纳米铂微粒电极催化氧化有机污染物的研究

采用电化学阴极还原-阳极氧化方法制备了纳米铂微粒电极.电极表面的微观结构表征表明,铂微粒在三维网状的氧化钛膜孔道中呈均匀、高度分散状态,且粒径细小,铂微粒充分裸露,使得纳米铂微粒电极活性点多,电催化性能高.采用循环伏安法研究了铂微粒电极对有机小分子代表性物质甲醇的电催化氧化行为.结果表明,在酸性、中性和碱性介质中纳米铂微粒电极对甲醇的电催化氧化性能均明显优于光滑铂片电极,甲醇在纳米铂微粒电极上产生的氧化电流密度比光滑铂片电极高100倍以上.2种铂电极催化氧化降解甲醇、苯酚和甲基橙3种有机物时,纳米铂微粒电极的平均氧化电流效率是光滑铂片电极的数倍,这进一步表明纳米铂微粒电极对有机污染物具有良好的催化氧化降解能力.     

有机废水快速渗滤处理系统中氧化还原环境特征

在啤酒废水交替淹水的土柱中安装了铂金和甘汞电极，对淹水—落干期间不同土壤深度的氧化—还原电位进行了测定．结果表明，在１００ｃｍ深度以上，随淹水—落干交替进行，土壤依次出现厌氧和好氧环境，在１００ｃｍ浓度以下，土壤中保持厌氧状态．据此将有机废水ＲＩ系统划分为不同的氧化—还原带，各带对有机污染物具有不同的净化功能．     

有序介孔碳负载纳米零价铁/铂材料去除水体硝酸盐实验研究

以Fe、Pt作为催化剂活性组分,以FDU-15介孔碳材料作为载体,载入铁和铂。选用铁含量10%、铂含量5%、焙烧温度600℃下还原铁、350℃下还原铂的纳米零价铁/铂-有序介孔碳复合材料[OMC-Fe(10%)-600-Pt(5%)-350]制成电极片,作为三电极体系中的工作电极,在溶液化学中寻找最优去除条件。结果表明,在以0.1 M Na Cl作为电解液、初始p H为3、6时,去除容量分别为1 633、1 495 mg/g,对氮气的选择性均达到95%以上,表明此方法能在较宽的p H范围内(3～6)有效的催化去除硝酸盐。     

土壤锌污染修复实验研究

通过实验方法研究了土壤重金属锌污染的电动修复技术,分析了土壤重金属污染物的迁移和变化特征。实验结果表明在电场作用下土壤中重金属的浓度分布发生明显变化,使得大部分重金属能在电极附近富集而被去除,且土壤的pH值等是影响电动力学修复效果的主要因素。污染物Zn在电场作用下主要是在阴极附近产生富集,迁移方向由阳极向阴极,当实验电压为0.5V/cm时,在阳极附近土壤中锌的去除效率达到74.3%。电动修复中由于两极的氧化还原反应造成电极附近pH值产生明显变化,阳极附近的pH值由开始时的6.7逐渐变小到4.8,而阴极附近则相反,由开始时的6.8逐渐增大到9.2,表明土壤的酸性碱性条件变化明显。此外电动修复过程中电极附近的温度会发生相应的变化。     

微生物电解池原理及其在废水处理中的研究进展

微生物电解池是一种利用电极表面的氧化还原反应,通过电极与微生物间电子强化微生物代谢的技术。这项创新技术逐渐被国内外研究者们所关注,并被用于废水处理及高效产氢方向。本论文主要论述了微生物电解池电极微生物及电子传递机理以及其在废水处理领域的研究进展,并展望了其在该领域的发展方向。     

不同氧化还原电位条件下稻田土壤中15N标记硝态氮的反硝化作用

氧化还原状况是影响土壤中反硝化作用的主要环境因子之一通过不同氧化还原条件下１５Ｎ标记硝态氮反硝化作用的培养试验，结合１５Ｎ气态损失的直接测定方法．研究了反硝化作用发生的氧化还原条件，可为进一步阐明稻田土壤中硝化－反硝化作用氮素损失发生机制提供直接依据．结果表明，氧化和还原条件下均能进行硝态氮的反硝化作用；在４周的培养试验期间，直接测得的氧化（Ｅｈ－２９０－３３０ｍＶ）和还原（Ｅｈ－１１４－４２ｍＶ）条件下的１５Ｎ气态损失分别占加入量的６０．２３±８．０４％和８３．８９±４．７９％．但是，氧化条件下反硝化作用速率明显减缓，外加的硝态氮的半衰期延长，显示了溶解Ｑ２对反硝化作用的抑制作用对反硝化作用进程的模型研究表明速率常数及相应的半衰期作为土壤反硝化作用潜在能力的衡量指标可能优于传统的土壤反硝化势表征方法（反硝化作用百分率），而１５Ｎ示踪－质谱计法直接测定与模型研究相结合则有可能对土壤及其他环境中的反硝化作用作出更恰当的评价．     

pH（ORP）自动处理电镀废水

PH(ORP)自动控制系统处理电镀废水,就是采用PH电极和ORP自控仪来自动监测控制电镀废水处理过程中的氰氧化、六价铬还原、以及酸碱中和等过程,从而达到快速、准确和较好的处理效果,是一种在化学处理基础上发展起来的较先进的处理方法.一、基本原理与方法氧化还原是一种物质夺得电子,另一种物质失去电子的化学反应.对经化学处理的某些废水,可利用氧化-还原原理来检验它是否还存在不附合要求的化学成份.ORP(Oxidation Reduction Potential氧化还原电位),就是控制这种化学处理中氧化还原反应的一个指标.     

碳纳米管电极电还原降解水中头孢他啶

通过SEM、FITR、CV、Tafel等表征,以头孢他啶为目标污染物,研究了自制多壁碳纳米管电极电还原难降解有机物等的特性,并用高效液相色谱检测反应后目标污染物的质量浓度.结果表明,该电极性能稳定,可耐受一定程度的腐蚀,具有较好的性能.循环伏安结果表明,在800 mV左右获得较大的氧化峰,峰值达到-0.2 mA,头孢他啶在该电极上的降解是不可逆的.碳纳米管电极电还原降解头孢他啶的适宜工艺条件为:电极间距1 cm,电压15 V,初始质量浓度1 mg·L-1,离子强度1 g·L-1,pH=6.0.此条件下,反应60 min,头孢他啶的去除效率可达90%以上,该降解过程为二级反应.     

氧化还原电位交替变化-淋洗去除滩涂中重金属

利用水槽模拟户外农田实验,通过调控土壤淹水时间来控制土壤的氧化还原电位。研究土壤氧化还原电位的变化,然后通过淋洗对去除土壤中Cd、Cr、Pb、Cu、Zn等重金属的影响。实验设有2个处理,每个处理有2个阶段,所要达到的目标氧还原电位是处理1:-50 mV、-100 mV,处理2:-100 mV、-200 mV。结果表明,在不同的氧化还原电位下,经过淋洗土壤中的重金属的去除率不一样,以Cd、Cr的去除效果最佳,处理1淋洗去除率达到34.94%、19.56%;处理2达到56.49%、39.17%,整体上处理2的去除效果比处理1好,说明随着土壤氧化还原电位的降低,淋洗去除土壤重金属效果呈递增趋势。     

电催化氧化技术处理难生化有机废水的研究现状及进展

随着工业的迅速发展,大量工业废水的排放给人类生存造成了严重的威胁,尤其是难生化有机废水,因此寻求有效的处理方法是亟待解决的问题.一种新的废水处理技术--电催化氧化技术,分别就阳极催化氧化技术和阴极还原技术作了阐述,包括工作原理、电极材料的国内外研究现状、进展及实际工艺应用,另外也对阴阳极的协同作用作了一定的介绍,同时展望了该技术今后的研究方向.     

新型铅合金电极用于电解法制备臭氧的研究

探讨了Pb、Pb-0.5％Sn、Pb-0.8％Sn、Pb-1.78%Sn、Pb-1.35%Sn-0.049?、Pb-0.8％Sn-0.1％Ca-0.1％Ce铅合金电极的电化学性能、耐腐蚀性能和电解产生臭氧的产率，及铅合金电极在不同电流强度条件下电解产生臭氧的最佳条件。实验结果表明：掺杂了Sn，Ce等金属能提高铅合金电极的析氧电位和臭氧产率，其中当以PB-0.8％Sn-0.1％Ca-0.1％Ce合金电极为阳极，铂电极为阴极。饱和硫酸钾溶液为电解液，电流强度为7.5mA时，臭氧产率最高达到19％。     

不同氧化还原条件下土壤中Cd/Zn/Cu共运移特征及数值模拟

以重金属离子镉（Cd）、锌（Zn）、铜（Cu）为研究对象,通过室内土柱混合置换实验和数值模拟方法,分析了5种不同氧化还原电位（E_h）对Cd、Zn、Cu在土壤中运移的影响.结果表明,不同E_h下,Cu的竞争吸附能力均大于Cd和Zn,移动性较小;并产生了“滚雪球效应”,导致出流液中Cd和Zn的浓度大于输入浓度.与原土相比,E_h的增加或降低均促进了Zn、Cd的迁移速率,但对实验周期内回收率的影响不同;E_h的增加促进了Cu的迁移.两点非平衡模型（TSM）和单点非平衡吸附模型（OSM）较好地模拟了重金属的迁移,且进一步表明了土壤对重金属的吸附受吸附反应速率的限制（f<0.7）.在复合污染土壤评价和防治中,不仅要考虑E_h的影响,还要关注由竞争吸附所产生的浓度叠加效应,避免低估重金属的污染风险.     

Coulometric determination of dissolved hydrogen with a multielectrolytic modified carbon felt electrode-based sensor

A multielectrolytic modified carbon electrode (MEMCE) was fabricated by the electrolytic-oxidation/reduction processes. First, the functional groups containing nitrogen atoms such as amino group were introduced by the electrode oxidation of carbon felt electrode in an ammonium carbamate aqueous solution, and next, this electrode was electroreduced in sulfuric acid. The redox waves between hydrogen ion and hydrogen molecule at highly positive potential range appeared in the cyclic voltammogram obtained by MEMCE. A coulometric cell using MEMCE with a catalytic activity of electrooxidation of hydrogen molecule was constructed and was used for the measurement of dissolved hydrogen. The typical current vs. time curve was obtained by the repetitive measurement of the dissolved hydrogen. These curves indicated that the measurement of dissolved hydrogen was finished completely in a very short time (ca. 10 sec). A linear relationship was obtained between the electrical charge needed for the electrooxidation process of hydrogen molecule and dissolved hydrogen concentration. This indicates that the developed coulometric method can be used for the determination of the dissolved hydrogen concentration.     

垃圾填埋场人工衬层渗漏的电学法检测研究

基于电学法无二次污染、操作易掌握和费用低等特点,提出了4种用于垃圾填埋场人工衬层渗漏检测的电学方法:电阻法、电流法、感应电势差法和远距离参比电极感应法。其原理都是利用垃圾和土壤有一定的水分而具有的导电性,以及一般用作人工衬层(俗称土工膜)的高密度聚乙烯绝缘材料。通过实验指出电阻法只能检测到是否有漏洞,不能判断漏洞的位置;电流法是一种一次性方法,只能判断一次是否有漏洞,也不能够定位漏洞;感应电势差法有很好的发展前景;远距离参比电极感应法的检测效果非常好。      

土壤中氟化物的测定因素探讨

用离子选择电极法测定土壤中氟主要的影响因素为样品的制备、消解及测定3方面内容。作者通过试验得出，在样品的消解过程使用细粒的氢氧化钠可以使分析结果比粗粒氢氧化钠更准确，并减少分析误差。     

实海环境下钢壳混凝土结构局部电位监测与参比电极稳定性研究

目的 确定高纯锌、钛以及铂等3种参比电极在不同工况下的稳定性差异,以及不同参比电极针对沉管的最佳使用位置。方法 以银/氯化银参比电极的监测电位数据为钢壳的实际电位基准,通过在不同区域设计安装电位传感器,持续监测沉管不同区域的钢壳电位,以及9个多月的波动情况。结果 高纯锌参比电极所监测数据的变化趋势与钢壳实际电位数据接近,且环境介质的改变对其监测电位数值的影响不大,电位数据波动小。铂和钛参比电极在钢壳底面海泥/抛石耦合的服役环境下,其监测电位数据稳定,但是二者在海水中监测电位时,对环境介质中的溶解氧浓度、金属离子等氧化性介质较为敏感,极易受到氧化性介质的影响,导致测得的电位偏移剧烈。结论 高纯锌参比电极更适合应用于沉管侧面阴极保护电位的长期监测,铂和钛参比电极更适用于钢壳底部保护电位的长期测量。     

Kinetics of antimony biogeochemical processes under pre-definite anaerobic and aerobic conditions in a paddy soil

While the transformation of antimony(Sb) in paddy soil has been previously investigated, the biogeochemical processes of highly chemical active Sb in the soil remain poorly understood. In addition, there is a lack of quantitative understanding of Sb transformation in soil. Therefore, in this study, the kinetics of exogenous Sb in paddy soils were investigated under anaerobic and aerobic incubation conditions. The dissolved Sb(V) and the Sb(V) extracted by diffusive gradient technique decreased u...     

电法填埋场渗漏检测供电电极接地电阻研究

采用电法进行垃圾填埋场渗漏检测时,供电电极的接地电阻对回路电流起决定性作用.分别推导了半球状供电电极和圆柱状供电电极的接地电阻表达式,并对影响接地电阻大小的主要因素进行了分析和试验验证.结果表明:①电极的接地电阻主要由电极附近的土壤电阻决定;②随着电极埋深的增加,电极的接地电阻减少,但当埋深超过40 cm时,随着电极埋深的增加,电极接地电阻的减小趋势变缓;③随着电极直径的增加,电极的接地电阻减少.实际应用中,电极的埋深和直径应尽可能大一些,但电极直径较大时,电极质量也会显著增加,给操作带来不便.因此,可将电极直径定为10～15 cm.此外,由于土壤一般为颗粒状,这使得土壤和电极不能完全接触,为降低接地电阻,可对电极附近的土壤进行浇水.