinel ferrites and the result is found to be as high as 96.5%. The process follows pseudo-second order kinetics and the Langmuir isotherm.     

MoS_2/Bi_2S_3异质结光催化剂的制备及其光催化性能

以五水硝酸铋为铋源、钼酸钠为钼源、硫脲为硫源,采用简单的一步水热法合成了MoS_2/Bi_2S_3异质结光催化剂,采用XRD,SEM,TEM,BET,UV-Vis DRS技术对其进行了表征。表征结果显示,MoS_2纳米片在Bi_2S_3微棒表面生长,增加了比表面积和活性位点,并形成异质结构,促进了光生载流子的迁移,抑制了电子-空穴对的再复合。实验结果表明:钼酸钠与五水硝酸铋的质量比为1∶2时制备的复合光催化剂性能最好,反应180min时对亚甲基蓝的去除率可达96.4%,明显高于MoS_2和Bi_2S_3,且具有较高的稳定性;该催化剂对罗丹明B、甲基橙和4-硝基苯酚的去除率分别为97.1%、93.1%和90.5%,表明其对污染物具有普适性。     

层状氧化物NaCo_2O_4热催化H_2O_2降解亚甲基蓝

采用固相烧结法制备了NaCo_2O_4催化剂,构建了NaCo_2O_4-H_2O_2热催化体系降解亚甲基蓝(MB)。XRD和SEM表征结果显示,合成的NaCo_2O_4催化剂具有良好的稳定性。NaCo_2O_4对H_2O_2具有良好的热催化性能,反应温度越高,反应速率常数k越大,该催化反应符合一级动力学方程。NaCo_2O_4-H_2O_2体系对MB具有较好的降解效果,在反应温度为50℃、NaCo_2O_4加入量为50 mg、MB溶液加入量为100 mL、MB初始质量浓度为30 mg/L、H_2O_2加入量为1.00 mL的最优条件下,反应340 min时,MB降解率达87.00%;催化剂重复使用三次,MB降解率仍可达85%以上;经捕获剂效果对比实验发现,催化反应体系中存在h~+、·OH等催化活性物种。     

石墨相氮化碳协同UV-H_2O_2光催化降解亚甲基蓝

以三聚氰胺为前驱体,经热解—回流法制备了石墨相氮化碳(g-C3N4),采用XRD、FTIR、SEM、EDS、PL等技术对g-C_3N_4进行了表征。研究了g-C_3N_4在UV-H_2O_2体系中对废水中亚甲基蓝(MB)的光降解效果。实验结果表明,UV+g-C_3N_4催化剂+H_2O_2体系能协同降解MB,在初始MB质量浓度为20 mg/L、初始废水p H为5、废水体积为250 mL、g-C_3N_4加入量为0.10 g、H_2O_2浓度为0.4 mmol/L、反应温度为25℃的优化工艺条件下,紫外光照射70 min时MB脱色率达98.32%。g-C_3N_4催化剂具有较好的重复使用性能,使用5次后MB脱色率仍保持在95.10%。     

活性污泥中超氧化物歧化酶(SOD)活性测定影响因素

研究以污水生物处理中的活性污泥为对象,采用氮蓝四唑光还原法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性,从样品制备和保存方面探讨了是否添加溶菌酶液、细胞破碎时间、酶液保存时间与保存温度等因素对SOD活性测定的影响。研究表明,溶菌酶液的加入提高了细胞破碎效果;细胞破碎的条件为99次(工作3 s,停3 s),时间为40 min时破碎效果最好;酶液保存时间在4 h内最佳;-20℃保存比4℃保存对酶活性影响小。最佳检测条件为:取样量为1 mL时,反应温度为30℃,反应时间为20 min时,SOD酶活性最大。     

氧气热处理的TiO2纳米管阵列光电催化降解亚甲基蓝的研究

采用原位阳极氧化法在Ti基底上制备了高度有序的TiO2纳米管阵列薄膜,SEM图像表明TiO2纳米管定向排列整齐,分布均匀,其管径范围在70～100 nm.XRD结果证明,阳极氧化法制备的TiO2纳米管为无定型晶型,经退火后为具有良好光催化活性的锐钛矿型.以亚甲基蓝（methylene blue）为目标物研究了TiO2纳米管光电催化性能及影响因素,结果表明,以0.1 mol/L NaCl为电解质,在氧气热处理气氛下,外加偏压为0.5 V、pH=3.25、光照强度为1 000μW/cm2、纳米管薄膜表面积为2 cm×2 cm且MB初始浓度为10 mg/L的条件下,TiO2纳米管阵列薄膜光电催化降解MB的降解效率可达99.56%.电化学阻抗谱分析显示,光电催化降解过程的速控步骤均为表面反应步骤,外加偏压减小了界面电荷转移阻抗,提高了光生载流子的分离效率.     

混凝气浮对还原深蓝BO脱色的实验研究

实验研究了混凝气浮对还原深蓝BO脱色的几个影响因素:pH值、硫酸铝钾用量、十二烷基硫酸钠用量、气浮时间;对比了混凝沉淀和混凝气浮对还原深蓝BO的脱色处理效果。结果表明:pH值对混凝气浮处理效果影响最大,硫酸铝钾用量、十二烷基硫酸钠用量及气浮时间对混凝气浮处理效果有一定影响;当pH值为5.00、硫酸铝钾用量为556mg/L、十二烷基硫酸钠用量为20mg/L、气浮时间为5min时,还原深蓝BO混凝气浮的色度和吸光度去除率分别为99.4%和85.44%;气浮对还原深蓝BO的进一步去除有一定作用。     

黑碳吸附亚甲基蓝染料废水的行为研究

文章研究了黑碳吸附亚甲基蓝的动力学和热力学特性,探讨了温度、初始浓度、溶液pH值及转速等因素对吸附过程的影响。结果表明,吸附过程符合二级动力吸附方程,颗粒内扩散过程是影响吸附速率的主要控制步骤。用Freundlich方程能够更好地对吸附等温线进行拟合;吸附热力学研究表明:△H>0,说明吸附为吸热过程;△G<0,说明吸附质倾向于从溶液中吸附到吸附剂表面,反应过程是自发进行的;△S>0,说明固/液相界面上分子运动更为混乱。     

特异性功能光和细菌克制蓝藻水华——对光合细菌抑制蓝藻生长的探讨

分析了蓝藻水华暴发的条件,详细论述了特异性功能光合细菌在蓝藻水华覆盖面治理、蓝藻水华未暴发前治理、内污染源底泥治理、点面源污水治理方面取得的试验成果,并结合对特异性光合细菌的分解技术路线和使用性能的分析得出结论：EPSB生物制剂完全可靠,不存在二次污染,使用投资省、运行费用低。     

亚甲蓝分光光度法测定水体阴离子表面活性剂方法的探讨

LAS是地表水和地下水水质的必测项目,国标（GB7494—87）方法操作复杂,要重复萃取四次后再洗涤,有机溶剂消耗量大,而且相当的耗时,本文通过同步实验对比与分析,得出：一次性加入20mL氯仿萃取加洗涤的方法其测定结果较好,而且极大地减轻了氯仿对分析人员身体的损害程度。测定结果有较好的精密度和准确度。本方法具有可观的经济性、安全性和可操作性。