纳米氧化铜的制备及其催化降解有机染料废水的研究

本文采用水热法制备纳米氧化铜(CuO);通过其对活性艳红染料废水的降解试验,考察了制备时间和反应物浓度配比对生成的纳米CuO催化活性的影响.结果表明:当醋酸铜与过氧化钠摩尔浓度比相同时,制备时间越长,纳米CuO催化活性越好;当制备时间相同时,醋酸铜与过氧化钠摩尔浓度比越小,纳米CuO催化活性越好.处理10 mL浓度为2...     

不同粒度CuO及与乙基黄原酸钾复合污染对土壤脲酶和微生物多样性的影响

纳米氧化铜不同于常规的氧化铜,纳米氧化铜的尺寸小,比表面积大,对生态环境存在潜在危害.本次通过向土壤中加入不同比例的纳米氧化铜(N CuO)和微米氧化铜(M Cu0)(0,50,200,800,1600mg/kg干土)观察它们对土壤脲酶活性和細菌群落的影响.同吋,进一步研究了N CuO和M CuO分別与乙基黄原酸钾(PEX)复合污染对土壤微生物的影响.N CuO较M CuO对脲酶活性有更强的抑制作用,只有M CuO浓度为1600mg/kg对脲酶的影响较明显.N CuO对脲酶活性的抑制可能与破坏细菌的細胞膜或刺激细菌产生活性氧,造成細菌細胞的衰退有关,N CuO对细菌群落结构的影响也较大.N CuO与PEX复合污染加剧了N CuO对土壤微生物的毒性,使脲酶的活性大幅度降低,细菌的群落结构也发生了较大的变化.N CuO及其复合污染对土壤微生物的作用机制需进一歩研究.通过比较研究N CuO和M CuO的生态毒性,纳米颗粒的生态毒性更需要引起足够的重视.     

含铝铁硅固废制备PSAF混凝剂RSM优化与结构表征

研究了以粉煤灰和氧化铁皮为原料制备聚硅酸铝铁混凝剂的影响因素及产品微观结构和形貌,选取碱化度、nAl：nFe、聚合温度、反应时间对透光率进行4因素3水平响应面实验.得出制备优化方案：碱化度为0.5,nAl：nFe为1.38,聚合温度为39.2℃,反应时间为1.36h,透光率预测值达90.24%,验证试验均值相对误差1.20%,表明RSM优化模型可靠.结合产品表征测试,XRD分析主要物相为氯化钠,大范围衍射驼峰预示着浸出液聚合形成了新的无定形物;FT-IR测试表明聚硅酸与Al³⁺、Fe³⁺之间存在较多金属-OH等非离子键络合态;TEM测试结果显示产品为高聚集度和枝化度的网状结构;TG分析表明产品在400℃以前失去结合水和羟基,700℃左右产品主要化学键断裂,对应DSC图中均出现较强吸热峰,产品具有较好的稳定性.     

CuO/AOCF类Fenton催化剂的制备及光催化性能

以偕胺肟纤维(AOCF)为载体,采用配位-沉淀法研制了一种新型的类Fenton催化剂CuO/AOCF.用SEM、EDS和XRD对CuO/AOCF的表面形貌、晶体结构和表面成分进行分析,结果显示:CuO纳米颗粒均匀分布在AOCF表面.以活性红染料为目标降解物及其去除率为评价指标,考察CuO/AOCF与H_2O_2组成类Fenton催化剂的光催化性能.结果表明:在氙灯光照作用下,0.6 g·L~(-1)CuO/AOCF、2 m L·L~(-1)H_2O_2、反应时间为80 min,活性红溶液几乎完全被降解.对比同质量粉体CuO,CuO/AOCF对光催化性能有着更好的促进作用.CuO/AOCF重复使用5次后降解率仍能大于80%.动力学研究表明,该类Fenton催化降解反应遵循一级反应动力学规律.     

CuO/γ-Al2O3脱硫动力学研究

研究了CuO/γ-Al2O3脱硫剂脱除烟气中SO2的反应动力学。采用浸渍法制备了CuO/(γ-Al2O3)为0.12g/g脱硫剂,X-射线衍射(XRD)表明CuO呈亚单层状态分布。0.12gCuO/g(γ-Al2O3)脱硫剂硫化反应的等压吸附表明,在100～300℃、300～550℃、550～800℃范围内,SO2的吸附性质分别为物理吸附、化学吸附、化学脱附。针对化学吸附过程,提出了Langmuir反应动力学模型。计算得到SO2的反应级数为1级,活化能Ea为19.98kJ/moL,指前因子K0为9.97×10-5s-1.Pa-1。模型检验显示Langmuir反应动力学模型可以很好地描述CuO/(γ-Al2O3)为0.12g/g脱硫剂硫化过程中CuO与SO2的反应。     

CTS/CuO/ACF聚酯功能复合膜吸附及光催化性能

采用水热合成法制备了纳米级CuO颗粒粉末,XRD表征显示所制备的CuO催化剂晶型为单斜晶体。采用浸渍法制备CTS/CuO/ACF聚酯功能复合膜,研究了膜中不同组分对5mg/LNP吸附所起的作用,并研究了pH值、温度对复合膜吸附NP的影响以及不同CuO负载量对复合膜光催化性能的影响。研究显示,酸性条件、提高温度均有利于复合膜对NP的吸附去除,氧化铜负载量增加有利于光催化净化能力提高。此外,多次连续吸附实验证明,CTS/CuO/ACF复合膜可重复利用性高,并且如果经过光催化再生其吸附去除壬基酚能力仍然能达到75%以上。     

71 ℃试验法寿命外推结果的影响因素分析

目的 研究71 ℃试验法用于火工品贮存寿命外推结果的准确性。方法 采用对比分析的方法,对美军标和国军标中71 ℃试验法的寿命影响因素进行分析。结果 加速模型、试验条件和外推温度取值对火工品的寿命外推结果均有影响。结论 71 ℃试验法评估结果的准确性取决于使用场景是否正确,试验条件设置是否合理,贮存环境温度取值是否准确,并提出了71 ℃试验法的使用建议。     

CuO/Ac催化过硫酸盐对模拟废水中苯酚的降解效果

含酚类废水所含有毒有害物质主要为苯酚,其排放量大,微溶于水且毒性较大,难以彻底处理.利用具有吸附性和催化性的CuO/Ac（活性炭负载CuO）催化过硫酸盐产生强氧化性的SO₄-·（硫酸根自由基）对模拟废水中苯酚进行降解,研究了不同因素（如反应温度、pH、水浴时间、CuO负载比、过硫酸盐投加量）对反应前、后模拟废水中苯酚和COD_Cr的去除率,并通过正交试验对这些因素进行了优化.结果表明:①过硫酸盐高级氧化法对苯酚的去除过程以氧化降解为主,在投加0.2 g负载比为1:5的CuO/Ac和过硫酸盐前提下,反应条件为pH 3、反应温度65℃,经过6 h的水浴反应,CuO/Ac催化过硫酸盐对于模拟废水中苯酚和COD_Cr的去除率分别可达到96.83%和91.90%.②通过正交试验得出,影响苯酚去除率大小的因素依次为反应温度>反应时间> pH,影响COD_Cr去除率大小的因素依次为反应温度> pH >反应时间.③在酸性、强碱性、高温条件下反应体系对苯酚的降解作用更明显,苯酚降解过程为先开环再进一步降解;相对于单独采用过硫酸盐和活性炭催化过硫酸盐法,采用活性炭负载CuO催化过硫酸盐法对模拟苯酚废水中苯酚具有去除率高、节省成本、处理速度快等优点.研究显示:在相同的试验设计情况下,应先考虑温度对反应的影响;在反应温度相同的条件下,根据对苯酚或对COD_Cr的去除率的不同要求,分别优先考虑反应时间、pH对试验的影响.      

氧化铜纳米颗粒对水稻幼苗根系代谢毒性的研究

为阐明氧化铜纳米颗粒(CuO NPs)暴露对植物生长的影响,分别用CuO NPs悬浮液、氧化铜大颗粒(CuO BPs)悬浮液和硫酸铜(CuSO4·5H2O)溶液进行处理,以蒸馏水(d H2O)作为对照,水培水稻幼苗,研究了CuO NPs对水稻幼苗根系相关生理生化行为的影响.结果表明,不同处理对水稻幼苗根系的影响有很大差异,经CuO NPs悬浮液处理后,水稻幼根受损较严重,根系活力明显降低,根内丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H2O2)含量显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性明显增强.不同处理对水稻幼苗根的影响依次为:CuO NPs>CuSO4·5H2O>CuO BPs>d H2O.说明氧化铜纳米颗粒对水稻根的毒害作用不仅是由于释放离子引起的,纳米颗粒本身也起着重要作用,氧化损伤可能是CuO NPs的主要致毒机制之一.     

纳米氧化铜对颗粒污泥处理城镇低C/N污水的影响

为了探究纳米氧化铜(CuO NPs)对颗粒污泥处理低C/N废水过程中脱氮除磷性能的影响,文章建立4组序批式反应器,以实际废水为探究对象,探究不同浓度CuO NPs影响下颗粒污泥特征及脱氮除磷规律。结果表明,低浓度CuO NPs(2.0 mg/L)对颗粒污泥主要特征及脱氮除磷性能影响不显著,而高浓度CuO NPs(超过10.0 mg/L)则会降低颗粒污泥生物量,提高污泥SVI,降低颗粒污泥脱氮除磷效率。当CuO NPs浓度为20.0 mg/L时,颗粒污泥稳定运行期混合液悬浮固体(MLSS)的浓度下降至4 256～4 369 mg/L,总氮和总磷的去除效率分别下降至59.3%和70.2%,均显著低于0.01 mg/L CuO NPs组别。营养盐周期变化分析表明,CuO NPs对反硝过程、厌氧释磷及好氧吸磷过程均具有显著抑制作用。此外,CuO NPs能影响颗粒污泥的主要特征,CuO NPs提高了胞外聚合物的含量,并主要提高蛋白质的含量。酶活性分析表明高浓度CuO NPs抑制了生物脱氮除磷关键酶的活性。