TiO2-PW9复合催化剂光催化降解游离氰

采用水热法制备了二氧化钛(TiO_2)与三缺位磷钨酸钠(Na_8H[β-A-PW_9O_(34)]·24H_2O)共价结合形成的TiO_2-PW_9复合催化剂,并对其光催化降解游离氰(CN~-)的效果进行了研究.NMR和XPS等表征结果证明,Na_8H[β-A-PW_9O_(34)]·24H_2O(简写为Na-PW_9)已成功负载于TiO_2上.光电化学表征结果表明,Na-PW_9的引入可有效提高TiO_2的界面电荷转移.光催化实验结果表明,与单独TiO_2相比,TiO_2-PW_9的光催化活性有明显提高.同时,探究了初始CN~-浓度和催化剂投加量对CN~-去除的影响.结果表明,当初始CN~-浓度为0.3 mmol·L~(-1)、催化剂投加量为1 g·L~(-1)时,复合催化剂的光催化活性最佳,反应150 min后,CN~-的去除率达到81%.CN~-的氧化产物分析结果表明,氰酸根(CNO~-)是CN~-氧化的唯一产物.自由基淬灭实验和电子自旋共振(ESR)波谱分析结果表明,~1O_2是反应体系中的主要活性氧物种.本实验可为多功能催化材料的开发及其在含氰废水污染控制领域的应用提供参考.     

有毒物质泄漏扩散模型模拟软件系统开发

为评估有毒物质泄漏事故后果,分析了相关文献中有毒物质泄漏扩散模型,并在此基础上运用Visual Studio 2013开发平台,利用C#编程语言和SQL Server 2008数据库系统,构建了基于B/S模式的定量评估有毒物质泄漏事故后果的Web系统,实现了泄漏事故危险特征参数计算和事故后果危害范围图形显示。实例应用表明,该系统具有一定的工程应用价值,可为企业安全管理、泄漏事故预防和控制提供依据。     

K2S2O8强化g-C3N4薄膜电极光电催化降解Cu(CN)32-并同步回收Cu

采用高温液相生长法制得g-C_3N_4薄膜电极并作为光阳极,以石墨毡作为阴极,建立了光电催化系统.通过对比光电催化体系、K_2S_2O_8体系以及外加K_2S_2O_8到光电催化体系,发现在光电催化系统下外加K_2S_2O_8可以有效地提高光电催化降解Cu(CN)_3~(2-)的效率,并实现了Cu在阴极上的有效回收.探究了K_2S_2O_8投加量对CN-降解率和Cu回收率的影响,发现当K_2S_2O_8浓度为1 mmol·L~(-1),偏压为1.0 V时,CN-的去除率和Cu回收率分别达到86.23%和82.11%.通过SEM、EDS和XPS分析阴阳极表面形貌,发现部分Cu+被氧化以CuO的形式存在于沉淀和阳极表面,大部分铜离子通过电化学还原作用以单质铜的形式沉积于阴极表面,铜离子有效地从体系中去除.电子顺磁共振及淬灭实验分析表明,CN-的氧化去除是硫酸根自由基(SO·-4)氧化和非自由基氧化共同作用.     

机械活化蛇纹石吸附除磷性能及机理研究

为实现废水中磷的绿色高效去除,采用机械活化法制备活性蛇纹石吸附材料,探讨了该材料对废水中30 mg·L^-1正磷酸盐的吸附性能、关键影响因素及吸附去除机理.结果表明,活性蛇纹石对磷的理论最大吸附量(以P计)为126.58 mg·g^-1,当初始pH为7.0、温度为20℃、投加量为0.5 g·L^-1、吸附时间为240 min时,材料对磷的去除率为89.73%.磷的去除率随活化时间、吸附时间和投加量的增加而增大,随pH和温度的增加而降低.利用激光粒度仪、XRD、FTIR和SEM等现代分析测试手段研究了活性蛇纹石对磷的吸附机理.结果表明,机械活化致使蛇纹石颗粒的中值粒径从41.32μm迅速降低到12.00μm,之后粒径不再发生明显变化,进一步的机械力作用使蛇纹石晶体结构受到破坏,导致Mg—OH键能减弱,增强了颗粒表面的Mg吸附位点的活性,并使颗粒表面呈碱性,最终使磷能够以磷酸镁(Mg₃(PO₄)₂·22H₂O)的形式固定在材料表面.等温吸附和吸...     

光电催化氧化处理反渗透浓水

采用光电催化氧化技术对天津市某石化企业反渗透单元浓水进行处理。经光催化、电化学及光电催化氧化处理后浓缩液出水的COD、氨氮及色度去除率进行了对比研究。详细探讨了不同电流密度、反应时间及紫外灯功率对COD、氨氮及色度去除效果的影响。结果表明,在电流密度为2.0 mA/cm2,紫外灯光强度为30μW/cm2的条件下,处理150min后,COD的去除率为92.06%,氨氮浓度从44.61 mg/L下降至2.84 mg/L,色度去除率达到100%。对光电催化氧化法处理不同时间的出水进行了三维荧光光谱及凝胶色谱分析。结果表明,光电催化氧化法可将反渗透浓水中大部分大分子有机物结构破坏,使其分解成小分子有机物。     

强化电化学原位产过氧化氢因素分析

针对活性碳纤维（ACF）阴极电还原氧气产过氧化氢（H2O2）效率较低的问题,将形稳电极Ru02/Ti、环氧树脂网格以及ACF组合作为复合阳极与电源的正极相连接,单独 ACF作为阴极与电源的负极相连接,建立了高效产H2O2的电化学系统。通过有无外通氧气对H2O2产量对比实验发现,此体系无需外加氧气。详细研究了电流密度、初始pH、转速和电解质浓度等因素对系统产H2O2的影响。H2O2产量随电流密度的增大而增大,但电流密度达到20.82 mA·cm-2后,继续增大电流密度H2O2产量反而降低;酸性条件有利于H2O2生成;H2O2产量随转速的增大而增加,但转速达到500 r·min-1时,继续增大转速,H2O2生成量反而降低;H2O2产量随电解质浓度增大逐渐增大,但电解质浓度较高时,H2O2产量无明显变化;此电化学系统经8次重复使用后,H2O2的生成量基本维持稳定,表明此电化学体系可高效稳定产生H2O2。     

表层土壤中有机污染物的光化学行为

本文首先简要介绍了光化学反应的基本原理。然后 ,重点介绍了研究表层土壤中有机污染物光化学行为的实验方法 ,影响光化学行为的因素及影响机理 ,光化学反应与吸附、迁移等的互相作用。最后阐述了这方面存在的问题 ,并且提出了一些建议     

不同磷源及其浓度对铜绿微囊藻生长和产毒的影响

研究了以低浓度磷酸氢二钾和β-甘油磷酸钠为外加磷源时铜绿微囊藻生长及藻毒素产生的规律.通过分析铜绿微囊藻生长过程中细胞数量、培养基和藻细胞中总磷含量、培养基pH及微囊藻毒素-LR和微囊藻毒素-RR的含量,确定了2种磷源对铜绿微囊藻生长及胞内藻毒素含量的变化规律.结果显示,以β-甘油磷酸钠为磷源时,培养过程中藻细胞数及藻细胞内毒素含量均低于以磷酸氢二钾为磷源时的藻细胞数及藻细胞内毒素含量,表明在低浓度范围内磷酸氢二钾比β-甘油磷酸钠更能促进藻的生长,同时也能促进胞内藻毒素的生成.     

阴极原位产H2O2强化光电催化降解水中EDTA的研究

本研究构建了以活性碳纤维(Activated Carbon Fiber,ACF)为阴极,TiO_2/Ti与Ru O_2/Ti为双阳极的光电催化体系.该体系中,Ru O_2/Ti电阳极和TiO_2/Ti光阳极均有氧化作用,可同时氧化降解污染物;且电阳极具有较强析氧作用,能产生大量O_2;ACF阴极具有还原作用,可将体系中产生的O_2原位还原为H_2O_2;H_2O_2在紫外光下产生·OH,进而强化光电催化与电催化氧化过程,实现对水中乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的高效去除.本论文详细考察了电流密度、pH、曝气等因素对EDTA降解效果的影响.结果表明,在EDTA初始浓度为300 mg·L~(-1)、溶液初始pH=4.84、电流密度为12 m A·cm~(-2)和光电流密度为0.012 m A·cm~(-2)的条件下,反应90 min后,EDTA降解率高于90%.该催化体系实现了EDTA的高效降解.     

长江经济带碳排放与经济增长“脱钩陷阱”的识别与破解研究

为推动长江经济带城市碳排放与经济增长持续稳定脱钩,率先完成“双碳”目标的战略使命,基于脱钩理论并以脱钩路径为切入点,提出“脱钩陷阱”与“真伪脱钩”的概念与识别方法,将Tapio脱钩模型与Logit模型相结合,分析并检验2006～2019年长江经济带110个地级及以上城市碳排放与经济增长的“真伪脱钩”状态,进一步探究破除“脱钩陷阱”的主要驱动力。结果表明：(1)长江经济带110个城市主要呈现强脱钩与弱脱钩状态,扩张连接和增长负脱钩零星分布,整体脱钩状态较好,但脱钩状态存在空间异质性与时序波动性特征,黄石、湘潭等城市均出现复钩现象,陷入“脱钩陷阱”,呈现“伪脱钩”状态;(2)“真伪脱钩”城市存在显著地域性,“真脱钩”城市主要位于下游地区,且多为省会城市,陷入“脱钩陷阱”城市主要分布于中上游地区;(3)提升技术创新能力、优化集聚规模、加大外商直接投资等是城市实现内源性脱钩,避免落入“脱钩陷阱”的重要举措。