Pd-MWCNTs-泡沫镍电极对2,4-二氯苯酚的电催化加氢脱氯研究

为发展废水中氯代酚的处理技术和保护水环境安全,采用"浸渍-干燥-电沉积"法制备钯-多壁碳纳米管-泡沫镍电极,研究电极对2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）的去除能力和动力学特征,并探讨了2,4-DCP的脱氯机理.结果表明,在MWCNTs和Pd负载量分别为0.7 mg·cm^-2和0.01 mmol·cm^-2时制备的电极对2,4-DCP去除效果最好;掺入多壁碳纳米管（MWCNTs）可增大电极的表面积,提高Pd的分散性,增强电极的催化效率.当Na₂SO₄浓度为0.05 mol·L^-1,工作电压为-1 V,反应液初始pH为7时,50 mg·L^-1的2,4-DCP降解90 min的去除率达到99.74%,降解过程符合一级反应动力学模型,速率常数为0.0667 min^-1.采用高效液相色谱法监测2,4-DCP的降解产物,发现苯酚为2,4-DCP还原的最终产物,降解途径包括直接脱去2个氯原子转化为苯酚和分步脱去2个氯原子再转化为苯酚,但以直接脱去2个氯原子为主要途径.活性基淬灭实验证明,电极通过产生的吸附态氢原子（H_ads）对2,4-DCP进行加氢脱氯.     

以泡沫镍为阴极的电芬顿法对苯酚的降解

电芬顿是一种高级氧化技术,其中电极材料对其处理效果有较为明显的影响.为提高电芬顿系统处理效率,选用泡沫镍电极作为阴极,以H2O2浓度为指标,探究了操作条件(pH、电流密度、曝气速率、电极间距)对其催化产H2O2性能的影响,并利用苯酚作为模拟污染物研究降解效果.实验结果表明,泡沫镍具备优异的阴极性能,其最佳工作条件为:pH=3,电流密度i=3 mA/cm2,曝气量10 L/h,电极间距3 cm,在此条件下反应60 min后H2O2浓度可达45 mg/L.使用泡沫镍作为阴极降解苯酚废水,研究了Fe2+投加量对去除率的影响.在最佳Fe2+量(40 mg/L)下,反应2 h后苯酚及COD去除率分别达到95%和80%.其降解反应符合准一级动力学方程,表观反应速率常数最大可达5.0×10-4 s-1.     

导电泡沫陶瓷过滤柴油机排气微粒的研究

柴油机排气微粒对环境危害严重,研究开发排气过滤技术是解决问题的有效措施之一。利用表面密集排列短纤维的导电泡沫陶瓷作为微粒过滤器的滤芯,对柴油机排气微粒的过滤效率可达90%,并可进行原位通电加热再生,再生后过滤效率不下降。同时,对表面纤维化导电泡沫陶瓷的过滤机理进行了初步探讨。     

改进碳纳米管/聚氨酯复合材料吸附硝基苯

以酸化碳纳米管(CNTs)强化聚氨酯泡沫(PUF),通过原位聚合法制备碳纳米管/聚氨酯复合材料(CPUF)。借助红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热失重分析(TGA)和力学性能测试等方法研究和表征了CPUF复合材料的性能和结构。研究了用CPUF复合材料对人工模拟废水中硝基苯(NB)的吸附性能、影响因素及其再生后吸附效果。结果表明,CPUF复合材料对硝基苯具有较强的吸附能力,在p H=5.4、投加量为2 g/L、接触时间24 h的条件下,升高温度会降低CPUF复合材料的饱和吸附量,但会提高初始吸附速率,等温吸附过程符合Langmuir方程,属于单分子吸附。饱和后的复合材料可采用简单热再生,再生后对NB的吸附能力没有明显下降。     

2种改良土壤渗滤系统对降雨径流中氮的去除

为研究改良土壤渗滤系统对降雨径流中不同形态氮(NH4+-N,NO3--N,NO2--N,TN)的去除效果及径流中氮负荷对氮去除率的影响,实验分别以聚氨酯泡沫和人工草皮为改良材料,以降雨径流中的氮为处理对象进行室内模拟研究。结果表明,聚氨酯泡沫土壤渗滤系统及草皮土壤渗滤系统对TN,NH4+-N均具有较好的净化效果,并表现出良好的耐冲击负荷能力。TN平均去除率分别为72.65%和71.07%,NH4+-N平均去除率分别为98.10%和99.09%。2种渗滤系统对NO3--N去除效果均较差,表现为-420.07%和-171.66%的负去除率。聚氨酯泡沫土壤渗滤系统对NO2--N的平均去除率为87.29%,高于草皮土壤渗滤系统53.77%的平均去除率。总体上,聚氨酯泡沫土壤渗滤系统对径流中氮的去除效果优于草皮土壤渗滤系统,具有较好的应用前景。     

聚氨酯泡沫的改性及其在臭气治理中的应用

通过将不同类型的纤维添加到聚氨酯原始配方中进行发泡,制得增强型聚氨酯泡沫,将其作为除臭微生物生长载体,用于生物除臭实验中。考察了不同类型的纤维的长度和数目对聚氨酯泡沫的压缩强度、抗湿热老化性能、保水率、挂膜量及其除臭效果的影响。结果表明：3 mm短玻璃纤维聚氨酯压缩性能、抗湿热老化性能和挂膜性能最佳,其挂膜干物质达到0.90 g;甘蔗纤维聚氨酯吸水性能和挂膜能力较优,但保水性能一般;木质纤维聚氨酯的吸水性能和保水率最优。以短玻璃纤维聚氨酯为生物滤塔填料进行实验,结果显示对高负荷区硫化氢和氨的平均去除率分别约为94%和77%,优于市售除臭填料,具有良好的生物除臭应用前景。     

三相泡沫流动性能及灭油火实验研究

为研究三相泡沫流动性及灭火性能之间的关系,自主搭建了自流动性及灭火实验台架。利用空心玻璃微珠、2000目云母粉、2000目硅微粉及碳酸钙分别制备三相泡沫,检测其流动及灭火性能。实验结果表明,三相泡沫的流动性与其强施放条件下的灭火性能具有一定的关系。通过对比4种不同类别粉体制备的三相泡沫发现,流动性不足的三相泡沫,其灭火时间较长,但抗复燃能力较强;流动过快的三相泡沫,覆盖油面的能力较强,灭火时间较短,但其存在稳定性较差的缺点,可能会导致油品复燃。     

热排水对原生动物群落的影响

在水温20—50℃范围内,应用PFU和挂片法收集原生动物群落。根据MacArthur-Wilson区系平衡模型S_i=S_(aq)(1-e~(-GT),用最小二乘法迭代,求得不同温度下群集过程的三个功能参数:S_(aq),G,t_(90)％。讨论了原生动物群落结构和功能参数与温度的关系。结果表明,原生动物群落的种类数和数量在30℃左右最多;原生动物群落的结构和功能以30℃为最佳,继续增温将使群落结构变简单,功能下降.     

三相流化床除尘器的除尘原理及其应用

介绍了新型的气、固、液三相流化床除尘器的工作过程,除尘原理及其应用情况。     

一体式膜生物反应器运行参数间运动力学分析

运用气、液、固三相流运动力学原理对一体式膜生物反应器运行过程分析,得出:①反应器内错流流速与曝气量、反应器设计高度、主副腔的过流面积的关系.曝气量越大、反应器主腔高度越高、主腔的过流面积越小、副腔过流面积越大,反应器内错流流速越大;②膜抽吸压力与反应器内膜污染错流临界流速及主腔宽度的关系.减小管膜的抽吸压力,减小主腔的宽度,可减小膜面不淤临界流速;③膜管内污染的临界速度与膜管径、污染物与膜壁吸引力关系,消除膜污染的运行控制条件.