负载型活性炭/TiO2光催化降解苯酚的研究

在温和条件下(75℃和常压),通过在酸性水溶液中水解钛酸四丁酯并回流提高其结晶度,制备了锐钛矿型的TiO2.将此TiO2负载于粉末活性炭上,并用之来降解模拟废水苯酚.实验结果表明,该负载型催化剂的光催化效果要优于纯TiO2以及P25 TiO2加活性炭的混合体系.0.58g负载型催化剂降解0.4L浓度为100mg·L-1的苯酚溶液,经18W紫外灯光照6h后溶液中的苯酚去除率达到98%.同时,载体活性炭上吸附的苯酚量也随着光照时间逐渐减少,6h后残留的量仅为初始值的3.5%.     

含氯离子苯酚废水高级氧化过程AOX生成研究

难降解工业废水中普遍存在的高浓度Cl-影响废水的高级氧化深度处理效果,并产生有害有机氯代副产物。以苯酚为目标污染物,研究了Cl-存在下UV/PDS和UV/H₂O₂ 2种高级氧化技术处理苯酚过程中可吸附有机卤素(adsorbable organic halogens,AOX)的生成规律。结果表明:实验条件下(1000,10000 mg/L Cl-),UV/PDS对苯酚的矿化效果优于UV/H₂O₂,但UV/PDS出水中AOX浓度约为UV/H₂O₂的10倍;UV/H₂O₂体系在强酸性条件(pH=3)下更容易生成AOX,而UV/PDS体系的AOX生成量受溶液初始pH的影响并不显著;通过对4种氯自由基稳态浓度的模拟计算发现:随着Cl-浓度从1000 mg/L升高至10000 mg/L,氯自由基总浓度在UV/H₂O₂和UV/PDS中升高了1~2个数量级,且UV/PDS体系中氯自由基浓度显著高于UV/H₂O₂,这可能是导致不同条件高级氧化出水中AOX浓度显著不同的原因;同样地,处理含酚实际废水时,UV/PDS体系生成更多AOX,且废水中有机物组成及其结构对AOX生成的影响高于废水TOC浓度的影响。     

二硫代氨基甲酸盐的絮凝作用机理及除油性能

用2种端氨基聚醚化合物Jeffamine-T403和Jeffamine-D230作原料分别合成了二硫代氨基甲酸盐型絮凝剂DTC-1和DTC-2,利用红外光谱分析,确认了产物分子的结构.以高岭土悬浊液为处理对象,通过考察DTC分子结构、投药量和Fe2+络离子浓度对絮凝的影响及Zeta电位的变化,讨论了DTC的作用规律和机理.结果表明,与DTC-2相比,DTC-1与Fe2+络合可形成网状超分子结构,故产生的絮体具有较好的网捕作用.金属离子为Fe3+时,絮凝性能较差.DTC-1除油能力强,在 Fe2+的配合下, 20mg/L的投加量可使油浓度从 93.9,404.3, 878.6mg/L分别降至1.1,3.2,6.4mg/L.     

苯醚甲环唑在番茄和土壤中的残留动态研究

采用田间试验方法研究苯醚甲环唑在番茄和土壤中的残留与降解动态,应用超高效液相色谱-串联四级杆液质联用法(UPLC-MS/MS)进行定性和定量分析. 结果表明,苯醚甲环唑在番茄中的平均回收率为90.3%～107.1%,变异系数为0.7%～7.8%;在土壤中的平均回收率为80.1%～104.7%,变异系数为7.2%～9.1%. 动态研究结果表明:苯醚甲环唑在番茄中的降解比在土壤中快,在山东和河南两地番茄中的降解半衰期分别为3.3～3.8和3.3 d;在土壤中的降解半衰期分别为19.9～22.4和13.1～18.8 d. 10%苯醚甲环唑微乳剂在番茄上按照推荐剂量最多施药2次,采收期距最后一次施药3 d,番茄中苯醚甲环唑残留量小于0.158 mg/kg. 低于日本和澳大利亚规定的最高残留限量(MRL,0.5 mg/kg),说明苯醚甲环唑为低残留、易降解农药.      

二氧化铈纳米催化剂的制备及臭氧化应用

分别以Ce(NO3)3.6H2O和(NH4)2Ce(NO3)6作为铈源,通过简便的化学沉淀法,制备了二氧化铈纳米材料,考察了铈源对所得纳米结构、表面特征的影响。并将纳米材料应用于降解废水用臭氧化催化剂。结果表明,铈源的不同,导致纳米材料的表面态不同,从而引起二者的催化性能具有显著差异。其中,以Ce(NO3)3.6H2O为铈源获得的样品显示了较好的催化活性,以臭氧化反应60 min降解苯酚为例,苯酚降解效率提高了70%,开拓了纳米氧化铈作为臭氧化催化剂的新应用,为臭氧化水处理技术提供了新的选择。     

两性修饰膨润土对苯酚的吸附及热力学特征

采用两性修饰剂十八烷基二甲基甜菜碱(BS-18)制备两性修饰膨润土,通过X射线衍射和有机碳质量分数分析表征了修饰土的结构;以批处理法研究了两性修饰膨润土对苯酚的吸附规律,考察了修饰比例、温度、pH和离子强度这4个因素对吸附的影响,并从吸附等温线和吸附热力学角度分析探讨了其吸附机制.结果表明,两性修饰土的底面层间距与修饰比例呈正相关;两性修饰后的土样对苯酚的吸附能力显著增强,20℃和40℃时均表现为150BS(150%BS-18)>100BS(100%BS-18)>50BS(50%BS-18)>25BS(25%BS-18)>CK;吸附量随温度、pH的增加而减小,随离子强度的增大而增大;Henry模型适用于描述苯酚的吸附;苯酚在供试土样上的吸附以分配作用为主,分配系数与有机碳质量分数呈正相关;BS-18修饰土样吸附苯酚是一个自发的物理吸附过程,在0～100%CEC比例时,随修饰比例的增大,吸附呈现焓减、熵增特征,而100%～150%CEC阶段,吸附则表现出相反的特征.     

产碱菌株F-3-4降解2,6-二叔丁基苯酚机理研究

研究有毒化合物的生物降解途径．以鉴定有毒化合物在微生物作用下的降解中间产物．以及是否最终成为无害的产物（CO2和H2O），对人们认识有毒化合物在环境中的迁移规律及生物去除的办法．途径具有重要的启示作用。通过色质联机测试中间产物以及降解过程体系酶的变化，对产碱菌株F-3-4降解2,6-二叔丁基苯酚（2,6-DTBP）的途径和机理进行了研究。GC—MS测试结果表明。中间降解产物为乙酸、丙酮酸和异丁酸等化合物。降解过程体系酶测定结果显示．儿茶酚2，3-双加氧酶变化比较明显。表明在菌种生物降解底物过程中。主要以2，3位开裂为主。即主要以间位开裂途径进行开环反应，从而推测了F-3-4对2,6-DTBP的降解途径和机理。     

醋酸钙不动杆菌PHEA-2对苯酚的降解特性研究

自炼油厂污水中分离的醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus) PHEA-2具有 较强的苯酚降解能力.在温度为30℃和接种量为1%条件下,该菌在24h内完全降解苯酚的浓度 为300mg/L;该菌的最适生长和最适降解苯酚温度为30℃;在pH值5～10范围内能保持对苯酚的 降解能力.醋酸钙不动杆菌PHEA-2的苯酚降解反应符合Monod动力学模式,其反应的米氏常数K m为275mg/L,最大反应速度Vm为41mg苯酚/(10⁸·h).一定量的葡萄糖(5%)促进PHEA-2菌体的 生长,从而提高了整个培养体系降解苯酚的能力.     

对硝基苯酚在高炉水淬渣上的吸附机制及表面分形研究

研究了对硝基苯酚(p-NP)在高炉水淬渣(WBFS)上的吸附情况,用电镜扫描(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)、比表面积测定仪(BET)等对高炉水淬渣的理化性质进行了表征.通过批量平衡实验,从动力学和热力学角度探讨了对硝基苯酚在高炉水淬渣上的吸附作用机制.结果表明,吸附等温线能较好地用Freundlich模型来描述.ΔH和ΔS值分别为3.29 k J·mol~(-1)和4.66 J·(mol·K)~(-1),表明对硝基苯酚在高炉水淬渣上的吸附是属于吸热熵增的过程,无化学键等强作用力.ΔG值随着温度的升高而逐渐降低,说明高炉水淬渣对对硝基苯酚吸附的自发性与温度呈正比.高炉水淬渣对对硝基苯酚的吸附可分为快速的表面覆盖和慢速的内部扩散吸附2个过程,整个吸附过程符合伪二级动力学模型.运用Freundlich吸附分形模型计算了不同温度下高炉水淬渣表面的分形维数D分别为2.78、2.80、2.84以及2.87,表明高炉水淬渣的表面确实存在着分形现象,温度越高,D值越大.     

吸附苯酚的固定化改性蒙脱土的再生

在固定化改性蒙脱土对苯酚吸附的研究基础上,进一步对固定化改性蒙脱土进行了碱性条件和微生物条件下的再生,并检测再生的效果.碱性再生后固定化改性蒙脱土的吸附能力有一定程度下降.微生物再生效果好于碱性再生,在高效脱酚的瓶形酵母菌(Pityrosporum sp.)作用下,吸附在固定化改性蒙脱土上的苯酚降解率为98.6%,从而达到再生的目的.