光辅助下TiO2-蒙脱土复合材料抑杀蓝藻

以TiCl4和钠基蒙脱土为原料,采用水解法制备了TiO2-蒙脱土复合材料,采用XRD、IR和TEM对其结构和性质进行表征;通过藻细胞的内含物含量、生长代谢活性和形态的变化以及藻细胞膜脂质过氧化分析,研究了TiO2-蒙脱土复合材料在光辅助下去除颤藻的性能.结果表明,TiO2-蒙脱土复合材料中一部分TiO2插入蒙脱层间,增加了蒙脱土的层间距,另一部分以锐钛矿相均匀分散在蒙脱土上;在紫外光辅助下,TiO2-蒙脱土的用量为50.0 mg/L,lh后颤藻的除藻率可达94.58％;TiO2-蒙脱土通过光催化作用破坏藻细胞膜、降解藻细胞内含物、降低藻细胞代谢活性和破坏藻细胞形态,从而产生抑藻作用.     

四羟甲基硫酸鏻去除铜绿微囊藻效果及其机制研究

研究了四羟甲基硫酸鏻对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的去除效果及机制.结果表明,四羟甲基硫酸鏻半效应浓度(EC50)与藻细胞数目呈正相关,线性方程为:Y=0.628 2X+0.956 4,R2=0.997 3(其中Y为EC50,mg/L;X为处理48 h后铜绿微囊藻细胞数目,106个/mL).11.0 mg/L四羟甲基硫酸鏻处理铜绿微囊藻36 h后,藻细胞可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)较对照组分别提高10.47%、11.31%、140.98%,四羟甲基硫酸鏻能够显著破坏藻细胞膜通透性,提高酯酶活性.四羟甲基硫酸鏻通过破坏藻细胞膜,造成膜脂过氧化,干扰藻体正常代谢而除藻.     

大气压等离子体射流对水中铜绿微囊藻的灭活作用

以铜绿微囊藻为研究对象,将空气源大气压等离子体射流(APPJ)引入到液相,构建新型的大气压等离子体射流液相反应体系,考察了不同APPJ处理方式对铜绿微囊藻的灭活效率,观察了放电处理的藻细胞形态,分析了培养基p H的变化和液相产生的主要活性物质(H2O2和O3)对藻灭活的作用,并探讨了APPJ灭活铜绿微囊藻的作用机理。研究结果表明,当电压为7 k V,空气气体流速为4 L/min,藻液吸光度约为0.200,铜绿微囊藻的灭活率达到99.16%;处理后的藻发生细胞变形和破裂;处理后的藻液中产生H2O2和O3等活性物质,同时产生大量的NO-3和NO-2离子,导致液相p H迅速下降。通过考察主要活性物质(H2O2和O3)及藻液p H因素发现,单一因素灭活效果不佳,主要活性物质(H2O2和O3)和p H的组合因素是APPJ灭活水中铜绿微囊藻的主要原因。     

Cu_2O负载的TiO_2纳米管阵列的光电催化活性及应用

通过方波伏安电化学沉积法成功制备了Cu_2O负载的TiO_2纳米管阵列(Cu_20/TNAs)异质结电极。利用FESEM、XRD,XPS,UV-vis对样品进行表征,研究其表面形态、晶型特征、化学组分和光学特性。通过电化学工作站测试、光电化学降解布洛芬同时产氢气的实验,研究Cu_20/TNAS电极的光电化学特性。FESEM结果表明Cu_2O以花形和八面体结构负载在纳米管阵列上。XRD和XPS结果证明,样品中Cu元素以Cu_2O形式存在。UVWs表明Cu_20/TNAs的光响应范围红移至可见光区(E_g=2.19 eV)。光电化学测试结果表明所制备的Cu_20/TNAs异质结电极具有良好的光电化学性能,以100 W汞灯为光源认5 V外加电压条件下,电流达4.04 mA·cm~(-2)。且电化学阻抗谱分析证明,负载Cu_2O有利于抑制光生电子导穴复合有效延长电子寿命。在光电化学降解布洛芬同时产氢气的实验中,Cu_2O/tnas光电化学降解布洛芬和产氢气的效率明显优于TNAs。     

ZnO/AgBr复合微纳米球的制备及其光催化降解罗丹明B的性能

使用简单丙三醇-水混合溶剂热法制备碱式碳酸锌微纳米球前驱物,经退火得到ZnO微纳米球,通过液相沉淀法把AgBr纳米颗粒固定在ZnO微纳米球表面,在AgBr和ZnO之间形成异质结,有效地增强了AgBr/ZnO复合物的光催化活性。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)与紫外可见分光光度计对样品物相、形貌、元素组成及光学性质进行表征。在可见光条件下,研究ZnO及不同AgBr的ZnO/AgBr复合材料的光催化活性,结果表明:循环修饰5次AgBr的ZnO微纳米球(AgBr颗粒负载质量分数为5%,5%-AZ)样品对罗丹明B的光催化降解性能最好;该复合材料的光催化可重复性使用结果显示,循环使用次数的增加,其光催化性能有下降的趋势。通过分析可知,在光照条件下AgBr的分解引起异质结构变化。     

加拿大一枝黄花提取物对铜绿微囊藻细胞膜和亚显微结构的影响研究

探讨了经加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)提取物处理后,铜绿微囊藻(Microc ystis aeruginosa)细胞膜相关特性的变化,如膜脂过氧化程度、细胞膜透性、脂肪酸组成和所占比例变化等,并通过电子显微镜观察了铜绿微囊藻细胞的亚显微结构变化,以初步揭示加拿大一枝黄花提取物对铜绿微囊藻抑制效应的机制.结果表明,添加加拿大一枝黄花提取物可使铜绿微囊藻细胞内丙二醛(MDA)累积量增加,加剧了膜脂过氧化反应;改变了铜绿微囊藻细胞内脂肪酸的组成,使不饱和脂肪酸所占比例上升,饱和脂肪酸所占比例下降;经加拿大一枝黄花提取物处理过的藻细胞膜初期出现模糊褶皱、质壁分离等现象,中后期则出现受损、甚至严重破裂等现象,膜系统受损之后,提取物更易进入细胞内,进一步影响藻细胞的内部结构,最终细胞的亚显微结构明显遭到破坏.     

高铁酸钾预氧化并复合高岭土与PAC絮凝去除水中的颤藻

对高铁酸钾预氧化并复合高岭土与PAC絮凝法除水中颤藻的效果进行了研究。通过正交实验得出了在实验水质条件下,去除颤藻的最佳条件为:高铁酸钾的投加量2.4 mg/L、高岭土24 mg/L、PAC 5 mg/L及pH值为6.5。在此条件下,K2FeO4除藻效果明显优于传统的PAC絮凝工艺。考察了K2FeO4对接种到培养液中的颤藻生长活性的影响,结果表明,随着K2FeO4量的增加,颤藻生长活性抑制时间增长。数码生物显微镜观察表明:K2FeO4在低浓度2.4 mg/L下不能破坏颤藻细胞结构,高浓度50 mg/L下可使其细胞破裂死亡。     

介质阻挡放电对湖泊水华蓝藻的去除

采用介质阻挡放电等离子体技术去除太湖水华蓝藻,考察了放电输出功率、空气流速、添加剂(异丙醇、腐植酸)等对蓝藻去除的影响。结果表明,介质阻挡放电能去除太湖水华蓝藻,放电功率100 W,空气流速1.0 L/min,放电18min,在光照强度2 000 lx和25℃下培养4 d,初始叶绿素a浓度为9.58 mg/L藻液中蓝藻去除率达87.8%。增加放电输出功率和空气流速能提高蓝藻的去除效率;腐植酸促进了介质阻挡放电对蓝藻的去除;而异丙醇添加剂抑制了介质阻挡放电的作用。放电处理后,蓝藻细胞内类胡萝卜素含量、SOD活性、MDA含量发生明显变化,介质阻挡放电破坏了蓝藻细胞内含物。     

聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)复合磁性微球的吸附性能

以共沉淀法制备纳米Fe3O4,通过分散聚合法制备了磁性聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(Fe3O4@P(St-MMA))微球,采用光学显微镜、红外光谱、样品磁力振荡计和X射线衍射(XRD)对磁性微球进行了表征。考察了复合磁性微球在不同的p H、离子强度和吸附时间等条件下对其吸附性能的影响,运用吸附动力学和吸附等温线研究了磁性微球对亚甲基蓝的表面吸附机理。结果表明,制备的磁性微球粒径在100~200μm之间,表面含有羧基,饱和磁化强度为9.44 emu/g,在外加磁场的作用下能够快速分离出来。亚甲基蓝的吸附符合准二级动力学模型,在100 min内基本达到吸附平衡;25℃下,最大吸附量高达144.9 mg/g,且吸附随着p H值的升高而增加,当p H7时,吸附量基本不变;随着离子强度增加,吸附量逐渐下降;Langmuir等温线能比较好地拟合磁性微球对溶液中亚甲基蓝的吸附。     

固定化菌藻微球的制备、表征及其对富营养化湖水的修复

以聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)为主要包埋材料,以活性炭、SiO2和CaCO3作添加剂,采用普通小球藻(Chlorella vulgaris)和活性污泥制备固定化菌藻微球。采用正交实验对微球的制备条件进行了优化,并对最优化条件下制得的微球进行了表征,还考察了固定化菌藻微球对某富营养化湖水的修复效果。结果表明,固定化菌藻微球的最优化制备条件为:PVA用量10%(m/v),微生物包埋量15 mL,海藻酸钠用量0.6%(m/v),氯化钙浓度2.0%(m/v)。制得的微球具有较大的比表面积,内部呈网状结构,孔径分布均匀,中孔居多,适合小球藻和微生物生长。采用固定化菌藻微球可有效修复上述湖泊的实际富营养化湖水,微球可重复使用3~4个循环,在前4个循环中,每个循环历时96 h,TN平均去除率达80%以上;TP平均去除率达90%以上;COD平均去除率达85%以上,表明固定化菌藻微球在富营养化湖水的修复方面具有潜在的应用价值。     

微乳法制备Fe-TiO_2纳米晶复合体及光催化性能

采用微乳法制备铁掺杂TiO2纳米晶（Fe-TiO2）复合体,通过热重-差热（TG-DTA）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和紫外漫反射光谱（DRS）等对其结构和形态进行表征;以亚甲基蓝溶液（MB）为标准模拟降解物,对Fe-TiO2,纯TiO2和P25光催化降解性能进行评价。结果表明,Fe-TiO2的光催化活性明显〉P25,原因是Fe掺杂不仅能抑制TiO2晶粒生长,提高TiO2的热稳定性和比表面积,而且能够拓展TiO2的吸收波长范围至可见光区,提高了Ti3＋离子浓度,降低了光生载流子的复合几率。     

H2O2预氧化颤藻及其复合高岭土除藻性能研究

为了降低给水中藻类浓度,以过氧化氢为预氧化剂,预氧化藻后加入的高岭土、PAC分别为助凝剂和絮凝剂,对混凝去除颤藻进行了研究.结果表明,H2O2具有显著预氧化抑制藻活性的功能,投加量为2.5 mg/L时可抑制其生长活性20 d以上.在实验水质条件下,通过正交实验得出最佳复配条件是:H2O2投加量为2.5 mg/L,预氧化...     

锌污染对藻细胞膜电位和膜电阻的影响

运用细胞表面技术和电化学方法,构建一种非创伤性藻细胞膜电位传感系统,研究了Zn2+对大型轮藻(Nitella flexi-lis)膜电位和膜电阻的影响.结果表明,膜电位和膜电阻能快速而灵敏反映过量Zn2+对藻细胞的毒性影响,响应时间均控制在30min内,响应最低摩尔浓度为0.05 mmol/L.本实验浓度范围内.低摩尔浓度(0.05 mmol/L)Zn2+引起藻细胞膜电阻增大.膜电位无明显变化;而高摩尔浓度(0.10～1.00 mmol/L)Zn2+则导致藻细胞明显去极化,膜电阻减小.而且,低浓度Zn2+对藻细胞膜电位、膜电阻的影响具有可逆性;而高浓度Zn2+对其的影响不可逆.此外,藻细胞膜电位、膜电阻与时间呈显著的直线线性关系.上述特征不仅为水中Zn2+的快速生物检测提供了理论依据,亦为Zn2+的定量检测提供了新思路.     

钝顶螺旋藻固定模拟烟道气中的CO_2

研究了钝顶螺旋藻对模拟烟道气中CO2的固定性能,及其对NOx和SOx水溶形态亚硝态氮、亚硫酸氢根的耐受性。结果显示：随CO2浓度的增加,藻细胞达到最大比生长速率的时间缩短,CO2浓度为15%时藻细胞比生长速率达到最大的时间最短,生物量最终达到最大值4.1 g/L;CO2浓度为15%时藻细胞的固碳率为12.34 mg/（L·h）。研究发现,钝顶螺旋藻能够耐受浓度小于10 mmol/L的亚硝态氮,可将其作为钝顶螺旋藻生长的唯一氮源,但藻生长的延迟期增长。钝顶螺旋藻能够耐受8 mmol/L的亚硫酸氢盐,可将其作为生长的唯一硫源,藻细胞6 d后开始快速增长。     

钝顶螺旋藻固定模拟烟道气中的CO2

研究了钝顶螺旋藻对模拟烟道气中CO2的固定性能,及其对NOx和SOx水溶形态亚硝态氮、亚硫酸氢根的耐受性。结果显示:随CO2浓度的增加,藻细胞达到最大比生长速率的时间缩短,CO2浓度为15%时藻细胞比生长速率达到最大的时间最短,生物量最终达到最大值4.1 g/L;CO2浓度为15%时藻细胞的固碳率为12.34 mg/(L·h)。研究发现,钝顶螺旋藻能够耐受浓度小于10 mmol/L的亚硝态氮,可将其作为钝顶螺旋藻生长的唯一氮源,但藻生长的延迟期增长。钝顶螺旋藻能够耐受8 mmol/L的亚硫酸氢盐,可将其作为生长的唯一硫源,藻细胞6 d后开始快速增长。     

La~(3+)/TiO_2中空微球的制备及模型汽油光催化氧化脱硫性能

以碳球为模板,Ti(SO_4)_2和La(NO_3)_3为原料,采用分段水热法制备了La~(3+)/TiO_2中空微球前驱体,在O_2气氛下,450℃煅烧得到La~(3+)/TiO_2中空微球。利用XRD、SEM、XPS和UV-vis等测试手段对其相组成,形貌和光吸收特性进行了表征与分析。通过噻吩模拟含硫污染物研究了其光催化氧化脱硫性能和光催化氧化反应机制。结果表明:分段水热法合成的La~(3+)/TiO_2中空微球光催化性能优于P25,促进了光生电子和空穴的分离,并将光响应范围扩展到可见光区;可见光照射210 min,模型汽油中含硫污染物的脱除率可达91.45%,实现了深度脱硫。     

附载型复合光催化剂TiO2·SiO2/beads降解有机磷农药

研究以四异丙醇钛 [Ti( iso- O C3 H7) 4]、硅酸乙酯为原料 ,以空心玻璃微球为载体 ,用溶胶—凝胶法制备可漂浮附载型复合光催化剂 Ti O2 · Si O2 / beads的过程 ,利用附载型复合光催化剂降解有机磷农药。结果表明 ,复合型光催化剂 Ti O2 · Si O2 摩尔比存在最佳值 ,n ( Ti O2 ) / m ( Si O2 ) =30 / 70时 ,光催化剂活性最高 ,其活性是同样降解条件下、同样含量 Degussa P- 2 5Ti O2 的 2倍左右。该光催化剂比表面大 ,吸附性强。并用 XRD和 SEM对附载型复合光催化剂进行表征     

空心壳聚糖微球对二甲酚橙的吸附性能研究

以生物可降解的壳聚糖为原料,采用反相悬浮交联法制备了具有空壳结构的壳聚糖微球,通过控制反应条件得到单分散性的微米级微球.通过分光光度法探讨了溶液初始pH、吸附时间、二甲酚橙初始浓度、壳聚糖微球用量及其直径对壳聚糖微球吸附二甲酚橙的影响.结果表明,常温下壳聚糖微球对二甲酚橙的最佳吸附条件为:溶液初始pH为5,吸附时间为2.0 h,二甲酚橙初始质量浓度为32 mg/L,壳聚糖微球用量为0.3 g/L(以每升二甲酚橙溶液计),壳聚糖微球直径为74 靘;在此最佳吸附条件下,采用分光光度法对二甲酚橙模拟废水进行测定,相应的回收率误差均在-1%～1%.     

脉冲变频电磁场对水华鱼腥藻生长的效应

对脉冲变频电磁场作用下,扫描频率和磁感应强度的变化对水华鱼腥藻细胞活性和生长的影响进行了研究。结果显示,扫描频率从25~27 Hz增大到1~60 kHz时,磁场对藻细胞活性的抑制作用减小,但增大到60 kHz以上,磁场对藻细胞产生强烈抑制作用,累积水力停留时间4 min的藻样在48 h培养时间内已失去活性停止生长。扫描频率为50~100 Hz和1~60 kHz时,累积水力停留时间2 min的藻样,细胞受到磁场刺激生长加快;只有累积水力停留时间＞6 min,才表现出对藻活性的抑制作用。磁感应强度增大至120 G,磁场对细胞活性产生明显抑制作用,增大磁感应强度有利于对细胞活性和生长的抑制。     

光照条件对跑道池光生物反应器内蛋白核小球藻生长特性的影响

本文采用多孔曝气管的曝气方式,以蠕动泵为藻液循环的动力,研究了气体流量、光照强度、光照周期等因素对跑道池光生物反应器内蛋白核小球藻生长与代谢特性的影响,并利用傅里叶红外光谱半定量法对不同光照条件下藻细胞内蛋白质、油脂以及多糖含量变化进行了分析。研究结果表明,适当的气体流量、光照强度和光照周期有利于跑道池内蛋白核小球藻细胞的生长和代谢。在本实验条件下,在最佳气体流量2 000 m L/min条件下,光照强度为3 500μW/cm2,光照周期为16∶8时最有利于蛋白核小球藻的生长;光照强度为2 000μW/cm2和光照周期为16∶8的条件均有利于藻细胞内油脂的积累。