4-氨基安替比林比色法测定水中微量芳胺的研究

在六次甲基胺-盐酸缓冲体中,邻、对位未被全部取代的各种芳胺均可同4-氨基安替比林和过硫酸铵反应,生成紫红色化合物。用3cm比色糟在波长530nm测定吸光度,可测定0.15—1.5ppm的对位无取代基的芳胺。对位被取代,但邻位未全部被取代的芳胺的检测范围是10—100PPm。本方法的回收率为97％,变异系数为±1.6％。还原性物质、酚类化合物等对本方法有干扰。     

有机胺调控的CO2吸附材料的研究进展

当前,CO_2排放量急剧增加,空气中CO_2浓度正逐年增大.利用固体材料进行CO_2吸附可以实现CO_2减排的目的.CO_2吸附剂中,有机胺调控的固体材料因具有吸附量较大、对设备腐蚀性较小等特点而备受关注.然而,目前所报道的大部分有机胺调控的固体材料中N原子利用率较低,吸附速率较慢.在CO_2吸附体系中引入水分,使其参与CO_2捕集,有利于提高CO_2与氨基的反应摩尔比,增大N原子利用率,提高CO_2吸附性能.将含羟基的聚合物引入至有机胺调控的CO_2吸附材料之中,也可以获得相似的效果.本文综述了近年来有机胺调控的CO_2吸附材料的设计及"构-效"关系,具体包括有机胺调控的氧化物、多孔碳材料、硅基分子筛和金属-有机框架材料的合成及CO_2吸附机理.同时,展望了有机胺调控的CO_2吸附材料面临的科学挑战及发展机遇.     

一种检测2'-甲基-6'-乙基-2-氯乙酰苯胺水解酶活性的方法

建立了一种快速测定Delftia acidovorans T3-6菌株2'-甲基-6'-乙基-2-氯乙酰苯胺(CMEPA)水解酶活性的方法。在20 mmol·L~(-1)Tris-HCl(p H值为7.0)缓冲液中,10~50μmol·L~(-1)的CMEPA水解产物2-甲基-6-乙基苯胺(MEA)在铁氰化钾催化下与4-氨基安替比林反应生成紫红色物质,该物质在535 nm处的吸光度(y)与MEA浓度(x)呈正相关(y=0.014 6x-0.005 4,R2=0.998 8)。底物CMEPA、十二烷基硫酸钠(SDS)、甲醇等有机试剂以及1 mmol·L~(-1)金属离子对显色反应无显著影响,温度和p H值对显色反应影响显著。4-氨基安替比林显色法对菌株T3-6粗酶液酶活性的测定结果与二氯甲烷萃取-紫外分光光度法无显著差异。该方法也适用于其他苯胺苯酚类衍生物的测定。     

CO2+MEA反应在CaCO3催化下Eley-Rideal模型及混合胺溶液体系协同效应的机理研究

研究混合胺溶液吸收二氧化碳(CO₂)的反应机理对低碳环保具有重要意义.本文以碳酸钙(CaCO₃)为催化剂,在Eley-Rideal模型下通过Gaussian09软件模拟计算乙醇胺(MEA)+CO₂反应机理,,同时计算混合胺溶液体系乙醇胺(MEA)+二乙醇胺(DEA)/2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)/N-甲基二乙醇胺(MDEA)吸收CO₂中经实验证明的协同效应.本文在CCSD(T)/6-311++G(d,p)水平上计算在两性离子机理下中间步骤的自由能和几何振动频率.模拟结果表明,在固体催化剂CaCO₃作用下,反应活化能降低了14.9%,但是自由能没有降低.混合胺盐能量(MEA-DEA-CO₂,MEA-AMP-CO₂)低于MEA-CO₂-MEA能量,差距分别为-18.25%和-14.5%,而MEA-MDEA-CO₂体系能量与单一溶液体系差距仅为-5.88%.这表明二级胺,空间位阻胺的协同效应大于三级胺.     

螯合淀粉衍生物对铜离子吸附性能的研究

以玉米淀粉为原料,经交联、间接醚化、胺化反应合成了交联氨基淀粉(CAS),CAS进一步与CS2亲核加成反应,合成了带有二硫代氨基甲酸(DTC)基团的DTC改性淀粉(DTCS)．研究了CAS和DTCS吸附铜离子的动力学行为,结果表明,二者对铜的吸附均符合Freundlich等温式．298K时,CAS和DTCS的吸附速率常数分别为κ=1．758h^-1和κ=10．32h^-1．根据对吸附行为的研究得到了表观动力学方程和热力学参数,并藉助IR和元素分析及吸附平衡研究了吸附机理．     

Fe_2O_3微纳米材料对八氯萘的热催化降解及其机制研究

本文研究了制备的α-Fe_2O_3微/纳米材料对八氯萘(octachloronaphthalene,CN-75)的催化降解活性及降解机制.在300℃下动力学研究发现,α-Fe_2O_3降解CN-75的反应行为呈现准一级动力学反应特征,反应速率常数为0.075 min~(-1).在α-Fe_2O_3催化下CN-75能够发生逐级加氢脱氯反应,生成一系列的七氯至二氯萘产物,且初始加氢脱氯优先发生在α位.此外,CN-75还能发生氧化开环反应生成甲酸、乙酸等中间产物.根据检测到的降解产物推测CN-75在α-Fe_2O_3上的降解反应历程为:CN-75→CN-73→CN-66/67→CN-54、CN-52、CN-51、CN-50→……→HCOOH+CH_3COOH.     

热活化过硫酸盐降解水体中毒死蜱

本文研究了热活化过硫酸盐降解水体中有机磷农药毒死蜱.考察了温度、过硫酸盐浓度、初始pH值、常见阴离子(CO_3~(2-)、HCO_3~-、Cl-和SO_4~(2-))对毒死蜱降解影响.结果表明,毒死蜱的降解符合准一级动力学,反应速率随过硫酸盐浓度的增加而增大,温度对毒死蜱降解速率的影响符合阿伦尼乌斯模型,pH值的改变对毒死蜱的降解没有显著影响.天然水体4种常见阴离子中,SO_4~(2-)对降解速率无显著影响,Cl~-对毒死蜱降解有促进作用,CO_3~(2-)和HCO_3~-抑制毒死蜱降解,且抑制程度为CO_3~(2-)HCO_3~-.通过自由基淬灭实验验证了体系中·OH和SO_4~-·自由基的存在,且毒死蜱降解过程中·OH起主要作用.     

多壁碳纳米管对林丹的吸附和催化转化

进入环境的纳米材料对共存化学污染物的环境行为有重要影响.本文选择3种多壁碳纳米管,分别为石墨化多壁碳纳米管(G-MWCNT)、羟基化多壁碳纳米管(O-MWCNT)和氨基化多壁碳纳米管(N-MWCNT),通过批次实验研究其对林丹的吸附行为和催化转化作用.林丹在3种多壁碳纳米管上的吸附动力学符合准二级动力学模型(R20.997),吸附速率常数(k2)分别为0.73(G-MWCNT)、0.60(N-MWCNT)和0.28(O-MWCNT)g·mg~(-1)·h~(-1).林丹在3种多壁碳纳米管上吸附的等温线符合Freundlich经验模型(R20.979),不同p H条件下,吸附系数(KF)分别为28.0—30.0(G-MWCNT)、21.3—24.6(N-MWCNT)和9.1—10.2(O-MWCNT)mg1-n·Ln·g~(-1).平衡浓度为8.5 mg·L~(-1),在不同p H条件下林丹在3种多壁碳纳米管上的分配常数(Kd)分别为12.7—14.4(G-MWCNT)、8.7—9.8(N-MWCNT)和3.9—4.2(O-MWCNT)L·g~(-1).林丹是非离子型有机化合物,疏水作用在吸附过程中起主导作用,表面引入亲水性强的氨基和羟基后,N-MWCNT和O-MWCNT的吸附作用相比具有疏水性表面的G-MWCNT明显减弱.溶液的p H值(5.0—9.0)对同种多壁碳纳米管的吸附作用影响不显著.均相溶液中,林丹发生β-消去反应的准一级动力学表观速率常数kobs(0.017—10.2 d~(-1))随溶液p H值(7.0—12.0)升高而增大.N-MWCNT对林丹发生β-消去反应起催化作用,这种催化作用随p H值(7.0—9.0)升高而增强.当N-MWCNT存在时,林丹的去除率分别增加了7.5%(p H=7.0)、29.3%(p H=8.0)和30.1%(p H=9.0).在均相溶液和N-MWCNT体系中都检测到γ~(-1),3,4,5,6-五氯环己烯、1,2,4-三氯苯和1,2,3-三氯苯转化产物.     

pH对不同来源溶解性有机质光致生成活性物种量子产率的影响

溶解性有机质(DOM)普遍存在于地表水中,DOM吸收太阳光可生成多种光致活性物种(RPS),如激发三线态DOM(~3DOM*)、单线态氧(~1O_2)和羟基自由基(·OH)等.这些RPS对污染物的降解具有重要作用.天然水p H改变可导致DOM的粒径、官能团和分子量等变化,但p H对DOM生成RPS的影响少有研究.本文在模拟日光条件下,采用分子探针的方法测定了提取的黄海海水DOM(L-DOM)和两种购于国际腐殖酸协会的DOM(NAFA和SRHA)在p H值为4.0、7.0和9.0条件下生成~3DOM~*,~1O_2和·OH的量子产率.结果表明,3种DOM均可光致生成RPS,L-DOM生成RPS的量子产率远高于SRHA和NAFA.p H对不同来源DOM生成RPS的量子产率的影响不同,其中对L-DOM的影响最为显著.本研究有助于揭示水中有机污染物的光化学转化动力学.     

氨基比林的臭氧降解和矿化效能分析

以氨基比林(pyramidon,PD)为代表性药物和个人护理品污染物,探讨了实验室条件下臭氧(O_3)氧化对PD的去除效果、动力学和降解机制,考察了反应条件包括温度、p H、阴离子和过氧化氢(H_2O_2)对PD降解过程的影响.结果表明,O_3氧化对PD的降解效果明显,降解过程符合拟一级反应动力学模型.降解动力学常数(k_obs)在反应温度为20℃时最高(1.756×10~(-2)s~(-1));H_2O_2的投加对于k_obs具有低促高抑的效果,在H_2O_2浓度为0.135 mmol·L-1时达到最优效果(k_obs,2.108×10~(-2)s~(-1)).p H的升高和阴离子HCO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-的投加会降低PD降解速率,而NO_3~-离子对PD的降解有明显地促进效果.对PD O_3降解过程的矿化效率和副产物分析可知,O_3氧化无法有效矿化PD,PD的O_3降解机理主要包括亲电加成和取代、吡唑环直链化、羟基化、脱苯基和脱甲基作用.     

Na_2CO_3/H_2O_2“稳定”的CO_2的型体研究(Ⅰ)——“稳定性二氧化氯”溶液中氯氧化物的类型及性能分析

本文对以稳定剂H_2O_2和Na_2CO_3与ClO_2制备的所谓“稳定性二氧化氯” 溶液中ClO_2存在型体及碳酸盐存在型体进行了分析,同时对“稳定性二氧化氯”的热稳定性、酸活化影响因素以及杀菌效果等方面进行了研究,并与纯NaClO_2和ClO_2进行了对比.结果表明:“稳定性二氧化氯”溶液中ClO_2是以亚氯酸盐ClO_2~-型体存在,碳酸盐是以碳酸氢盐型体存在.又通过理论分析证明“稳定性二氧化氯”溶液制备过程中ClO_2与H_2O_2和Na_2CO_3发生了氧化还原和质子传递反应,生成了亚氯酸盐ClO_2~-和碳酸氢盐HCO_3~-,并有O_2放出.因此,认为“稳定性二氧比氯”溶液是ClO_2与H_2O_2和Na_2CO_3反应生成的ClO_2~-和HCO_3~-的混合溶液.     

臭氧灭活水中枯草芽孢杆菌的动力学

以枯草芽孢杆菌(ATCC6633)的孢子作为难灭活微生物的代表,研究了消毒剂浓度和反应时间的乘积值(CT值)、pH值、温度对臭氧灭活水中芽孢效果的影响,并探讨了相关灭活反应的动力学特征.结果表明,臭氧灭活芽孢的过程可分为延滞期和灭活期,其灭活反应符合Chick-Watson延迟反应动力学模型.在半连续流反应模式下,当臭氧浓度在0.42—4.00 mg·L~(-1),反应时间0—20 min,pH值6—8,温度1—30℃范围内时,臭氧对芽孢的灭活效果与臭氧的CT值显著相关,与单独的臭氧浓度无关,CT值越高,所能达到的灭活率也越高.同时,温度对反应速率常数k影响较大,即随着温度的升高,灭活反应的延滞期CT_(lag)显著减小,反应速率常数k增大,臭氧对芽孢的灭活能力增强;而反应速率常数k在各pH值下基本不变,pH值对芽孢的灭活影响甚微.     

绣球花状掺锶碳羟基磷灰石对Pb~(2+)的吸附

以NH_4H_2PO_4、Ca(NO_3)_2·4H_2O、Sr(NO_3)_2和尿素[CO(NH_2)_2]为原材料,通过水热法合成了一种单分散、由纳米片自组装而成的绣球花状三维(3-D)掺锶碳羟基磷灰石(Sr-CHAp),并用于吸附酸性水溶液中的铅离子(Pb~(2+)).研究了溶液p H、吸附时间、初始浓度对Sr-CHAp材料吸附Pb~(2+)的影响及在其在不同p H条件下的吸附机理.采用XRD、SEM、FI-IR和BET等技术对材料及吸附产物进行表征.结果表明,该吸附剂材料表面具有介孔结构,平均孔隙宽度是11.10 nm,具有较大的比表面积(43.54 m~2·g~(-1)),在pH3时对Pb~(2+)具有较高的饱和吸附量(985.1 mg·g~(-1));其等温线吸附数据符合Langmuir模型,动力学吸附数据符合伪二级动力学模型;在酸性溶液中其对Pb~(2+)的吸附主要表现为溶解/沉淀机理,溶液p H值的大小影响吸附后的产物,强酸性条件下有利于PbHPO_4的生成,而p H值为3—6时主要生成Pb_(10)(PO_4)_6(OH)_2.     

CO2去除垃圾焚烧飞灰水洗液中Cu、Cr的工艺条件

以垃圾焚烧飞灰水洗液中的Cu和Cr为研究对象,采用通入CO_2沉淀处理的方法,通过改变CO_2的浓度、流速、通入时间、反应温度以及重金属离子初始浓度,对水洗液中的Cu和Cr的沉淀效果进行实验研究.结果表明,CO_2能够很好地沉淀水洗液中的Ca~(~(2+)),以及降低p H值; CO_2的浓度越高,Cu和Cr的沉淀效果越好; CO_2沉淀处理Cu和Cr的最佳工艺条件为:CO_2浓度10%、通入时间80 s、流速2 m L·min-1和反应温度40℃,在此工艺条件下,水洗液中Cu和Cr的沉淀率分别达到95%和50%左右.     

胶原纤维固化黑荆树单宁吸附Cr(VI)的研究

研究了胶原纤维固化黑荆树单宁对Cr(VI)的吸附.采用不同温度、pH值等条件进行吸附研究,并进一步探讨了固化黑荆树单宁的吸附动力学和吸附柱动力学及其吸附机理.结果表明,该材料对Cr(VI)的吸附平衡符合Freundlich方程,温度对吸附平衡的影响不明显;吸附动力学可用拟二级速度方程来描述,该材料同时具有良好的柱动力学特性;Cr(VI)的吸附过程可能存在3个反应,即Cr(VI)与吸附剂之间发生氧化还原反应生成Cr(III),Cr(III)和-COOH之间发生离子交换反应,以及Cr(III)与单宁的邻位羟基发生螯合.图8表2参10     

饮用水氯化消毒新副产物TCMCD的水解机理

研究了一定温度和pH值条件下2,2,4-三氯-5-甲氧基-环成4-烯-1,3-二酮(TCMCD)的水解机理,结果表明,TCMCD在水中发生不可逆的水解反应,生成2,5-二氯-3-羟基-4-甲氧基-环戊-2,4-二烯酮(DHMCD)和3-氯-2-羟基-4-甲基-5-氧-2,5-二(氢)-呋喃-2-甲酸(CHMDFC)或二者的镜像异构体,CHMDFC继续反应生成3-氯-2-甲氧基-4-酮-戊-2-烯二酸(CMPE),pH值升高,水解速率加快,而温度对高pH值条件下TCMCD的水解影响更大.     

CCl_4强化超声降解诺氟沙星的效果和抗菌性分析

研究CCl4对超声降解诺氟沙星的强化效果和抗菌性的去除,考察了CCl4质量浓度、超声功率、溶液初始p H值、诺氟沙星初始浓度、Na Cl等对降解效果的影响.并采用滤纸片法考察了诺氟沙星降解过程中抗菌性的变化.结果表明,CCl4增强了超声降解诺氟沙星的效果,降解过程符合一级反应动力学.在反应液体积为250 m L,CCl4质量浓度在0.00—2.55 g·L-1范围,诺氟沙星的去除率随CCl4质量浓度的增加而增加,超声40 min,去除率由6.9%增加到67.37%.超声功率在130—325 W范围,260 W时的去除率达到最高;p H值对诺氟沙星的超声降解影响很大,p H值为6.60时一级反应速率常数k达到最大,为27.19×10-3min-1.CCl4质量浓度一定,诺氟沙星的去除率随其初始浓度的增加而降低.Na Cl降低了诺氟沙星的降解效果,Na Cl浓度在0—8.0 mg·L-1,反应40 min,诺氟沙星的去除率从67.37%降低为47.43%.大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌结果表明,超声/CCl4能够完全去除诺氟沙星的抗菌性.反应30 min,大肠杆菌的抑菌圈直径从30.0 mm减小到14.0 mm(滤纸直径为14.0 mm).反应40 min,金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径从28.0 mm减小到14.0 mm.本研究表明超声/CCl4能有效用于含氟喹诺酮类抗生素的废水处理.     

氧氟沙星和诺氟沙星的水环境光化学转化:pH值及溶解性物质的影响

在模拟日光照射下,考察了氧氟沙星和诺氟沙星在纯水和天然水中的光降解行为,结果表明,氧氟沙星和诺氟沙星的光降解随p H增加(p H=4—10)先增快后减慢,两种抗生素以两性离子形态存在时光解最快.氧氟沙星和诺氟沙星在天然水中的光降解显著慢于其在相似p H条件下(p H=8)纯水中的光降解,天然水中的溶解性物质对两种抗生素的光降解总体表现为抑制作用.以Suwannee河富里酸为例,研究了溶解性有机质(DOM)的影响机制,发现淡水中高浓度的DOM主要通过竞争光吸收抑制氧氟沙星和诺氟沙星的光解,而海水中低浓度的DOM可以通过淬灭活性物种抑制两种抗生素的光解.天然水中的金属阳离子(Ca2+和Fe3+)和NO-3分别通过配位作用和光致生成·OH影响氧氟沙星和诺氟沙星的降解.由此可见,氧氟沙星和诺氟沙星在天然水中的光化学行为依赖于水体p H值和溶解性物质的综合影响.     

Fenton法降解水中布洛芬

采用Fenton法降解水中布洛芬,考察了H2O2投加量、FeSO.47H2O与H2O2的比值、初始pH、反应时间等因素对布洛芬去除率的影响,通过正交实验确定影响作用大小依次为:[Fe2+]∶[H2O2]的物质的量之比>H2O2的投加量>pH值,最佳的反应工艺条件为:H2O2的投加量为3 mL.L-1,[Fe2+]∶[H2O2]的物质的量之比为1∶10,反应初始pH值为3,反应时间为40 min.在最佳条件下布洛芬的去除率达到86%以上.同时对布洛芬降解反应动力学进行了研究,发现Fenton降解布洛芬符合二级反应动力学规律.     

氯苯类还原性气氛下高温降解反应机理

氯苯类化合物(CBz)是生活垃圾热处置过程中存在的重要污染物,热解、气化技术能够有效降低热处置过程的CBz排放.为了探究其在热解、气化环境下的降解机理,以1,2,4-三氯苯(1,2,4-TrCBz)为研究对象,进行了1,2,4-TrCBz在中高温段(550-850℃)还原性气氛(H2,CO等)下的降解特性实验,同时通过量子化学计算,利用Gaussian 09W软件模拟了降解过程中可能存在的多条反应路径,并比较了各路径的竞争关系.结果 表明温度越高,1,2,4-TrCBz的降解效率越高.降解效率在750℃和850℃时,分别为14.07％和60.27％,1,2,4-TrCBz分子的C—Cl键解离能在370 kJ·mol-1左右,温度在650℃以下时,环境提供的热量不足以使C—Cl键断裂,H2降低了40 kJ.mol-1左右的C—Cl键断裂所需的能量,提高了降解反应速率.单独的CO不参与1,2,4-TrCBz的降解反应,实验降解特性与N2气氛相似.CO与H2共存时,在相同温度下,降解表现呈现H2＞H2+CO＞CO的规律,CO的存在提高了H2近20 kJ·mol-1的降解反应活化能,从而降低了反应速率.1,2,4-TrCBz的降解过程存在3条有效降解路径,反应更趋向于通过生成1,3-二氯苯(1,3-DCBz)的路径进行.