ZnFe_2O_4/TiO_2复合材料的制备及其在模拟太阳光下光催化降解吲哚美辛的动力学和机理研究

本文制备了ZnFe_2O_4/TiO_2光催化剂,利用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、电子透射显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对ZnFe_2O_4/TiO_2的形貌、结构和光谱特征进行表征.同时,研究了不同条件下复合材料对吲哚美辛(IDM)的光催化降解规律.结果表明,二氧化钛与铁酸锌能够很好地粘附在一起,使得吸收波长发生了红移,扩大了吸收光谱的范围.当ZnFe_2O_4和TiO_2的质量比为3%时,在模拟太阳光的条件下该光催化剂对IDM的降解效果最好,降解率达到95%.此外,IDM的光催化降解反应符合准一级动力学规律,在p H=5、催化剂投加量为0.2 g·L-1时,光催化剂的降解速率常数是纯TiO_2时的2.15倍.随着光催化剂投加量的增大,IDM的降解速率随之增加.p H=5时最有利于光催化剂对IDM的降解.经过5次循环实验后,催化剂对IDM的光催化降解率仍在92%以上,展现了该光催化剂的稳定性.猝灭实验揭示了光生空穴(h+)和超氧自由基在ZnFe_2O_4/TiO_2光催化体系中对IDM的降解贡献率最大,其中光生空穴(h+)的贡献率为78.2%.     

高铁酸钾氧化降解新兴有机污染物的研究进展

新兴有机污染物在传统的污水处理厂处理过程中难以完全去除,如果进入到水环境中,不仅影响水质,而且对水生态系统和人类健康具有潜在的风险.高铁酸钾在水处理领域被称为环境友好型的多功能水处理剂,其氧化降解新兴有机污染物的研究备受关注.本文详细介绍了高铁酸钾的结构和性质,重点论述了高铁酸钾与新兴有机污染物的反应机制,如:化学反应动力学、线性自由能关系、反应副产物及其毒性变化,并对未来的研究方向与发展趋势进行了展望.     

高铁酸钾/254nm紫外光氧化降解水体中双酚A

采用高铁酸钾/紫外光氧化降解双酚A水溶液.考察了高铁酸钾投加量、双酚A初始浓度、pH、降解时间等参数对双酚A的CODCr去除率的影响,通过正交实验得出了最佳降解参数,并对降解产物进行了紫外光谱分析.研究表明,高铁酸钾投加量为39 mg,pH值为11,双酚A浓度10 mg·L-1条件下降解30 min,双酚A最佳CODCr去除率为88.24%.     

高铁酸钾对菠菜中3种有机磷农药残留降解的影响

菠菜(Spinaciao leracea L.)是我国出口的重要蔬菜品种之一,其农药残留是制约我国菠菜出口的重要"技术壁垒".在露地栽培条件下,研究了叶面喷施高铁酸钾水溶液对菠菜中有机磷农药的降解作用,并探讨了高铁酸钾对菠菜相关酶活、MDA含量及品质指标的影响.结果表明,叶面喷施不同浓度的高铁酸钾(200、400、600mg·L-1)可有效降低菠菜中敌敌畏、毒死蜱和乐果等有机磷农药的残留量.随着高铁酸钾喷施浓度的增大,菠菜中敌敌畏、毒死蜱和乐果残留量显著降低;试验浓度下以600mg·L-1高铁酸钾处理的降解效果最好,可使菠菜中敌敌畏、毒死蜱和乐果的降解率达到72.43%、87.15%和75.45%.叶面喷施高铁酸钾对菠菜过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、MDA含量以及品质指标没有明显影响.试验表明高铁酸钾具有降解有机磷农药残留的作用,在菠菜生产中将高铁酸钾作为有机磷农药残留降解制剂是可行的.     

生活饮用水中消毒副产物卤乙酸的UHPLC-MS/MS分析

采用Agilent UHPLC1290-6460QQQ建立了自来水中消毒副产物9种卤乙酸的高效快速分析方法.本方法采用Zobax Plus Eclipse C8和甲醇-水流动相体系在4 min实现一氯乙酸（MCAA）、二氯乙酸（DCAA）、三氯乙酸（TCAA）、一溴乙酸（MBAA）、二溴乙酸（DBAA）、三溴乙酸（TBAA）、一氯一溴乙酸（BCAA）、一氯二溴乙酸（CDBAA）和一溴二氯乙酸（BDCAA）的分析;在1—100μg.L-1浓度范围内,9种卤乙酸的相关系数（R2）均大于0.99;50μg.L-1浓度下,连续进样6针,RSD在1.98%—4.04%范围内.其中二氯乙酸和三氯乙酸在1μg.L-1浓度下,信噪比（S/N）分别为：315和50.本方法完全满足生活饮用水卫生标准要求,可以作为消毒副产物卤乙酸类物质的监测方法.     

饮用水氯胺法消毒过程中-氯胺的水杨酸分光光度法测定

本文建市了一种水杨酸分光光度法,用于一氯胺的测定.结果表明,在水杨酸为1.0ml,硝普钠为0.10ml,pH值为11.8和反应时间为60min时,方法效果最好,吸光度与一氯胺具有很好的线性关系(R2=0.9999).一氯胺的回收率为100±5%.水中其它共存离子,如SO,,4>2-,PO43-,ca2+,Mg2+等在常见浓度范围内均不影响一氯胺的定量.方法检出限为0.02mg·1-1,对不同浓度标样的测定表明,相对标准偏差<10%,自来水本底中的加标回收率为96.0%-103.5%.     

饮用水氯胺法消毒过程中一氯胺的水杨酸分光光度法测定

本文建立了一种水杨酸分光光度法,用于一氯胺的测定.结果表明,在水杨酸为1.0ml,硝普钠为0.10ml,pH值为11.8和反应时间为60min时,方法效果最好,吸光度与一氯胺具有很好的线性关系(R~2=0.9999).一氯胺的回收率为100±5%.水中其它共存离子,如SO_4~(2-),PO_4~(3-),Ca(2 ),Mg(2 )等在常见浓度范围内均不影响一氯胺的定量.方法检出限为0.02mg·l~(-1),对不同浓度标样的测定表明,相对标准偏差<10%,自来水本底中的加标回收率为96.0%-103.5%.     

高铁酸钾氧化降解罗丹明(RhB)水溶液的研究

利用高铁酸钾氧化降解罗丹明(RhB)水溶液.研究表明,pH值、反应时间及K2FeO4投加量等因素对RhB的降解效果均有显著影响.酸性条件有利于RhB的降解,K2FeO4投加量在nK2FeO4 : nRhB= 2: 1时达到最优.pH = 2.0时,初始浓度为100 mol·l-1的RhB水溶液经K2FeO4氧化5 min后,脱色率和CODCr去除率分别为55.64%和24.55%.通过对反应后溶液的荧光光谱分析和GC-MS分析,推测RhB首先被K2FeO4氧化为羟基化RhB阴离子(RhB·OH-),随后进一步被氧化开环.     

高铁酸钾降解嗅味物质异佛尔酮的效能及机理

采用高铁酸钾降解水中典型嗅味物质异佛尔酮(IPO),考察了高铁酸钾投加量、溶液初始pH、IPO浓度、温度和反应时间等因素对IPO降解率的影响.采用响应面法进行多因素实验设计,利用二次多项式和逐步回归法拟合了IPO降解率、Fe~(2+)、Fe~(3+)与降解条件之间的关系,对降解条件进行了优化.采用GC-MS分析IPO的降解产物,探讨了IPO的降解机理.结果表明,高铁酸钾可以在1 min内迅速降解IPO. IPO降解率与高铁酸钾投加量正相关,与溶液初始pH负相关.在IPO初始浓度为6.0 mg·L~(-1)、溶液初始pH值为4.0、高铁酸钾投加量为0.9 g·L~(-1)、反应时间为5 min时,IPO降解率可达100%. Mn~(2+)、Mg~(2+)、NH~+_4和HCO~-_3等共存离子会抑制高铁酸钾对IPO的降解.高铁酸钾对IPO的氧化降解作用大于吸附、混凝的去除作用. GC-MS检测到的降解产物有4-羟基-4-甲基-2-戊酮、5-异丙基-5-甲基二氢-2(3H)-呋喃酮和4-甲基-4-戊烯-2-酮等物质,推测高铁酸钾对IPO的降解途径主要是氧化、加氢和脱碳等.     

模拟太阳光下水中土霉素的光化学降解

本文考察了水中重要的可溶性物质对土霉素(OTC)光解效率的影响,评估了直接光解和活性氧(HO·、~1O_2、O_2·-)对土霉素光解的贡献,鉴定了OTC不同降解路径下的产物,探究了模拟太阳光照射下水中土霉素的光化学降解机理.结果表明,pH对土霉素的降解具有显著影响;不同反应条件下,土霉素的降解均符合准一级动力学;降解过程中,78%的土霉素降解与溶解氧无关,Fe~(3+)、HCO_3~-和腐殖酸的存在有利于土霉素的光降解,而NO-3则对降解无显著影响.除此之外,基于自由基捕获实验及高效液相电喷雾质谱联用仪(HPLCESI-MS)检测,推导出了土霉素7种主要光降解产物的分子结构及4条可能的降解途径.     

氯化消毒过程对抗生素的降解行为及其毒性效应的影响研究进展

抗生素的大量使用导致其通过各种途径进入到污水处理厂、地表水甚至饮用水源水中.在污水处理厂二级出水排放之前以及自来水的生产和供应过程中,都必须进行氯化消毒处理以杀灭病原微生物.在此过程中,抗生素一方面可能被氯化降解,另一方面也可能转化成毒性更高的降解产物.因此,了解抗生素在氯化消毒过程中的降解行为对于明确其生态和健康风险...     

苯并噻二唑在甲醇中降解的动力学研究

苯并噻二唑(简称BTH),英文通用名为acibenzolar-S-methyl,是Novatis(现Syngenta)开发的新型植物激活剂,该类药剂的成功开发突破了人们对新农药创制的传统认识．BTH本身无离体杀菌活性,对植株的保护作用表现在该化合物完全降解之后,因此,这一保护作用必定是激活了植物抗性机制的结果．为更好地了解BTH的环境行为,本文研究了BTH在甲醇中降解的动力学。     

土壤中TNT的TiO_2光催化降解动力学研究

为了高效修复受TNT污染的军事训练场地土壤,利用纳米TiO_2光催化降解土壤中的TNT污染物,并采用高效液相色谱法测定降解后剩余的TNT含量.研究了光催化降解TNT的影响因素(如初始TNT浓度、p H、TiO_2用量、土层厚度等)及其动力学规律.研究结果表明,加入TiO_2催化剂后能将土壤中浓度为500 mg·kg-1的TNT的去除率从36%显著提高到95%以上;另外,在土层厚度8mm、TiO_2用量为0.5wt%—3wt%的条件下,TNT的光催化降解符合拟一级动力学规律,且可用L-H模型描述;当催化剂用量为0.1wt%时,此时为零级反应.通过正交实验可知土层厚度大小对TNT的光催化降解影响最大.     

联合多种荧光光谱和GC-MS研究高铁酸钾对菲的降解机理

研究了高铁酸钾对PAHs中的菲的降解反应过程,对该反应过程联合了时间扫描、偏振、偏振三维(PEEM)、三维(EEM)等多种荧光光谱模式进行了表征和分析,并结合GC-MS进一步检测分析了该反应过程的中间产物,最后系统探讨了高铁酸钾对菲降解的动力学反应规律及降解机理.实验结果表明,在设定的高铁酸钾-菲降解体系的物质的量之比为1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1的各个降解反应过程均符合一级反应动力学特征,其拟合系数在0.905—0.995之间.通过不同摩尔比的高铁酸钾-菲降解过程的时间扫描荧光参数直接求得了各反应的动力学方程及曲线;菲降解过程的荧光偏振度值与PEEM共同揭示出高铁酸钾对菲的有效降解,且产物均为无偏振效应、无产生新的特征荧光的小分子结构,各特征光谱峰强与时间变化关系也与时间扫描荧光曲线相符合;最后结合GC-MS深入分析了菲的降解产物,并由此推测了高铁酸钾对菲的降解机理.降解产物中9,10-菲醌的大量存在表明菲结构中9,10位发生氧化而开始降解.     

二氧化氯和液氯消毒饮用水致突变性的比较

本文运用国内外广泛应用的Ａｍｅｓ试验,对二氧化氯与液氯消毒水样进行了致突变性的比较,结果表明,ＣｌＯ２消毒的水样未显示出致突变性,而液氯消毒的水样显示致突变性的研究结果为ＣｌＯ２在饮用水消毒中的应用提供了科学的依据。     

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.     

硝基苯水溶液的超声波降解动力学

以硝基苯为唯一底物，选择超声功率200W，400W，600W，800W，研究了超声降解硝基苯水溶液的动力学，实验证明，硝基苯超声降解属假一级动力学反应，同时得到了不同超声功率下的降解速率常数，以及速率常数与超声功率的线性相关关系和含有超声功率的动力学方程，采用色质分析，确定了硝基苯降解产物中含有邻硝基酚和对硝基酚。     

硝基苯厌氧降解过程中Fe0的促进作用

尝试在硝基苯生物厌氧降解过程中,添加零价铁实现电子催化与生物代谢的协同作用,结果发现零价铁能够促进硝基苯的厌氧转化并主要生成苯胺,初始浓度为240.00mg·l-1的硝基苯废水,当厌氧微生物浓度为5000.00mg·l-1左右时,在2L的试验液中,当零价铁投加量由0.50g增加到5.00g时,硝基苯的转化率和苯胺的产生量急剧增加;零价铁的投加量为5.00g时与不加零价铁相比,硝基苯的转化率提高了2.43倍,苯胺的生成量提高了2.12倍;通过设计Fe0,Fe2 ,Fe3 及Fe3O4的对比实验,证明零价铁的作用主要表现为其腐蚀形成Fe2 的过程为硝基苯的厌氧生物转化提供了电子以及该过程中生成的Fe2 和Fe3 的生物营养作用.     

臭氧氧化降解水溶液中1—萘酚的动力学研究

本文研究了水溶液中１－萘酚在鼓泡反应釜内臭氧氧化的消失动力学,考察了ｐＨ值、温度、自由基清除剂和１－萘酚的起始反应浓度等因素对反应的影响。结果表明,ｐＨ值、反应温度的提高有利于１－萘酚的降解。１－萘酚初始浓度低时其消失速率较高。该反应是有自由基反应贡献的分子臭氧氧化反应。在重碳酸盐存在下,１－萘酚的臭氧氧化降解符合一级反应动力学。