BiPO_4-BiVO_4复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用水热法制备了BiPO_4-BiVO_4复合光催化剂,运用XRD,SEM,UV-Vis DRS技术对其进行了表征,并以亚甲基蓝为目标降解物考察了复合光催化剂在模拟太阳光下的光催化性能。实验结果表明:当BiPO_4与BiVO_4的摩尔比(磷钒比)为2∶8时BiPO_4-BiVO_4的光催化性能最优,光照180 min时对亚甲基蓝(初始质量浓度5mg/L)的降解率达96.20%,反应速率常数为0.018 1 min-1,明显优于单纯BiPO_4和BiVO_4。表征结果显示:单斜相的BiPO_4与BiVO_4晶粒实现了复合生长,BiPO_4-BiVO_4(磷钒比2∶8)的晶粒粒径比单纯BiPO_4和BiVO_4小;复合光催化剂在紫外光和可见光区均具有较好的光响应,且其禁带宽度较BiPO_4明显减小。     

植物法改性类Fenton反应催化剂降解甲基橙

采用银杏叶和桑叶提取液制备了改性类Fenton反应催化剂并进行了表征分析,研究了溶液初始p H、反应温度、催化剂加入量、甲基橙初始质量浓度等因素对甲基橙降解率的影响,同时考察了催化剂的重复使用效果。表征结果表明:制备出的催化剂为Fe_2O_3和Fe OOH的混合物;桑叶改性催化剂的粒径分布较银杏叶改性催化剂均匀,粒径较小,比表面积较大。实验结果表明:在初始p H为6.23、反应温度60℃、催化剂用量1 g/L、甲基橙初始质量浓度100 mg/L的条件下,银杏叶改性催化剂的甲基橙降解率为99.40%,桑叶改性催化剂的甲基橙降解率为99.96%;碱性条件下,甲基橙降解率仍接近100%,扩宽了反应的p H适用范围,为碱性条件下处理偶氮染料提供了新思路;催化剂重复使用6次之后,甲基橙降解率仍可达到99%。根据反应前后溶液的紫外-可见吸收光谱,初步探讨了降解机理。     

秸秆生物质炭的制备及吸附性能研究

将麦秆、向日葵秆和玉米秆低温热解制备生物质炭。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射等仪器对其结构进行了表征。研究了热解温度、溶液p H值、初始浓度、吸附时间以及吸附剂用量等因素对各生物质炭吸附亚甲基蓝效果的影响。实验结果表明,3种生物质炭均含有多孔的微晶炭,表面存在大量的活性-OH,-COOH等基团,对亚甲基蓝有较强的吸附作用;在最佳吸附条件下,玉米秆炭、向日葵秆炭以及麦秆炭对亚甲基蓝的吸附容量分别为26.6,26.2,14.7 mg/g。     

磁溅射法制备TiO2/PTFE复合膜及其性能研究

目的研究磁控溅射法在聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜上负载TiO_2,制备TiO_2/PTFE复合膜。方法利用接触角、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉伸强度等对复合膜亲水性、元素、形貌和机械强度进行测试,通过控制变量法研究了溅射时间、溅射功率对膜性能的影响及对复合膜对甲基橙的降解性能。结果在溅射功率为40 W,溅射时间为90 s时,TiO_2/PTFE复合膜的亲水性和拉伸强度相对较好,甲基橙的去除率达97%,降解效果好。结论通过实验可以优化出磁控溅射的工艺参数,制备出物理性能优异,并具有较高的光催化活性的负载型纳米催化剂。     

连续流动分析法测定水中硫化物的显色剂配制方法研究

针对连续流动分析法测定水中硫化物方法中显色剂N,N-二甲基-1,4苯二胺二盐酸盐保质期短的问题,研究了不同体积比盐酸或硫酸介质对延长显色剂保质期的影响,确定了延长保质期的试剂配制方法,并对该方法的适用性进行了检验.结果显示,体积比10％硫酸介质的显色剂优于盐酸介质显色剂,可以存放一周.使用此显色剂进行硫化物分析检出限为0.003 mg/L,线性范围0.000 mg/L ～2.00 mg/L,平行测定相对偏差0.0％ ～11.8％,加标回收率82.0％～102％,可以满足环境样品分析需求.     

操作电压对双极膜电渗析回收丙烯酸丁酯废水中有机酸的影响

采用具有三隔室重复单元的电渗析中试装置从丙烯酸丁酯废水中回收有机酸,考察了操作电压对转化过程的影响。结果表明,操作电压对装置的处理能力、能耗和回收有机酸浓度均具有重要影响。随着操作电压从50V增加到100 V,平均电流密度从16.91 mA/cm2线性增加到55.22 mA/cm2,电渗析时间显著缩短;生产单位有机酸的能耗从0.10 kW·h/mol线性增加到0.20 kW·h/mol。操作电压从50 V提高到100 V时,伴随有机酸根迁移的水量增加,而伴随钠离子迁移的水量减少,使50 V下获得的有机酸浓度较高,而NaOH浓度较低。     

高级催化氧化法降解甲基橙模拟废水研究

用活性炭加入活性组份复合成催化剂,H2O2作为氧化剂的高级催化氧化法降解甲基橙模拟染料废水,结果表明高级催化氧化法可以有效降解甲基橙,在pH=7,ρ(H2O2)/ρ(COD)=0.38,反应时间为10 min时,脱色率达98%。反应45 min时,COD去除率可达88%以上。该催化剂是以一定粒度的活性炭为载体,加入FeSO4,MnO2,Al2O3和SiO2多种活性组份复合而成,不易失活,可重复利用。     

稀脉萍对水中甲基橙的毒害响应及去除研究

用甲基橙作为胁迫因子,研究了甲基橙对稀脉萍叶片过氧化物酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量的影响,并采用稀脉萍去除甲基橙。结果表明：随着甲基橙浓度的增加,过氧化物酶活性呈先上升后下降的趋势,当甲基橙浓度为140mg／L时,过氧化物酶活性达到最高值。当甲基橙浓度＞100mg／L,可溶性蛋白含量急速下降。叶绿素含量和叶绿素a／b比值均随甲基橙浓度的升高而降低。当甲基橙浓度为20 mg／L时,稀脉萍对甲基橙的去除需经10 d的延滞期,24 d后去除率达89.6％。     

白玉凤尾蕨与印度芥菜对不同形态锑的富集与转化特征

以白玉凤尾蕨和印度芥菜为实验材料,采用温室水培方法研究两种植物在人工添加不同形态(三价无机锑、五价无机锑和三甲基锑)与不同水平锑(白玉凤尾蕨为30和50 mg·L-1,印度芥菜为5和20 mg·L-1)处理条件下的生长状况.以不加锑处理作为对照,同时分析锑在两种植物不同部位的富集与形态转化.结果表明,白玉凤尾蕨与印度芥菜对3种形态的锑均可出现显著的吸收富集,白玉凤尾蕨地上部和根部锑含量最高分别达到816 mg·kg-1和6065 mg·kg-1,印度芥菜地上部和根部锑含量最高分别达到322 mg·kg-1和2663 mg·kg-1;两种植物对不同形态锑的富集能力均为三价锑(Sb(Ⅲ))五价锑(Sb(Ⅴ))甲基锑(TMSb),且主要富集于根部.Sb(Ⅴ)处理下,白玉凤尾蕨与印度芥菜地上部80%以上转化为Sb(Ⅲ),反映两种植物均具有很强的将Sb(Ⅴ)转化为Sb(Ⅲ)的能力;Sb(Ⅲ)处理下,白玉凤尾蕨与印度芥菜对Sb(Ⅲ)的转化较少,地上部与根部只有不到5%的Sb(Ⅲ)转化为Sb(Ⅴ);白玉凤尾蕨可直接吸收TMSb,并有31%~46%被转化为无机的Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ),而印度芥菜则100%将TMSb转化为无机的Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ).植物对有机锑直接吸收转运并将其转化为三价锑的能力可能是植物对锑富集的重要机制.     

Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2电极的制备及降解不同污染物性能研究

采用溶胶凝胶法和电沉积法分别制备了Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2电极的中间层和表面活性层,并通过XRD和SEM对电极的中间层和表面活性层进行了相关表征.结果表明,制得的电极表面为β型PbO2,表面形貌均匀致密.同时,采用线性伏安扫描和交流阻抗测试对电极的电化学性能进行了测试.结果表明,电解液中污染物的存在可提高电极的析氧电位,中间层的制备可以有效提高电极的催化性能.另外,通过测定电极对苯酚、靛蓝胭脂红、甲基橙3种不同类型污染物的去除率、COD去除率,研究了该电极对不同类型有机物的降解规律.结果表明,在相同条件下该电极对靛蓝胭脂红的去除速率较高且所需电压最低,降解1 h时靛蓝胭脂红去除率即达100%,甲基橙降解3 h时其COD去除率高达55%.