偶氮染料生物降解机理的研究

运用紫外光谱、液相色谱与质谱研究了偶氮染料的降解过程.通过紫外光谱分析,以酸性红B为底物测定了偶氮还原酶的酶活.以甲基红为底物,分析了偶氮染料的降解机理.提出并验证了在偶氮染料还原过程中,存在一个加氢的中间体.     

高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B废水的研究

采用高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B模拟废水,考察了溶液初始pH值、超声参数、曝气、Fe2+浓度以及多频效应对活性红MX-5B超声降解过程的影响,并初步探讨了活性红MX-5B的超声降解规律.结果表明,酸性条件下,高频超声能有效降解MX-5B,当pH=3.5,f=418.3kHz,P=69W时,反应180 min后,MX-5B模拟废水脱色完全.微量Fe2+与超声空化产生的H2 O2形成类Fenton体系,可强化MX-5B的脱色反应.曝气有利于MX-5B脱色,但影响不大.多频超声对MX-5B的脱色效果优于单频超声处理效果.超声降解MX-5B以自由基氧化机制为主,并遵循表观一级反应动力学.染料分子中的NN形成的共轭发色体系已完全破坏,芳香结构也大部分遭到了羟基自由基的破坏.     

弱磁场强化零价铁对水中偶氮染料脱色降解的作用初探

本文以橙黄Ⅰ、橙黄Ⅱ、橙黄Ⅳ和日落黄4种偶氮染料为目标染料,首次尝试利用外加弱磁场(~20 mT)的方法来强化零价铁脱色降解偶氮染料。结果表明加磁或不加磁时反应过程均符合一级反应动力学。在磁场的存在下,4种偶氮染料的降解速率都较不加磁场时有很大的提高,提高倍数分别为110.67、111.97、59.51和94.00。弱磁场对零价铁降解偶氮染料的促进作用可能是由于外加磁场所产生的洛伦兹力以及零价铁表面产生的感应磁场所产生的磁场梯度力促进了Fe2+的释放,加快了零价铁的腐蚀,促进零价铁释放更多电子和新生态氢,加速了—N=N—键的断裂,从而强化了染料的脱色降解。     

缺氧-好氧生物滤池中高效菌对活性红KN-3B的降解特性

为了研究高效脱色菌在缺氧好氧生物滤池（A/O biofilter）中对偶氮染料的降解特性,以活性红KN-3B（C.I. reactive red 180）为降解对象,缺氧生物滤池以火山碎石为填料,接种高效脱色菌CK3柯氏柠檬酸杆菌启动,好氧生物滤池以牡蛎壳为填料,接种污水处理厂活性污泥启动。试验考察了不同工况下缺氧-好氧生物滤池对色度和COD的去除效果,结果表明：生物滤池中微生物对偶氮染料活性红KN-3B的脱色和对COD降解的最适pH条件为弱酸性;缺氧滤池中高效菌对色度的去除需要外加碳源,且增加外加碳源有助于脱色率的提高;该高效菌为耐盐菌,当进水NaCl浓度达30 g/L时,色度去除率仍可达93%以上;当染料负荷达500 mg/L时,脱色率仍可达95%。通过紫外-可见扫描图谱分析初步推断CK-3柯氏柠檬酸杆菌对偶氮染料活性红KN-3B的脱色主要是生物降解作用。     

一株红假单胞菌对偶氮染料的脱色研究

一株球形红假单胞菌(Rhodobacter sphaeroides YB)缺氧情况下对数种偶氮染料的24 h脱色率达到90％以上。结构相对简单的偶氮染料较容易脱色。研究了外加碳源、温度和pH值等环境因素对该菌生长以及脱色活性的影响,得出最优脱色条件为:光照缺氧、蛋白胨作碳源、温度35～40℃、pH=7-8。     

Fe(Ⅱ)强化声化学降解偶氮染料酸性红B的研究

采用50kHz超声降解偶氮染料酸性红B(ARB),考察了溶液pH和Fe(Ⅱ)浓度对ARB声化学降解过程的影响.结果表明,酸性条件有利于ARB的脱色过程.超声过程中H₂O₂的浓度随时间线性增加.Fe(Ⅱ)和H₂O₂反应生成·OH,强化了ARB的声化学脱色速率和降解过程.当Fe(Ⅱ)浓度为1.43 mg/L和2.85 mg/L时,ARB的脱色速率(在515 nm处)分别提高了1.17倍和1.75倍.同时,ARB在322 nm和254 nm处的紫外吸收亦明显下降.     

Mg—Al水滑石对偶氮染料活性艳红X-3B的脱色性能研究

采用共沉淀法合成出一系列镁铝摩尔比不同的碳酸根型水滑石（LDHs）,经500℃高温煅烧制备出镁铝复合氧化物CLDH,并用X-射线、红外光谱对它们进行表征。考查了吸附剂投加量、反应时间、初始pH值等因素对LDHs和CLDH处理阴离子染料活性艳红X-3B模拟废水效果的影响,并对吸附机理进行探讨。实验结果表明：以镁铝摩尔比为3：1时制得的水滑石对活性艳红X-3B溶液的脱色效果最好。水滑石LDHs及其焙烧产物CLDH对活性艳红X-3B染料均具有较好的吸附性能,最佳反应时间分别为60min和30min;在较宽的pH范围内二者的脱色性能稳定,且CLDH对该染料的吸附效果要优于LDHs。LDHs及CLDH对活性艳红X-3B的吸附结果符合Langmuir吸附等温式,25℃下饱和吸附量分别为263．77mg／g和875．23mg／g。LDHs及CLDH的吸附机理分别为离子交换和层状结构重建。饱和吸附后的CLDH用高温热解法再生,吸附性能良好,随再生次数增多,脱色率下降。     

偶氮染料定量结构—生物降解关系（QSBR）研究

利用量子化学原理剖析了偶氮染料的脱色机制,所得结果与文献中关于染料结构与脱色能力之间关系的结构基本一致,以脱色能力为染料生物降解能力的表征,建立了定量结构－生物降解性模型,模型预测结果与实验结果基本吻合。     

超声波协同纳米铁对偶氮染料橙黄G的脱色研究

采用液相还原法合成出纳米零价铁颗粒,并将其应用于水体中偶氮染料橙黄G的脱色。以橙黄G的脱色率为指标,研究了在超声波协同作用下纳米铁还原脱色偶氮染料橙黄G的过程,并对反应机理进行了初步探讨。结果表明：在无氧环境、室温和中性条件下纳米铁在0.5 h内对橙黄G的脱色率可达99%以上。脱色率随纳米铁用量的增加、pH的降低和反应温度的升高而增大。紫外可见光谱显示,在脱色反应过程中,染料分子中的共轭体系遭到一定程度的破坏。     

纳米级Fe^o与普通Fe^o还原降解偶氮染料的比较

采用Fe^o对偶氮染料进行催化还原处理是染料废水脱色的一种重要方法．经过Fe^o降解．偶氮染料的N=N双键断裂．还原生成芳香胺，增加了废水的可生化性，有利于后续处理．因此，提高Fe^o的催化还原效率是进一步研究的方向．1996年，Johnson等人在研究了一系列氯代脂肪烃的Fe^o脱氯速