纳米晶TiO2光催化处理含锌废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备锐态型纳米TiO2,并利用XRD、SEM对TiO2粉体进行表征,在紫外光的作用下将自制纳米TiO2光催化处理含锌废水.考察废水pH值、废水负荷、催化剂用量、光照时间等因素对锌离子去除率的影响.结果表明,在废水锌质量浓度为50 mg/L,纳米TiO2投加量为0.01 g/L,含锌废水的pH值为12,反应时间为30 min时,废水中锌的去除率可达98.73%.     

TiO2对有机磷农药乐果光催化降解的影响

以TiO2作为光催化氧化剂降解有机磷农药乐果,用磷钼蓝分光光度法测定降解后乐果溶液中的磷酸根浓度.研究有机磷农药乐果在不同时间、温度和TiO2质量浓度条件下的降解.不同温度下,向质量浓度为100 mg/L的乐果中加入不同质量浓度的TiO2光催化剂(调至pH=7.0),测定乐果的降解量.结果表明,乐果降解的适宜时间为6 h,适宜TiO2质量浓度为1 000 mg/L,适宜降解温度为30 ℃.本文为TiO2对乐果光催化降解影响的进一步研究提供了参考.     

纳米TiO2粉尘的采集与控制试验研究

利用硫酸-硫酸铵混合溶液作为吸收及消解液,开发了直接吸收、消解、显色分析纳米TiO2生产现场空气中的纳米TiO2粉尘的方法。并研究了各类口罩对于纳米TiO2的拦截效率。结果表明,在流速为400L/h,采集时间为2.5 h的情况下,采用两级吸收瓶形式,总采集效率可以达到94%以上。对纳米TiO2生产现场粉尘的控制研究表明,佩戴无纺布型口罩是非常有效的防护手段,单只口罩2.5 h平均截留效率大于86%,两只口罩2.5 h平均截留效率大于90%。根据口罩的拦截效果,参照NIOSH的推荐标准,建议将纳米TiO2生产现场的粉尘质量浓度定为小于1.0mg/m3。     

TiO2悬浮体系光催化降解壬基酚的研究

研究了以悬浮态TiO2为催化剂,在H2O2存在的条件下,壬基酚的光催化降解反应.分别研究了pH值、TiO2和H2O2的加入量、壬基酚的初始质量浓度以及光照时间对降解反应的影响.结果表明:在pH=5,30 mg/L的H2O2中,初始质量浓度为20 mg/L壬基酚的溶液光照180min后,降解率达54.42%.     

耐高浓度苯酚菌株的筛选及其降解特性研究

通过液体富集培养,平板培养分离法从焦化废水的污泥中分离出1株可耐受2 000 mg/L苯酚的菌株,经16S rDNA序列分析,鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri).该菌能以苯酚为唯一碳源和能源生长.通过摇瓶试验和高效液相色谱( HPLC)分析法可知,在pH=7.5,温度为30℃的条件下,苯酚质量浓度在50～400 mg/L时,该菌细胞生长和对苯酚的降解转换快速同步进行.当苯酚质量浓度在800～900 mg/L,菌细胞依次出现快速生长、延缓生长、次快速生长3个生长时期,在前两时期内苯酚降解率低于5％,在次快速生长期内苯酚降解率从低于5％快速增加到100％.气相色谱-质谱联用仪(Gc-MS)测定结果表明,该菌可将苯酚转化成4-羟基-2-氧代戊酸、邻苯二酚、对苯二酚、3,4-二羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸等中间产物.     

乐果UV-TiO_2光催化降解产物对LGX9敏感菌株的毒性

为准确反映乐果UV-TiO2光催化液对环境生物的毒性作用,以乐果敏感菌株LGX9为受试对象,研究了TiO2、H2O2、Fe2+、通入空气、初始pH值等因素对乐果UV-TiO2光催化液降解率及抑菌率的影响规律。结果表明,当乐果初始质量浓度为200 mg/L、反应温度为30℃时,在反应体系TiO2质量浓度1.0 g/L、H2O2浓度0.025 mol/L、Fe2+浓度0.002 mol/L,且以3.5 L/min通入空气、初始pH值为1的条件下,反应1 h后,乐果降解率为92.70%,对LGX9菌株生长已无抑制作用。研究表明,利用乐果敏感菌株LGX9可以有效反映乐果光催化降解液对环境的毒性作用。     

二溴海因作用罗非鱼产生的溴离子残留及消解研究

建立了以离子色谱法测定水产品中溴离子质量比的方法,并用该方法检测了二溴海因作用于吉富罗非鱼后所产生的溴离子在肌肉中残留及消解的质量比.检测时采用CsI2A阴离子柱分离,电导检测,溴离子质量比为10～200 mg/kg,决定系数R2=0.9963.结果表明:1)样品添加30 mg/kg和50 mg/kg时,Br-的平均回收率分别为82.58％和86.14％,相对标准偏差为4.61％和6.54％.因此,该方法可以应用于水产品中溴离子的定量分析;2)二溴海因质量浓度为0～0.3 mg/L时,肌肉中未检出溴离子;二溴海因质量浓度为1.5 mg/L时,肌肉中溴离子质量比呈时间-效应关系,即溴离子质量比随时间的延长而增加,第16 d时溴离子在肌肉中质量比达最大21.6 mg/kg,符合国际食品法典的规定.在清水中恢复10 d后,肌肉中溴离子的质量比降低.可见,实际生产中若二溴海因的施药剂量为0.3～0.4mg/L,则肌肉中溴离子对人类几乎没有威胁.     

TiO2悬浆体系光催化降解酸性红B动力学分析

采用TiO2悬浆体系, 以高硼紫外灯为光源, 考察了酸性红B 光催化降解中溶液初始质量浓度、催化剂投加量、无机盐、空气通入量、pH 值对光催化降解速率影响.用Langmuir-hinshelwood 方程描述酸性红B光催化动力学行为. 结果表明:初始质量浓度增加, 反应由一级向零级过渡; 催化剂投加量在0.5～2.5 g/L时, 30 mg/L酸性红B一级反应速率常数与投加量成线性关系; 5种溶解性无机盐对光催化降解酸性红B存在抑制作用, 阴离子影响大于阳离子; 通入空气影响动力学行为, 改变反应级数.本实验在pH 值为3时光催化降解效果最佳, 且酸性条件下比碱性下条件效果更好;TiO2表面吸附能力随pH 值增大而减弱,光催化过程控制步骤在酸性和碱性条件不同.     

生物表面活性剂产生菌处理水体石油污染物的研究

为研究水体石油污染物的生物处理方法,通过富集培养、蓝色凝胶平板分离初筛、摇瓶复筛等方法从长期被石油污染的油泥中筛选生物表面活性剂产生菌.采用薄层层析显色法和红外光谱法鉴定该菌所产表面活性剂种类,测定表面活性剂的乳化性能、表面张力和临界胶束浓度等性能,并对菌株降解水体石油污染物的影响因素及效果进行了研究.结果表明,筛选出的生物表面活性剂高产菌株LJ2所产表面活性剂为糖脂,其乳化指数为33％,25℃下可将水的表面张力从71.14 mN/m降至27.22 mN/m,临界胶束质量浓度为5 mg/L;当表面活性剂水溶液质量浓度为100 mg/L时,其乳化指数可达50％.温度、降解时间以及NaCl质量分数对菌株LJ2处理水体石油污染效果影响很大.在34℃条件下处理5d,菌株LJ2对质量浓度为2 g/L的水体石油污染物的降解率高达99.5％.研究表明,生物表面活性剂产生菌L J2对水体石油污染物有良好的降解效果,而且该菌还对水体中较高浓度的NaCl有一定的耐受性.     

镍网负载纳米TiO2对甲苯降解的实验研究

采用溶胶-凝胶法制备负载纳米TiO2的泡沫镍网,并利用自制的间歇式光催化反应装置对甲苯废气降解进行实验研究.考察了光源波长、湿度、含氧量、甲苯初始浓度等因素对甲苯去除率的影响,并对光催化剂的失活和再生进行了实验研究.结果表明,在光源波长为185 nm条件下,体系相对湿度为45％、含氧量为21％、甲苯初始质量浓度为208 mg/m3,甲苯的去除率达97％以上,通过紫外光照射失活光催化剂12 h,其活性能基本恢复,对甲苯的去除率达87％以上.     

工作场所空气中氯化铵的分光光度测定方法研究

为了建立工作场所空气中氯化铵的分光光度测定方法,通过在工作场所空气中的氯化铵用混合纤维滤膜（MCE）采集,用去离子水洗脱后,加入纳氏试剂,于420nm波长下测量吸光度,测定铵根离子含量。结果发现, 该法线性范围为00-50 μg/ml ,相关系数（r）=09995。方法的加标回收率为960%-982%,批内和批间精密度均<5%。定量下限为020μg/ml,最低定量浓度为052mg/m3（换算成氯化铵,以采集30L空气样品计算）。样品在室温下至少可保存14天。研究表明, 该方法操作简便,精密度、准确度、洗脱效率及样品稳定性均满足职业卫生标准制定指南要求,适用于工作场所空气中氯化铵浓度测定。     

Sb2O5/TiO2催化超声降解甲基橙溶液

采用实验室合成的Sb2O5掺杂TiO2作为催化剂,研究各种因素对甲基橙的超声催化降解反应的影响.结果表明,在Sb2O5掺杂TiO2催化剂作用下,甲基橙的超声催化降解效果明显优于单独使用TiO2的情况.1.5%掺杂量的催化剂,用量在1.0～1.5 g/L之间,超声波频率25 kHz,输出功率1.0 W/cm2,pH为1.0～3.0时,初始浓度为20 mg/L的甲基橙水溶液,100 min左右基本可全部降解,COD去除率达到99.0%以上.Sb2O5掺杂TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景.     

毛细管电泳间接紫外检测自来水中金属离子

介绍了毛细管电泳间接紫外检测技术,并对大连市自来水中Ca2 、 Na 和Mg2 质量浓度进行了测定,结果分别为(59.4±5.6) mg/L、 (21.0±0.1) mg/L和(18.6±0.7) mg/L,最低检测限依次为0.01 mg/L、0.04 mg/L和0.02 mg/L.实验条件为:石英毛细管柱50 μm(i.d.)×50 cm;运行电压16 kV( →-);紫外检测波长214 nm;缓冲液为pH=4.75的乙酸溶液,含有浓度为8.0 mmol/L的背景吸收物质咪唑;采用虹吸进样法,高度差为9.8 cm, 进样时间为10 s;应用内标法对Ca2 、Na 和Mg2 3种离子进行定性和定量测定.采用火焰原子吸收光谱法(AAS)测得Ca2 的质量浓度为54 mg/L,验证了毛细管电泳法实验结果的可靠性.     

硫脲紫外退色分光光度法测水中余氯

氯氧化硫脲使硫脲退色.一定条件下,硫脲紫外吸收的降低与水中余氯浓度成正比.依据这一特性建立了硫脲紫外退色分光光度法测定水中余氯的新方法.在pH值为1～6介质中,选择237 nm作为测定波长,则氯浓度在0～8.0 mg/L范围服从比尔定律.检测限为O.015 mg/L,水中常见的离子不干扰测定.该法用于自来水、游泳池水等样品中余氯浓度的测定,快速简便,加标回收率在98%～103%之间.     

好氧微生物在硝基苯污染河水原位修复中的应用

在好氧条件下,从长期受硝基苯污染的化工厂排污口底泥和河道底质中分离得到3株对硝基苯有明显降解作用的优势微生物.为了比较这些优势菌的降解效果,作了硝基苯初始质量浓度分别为50 mg/L、25 mg/L、12.5 mg/L、6.25 mg/L、3.13 mg/L等不同梯度下的模拟修复实验,并且检验了单一菌与混合菌的降解能力.实验结果表明:当硝基苯初始质量浓度为50 mg/L时,优势菌作用不明显,硝基苯的去除主要依靠自然挥发作用;当硝基苯初始质量浓度为3.13 mg/L时,混合菌对硝基苯的降解能力较强,72 h的去除率达到99%,而此时空白对照(CK)的去除率仅为60%.分析实验结果得到,混合菌可能存在协同作用;由于产物中未检出NO2-,所以硝基苯降解途径中可能存在部分还原历程.     

Cd2+胁迫对文蛤鳃组织SOD、CAT活性及MDA含量的影响

为了解不同质量浓度的Cd2+对水生动物的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和脂质过氧化的影响,以文蛤为研究材料,采用室内模拟试验的方法,依据Cd2+对文蛤96h半致死质量浓度(LC50),设置4个Cd2+胁迫组,胁迫质量浓度分别为0.41 mg/L( 1/32LC50)、0.82 mg/L(1/16 LC50)、1.65 mg/L(1/8 LC50)、3.30 mg/L( 1/4LC50),并设置对照组,每组3个平行.研究不同质量浓度的Cd2+对文蛤鳃组织SOD、CAT活性和MDA含量的影响.结果表明:文蛤鳃组织SOD活性在0.41 mg/L和0.82 mg/L胁迫下,试验前期(0～48 h)呈现诱导效应,试验后期(48～96 h)呈现抑制效应,其余胁迫质量浓度在试验过程中均对文蛤鳃组织SOD活性呈现抑制效应;CAT活性在低质量浓度(0.41 mg/L)胁迫下出现阶段性抑制效应,接着呈现诱导-抑制过程,中高质量浓度在整个过程呈现诱导-抑制的过程;经过96h的胁迫试验,各胁迫组文蛤鳃组织中MDA含量显著上升(p＜0.05),Cd2+对MDA的诱导作用显著且存在剂量-效应关系.     

以河床井水为应急水源的可行性研究

为解决城市水源地突发污染事故引起的自来水厂断水问题,提出了以河床井水代替受污染河水作为应急水源的应急预案,在取水口附近的河床打一口水井,当城市水源地发生突发污染事故时,关闭取水头水阀,开启水井水阀,以河床井水作为应急水源,并通过模拟试验验证了其可行性.结果表明,在细沙体积分数为40％的土壤条件下,原水苯胺质量浓度分别为952 mg/L、781 mg/L、580 mg/L、452mg/L、352mg/L、182mg/L的试验中,出水苯胺质量浓度开始超标的时间随土壤渗透系数减小而延迟,与原水苯胺质量浓度无关.当土壤渗透系数为1.94×10-5～ 3.64×10-5 cm/s时,出水苯胺质量浓度开始超标的时间为84～ 144h,以河床井水作为应急水源可以避免由河水突发污染引起的84h内的自来水厂断水事故.土壤对苯胺的吸附量仅占原水中苯胺含量的14.95％～ 2.86％,其对出水苯胺质量浓度开始超标的时间的影响可以忽略,出水苯胺开始出现的时间主要由土壤渗透系数决定.出水苯胺最大质量浓度随原水苯胺质量浓度增大呈线性增加,线性方程为y =0.4979x-3.7029,R2=0.9775.研究表明,以河床井水作为应急水源,能够有效地降低城市因突发污染事故而引起的自来水厂断水的可能性.     

紫外光催化H2O2降解SCN-的研究

研究不同条件下紫外光催化H_2O_2降解SCN-的效果。结果表明,在光照强度9. 94 m W/cm~2,pH值为7,H_2O_2浓度2. 25 mmol/L,温度30℃,反应时间120 min的条件下,100 mg/L SCN~-基本得到降解,SCN~-去除率为96. 88%,出水中残余的SCN~-,TOC和CN~-质量浓度分别为3. 12 mg/L,3. 856 mg/L和0. 936mg/L。H_2O_25 mmol/L,出水中CN~-质量浓度为0. 134 mg/L,能满足新的炼焦化学工业污染物排放标准(GB16171—2012)。紫外光催化H_2O_2降解SCN~-过程中氮元素很少转化为NO_3~-和NO_2,主要转化为CN~-和NH_4~+-N;硫经降解生成SO_4~(2-)。     

附着态TiO2光催化降解壬基酚的研究

采用sol-gel法制备TiO2薄膜,以该薄膜为催化剂,研究了在H2O2存在的条件下,对内分泌干扰物质壬基酚的光催化降解反应。分别研究了pH值、H2O2的加入量,壬基酚的初始浓度以及光照时间对降解反应的影响。结果表明：在pH=5,30mg／L的H2O2中对初始质量浓度为20mg／L壬基酚的溶液光照180min有较好的降解效果。     

Co/N/S共掺杂纳米TiO2的制备及其可见光催化活性

为提高纳米TiO2的可见光催化活性,采用溶胶-凝胶法制备了一种掺杂型纳米可见光催化剂Co/N/S/TiO2,并用正交试验法对其制备工艺进行了优化;用紫外-可见漫反射光谱(DRS)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等方法对其吸光性能和结构进行了表征;以活性艳蓝X-BR溶液为光降解模型,对其可见光催化活性进行了评价,并与Degussa P25进行对比.结果表明,在Co:N:S:Ti物质的量比为0.15:0.2:0.2:1、煅烧温度为400℃、煅烧时间为1h的最佳制备条件下,所制得的Co/N/S/TiO2光催化剂为单一锐钛矿晶相,平均粒径为8～ 10 nm,比表面积约为192.19 m2/g.Co/N/S/TiO2光催化剂吸收边可红移至近900 nm,可见光催化活性突出,在纯粹可见光(λ＞400 nm)下光解活性艳蓝X-BR溶液120 min的降解率可达91.5％,与Degussa P25相比,其可见光催化活性提高了80.1％,且重复使用性能良好.