电化学方法生成羟基自由基及其在酸性铬蓝降解脱色中的应用1)

在电解槽中,以Ｎａ２ＳＯ４为支持电解质,多孔石墨电极为阴极,金属铁为阳极,在１０ｍＡ·ｃｍ－２的阴极电流密度下,电解生成的过氧化氢与阳极溶解的Ｆｅ２＋进行反应,生成羟基自由基(Ｆｅｎｔｏｎ试剂),进而对有机染料进行氧化反应,使其不饱和双键断裂,从而达到有机染料降解、脱色的目的,在生成Ｆｅｎｔｏｎｎ试剂的反应中,Ｆｅ２＋被氧化为 Ｆｅ３＋,生成的 Ｆｅ３＋在阴极得电子后重新被还原为Ｆｅ２＋,因此,在电解槽中 Ｆｅ２＋起着催化剂的作用．ＣＯＤ的去除率大于８０%,脱色率达１００%．脱色速率的测定表明其为一级反应,反应速度常数ｋ等于ｌ．９８ × １０－４ｓ－１．     

脱色酶和优势菌混合固定化降解染料的研究

本文对分离到的脱色优势菌ＤＮ１的脱色酶特性进行了研究,将脱色酶与苯胺降解菌混合固定化处理染料废水,结果表明,脱色酶在厌氧条件下对染料的脱色效果好,最适条件为３７℃,ｐＨ７．０;固定化酶相比粗酶液有更高的活性,对温度、ｐＨ、氧的要求范围较宽;混合固定化降解染料,脱色率及苯胺降解率分别大于８０％和９０％。     

铁锰矿类Fenton异相光催化降解有毒有机染料

选取6种天然铁锰矿石为光催化剂,以可见光(λ420nm)照射下活化H2O2降解有机染料罗丹明B(RhodamineB,RhB)为探针反应,筛选出活性较高的天然矿石(磁赤铁矿)催化降解RhB及2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP).实验表明,可见光下磁赤铁矿在pH=7.0的介质体系,H2O2浓度为3×10-3mol·l-1条件下可有效降解RhB.通过反射紫外光谱、原子吸收分光光度法、XRD初步表征了磁赤铁矿组成结构;采用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、红外光谱(IR)、总有机碳(TOC)测定等方法,研究了其可见光照射下对RhB光催化降解特性.结果表明,在实验条件下RhB矿化率达60%,DCP矿化率达到63.93%.利用电子自旋捕捉技术(ESR)跟踪测定RhB降解过程中氧化物种,表明催化降解过程涉及羟基自由基(·OH)氧化过程.拟定异相矿石类Fenton体系与传统均相Fenton体系相比,具有反应介质pH范围宽(3.0—7.0)、可见光激发及催化剂易得廉价等优势。     

光电催化结合氧化降解碱性品红的研究

用UV／TiO2悬浮液光催化氧化和间接电氧化相结合的方法降解碱性品红．考察了NaCl浓度、电流密度、pH值对光电催化结合降解碱性品红速率的影响．结果表明：光电催化结合比单一光催化降解效果有了明显的提高；NaCl浓度对光电催化结合的降解速率没有明显影响；提高电流密度可以增加光电催化结合的降解速率，但会减少单位电流密度下碱性品红的降解量；pH=9．00时，光电催化结合的降解速率最大．光电催化结合氧化降解160．0min后溶液脱色率达100％，COD去除率达75．5％．     

黄孢原毛平革菌对固体介质中染料的降解反应

用黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)3品系在固体介质中建立染料的降解反应体系，分光光度法测定染料的脱色降解率。黄孢原毛平革菌在琼脂、沙子及土壤等固体介质中均能有效地降解偶氮染料、蒽醌染料及聚合染料；植物材料玉米芯和木屑可作为共代谢碳源被该菌利用；BKM-F-1767菌种降解能力最强，对活性艳蓝KN—R的进攻性优于对Poly R-478和比布列希猩红。     

三维电极体系中苯酚降解效率的影响因素研究

三维电极法用于处理含酚废水的影响因素研究报道较多,但并未充分在理论上阐述其影响方式及机理。采用自制的实验室小试电化学反应器对含酚自配废水进行了处理。试验结果表明:体系中苯酚降解遵循一级反应模式;通过电流效率的核算确定60min作为最佳反应时间,得到的苯酚去除率为64.3%,吨水处理能耗为14.29kW·h·t-1,实际电流效率与理论电流效率相等为0.68。对体系进水控制不同的苯酚起始质量浓度,当反应时间不变时,实际试验结果与法拉第定律一致,即电流密度与去除的污染物的量以及COD去除率与电量和进水质量浓度的比值均呈线性关系;体系中羟基自由基的产生量能够采用式[?OH]=0.1218×EC0进行计算。采用最佳反应时间t=60min、电流密度I=20A,在苯酚质量浓度为500mg·L-1时改变极板间距进行的试验结果表明电压随极板间距的增大而降低,最佳极板间距为0.21m时可获得最大去除率为78.5%,体系的启动电压为0.25V。     

纳米TiO2光催化降解水溶性染料溶液的研究

研究了纳米ＴｉＯ２光催化剂对活性黄Ｘ６Ｇ,活性红Ｘ３Ｂ,活性蓝ＸＢＲ,碱性绿,碱性紫５ＢＮ,碱性品红等６种染料溶液的光解脱色效果。结果表明,在ｐＨ２的酸性溶液中,对浓度为６０ｍｇ／Ｌ的６种染料溶液的脱色率均超过９３．３％;即使对浓度达２００ｍｇ／Ｌ的活性蓝溶液,其脱色率仍可达７８．８％。染料溶液的ｐＨ值对纳米ＴｉＯ２光催化脱色效果影响较大。     

黄孢原毛平革菌对固体介质中染料的降解反应

用黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)3品系在固体介质中建立染料的降解反应体系,分光光度法测定染料的脱色降解率。黄孢原毛平革菌在琼脂、沙子及土壤等固体介质中均能有效地降解偶氮染料、蒽醌染料及聚合染料;植物材料玉米芯和木屑可作为共代谢碳源被该菌利用;BKM F 1767菌种降解能力最强,对活性艳蓝KN R的进攻性优于对PolyR 478和比布列希猩红。     

太阳光/电-Fenton法降解H-acid的表观动力学研究

进行了太阳光/电-Fenton法降解染料中间体H-acid模拟废水的表观动力学研究,通过对不同初始H-acid浓度和Fe2+浓度体系以及不同初始电压浓度体系反应的分析,确定该反应的表观动力学方程和动力学参数,为该技术降解H-acid废水优化反应条件提供了依据.结果表明,在固定初始pH值、支持电解质Na2SO4为0.10...     

青霉菌P－93对偶氮染料的降解特性研究

采用富集培养的方法，从土壤中分离得到一株对偶氮染料酸性大红（ＧＲ）和酸性黑（ＡＴＴ）有较强脱色能力的青霉菌Ｐ－９３（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍｓｐ．Ｐ－９３）。该菌以ＧＲ和ＡＴＴ作为唯一Ｃ源和唯一Ｎ源均能生长。Ｐ－９３在ｐＨ４．０─８．０的范围内对ＡＴＴ的脱色率都在８０％以上，在２８－３７℃的温度范围内对ＧＲ和ＡＴＴ的脱色率也都超过８０％。对降解产物的紫外─可见光光谱分析表明，对ＧＲ和ＡＴＴ在可见光区的吸收峰（４８７．１ｎｍ，４８６．２ｎｍ和５９６．５ｎｍ）明显消失，而在紫外区的光吸收有所加强。Ｐ－９３中降解ＧＲ和ＡＴＴ的酶主要存在于细胞内，其生物合成不受染料的诱导。     

水相中羟基自由基诱导二甲基硫氧化的研究

用激光闪光光解技术研究了水相中二甲基硫(DMS)与羟基自由基(·OH)的反应机理,并讨论了溶液pH值和O2对该反应的影响,进而比较了气液相DMS与·OH反应的不同,初步评估了由·OH氧化引起的海洋和大气液相中DMS的寿命.结果表明:在pH 6-9时, ·OH会与DMS反应生成·DMSOH, ·DMSOH在水相中继续与DMS反应生成(DMS) 2, (DMS) 2与氧气的反应速度很慢,其衰减受pH影响较大.     

水中有机物与羟基自由基反应的QSAR分析

本文利用文献提供的有机物与羟基自由基反应的速率常数,分别分析了羟基自由基与苯甲酸类、酚类、烷烃及其衍生物、以及小分子二元羧酸的反应速率常数与化合物理化参数间的定量关系。     

羟基自由基与DNA中腺嘌呤碱基间反应的AM1研究

UV诱发的羟基自由基,引起了DNA互补碱对间的交联。本文论证了UV引起的互补碱对交联是UV诱发基因突变的主要根源。UV与化学致癌剂不同,可以引起双氢键AT对转化成叁氢键GC或CG对的点突变,这与腺嘌呤A在UV作用下转化成2－羟基腺嘌呤有关。本文采用高级半经验AM1方法,对UV诱发产生的羟基自由基在腺嘌呤8－位及2－位的羟基化反应,进行了计算探讨。证明在两个位置上的反应均经两步完成,反应的活化能较小并且焓变为负值、反应无论在动力学或热力学上均有利于发生。8－羟基腺嘌呤或8－羟基鸟嘌呤的存在,虽然是羟基自由基作用于DNA的标志性产物,但因其不影响小沟槽的氢键键合,很易被修复而不影响基因变异。但DNA双股中的2－羟基腺嘌呤碱或其互变异构体,则引起AT→GC或AT→CG的双氢键键合向叁氢键键合的突变。     

多针-水电极直流电晕放电染料废水脱色

采用多针-水电极反应器,研究了直流电晕放电对活性艳蓝KN-R染料废水的脱色,考察了放电电压、初始pH值和初始浓度对活性艳蓝脱色的影响,通过对液相活性物质(O3和.OH)浓度的考察探讨了脱色机理.结果表明,多针-水电极直流电晕放电对活性艳蓝脱色效果明显;放电电压、溶液初始pH值对活性艳蓝脱色效果的影响与其对液相O和.OH浓度的影响一致;.OH和O是促使RBB脱色的主要因素.     

金属离子协同马尾藻对水中偶氮染料分子脱色的研究

本文研究了多种金属离子对海藻处理不同结构的偶氮染料分子的影响，结果表明，金属离子的种类及浓度对海藻处理偶所染料都有重要的作用，偶氮染料的分子量和结构也影响该体系的脱色效果。适当浓度的金属离子和海藻的体系比单独海藻处理偶氮染料的脱色速度快，脱色率高。同时探讨了该体系处理不同结构染料分子的脱色差异。     

三种偶氮染料降解历程在紫外-可见光谱上的表现

本文对基本结构相似的三种偶氮染料橙黄Ⅱ、活性艳红Ｘ－３Ｂ和活性黑Ｋ－ＢＲ水溶液在铁粉还原－光氧化两步法处理中的紫外－可见光谱图作对比分析,依据其结构与特征吸收的关系,初步推测还原铁粉－光氧化法降解染料的历程。     

零价铁还原降解活性染料

在分别通氮气,不通氮气和曝气的情况下,在水溶液中用零价铁还原降解活性染料。实验发现：在不同的氛围中,活性染料的降解程度不同,其降解程度为：暴气〉不通氮气〉通氮气。在不同通氮 和曝气的条件下,活性染料的降解过程中有黄色絮状沉淀生成,经红外光谱鉴定为三聚氯氰的取代产物。     

多效唑在土壤中降解、吸附和淋溶作用

本文研究了植物生长调节剂多效唑(MET)在土壤中的环境引为,MET在土壤中降解较缓慢并随土壤环境条件而异,淹水厌氧条件比旱地好氧条件降解更缓慢,灭菌土壤中未见明显降解,微生物培养试验表明,MET对真菌有明显抑止作用,以MET为唯一营养源的培养基上能生长出几种放线菌,在三种供试土壤中,MET在高有机质含量的黑土中吸附常数远大于黄棕壤和潮土;MET的淋溶则在砂粒含量较高和有机质含量较低的潮土中最快,黑土最慢,黄棕壤居间.     

氢氧化镁对水溶性阴离子染料废水脱色的研究

本文研究了氢氧化镁对水溶性阴离子染料模拟废水的脱色规律及机理。结果表明镁盐法具有优异的脱色效果。例如,染料浓度１００ｍｇ．ｌ＾－１,镁盐投加量１０００ｍｇ．ｌ＾－１用ＣａＯ调至ＰＨ１０．９－１１．５十种被研究的水溶性阴离子染料的脱色平均值在９９％以上。吸附机理属于离子吸附。