气体扩散电极在水处理领域中的研究进展

气体扩散电极（Gas Diffusion Electrode—GDE）作为阴极,通过氧气还原产生过氧化氢（H202）,在亚铁离子催化剂存在的情况下形成Fenton试剂,从而间接氧化有机污染物,这方面的研究逐步引起人们的重视。本文综述了电极材料、电流密度、pH、催化剂等因素对处理效果的影响,提出了该方法存在的问题并对其发展趋势进行了展望。     

Reaction pathways of dimethyl phthalate degradation in TiO2-UV-O2 and TiO2-UV-Fe(VI) systems

The photocatalytic degradation of dimethyl phthalate (DMP) in aqueous TiO₂ suspension under UV illumination has been investigated using oxygen (O₂) and ferrate (Fe(VI)) as electron acceptors. The experiments demonstrated that Fe(VI) was a more effective electron acceptor than O₂ for scavenging the conduction band electrons from the surface of the catalyst. Some major intermediate products from DMP degradation were identified by HPLC and GC/MS analyses. The analytical results identified dimethyl 3-hydroxyphthalate and dimethyl 2-hydroxyphthalate as the two main intermediate products from the DMP degradation in the TiO₂–UV–O₂ system, while in contrast phthalic acid was found to be the main intermediate product in the TiO₂–UV–Fe(VI) system. These findings indicate that DMP degradation in the TiO₂–UV–O₂ and TiO₂–UV–Fe(VI) systems followed different reaction pathways. An electron spin resonance analysis confirmed that hydroxyl radicals existed in the TiO₂–UV–O₂ reaction system and an unknown radical species (most likely an iron–oxo species) is suspected to exist in the TiO₂–UV–Fe(VI) reaction system. Two pathway schemes of DMP degradation in the TiO₂–UV–O₂ and TiO₂–UV–Fe(VI) reaction systems are proposed. It is believed that the radicals formed in the TiO₂–UV–O₂ reaction system preferably attack the aromatic ring of the DMP, while in contrast the radicals formed in the TiO₂–UV–Fe(VI) reaction systems attack the alkyl chain of DMP.     

不同母质发育的水稻土中铁、锰对甲烷排放的影响

盆栽结果表明,不同土壤类型铁、锰含量的差异是造成不同土壤类型间甲烷排放量差异甚大的重要因素之一。土壤中铁、锰通过对土壤氧化还原电位及根膜形成的影响而影响甲烷的排放。     

KRIGED ESTIMATES OF TRANSMISSIVITY IN THE MESILLA BOLSON,NEW MEXICO1

ABSTRACT: Kriging utilizes a statistically based procedure of spatial interpolation that incorporates the spatial correlation structure of the phenomenon, and provides an error estimate. Kriging was applied to a total of 141 transmissivity values in an attempt to quantify the transmissivity distribution of the Santa Fe aquifer in Mesilla Bolson. New Mexico. The analysis produced contour maps of estimated transmissivity values and associated estimation variances. Through variogram analysis and fitting of an exponential variogrsm to 141 natural log of transmissivity (InT) values, the range was determined to be 3 miles, the average variance 2.74 (σ_InT= 1.65) with a mean of 8.65. Kriged estimates were generally lower when compared to estimates based on available transmissivity maps.     

用烧结法从沸腾炉渣中提取铝和铁的研究

把沸腾炉渣和石灰及精煤混合制成小球,然后在大约1 000 ℃下烧结.取不同烧结时间的样品用硫酸浸取,得到含有铝离子和铁离子的溶液.试验表明,采用浓度为4 mol/l的硫酸,在80 ℃下浸取烧结球样品(50%沸腾炉渣∶40%精煤∶10%石灰)24 h,可以得到铝和铁的最大提取率,分别为86.50%和94.60%.滤渣可以作为固化材料用于高速公路的路基建设或水泥生产中的添加剂.     

反应气氛对绿色合成纳米铁的组分及其活性的影响

成本低廉和无二次污染的"绿色"合成纳米材料是发展原位纳米环境修复技术的前沿研究课题之一.本文以绿茶提取液为还原剂和稳定剂进行"绿色"合成纳米铁,探讨在不同的气氛下"绿色"合成的纳米铁颗粒的主要成分,以期为调控合成纳米铁系材料提供基础研究.首先,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱分析(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段对不同反应气氛下合成的纳米铁颗粒的表面微观形貌、尺寸和价态结构进行分析.结果发现,在通入N2情况下,合成的纳米铁颗粒粒径为(84.7±11.5)nm,其主要成分以纳米零价铁为主;在通入空气情况下,合成的纳米铁粒径为(117.8±26.2)nm,其主要成分是纳米零价铁、氧化铁和四氧化三铁的混合物;通入O2时,合成的纳米铁粒径为(141.2±26.3)nm,其主要成分以四氧化三铁为主.其次,评价在不同气氛条件下合成纳米铁颗粒对去除亚甲基蓝(MB)的反应活性.结果表明,在反应温度313 K下降解初始浓度为50 mg·L-1的MB溶液,反应5 min时已达到平衡,通入N2合成的纳米铁降解MB,去除率高达98.7%,而通入O2合成的纳米铁反应效率低,对MB的去除率仅为65.3%.最后,从以上发现提出不同气氛下可以调控"绿色"合成的铁系纳米材料成分,从而导致不同的纳米修复环境中污染物的能力.     

Fe3O4活化过硫酸盐体系同步去除诺氟沙星和铅

采用Fe₃O₄活化过硫酸盐（PS）同步去除水中的NOR （诺氟沙星）和Pb （II）.探讨了Fe₃O₄投加量、PS浓度、初始pH值和Pb （II）浓度对NOR降解的影响.结果表明,NOR的降解符合伪一级反应动力学,在温度为30℃、NOR初始浓度为5.0mg/L、Pb （II）浓度为1.0mg/L、Fe₃O₄投加量为2.0g/L、PS浓度为1.5mmol/L、初始pH值为7.0的条件下,反应120min后,NOR降解率达90.2%,Pb （II）去除率为99.5%.自由基淬灭实验证实,硫酸根自由基（SO₄^-·）是NOR降解的主要自由基.通过LC-MS分析结果推测了NOR可能的降解路径和中间产物.Fe₃O₄活化PS高级氧化工艺可作为一种同步去除有机污染物和重金属的工艺.     

纳米零价铁耦合黏土修复污染土壤的研究进展

黏土负载型nZVI具有低成本、易制备、环境相容性好、综合性能优越的特点.本文在归纳nZVI改性策略的基础上,比较了黏土种类对nZVI形貌和性能的影响,提出了理想黏土载体的优选顺序,分析了复合材料的铁含量、比表面积、nZVI尺寸等与去除性能之间的关系,对nZVI耦合黏土在修复土壤重金属、卤代有机物、硝酸盐、新型污染物等方面的研究进行了总结,并概述了nZVI技术在土壤修复中的负面效应,最后对nZVI耦合黏土修复污染土壤的未来方向进行了展望.     

五羰基铁对正辛硫醇中硫的脱除研究

由于能源化石类燃料中均包含不同含量的硫化物,随着人类对这些能源的不断利用,引发的环境污染等问题日趋严重。利用五羰基铁(Fe(CO)5)分解条件温和可控,产物无杂质,分解后的Fe0可以与硫原子原位键合等特点。文章尝试采用Fe(CO)5作为脱硫剂在温和条件下进行脱除正辛硫醇的研究。实验结果表明:随着压强(101~5 067 kPa)、Fe(CO)5加入量(50~250μL)、时间(1~6 h)和温度(0~180℃)的不同,Fe(CO)5脱硫效率具有明显差异,在此基础上得到最佳脱硫条件及最高脱除效率:常压、Fe(CO)5加入量200μL(1.4 mmol)、t=2h和T=140℃时,达到最高硫容3 450 mg/L。分别采用IR、XPS手段对脱硫反应机理进行了探索。IR结果表明:在1 084 cm-1处为硫氧峰,在797 cm-1归属为铁氧峰。XPS结果表明:167.8 eV处可能为S4+,711.6 eV处可能为Fe3+。因此,正辛硫醇脱除的可能机理为巯基断裂,并在空气中与氧结合,最终形成S4+,而Fe(CO)5的Fe经过脱硫之后,在空气中不稳定,最终被氧化成Fe3+。     

纳米铁酸镍的制备及可见光催化性能研究

利用水热法制备了纳米铁酸镍,表征了其微观结构和光谱性能,并以罗丹明B溶液作为目标污染物,研究了铁酸镍催化剂的可见光催化性能。结果表明:所制备铁酸镍的微观形貌为由直径200-300 nm左右的类似球形小颗粒组成的大颗粒,平均粒径为95.60 nm,在紫外-可见光谱区均有较强的光吸收。光催化过程中催化剂的适宜用量为0.05 g,少量H2O2的加入有助于提高罗丹明B溶液的降解率。催化剂用量为0.05 g,加入0.4 mL 30%的H2O2,降解50 mL 20 mg/L罗丹明B溶液,模拟太阳光照射240 min后降解率能够达到99.2%。在实际太阳光照射下,240 min后罗丹明B溶液的降解率可以达到85.2%。