石墨烯修饰碳毡电极与微生物相互作用过程中的电化学特征

在希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)呼吸驱动下,成功制备了生源性还原态的氧化石墨烯(r-GO)修饰的碳毡电极,进一步研究了r-GO修饰碳毡电极与微生物相互作用的电化学特征.结果表明:经r-GO修饰的碳毡电极与微生物的相互作用程度得到显著提升,这主要是由于修饰后电极的扩散内阻(R_(dif))得到快速降低的结果.将r-GO修饰后的碳毡电极作为阳极应用于微生物燃料电池(MFC)中,经微生物呼吸驱动下的石墨烯修饰电极,由于R_(dif)降低导致电极的电化学活性增强,使得电极和微生物相互作用程度得到提升,从而缩短了MFC启动时间,提高了MFC的产电能力.研究进一步表明,r-GO对电极的修饰,调控了对电极电化学活性及生源性电子向电极表面的传递过程.     

线性扫描溶出伏安法同时测定水样中铅镉铜锌

通过多壁碳纳米管-Nafion复合膜修饰电极,建立水样中痕量铅、镉、铜、锌同时测定的线性扫描溶出伏安分析法,优化支持电解质及pH值、修饰剂用量、富集电位及时间等测定条件。实验结果表明,在pH 4.0的NaAc-HAc缓冲液中,-1.20V富集5min后,在电位-1.04V、-0.72V、-0.45V及-0.16V附近分别产生锌、镉、铅、铜的灵敏溶出峰,测定各元素的线性关系良好,相对标准偏差均小于5.4%。该法已成功应用于实际水样中痕量铅、镉、铜、锌的同时测定,加标回收率在93.3%~106.7%之间,结果满意。     

AEO-7改性PbO2电极电催化降解结晶紫

通过在镀液中添加表面活性剂AEO-7,以不锈钢为基体,利用阳极氧化法制备了改性PbO2电极.同时,在结晶紫模拟废水中对比了改性前后PbO2电极的阳极极化曲线和塔菲尔曲线,并对质量浓度为10 mg·L-1的结晶紫模拟废水进行了电催化降解实验.实验结果表明,制备的改性PbO2电极对结晶紫废水的降解显示出了较好的电催化活性,最佳电解实验条件为:电解电流密度30 mA·cm-2,支持电解质Na2SO4浓度5g·L-1,处理温度35℃,在此条件下电解40 min后,结晶紫的去除率可达到90％以上.     

SnS2/TiO2纳米管阵列光电催化降解诺氟沙星

通过电沉积法将SnS₂纳米颗粒沉积在阳极氧化的TiO₂纳米管上,制备了SnS₂/TiO₂纳米管阵列(NTs)电极。对SnS₂/TiO₂ NTs电极的微观形貌和结构进行了表征,研究了电极的光电化学性质。表征结果显示,SnS₂/TiO₂ NTs电极的光吸收带边发生明显红移,光电流密度可达1.49 mA/cm²,短时间光电流密度为0.38 mA/cm²。实验结果表明,SnS₂的负载降低了电极中光生电子-空穴的复合率,提高了光电催化对诺氟沙星(NOR)的降解效率,反应180 min后SnS₂/TiO₂ NTs电极对NOR的降解率高达92%。·O₂^-、·OH及SnS₂价带上的空穴是参与光电催化降解NOR的活性氧物种。     

三维电极对水中染料降解脱色处理

研究了在传统二维电解槽的铁板电极之间填充锰砂并鼓气搅拌，得到三相三维电极流化床反应器，对比两种反应器对酸性大红3R染色模拟废水降解脱色作用，考察了槽电压、支持电解质质量浓度、反应时间等因素对两种反应器处理染料脱色率的影响。实验表明，这些因素对酸性大红3R的降解脱色均有不同程度的影响，在相同条件下，三相三维电极流化床反应器比二维电极电解槽的处理脱色速度快和处理效率高，在不同处理时间内，脱色率可提高30％～50％。紫外-可见光吸收光谱分析表明，该方法不仅能对酸性大红3R的生色基团进行降解脱色，且对萘环不饱和共轭体系也具有破坏降解作用。     

电化学法测定生物活性

探讨了应用生物传感电极法测定微生物优势酶活性的可行性。以三乙酸三甘油酯及豆油乳液作为底物 ,通过测定微生物电极对底物的响应电流来测定微生物体内酯酶及脂肪酶 (系 )的活性。应用该方法测定厌氧和好氧反应器内生物膜及悬浮污泥的酶活性时发现 ,测出的酶活性量大小与单位质量污泥的有机物去除负荷紧密相关。在UASCB—MBBR串联系统中 ,好氧反应器中生物酶活性高于厌氧反应器 ;在UASCB中 ,上部厌氧生物膜中酯酶活性高于厌氧污泥 ,而脂肪酶活性则是底部污泥床的污泥高于上部生物膜 ;在MBBR中 ,生物膜的酯酶及脂肪酶活性均高于悬浮污泥。     

活性炭多维电极法处理活性染料模拟废水的机理研究

以活性嫩黄K-4G染料模拟废水为处理对象,探讨了多维电极系统处理活性染料废水时色度、COD降解的效果和机理。结果表明,活性炭多维电极法对染料废水的处理效果优于单纯电解法和单纯活性炭吸附法;氧化和还原作用对染料的色度和COD去除效果相差不大;增大处理系统中溶液的循环流量可显著改善活性炭多维电极系统对COD和色度的去除效果。     

微电解法强化生物脱氮的实验及反应特征分析

通过铁炭微电解法强化SBR工艺脱氮效果的试验研究了解到,在进水中氨氮浓度分别为30、60和100 mg/L时,微电解-SBR工艺对氨氮的去除效果比独立的SBR工艺有明显的优势,去除率可以维持在95%左右.在进水中总氮浓度分别为30和60 mg/L时,微电解-SBR工艺对总氮的去除率比SBR工艺提高了20%～30%,利用DO-微小电极对铁污泥絮体及同样条件下的活性污泥内部物质变化进行测试,结果表明,微电解-SBR工艺所以能强化脱氮效果是微电解物化作用及后续铁污泥系统发生好氧同步硝化反硝化脱氮作用的共同结果.