石油类突发水污染事故应急处理技术研究进展

从事故原因、应急处理措施、处理结果等几方面总结了国内外发生的主要石油类突发水污染事故,综述了机械回收、原地焚烧、投加消油剂、生物修复等应对石油类水污染事故的主要应急处理技术.通过对比分析,得出它们的优缺点和适用场景.其中,机械回收中围栏法和吸附法应用研究较多；原地焚烧具有简单、快速与高效等特点；喷洒消油剂适应恶劣天气与大面积处理；而生物修复则具有成本低,无二次污染等优势.分析认为,复杂多变的事故场景决定了应急技术应是一个综合技术系统,通过构建油类突发水污染事故模拟平台,验证深化现有技术,强化现有单项技术的集成是未来的发展方向和重点.     

多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验箱研制

目的研制一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验箱,主要用于高原地区使用的工艺、材料和零部件的快速筛选和环境适应性评价。方法通过高原气候特征分析、工艺验证和文献分析,进行设计、制造、试验谱设计和试验验证等工作。结果解决了光照和高低温低气压环境条件的同时施加问题,形成同时施加光照、气压、温度、湿度和风速五因素的高原高寒气候环境模拟加速试验箱。设计了一套高原高寒气候环境模拟加速试验谱,实现了高原高寒气候环境的多因素综合模拟和加速。结论试验箱各项技术指标达到设计要求。塑料样品的拉伸强度和冲击韧性性能、有机涂层的色差和光泽变化指标,与拉萨站试验结果进行对比,具有良好相关性和加速性。本试验箱可用于高原地区使用的工艺、材料和零部件的快速筛选和环境适应性快速评价。     

Fe-Cu/N共掺杂的ZIFs衍生材料活化过硫酸盐降解四环素

通过水热法制备了一种Fe、Cu双金属和N共掺杂的介孔催化材料FeCu-N-C,对其进行表征分析;开展FeCu-N-C活化过硫酸盐(PS)降解四环素(TC)的研究,考察了 FeCu-N-C投加量、TC浓度、PS浓度、pH和离子强度等因素对降解效果的影响.结果表明:在催化剂投加量为0.4g·L-1,TC初始浓度为40mg·...     

磷掺杂的介孔石墨相氮化碳光催化降解染料

将三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐和SBA-15热共聚成功制备了磷掺杂的介孔石墨类氮化碳（P-mpg-C₃N₄）,并通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射光谱（XRD）、傅里叶转换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描透射电镜能谱（EDS）和紫外可见光漫反射光谱（UV-vis-DRS）等方法对催化剂形貌结构和光学性能进行了表征.结果表明,磷元素成功地掺杂在氮化碳的结构上,呈均匀分布,相对于石墨相氮化碳（g-C₃N₄）,其比表面积可达198.3m²/g,并因此提供大量的活性位点而提高光催化活性.P-mpg-C₃N₄对亮丽春红5R的光催化降解速率是g-C₃N₄的31.3倍,其光催化性能增强的机理是禁带宽度的减小,可见光吸收范围从440nm延伸到了460nm,其次,改性后的光催化剂能显著抑制光生电子空穴对的复合,从而有更多的活性点位以及活性物种能参与光催化反应过程.循环实验表明,经过5个循环降解后光催化性能仍保持在初始状态的91.67%,表明P-mpg-C₃N₄具有很好的光催化稳定性.     

Fe、N共掺杂原子级分散Fe-g-C3N4催化剂活化过硫酸盐降解亚甲基蓝的机制

采用煅烧法制备了一种将孤立的Fe单原子和Fe团簇共同锚定在g-C3N4骨架上的原子级分散的催化剂Fe-g-C₃N₄（600）.通过球差校正的高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（AC-HAADF-STEM）对材料进行表征分析,证明了Fe单原子成功锚定在载体表面.该催化剂在非均相活化过硫酸盐（PMS）催化降解亚甲基蓝中表现出高活性和高稳定性.实验分析表明,Fe单原子比Fe团簇具有更高的催化活性,同时,N与孤立Fe原子形成的配位位点（Fe-N_x）是PMS活化的最主要活性中心. Fe-N_x反应位点可以直接激活PMS产生高价铁氧化物,这是亚甲基蓝高效降解的关键.此外,Fe-g-C₃N₄（600）在湖水和自来水水源中对亚甲基蓝降解也展现出了卓越的催化效果,且当水源水为湖水时,亚甲基蓝的降解效率最高.本工作证明了Fe-g-C₃N₄（600）/PMS体系能高效地降解被污染水体中的亚甲基蓝,且具有较好的应用潜力.     

金属单原子催化剂稳定、制备与应用的研究进展

金属单原子通常具有独特的物理和化学特性,在催化应用中展现出优越的催化剂活性,已成为催化领域的一个研究热点.单原子催化剂是一种由单个金属原子锚定在载体上的催化剂,其最大限度地提高了金属原子的利用效率.单原子催化剂的制备方法主要有湿法化学法、金属-有机配位法、原子层沉积法和高温裂解法.本文基于近几年国内外单原子催化剂的研究,总结了单原子稳定负载的主要条件,单原子最优结合位点的预测和判断方法.同时,围绕单原子催化剂的特性,系统地讨论了单原子催化剂在环境和能源等方面的应用,并进行了展望.     

生物强化技术应急处理苯胺泄漏事故

为考察生物强化技术用于苯胺水污染事故应急处理的可行性,以化工园区苯胺泄漏事故为场景,采用高效苯胺降解菌AN-P1强化序批式活性污泥法(SBR),应急处理100～500 mg/L苯胺废水。结果表明,生物强化系统应急处理500 mg/L以下苯胺废水,启动时间约3～4周期(2 d),稳定运行后对苯胺的去除率在96.3%以上,化学需氧量(COD)的去除率在81.3%以上;曝气量(溶解氧)是影响降解的制约因素,其最适曝气量为0.5 m3/h。对处理系统中微生物超氧化物歧化酶(SOD)检测表明,强化系统SOD被诱导产生,对照系统中SOD被抑制,强化系统SOD酶活是对照系统的468倍,表明强化系统可有效消除苯胺降解产生的超氧阴离子自由基的氧化压力。     

多功能闸门应急处理难溶性液态有机泄漏物性能

为有效应对难溶于水的液态有机物泄漏事故,设计了可快速拦截、分离和收集此类泄漏物的多功能闸门装置。研究了该闸门对轻质(密度小于1.0×103kg/m3)和重质(密度大于1.0×103kg/m3)难溶性物质的去除效果。结果表明,流速对处理效果有一定影响,但可通过闸门组合减弱其影响;有机物密度是影响该闸门性能的重要因素,密度与水差异越大效果越好。在试验设计的最大流速下:两道闸门对0#柴油和97#汽油总的去除率分别为70.5%和80.2%;单道闸门对二氯甲烷和硝基苯的去除率可分别达到80.9%和80.4%。两道闸门组合对0#柴油和二氯甲烷同时泄漏总的去除率为81.2%。