组合工艺在制药废水处理中的应用研究

制药废水成分复杂、毒性大、含难生物降解物质,是较难处理的工业废水,本文针对制药废水的特点,选用铁屑过滤-催化电解-生化-复合催化氧化的组合工艺对此废水进行针对性处理.实验数据表明：采用铁屑过滤-催化电解-生化-复合催化氧化的组合工艺处理农药废水,可以使废水COD从17 954 mg/L降至86mg/L,去除率达到99％以上,出水COD降至100 mg/L以下,达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级排放标准要求.     

Fe-MCM-41催化臭氧氧化间甲酚废水

首次应用Fe-MCM-41催化臭氧氧化间甲酚废水.研究了铁的掺杂质量分数、催化剂质量浓度和底物质量浓度对间甲酚转化率和TOC去除率的影响,并采用XRD、H2-TPR、穆斯堡尔谱、BET对催化剂的结构性质进行表征.结果表明,铁的掺杂质量分数对Fe-MCM-41在催化臭氧氧化间甲酚中的活性具有较大影响,最佳掺杂质量分数为4.4%.随着铁掺杂质量分数的提高,介孔分子筛的结晶度减弱,介孔结构晶面间距减小,比表面积、孔容、平均孔径整体上呈下降趋势,Fe在介孔分子筛表面仅以γ-Fe2O3形式存在,且催化剂具有良好的铁磁性和稳定性.臭氧在反应中既有直接氧化作用也有间接氧化作用,且二者比近似为1∶1.在模型废水原始p H值条件下,使用Fe掺杂质量分数为4.4%的催化剂,当间甲酚初始质量浓度为500mg·L-1,催化剂质量浓度为0.1 g·L-1时,30 min内间甲酚转化率为100%,TOC去除率为26.8%.     

硝酸铁-过硫酸盐改性 GAC催化 H2 O2氧化橙黄Ⅳ

通过浸渍法在活性炭上负载硝酸铁、过硫酸盐对活性炭进行改性,以此为催化剂催化过氧化氢氧化去除有机废水橙黄Ⅳ.研究了体系pH值、催化剂投加量、反应温度、橙黄Ⅳ以及H2O2初始浓度等因素对橙黄Ⅳ去除率的影响,并对该催化剂重复使用性能进行测试.结果表明,硫的掺杂可以显著地提高硝酸铁改性活性炭的催化活性.目标物的初始浓度越低,反应速率越快,该反应遵循二级反应动力学,反应的活化能Ea为68.19 kJ.mol-1.在pH值2.4～9.1的范围内,催化剂均能有效地对橙黄Ⅳ进行催化降解.随着催化剂投量的增加,橙黄Ⅳ的去除效率明显提高,催化剂重复使用6次仍具有较好的催化活性,去除率仍可达到70%以上.自由基实验表明该氧化体系主要遵循自由基作用机制.     

Selective oxidation of benzyl alcohols to benzoic acid catalyzed by eco-friendly cobalt thioporphyrazine catalyst supported on silica-coated magnetic nanospheres

A novel magnetically recoverable thioporphyrazine catalyst (CoPz(S-Bu)8/SiO2@Fe3O4) was prepared by immobilization of the cobalt octkis(butylthio) porphyrazine complex (CoPz(S-Bu)8) on silica-coated magnetic nanospheres (SiO2@Fe3O4). The composite CoPz(S-Bu)8/SiO2@Fe3O4 appeared to be an active catalyst in the oxidation of benzyl alcohol in aqueous solution using hydrogen peroxide (H2O2) as oxidant under Xe-lamp irradiation, with 36.4% conversion of benzyl alcohol, about 99% selectivity for benzoic acid and turnover number (TON) of 61.7 at ambient temperature. The biomimetic catalyst CoPz(S-Bu)8 was supported on the magnetic carrier SiO2@Fe3O4 so as to suspend it in aqueous solution to react with substrates, utilizing its lipophilicity. Meanwhile the CoPz(S-Bu)8 can use its unique advantages to control the selectivity of photocatalytic oxidation without the substrate being subjected to deep oxidation. The influence of various reaction parameters on the conversion rate of benzyl alcohol and selectivity of benzoic acid was investigated in detail. Moreover, photocatalytic oxidation of substituted benzyl alcohols was obtained with high conversion and excellent selectivity, specifically conversion close to 70%, selectivity close to 100% and TON of 113.6 for para-position electron-donating groups. The selectivity and eco-friendliness of the biomimetic photocatalyst give it great potential for practical applications.     

Pt颗粒尺寸对Pt/CeO2催化氧化甲苯性能影响

使用乙二醇还原法制备了一系列不同尺寸的Pt-x纳米颗粒(x=1.41、1.57、1.79、1.95、2.12、2.32 nm),将其负载于棒状(rod)CeO_2载体上.考察了不同尺寸的Pt颗粒催化剂Pt-x/CeO_2-rod在甲苯催化氧化反应中的催化性能.结果显示,随着Pt颗粒尺寸的增加,催化剂活性先升高后降低.其中,Pt颗粒尺寸为1.79 nm时催化剂催化活性最好,T90=133℃.一般认为,Pt颗粒尺寸增加其分散度减小,导致催化活性降低.然而本实验结果表明,随Pt尺寸增加催化活性先升高后降低,并且基于催化剂表面Pt原子计算的TOFs(turnover frequencies)随Pt尺寸增加逐渐变大.紫外拉曼光谱(UV Raman)、XRD、XPS显示,随着Pt颗粒尺寸增加,催化剂Pt-x/Ce-rod表面氧空位的浓度逐渐增加.氧空位有效提高了催化剂晶格氧的流动,促进了氧气的吸附活化及传递过程.Pt/Ce催化剂催化氧化甲苯反应活性是Pt分散度以及CeO_2表面氧空位浓度双重作用的结果.     

镉对河南华溪蟹副性腺组织的氧化性损伤作用

为了探明慢性镉胁迫对河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)副性腺的生殖毒性作用,实验设置了2个镉浓度组(0.725和1.45 mg·L-1)、1个对照组、3个处理时间(7、14和28 d),研究了镉在副性腺组织的积累,以及镉对副性腺组织细胞结构、抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性及脂质过氧化水平(MDA含量)、蛋白质羰基化(PCO含量)和DNA-蛋白质交联(DPC)的影响.结果显示,镉处理后在河南华溪蟹副性腺组织中的积累显著或极显著高于对照组,且随着时间的延长和镉浓度的增加,副性腺组织镉的积累逐渐增高;副性腺组织细胞结构发生了不同程度的改变,主要表现为上皮细胞与基膜分离甚至破裂导致细胞核丢失.镉浓度0.725和1.45 mg·L-1条件下处理28 d,基膜结构发生明显改变,上皮细胞和基膜之间出现较大空腔,上皮细胞细胞核变形.SOD和GPx活性先升后降,而CAT的活性则随着镉浓度的增加逐渐升高;PCO含量和DPC均随着时间的延长和浓度的增加而显著升高;MDA含量也呈明显的升高趋势,但在28 d有所下降.表明慢性镉胁迫对河南华溪蟹副性腺产生了明显的氧化损伤,可能会影响副性腺正常的生理功能.     

生物质内在碱金属催化特性的TG-FTIR实验研究

用热重分析仪和傅里叶红外光谱联用(TG-FTIR)技术对稻秆、谷壳及其经过不同预处理的水洗样、硝酸洗样进行实验研究,分析了生物质内在碱金属对其热解过程的影响.对比原样、水洗样和硝酸洗样的热解TG曲线与产气组分发现:内在碱金属的存在对生物质热解具有较大的催化作用,促进了样品半纤维组分的热分解,明显降低了最大反应速率,使样品分解能够在较低温度段完成,提高了热解过程中焦的生成率,强化了去甲烷化反应,促使热解向羟基乙醛、酸类等低小分子液体产物的方向转化,增大了CO_2和CO的生成量.     

多相催化臭氧氧化技术机理研究进展

多相催化臭氧氧化技术能够有效去除水中的微量有机物。尽管有越来越多的研究致力于多相催化臭氧氧化技术领域,以及各种新的催化剂的引入,但对于多相催化臭氧氧化技术机理尚不清楚。因此,本文针对多相催化臭氧氧化技术中常用的负载型金属、负载型金属氧化物以及活性炭三类催化剂的反应机理进行了探讨。此外还对机理研究中存在的问题进行了探讨。     

高含硫化氢原油除硫技术研究与应用

针对新疆油田分公司采油一厂车89井区高含硫的问题,分别对硫化氢成因、转化机理及除硫方式进行研究,开展了化学除硫工艺技术、负压闪蒸除硫工艺技术以及催化曝气除硫工艺技术现场试验。试验结果表明:采用负压闪蒸除硫工艺、催化曝气除硫工艺及化学除硫工艺(HCS-4除硫剂加药浓度约1×104 mg/L、作用80s)处理后,可将车89井区原油中硫化氢浓度降至安全阈限值15mg/m3以下。