非贵金属催化电解无害化去除硝酸盐氮的反应机制

以Ti/Co-Fe-Cu为阴极,Ti/IrO2-RuO2为阳极组成无隔膜电解体系,对非贵金属催化电解无害化去除NO3--N的反应机制进行了实验研究和理论分析.结果表明,NO3--N阴极催化还原过程中,反应物、产物需要通过对流、扩散作用,克服电场力,迁移至目标位置;在非贵金属的催化作用下,NO3--N受还原剂攻击,逐步还原为NH4+-N;还原中间产物NO-N和NH-N直接生成N2-N的过程受抑制,产物NH4+-N难以被再度直接氧化.添加Cl-作为支持电解质,实验电解体系发生阳极析氯、Cl2水解、NH4+-N氯氧化等过程,可将NH4+-N氧化为N2-N,且出水中NO3--N、NO2--N、氯胺类浓度很低.NO3--N无害化去除的反应机制是NO3--N在催化作用下,经传质、吸脱附、电子交换过程,还原为NH4+-N,NH4+-N经由Cl-→Cl2→HOCl→Cl-电解氯氧化循环,最终生成N2-N.     

Ni foam/Cu电极电催化还原硝酸盐氮

采用恒流电沉积法制备了泡沫镍/铜（Ni foam/Cu）电极.以Ni foam/Cu电极为阴极、Ti/RuO₂-Ir₂O₃电极为阳极构建电解体系,对水中硝酸盐氮进行电催化还原处理.并研究了电解质对总氮和氨氮去除率的影响和电极的稳定性.在一定范围内,增大电解质NaCl的浓度可以提高总氮和氨氮去除率.当NaCl浓度为0.5 g·L^-1时,在电解电流密度为8 mA·cm^-2的条件下对100 mg·L^-1 NO₃^--N溶液进行6次重复电解实验,2.5 h后硝酸盐氮去除率均可以达到94.5%以上.当NaCl浓度为1.25 g·L^-1时,在电解电流密度为8 mA·cm^-2的条件下对100 mg·L^-1 NO₃^--N溶液电解2.5 h,出水中氨氮浓度只有2.90 mg·L^-1,总氮去除率达到79....     

多孔钛板负载Pd-Cu催化还原水中硝酸盐氮的研究

研究了多孔钛板负载Pd-Cu(1:1)催化剂作为阴极,利用电化学反应器脱除水中的硝酸盐氮,在pH值为6.4,电极板的电流密度为2.3mA·cm-2的条件下,以0.1g·1-1无水硫酸钠作为支持电解质,反应4h后,硝酸盐氮的去除率可以达到36%,出水浓度已接近饮用水标准,然而在此催化剂负载比例下对副产物氨氮的选择率非常高.反应在300mA,pH值为6.4时脱硝效果最高.在合适的浓度下,NO3-占优势地位,受竞争吸附影响小,同时电极板吸附位未达到饱和时,电催化反硝化反应符合表观一级反应动力学.另外,溶液的传质对反硝化没有显著影响;进水口的外露形成的水流跌落有利于NH3的逸出,反应溶液中的NH4 -N副产物减少,但是硝酸盐氮的去除效果受到影响.     

无机膜复合催化反应器脱除水中硝酸盐氮

利用Pd-Cu/Al2O3陶瓷膜对催化还原硝酸盐氮废水进行试验,通过在陶瓷膜中添加离子吸附树脂负载的催化剂Pd-Cu/H103,形成复合催化膜,并调整pH值与氢气流量,硝酸盐脱除转化率达到98%以上.     

还原态硫介导沉积物-水系统硝酸盐还原过程研究

沉积物-水系统中存在着硫元素与反硝化(DN)、硝酸盐异化还原成铵(DNRA)过程的耦合。通过向构建的沉积物-水微宇宙系统依次投加0(N组)、50(L组)和75 mg·L^-1(H组)还原态硫,解析各形态氮在上覆水、间隙水和沉积物中的浓度变化与微生物群落结构,以揭示还原态硫对反硝化、硝酸盐异化还原成铵过程的影响。结果显示,还原态硫投加量分别为50和75 mg·L^-1时,系统分别有38.02%和33.27%还原态硫被转化为SO₄^2-。硫氧化作用促进了反硝化的发生,导致L和H组总氮分别比N组减少11%和8%;但是对DNRA过程没有显著影响。此外,具有硫自养反硝化功能的Thiobacillus和Dechloromonas相对丰度之和随着还原态硫浓度增加而上升,N、L和H组两者相对丰度之和分别为5.69%、6.52%和8.70%;而N、L和H组异养硝酸盐还原菌(HNRB)相对丰度分别为0.98%、0.91%和1.05%,其中,DNRA细菌相对丰度均较低(不超过1%),且不受还原态硫浓度的影响。此结果进一步印证了...     

铁还原菌介导的氧化铁还原与硝酸盐还原的竞争效应研究

中性厌氧条件下,脱色希瓦氏菌Shewanella decolorationis(S12)能够使用多种电子受体进行厌氧呼吸,包括溶解态的硝酸盐以及难溶态的氧化铁基质。因此,本文通过构建"脱色希瓦氏菌/铁氧化物/硝态氮"的交互反应体系,研究这一体系中铁还原与硝态氮还原的相互作用过程,并对相互作用机制进行初步探讨。结果表明,交互反应体系中氧化铁还原与硝酸盐还原存在明显的竞争关系;随着氧化铁比表面积、可利用态铁含量的增大,硝酸受抑制作用逐渐增强;通过不同温度煅烧而得到的不同结晶度的赤铁矿对硝态氮的抑制作用也被研究。结果还表明,氧化铁结晶度越高,S12对硝态氮的还原抑制作用越小。循环伏安电化学测试结果发现,加入硝酸条件下,铁氧化峰几乎完全消失,表明硝态氮存在条件下,铁还原受到明显抑制。针对以上结果,初步探讨了铁还原与硝态氮还原竞争的原因,即:(1)Fe(Ⅲ)与NO3–同时作为电子受体,因竞争电子而受到抑制;(2)吸附态Fe(Ⅱ)物种还原NO3–,导致Fe(Ⅱ)累积减少,NO3–还原因产生的Fe(Ⅱ)的低速率而被抑制。     

MoO3/TiO2催化剂对NH3选择性催化还原NOx的研究

通过共混法制备MoO3／TiO2催化剂,还原脱除NOx的研究．对于100目的催化剂,并在固定床反应器中进行了NH3选择性催化在较低温度下(≤583K),升高温度和降低空速,NOx脱除率提高;在反应温度较高时,NH3氧化的副反应的影响加强,此时过度延长反应时间和提高反应温度反而会使NOx脱除率降低．在583K和空速为12kh“时,NOx转化率可达92％．FT-IR光谱和XRD分析结果表明,MoO3形成分散相,均匀分布在TiO2颗粒表面并形成稳定的Mo=0基,它的加入没有影响TiO2(锐态矿型)的结构和形貌．     

硝酸盐氮,亚硝酸盐氮总量紫外吸收快速测定

水体中尤其是海水中硝酸盐氮的测定较繁琐,干扰物质多,分析时间长,重现性差,准确性不高。文章通过实验介绍一种省时、省力、简便可行不消耗化学试剂且抗氯化物干扰、精度和准确度较高的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮总量测定方法。     

纳米铁的制备及其还原硝酸盐氮的产物与机理

采用微乳技术制备纳米铁粒子, 并在无氧环境、室温、中性条件下与NO-3反应, 研究纳米铁与硝酸盐反应的产物及反应机理.结果表明: 纳米铁在30min内能与99%硝酸盐反应, 反应的主要产物为氨氮, 且伴有亚硝酸盐产生, 亚硝酸盐氮的浓度在反应过程中出现极大值; 由质量平衡关系推出,纳米铁与硝酸盐反应是氧化还原与吸附作用同时存在的过程, 反应的主要路径为NO-3→NO-2→NH 4.     

紫外分光光度法同时测定生活饮用水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮

提出了紫外分光光度法同时测定生活饮用水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的含量。方法操作简便快速,精密度和准确度都是令人满意,大大提高分析效率。     

氧化铈在非贵金属燃烧催化剂中热稳定性的研究

本文考察了Ｃｅ含量对提高催化剂的热稳定性的作用，并采用Ｘ－射线衍射分析Ｃｅ含量对催化剂活性组成的影响。结果表明，合适的Ｃｅ含量能够提高催化剂的热稳定性，这主要是氧化铈能够阻止ＮｉＣｏ２Ｏ４相的生成，而ＮｉＣｏ２Ｏ４的生成对本系列催化剂的燃烧活性是不利的。实验还表明，在空气气氛下有利于形成ＮｉＣｏ２Ｏ４相，在Ｎ２／Ｈ２Ｏ气氛中不利于ＮｉＣｏ２Ｏ４相的生成。     

水溶液中氯代烷烃的催化还原脱氯研究

研究了氯代甲烷系列和氯代乙烷系列的各种氯代烷烃在铁、铜二相金属体系中的还原脱氯反应,分析了氯代有机物结构性质对还原脱氯反应的影响和规律性,探讨了氯代烷烃在金属还原作用下的还原脱氯机理．     

以ZrO2为载体的金属氧化物催化剂对NO还原性能的研究

研究了负载于氧化锆载体上的多种金属氧化物在富氧条件下,以丙烯为还原剂,选择性还原NO的活性,考察了CuO和Ag的负载量与活性关系,CuO和Ag单独负载与共同负载时的催化性能,以及氧气浓度对催化剂活性影响.结果表明:在CuO,MgO,La2O3 ,CoO,Fe2O3 ,MoO3和WO3等七种金属氧化物中,CuO活性最好,NO转化率为47.5%,加入活性组分银可明显提高催化剂的NO还原能力,转化率提高到61%.单独负载银时,催化剂活性较差,NO转化率仅为22.1%.在对氧气浓度的考察中,确定在0.4%NO,0.4?H6的反应气中,氧气的最佳含量为2%.     

过渡金属催化剂上CO还原NO反应性能的研究

在一系列负载型过渡金属催化剂上考察了ＣＯ－ＮＯ和ＣＯ－Ｏ２的反应性能。结果表明，催化剂的ＣＯ－Ｏ２反应活性高于ＣＯ－ＮＯ反应，催化剂表面ＮＯ解离是ＣＯ－ＮＯ反应的速率控制步骤。低温反庆有利于Ｎ２Ｏ的生成，高温有利于Ｎ２的生成。     

污染水中还原性指标相关性探讨

本文介绍了模拟污染水中还原性指标ARs,MRS,BPM,COD,BOD的相关性,以及它们与衡量水变黑程度色阈值之间的关系。     

Fe~0对土壤中3-硝基甲苯的还原作用

研究常温常压下零价铁(ZVI或Fe0)对土壤中3-硝基甲苯(MNT)的还原作用.结果表明:零价铁能够有效地将土壤中的MNT还原为3-甲基苯胺.在MNT为2.5×10-6mol·-1,铁粉加入量为25mg·g-1,土壤初始pH值为6.8,含水量为75%,温度为25℃的条件下,反应5h后MNT的还原率可达95%.随着体系反应时间的延长,温度的升高,土壤含水量的增大和铁粉用量的增加,MNT的还原率均增大.将土壤初始pH值控制在偏酸性有利于反应的进行.     

固定化微生物对养殖水体中NH_4~ -N和NO_2~--N的转化作用

采用聚乙烯醇 (PVA) (ρ=gL-1)的方法对沼泽红假单胞菌、诺卡氏菌和假丝酵母 3种菌株进行固定化 ,所得的凝胶颗粒机械强度好 ,经久耐用 .运用这 3种菌株的固定化细胞对养殖水体中NH 4 N和NO-2 N进行转化 ,其最适作用温度范围为 2 5～ 30℃ ,最适pH范围分别为 :6 .5～ 8.5 ,7.0～ 7.5及 5 .5～ 7.0 ,且对水质初始氮浓度有很强的适应性 .3菌株经固定化后 ,其对养殖水体中NH 4 N和NO-2 N的转化效率明显优于其游离细胞 .若将 3菌株按 2 :1:2组合成复合菌株并固定化 ,其对养殖水体中的NH 4 N和NO-2 N转化效果将更佳 .图 3表 3参 9     

催化动力学光度法研究褐藻对铜的吸附

应用催化动力学光度法研究了褐藻紫菜对铜离子的吸附作用 .结果表明 ,经过0 0 5mol·l- 1 氢氧化钠预处理的紫菜其吸附量最大 ,控制pH值为 3 6,其生物吸附作用是一种快速的过程 ,在 8min内吸附量为 1 3 2 6mg·g- 1 ,已基本达到平衡