MFC产电辅助Fe,Ce-TiO_2/Ti-Cu光催化处理染料废水

采用溶胶-凝胶法制备了Fe,Ce-TiO_2/Ti膜电极,通过正交实验考察了该电极的最佳制备条件为550℃煅烧、掺杂摩尔比n(Fe:Ti)=6%和n(Ce:Ti)=3%。其X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射(DRS)分析表明,催化剂晶型为锐钛矿,Fe、Ce掺杂抑制了晶粒的生长和金红石相的生成,使催化剂有明显的可见光响应。以Fe,Ce-TiO_2/Ti为光阳极,Cu为阴极,并以微生物燃料电池(MFC)为外加电源,组装MFC电助Fe,Ce-TiO_2/Ti-Cu光催化反应器,在可见光下光电催化(MPEC)处理活性艳红X-3B(RBR)。MPEC与自生电场光电催化(SPEC)和外加电场光电催化(PEC)的对比结果表明MPEC是可行的,它比SPEC的脱色率高9%,与PEC相当,但能耗更低。考察了MPEC的主要影响因素,得出最佳条件为2组MFC串联,废水流量80 mL·min~(-1),废水初始pH 2.56。在太阳光下,MPEC能使RBR有效脱色,处理100 min的脱色率可达87%。紫外-可见分光光谱分析表明,MPEC能使RBR的发色基团迅速遭到破坏。     

热氧化法制备Ti/RuO_2-TiO_2-IrO_2电极及处理亚甲基蓝废水

采用热氧化法制备Ti/RuO_2-TiO_2-IrO_2钛基氧化物材料,通过SEM、XRD、XRF等方法对制备物形貌和结构进行表征分析,用该涂层材料为阳极,不锈钢为阴极,活性炭颗粒为粒子电极构成电解系统处理亚甲基蓝模拟废水。结果表明,电解时间60 min时,该装置对亚甲基蓝脱色率达到87.83%,COD去除率达到74.45%,脱色率符合表观一级反应动力学规律。将Ti/RuO_2-TiO_2-IrO_2电极与其他常用电极对MB废水的降解效果进行比较分析,该电极对废水脱色率高于其他电极。     

Cu~(2+)-TiO_2/偕胺肟纤维的制备及其光催化降解性能

以偕胺肟纤维为配体和载体,常温下通过"配位-水解"方法,制备Cu~(2+)改性TiO_2/偕胺肟纤维复合材料(Cu~(2+)-TiO_2/AOCF)。采用XRD、SEM和EDS对Cu~(2+)-TiO_2/AOCF晶体结构、形貌和表面成分进行分析表征。结果表明,TiO_2纳米颗粒均匀分布在纤维表面,呈无定型态。以光催化降解活性黄染料的降解率为指标,优化了制备工艺条件,结果显示,Cu~(2+)-TiO_2/AOCF的最佳制备条件:氯化铜浓度c=1.5 mmol·L~(-1)、掺杂时间t=20 min、pH=3.0。对活性黄和甲基橙的光催化降解反应表明,当染料溶液pH=2.0、太阳光光源、催化剂用量为0.500 0 g·L~(-1)时,催化降解效率能达到95.7%。催化剂可重复使用6~8次且能保持光催化能力,2种溶液的催化降解反应均符合一级反应动力学特征。紫外可见光谱(UV-vis)和光致发光光谱(PL)分析表明,Cu~(2+)的改性降低了TiO_2禁带宽度,使其光谱响应范围变宽。     

SiO_2/g-C_3N_4复合光催化剂的制备及性能

以三聚氰胺为前驱体,采用热解法合成石墨相g-C_3N_4。将SiO_2与g-C_3N_4以不同质量比复合,采用煅烧法制备SiO_2/g-C_3N_4复合光催化剂。采用紫外—可见漫反射光谱(UVVis DRS)、光致发光光谱(PL)等对其进行表征。通过甲基橙的可见光催化降解,评价SiO_2/g-C_3N_4的可见光催化活性。当SiO_2在SiO_2/g-C_3N_4质量分数为13.0%时,SiO_2/gC_3N_4光催化活性最高,在该条件下,可见光照射2h,甲基橙的光催化脱色率达到45.8%。     

TiO2/Ti转盘液膜反应器光电催化处理罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,X射线衍射(XRD)分析表明,TiO2主要为锐钛矿,晶粒尺寸约为46 nm.以TiO2/Ti电极作阳极,Cu电极作阴极,组装成转盘液膜反应器,考察了其光电催化处理染料罗丹明B(RhB)的影响因素(转盘转速、偏压、溶液初始pH、RhB初始浓度和电解质浓度).得到最佳处理条件为:转盘转速90 r/min,偏压0.4V,溶液初始pH2.5,电解质(硫酸钠)质量浓度0.5 g/L.在最佳处理条件下,处理20 mg/L RhB染料废水90 min的脱色率和总有机碳(TOC)去除率分别达到97.2％和72.7％.结果表明,由于同时强化了激发光源的利用率和溶液的传质效率,TiO2/Ti转盘液膜反应器可高效光电催化处理染料废水.     

异质结光催化剂SnS_2/g-C_3N_4的光催化性能研究

以尿素为前驱体,采用热解法合成了石墨相g-C_3N_4;以SnCl_4·5H_2O和硫代乙酰胺为前驱体,采用水热法合成超薄六边形SnS_2纳米片。再将SnS_2与g-C_3N_4以不同质量比复合,采用简便的超声分散法制备了超薄的SnS_2/g-C_3N_4异质结光催化剂。采用紫外—可见漫反射光谱(UV—VisDRS)、紫外—可见光谱(UV—Vis)等对其进行了表征。通过甲基橙的可见光催化降解,评价了SnS_2/g-C_3N_4异质结光催化剂的可见光催化活性。当SnS_2与g-C_3N_4质量比为0.05时,SnS_2/g-C_3N_4异质结光催化剂的光催化活性最高,在该条件下,可见光照射1h,甲基橙的光催化脱色率达到48.2%。     

不同煅烧温度的N-TiO_2制备、表征及可见光催化性能

以钛酸丁酯为钛源,氯化铵为氮源,采用溶胶-凝胶法,不同煅烧温度条件制备N掺杂TiO_2纳米材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)手段对其进行表征,并通过降解腐殖酸(HA)实验,探讨N-TiO_2可见光催化性能。结果表明,制备的光催化纳米材料为锐钛矿相,TiO_2光响应范围可拓宽到可见光区;煅烧温度是影响可见光催化活性的重要因素,350℃煅烧的N-TiO_2可见光催化活性最佳,光反应140min后,对初始浓度为5 mg/L的HA溶液降解率达80.32%,光催化反应过程符合准一级动力学,煅烧温度过高或过低,动力学反应速率常数呈现不同程度的减小,降解反应速率明显下降。     

具有可见光活性的氮掺杂TiO_2光催化剂的制备及光催化性能

采用浓氨水处理Ti(SO4)2溶液,然后经过滤、干燥、煅烧制备了一种氮掺杂TiO2光催化剂TiO2-XNX,其最佳煅烧温度为400℃。对该光催化剂的XRD谱图进行分析,结果表明,TiO2-XNX的晶型为锐钛矿相。紫外—可见吸收光谱表明,该光催化剂在可见光区具有明显的吸收。甲基橙溶液的降解实验结果表明,制备的TiO2-XNX光催化剂具有可见光(波长λ400nm)活性。     

低密度聚乙烯膜负载型Fe/N-TiO_2制备及光催化降解二苯胺

采用溶胶凝胶法研制了Fe、N单独掺杂或Fe、N共同掺杂改性TiO_2催化剂,并用浸渍法负载于低密度聚乙烯(LDPE)膜上,制备出LDPE膜负载型催化剂。利用X射线衍射、X射线能谱、紫外—可见光吸收光谱、扫描电子显微镜对催化剂进行表征分析,并考察了催化剂种类、二苯胺(DPA)初始浓度、pH、曝气等因素对降解DPA的影响。结果表明:LDPE膜负载型Fe/N-TiO_2在可见光区有较强的吸收;负载的Fe/N-TiO_2粒子均匀地分布于LDPE膜表面;在氙灯的可见光照射下,DPA初始质量浓度为20mg/L、曝气量为2L/min、溶液pH为3时,Fe/N-TiO_2光催化反应90min时DPA降解率可达到80.11%。     

溴掺杂TiO_2光催化剂的制备与性能研究

以KBr和Ti(SO4)2为原料,通过水热法制备了高催化活性的溴掺杂纳米TiO2(Br-TiO2)光催化剂,利用XRD、XPS、TEM、BET和UV-Vis DRS等测试手段对其进行了表征。通过苯酚降解实验评价了Br-TiO2的光催化活性。结果表明,700℃焙烧、溴与钛的摩尔比为0.35∶1时,Br-TiO2具有最佳光催化活性。该催化剂为晶体发育完整的锐钛矿相TiO2,粒径平均大小为50 nm,比表面积为16.81 m2/g,在紫外区的吸收得到加强,光催化能力优于Degussa P-25。确定了降解苯酚的最佳条件:催化剂投加量为0.5 g/L,苯酚初始浓度为10 mg/L,pH值为6.0。     

The radiative efficiency of HCF2OCF2OCF2CF2OCF2H (H-Galden 1040x) revisited

The infrared spectrum of HCF₂OCF₂OCF₂CF₂OCF₂H (CAS# 188690-77-9) has been re-measured. The integrated absorption intensity over the range 1000–1500 cm^?1 measured in the present work is (6.65 ± 0.33) × 10^?17 cm² molecule^?1 cm^?1 in 700 Torr of air at 296 K. The radiative efficiency of HCF₂OCF₂OCF₂CF₂OCF₂H is calculated to be 1.02 W m^?2 ppb^?1. The value reported in the 2007 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) report is approximately 35% larger reflecting what we believe to be an erroneously high value for the absorption strength of HCF₂OCF₂OCF₂CF₂OCF₂H adopted by the IPCC.     

UV/H2O2/Fe-FeOxH2x-3和UV/H2O2工艺降解水中富里酸的研究

采用硼氢化钠还原法制备核-壳结构的Fe-FeOxH2x-3复合材料,研究了富里酸在UV/H2O2和UV/H2O2/FeFeOxH2x-3两种不同反应体系下的降解情况.结果表明,核-壳结构Fe-FeOxH2x-3的存在,提高了UV/H2O2降解富里酸的反应速率,TOC去除达到84%.采用XAD树脂吸附法对反应前后的富里酸进行化学分级表征,结果表明,富里酸经反应后憎水酸(HoA)、弱憎水酸(WHoA)和憎水中性物质(HoN)都有所减少,进而转化为亲水性物质(HiM);用超滤膜法对富里酸进行物理分级表征,考察了富里酸在反应前后分子量分布的变化情况.同时,富里酸经过反应后生成的中间产物降低了三氯甲烷生成趋势.     

H_2O_2/Fe~0、H_2O_2/Fe~(2+)、H_2O_2/Fe~(3+)3种体系处理印染废水

采用H2O2/Fe0、H2O2/Fe2+、H2O2/Fe3+3种体系分别对印染废水进行处理,研究pH值、H2O2投加量、不同价态铁元素的投加量及反应时间对印染废水的COD和色度处理效果的影响。实验最佳的处理条件:H2O2/Fe0体系在pH为3.0,Fe0投加量为3.0 mmol/L,H2O2投加量为9.0 m L/L,反应时间为40 min时,COD去除率达到95.99%,色度去除率达到100%;H2O2/Fe3+体系在pH为3.0,Fe3+投加量为5.0 mmol/L,H2O2投加量为12.5 m L/L,反应时间为100 min时,COD去除率达到95.89%,色度去除率达到100%;H2O2/Fe2+体系在pH为3.0,Fe2+投加量为6.0 mmol/L,H2O2投加量为12.0m L/L,反应时间为100 min时,COD去除率达到95.85%,色度去除率达到100%。对比分析3种体系在各因素下的处理结果,H2O2/Fe0体系和H2O2/Fe3+体系都要优于H2O2/Fe2+体系,其中H2O2/Fe0体系的处理效果最好。     

RuO2-IrO2-SnO2/Ti阳极电催化氧化苯酚的研究

以RuO2-IrO2-SnO2/Ti钛网电极为阳极,RuO2-IrO2/Ti钛网电极为阴极,构建了电催化氧化体系,同时以苯酚为底物、硫酸钠为电解质,考察了不同pH、极板间距、电流密度和苯酚初始浓度对苯酚去除率的影响。结果表明,在pH为6.5、极板间距为1.0cm、电流密度为50mA/cm2、苯酚初始质量浓度为1 000mg/L的最佳实验条件下,取硫酸钠质量浓度为20g/L的苯酚模拟废水250mL,120min时苯酚去除率可以达到98.4%。     

NaClO_2/H_2O_2复合吸收剂同时脱硫脱硝实验研究

在喷淋塔中,对NaClO_2/H_2O_2复合吸收剂(简称复合吸收剂)同时去除烟气中的SO_2和NO进行了研究。考察了复合吸收剂摩尔浓度(H_2O_2与NaClO_2摩尔浓度之和)、H_2O_2和NaClO_2的摩尔比、pH、温度和液气比对SO_2和NO去除率的影响。结果表明:保持H_2O_2和NaClO_2的摩尔比为6,当复合吸收剂摩尔浓度小于7mmol/L时,SO_2和NO去除率随着复合吸收剂浓度的升高而增加,当复合吸收剂摩尔浓度大于7 mmol/L时,SO_2和NO去除率基本不再变化;保持复合吸收剂摩尔浓度为7 mmol/L,当H_2O_2和NaClO_2的摩尔比在6以下时,摩尔比越大,SO_2和NO的去除率越高,超过6以后,去除率不再增加;复合吸收剂的氧化性能在pH为5.5时最大;当温度在60℃以下时,随着温度的升高,NO的去除率增加,但当温度超过60℃后,NO的去除率反而降低。综合考虑成本和处理效果,最优化条件为H_2O_2和NaClO_2的摩尔比为6,复合吸收剂摩尔浓度为7 mmol/L,pH为6.0,温度为60℃,液气比为20.0L/m3。在最佳条件下,SO_2和NO去除率分别达到99.5%、84.3%。     

3种染料化合物在UV-TiO2/H2O2和UV-TiO2体系中的光催化降解研究

采用自制的TiO2膜和平板式固定床型光催化氧化反应装置,对甲基橙、茜素红和罗丹明B 3种含有不同生色基团的染料化合物进行了TiO2光催化氧化降解研究,通过对照测定降解过程中吸光度、电导率、pH的变化,分析了在加入和不加入H2O22种情况下降解过程的异同,比较了3种染料化合物脱色的难易程度,揭示了降解产物中无机离子的变化规律及某些可能的产物类型.     

Replacement of H2O2 by O2 in Fenton and photo-Fenton reactions

The consumption of oxygen during the degradation of aniline by Fenton and photo-Fenton reactions is studied. The effect that parameters like aniline, Fe(II) and H2O2 initial concentration, pH, temperature and O2 flow rate have on the ratio O2 consumed/H2O2 consumed is examined. The determination of those combinations of experimental conditions for which an effective partial replacement of H2O2 by O2 as electron acceptor takes place is investigated. The results show that this replacement takes place in a variable extent, but the presence of H2O2 is necessary along the reaction, and the maximum consumption of O2 only takes place when the ratio amount of aniline mineralized vs. initial aniline concentration is minimal.     

2-Undecanone and 2-tridecanone in field-grown onion

A field study was conducted to investigate the impact of soil amendments on concentrations of two volatile organic compounds, 2-undecanone and 2-tridecanone, in onion bulbs. The soil in five plots was mixed with sewage sludge, five plots were mixed with yard waste compost, five plots were mixed with laying hen manure each at 15 t acre^?1, and five unamended plots that never received soil amendments were used for comparison purposes. Plots (n = 20) were planted with onion, Allium cepa L. var. Super Star-F1 bulbs. Gas chromatographic/mass spetrometric (GC/MS) analyses of mature onion bulbs crude extracts revealed the presence of two major fragment ions that correspond to 2-undecanone and 2-tridecanone. Soil amended with yard waste compost enhanced 2-undecanone and 2-tridecanone production by 31 and 59%, respectively. Soil amended with chicken manure enhanced 2-undecanone and 2-tridecanone production by 28 and 43%, respectively. Concentrations of 2-undecanone and 2-tridecanone were lowest in onion bulbs of plants grown in sewage sludge and unamended soil, respectively. The increased concentrations of 2-undecanone and 2-tridecanone in onion bulbs may provide a protective character against insect and spider mite attack in field grown onions.     

改性菌丝体对Ni2+的吸附特性研究

通过专利对菌丝体进行了改性.所制备的改性菌丝体对重金属离子具有良好的吸附效果.结果表明,其对Ni2+的吸附容量63.2 mg/g(初始水溶液中Ni2+浓度为200 mg/L),是甲壳素吸附剂的3.3倍(19.1 mg/g),与壳聚糖吸附剂相比吸附容量提高了135%,与D751与南开152相比吸附容量非常接近.用0.5%-0.2%的解吸剂便可以完全解吸,能够重复使用达6次以上.本文还研究了改性菌丝体对Ni2+的吸附过程中重要的影响因素,结果发现,在微碱性(pH=8-9)条件下,改性菌丝体可以把初始浓度高达800 mg/L的Ni2+溶液一次性降低到17 mg/L,为改性菌丝体在工业废水处理中的应用奠定了良好的基础.     

H2O2溶液同时脱硫脱硝实验研究

二氧化硫和氮氧化物是电厂产生的主要大气污染物,研究焦点越来越集中在在一个反应器内实现同时脱硫脱硝。实验以H2O溶液作为吸收液,在自制的鼓泡反应器内,对模拟烟气进行同时脱硫脱硝的实验研究,实验结果表明：H2O浓度、反应温度、NO浓度、SO2浓度、烟气流量对脱除率影响显著,pH、氧含量对脱硝率影响不大。在整个实验范围内脱硫效率总是保持在98．5％以上,脱硝效率最高达到67．4％。