臭氧氧化水中壬基酚的反应机理研究

采用臭氧氧化浓度为20 mg/L的壬基酚溶液,研究了臭氧氧化去除壬基酚的效果及氧化过程中中间产物的变化情况,探讨了臭氧氧化壬基酚的反应机理.结果表明,臭氧氧化涉及2种氧化方式,臭氧分子的单独反应和臭氧/羟基自由基的联合氧化.2种氧化方式在18 min内均能完全去除壬基酚,联合氧化方式在4 min内即能达到96％的去除率,而单独臭氧分子氧化需要12 min.氧化过程中检测到甲醛的产生,单独臭氧氧化下甲醛产生量在8 min左右达到稳定,而混合氧化方式下甲醛量逐步增加.     

光照下高岭土悬浮液中产生羟基自由基的测定

对高岭土悬浮水溶液在光照过程中产生的羟基自由基(·OH)进行了测定.在pH2.0,苯浓度为7.0mmol·l-1的条件下,经过250W金属卤素灯(λ≥365nm)光照5h,高岭土浓度为20.0g·l-1的悬浮液中,·OH的产生量为21.6μmol·l-1.在pH 2.0-10.0范围内,·OH产生量随pH值的降低而增加.高岭土浓度在0-20.0g·l-1的范围内,·OH产生量随高岭土浓度的升高而增加,高岭土浓度增加到25.0g·l-1时,·OH产生量反而减少.高岭土中的铁是·OH产生的重要因素.     

羟基自由基与DNA中腺嘌呤碱基间反应的AM1研究

UV诱发的羟基自由基,引起了DNA互补碱对间的交联。本文论证了UV引起的互补碱对交联是UV诱发基因突变的主要根源。UV与化学致癌剂不同,可以引起双氢键AT对转化成叁氢键GC或CG对的点突变,这与腺嘌呤A在UV作用下转化成2－羟基腺嘌呤有关。本文采用高级半经验AM1方法,对UV诱发产生的羟基自由基在腺嘌呤8－位及2－位的羟基化反应,进行了计算探讨。证明在两个位置上的反应均经两步完成,反应的活化能较小并且焓变为负值、反应无论在动力学或热力学上均有利于发生。8－羟基腺嘌呤或8－羟基鸟嘌呤的存在,虽然是羟基自由基作用于DNA的标志性产物,但因其不影响小沟槽的氢键键合,很易被修复而不影响基因变异。但DNA双股中的2－羟基腺嘌呤碱或其互变异构体,则引起AT→GC或AT→CG的双氢键键合向叁氢键键合的突变。     

Hydroxyl radical concentration profile in photo-Fenton oxidation process: generation and consumption of hydroxyl radicals during the discoloration of azo-dye Orange II

Dynamic behaviors of hydroxyl (OH) radical generation and consumption in photo-Fenton oxidation process were investigated by measuring OH radical concentration during the discoloration of azo-dye Orange II. The effects of operating parameters for photo-Fenton discoloration, i.e. dosages of H₂O₂ and Fe, initial dye concentration, solution pH and UV irradiation, on the generation and consumption of OH radicals playing the main role in advanced oxidation processes were extensively studied. The scavenger probe or trapping technique in which coumarin is scavenger of OH radical was applied to estimate OH radical concentration in the photoreactor during the photo-Fenton discoloration process. The OH radical generation was enhanced with increasing the dosages of Fenton regents, H₂O₂ and Fe. At the initial stage of photo-Fenton discoloration of Orange II, the OH radical concentration rapidly increased (Phase-I) and the OH radical concentration decreased after reaching of OH radical concentration at maximum value (Phase-II). The decrease in OH radical concentration started when the complete discoloration of Orange II was nearly achieved and the H₂O₂ concentration became rather low. The dynamic behavior of OH radical concentration during the discoloration of Orange II was found to be strongly linked with the change in H₂O₂ concentration. The generation of OH radical was maximum at solution pH of 3.0 and decreased with an increase of solution pH. The OH radical generation rate in the Fenton Process was rather slower than that in the photo-Fenton process.     

O3/H2O2处理嘧啶废水的研究

采用O3/H2O2法对嘧啶废水进行处理,考察了不同反应条件对嘧啶和COD去除率的影响,并对O3/H2O2降解嘧啶的反应机制和动力学进行了初步探讨。实验结果表明,在pH值为11,反应时间为70 min,O3流量为4 g/h,H2O2投加量为50 mmol/L的条件下,废水的嘧啶和COD的去除率分别达到86.46%和74.97%。嘧啶的去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低,说明O3/H2O2降解嘧啶主要为体系中.OH的贡献。同时动力学研究表明,O3/H2O2对嘧啶的降解符合一级反应动力学模型。     

吸附-电催化氧化降解气态氯苯

采用高接触面积微孔曝气的方式,以吸附性多孔导电材料活性炭纤维（ACF）为电极,吸附电催化氧化两步联动降解气态氯苯,实现了在电解质水溶液中对高浓度非水溶性气态挥发性有机废气的有效处理。正交实验和单因素分析实验结合,确立最佳实验条件并着重考虑pH值、鼓气速率、电解电压、电解质浓度等因素对去除率的影响。在最佳实验条件下,气相中氯苯去除率达到74.3%（20℃）和72.9%（10℃）     

颗粒羟基氧化锆的除氟性能

以羟基氧化锆粉末为原料,制备颗粒羟基氧化锆,评价了颗粒羟基氧化锆对溶液中F-的吸附性能。结果表明:颗粒羟基氧化锆除氟过程符合Freundlich吸附等温线模型和拟二级动力学模型,F-的吸附过程包括液膜扩散和颗粒内的孔扩散;pH在3～4时,颗粒羟基氧化锆的氟吸附量达到最大值27.72 mg/g,其他范围内pH的升高或降低都会导致氟吸附量的降低;Cl-对颗粒羟基氧化锆除氟过程无明显影响,而SO24-和PO34-对颗粒羟基氧化锆除氟过程影响较大,且浓度越高影响越大;扫描电镜和X射线能谱测试结果显示颗粒内随着颗粒深度的增加,F-含量逐渐降低,F-在颗粒内部的传质过程受到阻碍,SO24-和PO34-对颗粒羟基氧化锆除氟的干扰作用主要发生在颗粒表面。     

两性高分子污泥脱水剂P(AM-DAC-AMPS)的表征与应用

采用三元自由基水溶液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,经过复合引发制备了两性高分子脱水剂P(AM-DAC-AMPS),简称为PADA).采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)对结构进行了表征,结果证明聚合物为三元共聚物,并具有良好的直链结构.经过PA-DA、CPAM调理后的污泥最佳比阻(r)分别为1.58×109s2/g和1.8×109s2/g,离心后含水率分别为77.4％和78.1％;污泥沉降速度分别为0.3 mL/min和0.25 mL/min;污泥滤液中,多糖去除率分别为70.3％和40.7％,蛋白质去除率分别为31.5％和17.5％;表明PADA比CPAM具有更好的脱水性能.并且通过SEM观察,发现PADA的调理增强了污泥絮体的密实性.     

铈离子光催化降解茜素绿的性能和机理简

主要研究了简单铈离子（Ce³⁺）在紫外光（UV）的作用下对蒽醌染料茜素绿（AG）的光催化降解效果和反应机理。结果表明,UV/Ce³⁺体系能够有效降解AG,初始反应速率随AG浓度的倒数值和Ce³⁺浓度的增加而线性增加,随初始溶液pH的增加先降低后增加,在酸性条件下有很高的TOC去除率。荧光探针实验表明,反应过程中可以产生·OH自由基。UV/Ce³⁺体系对其他类型染料和对硝基苯酚都有较好的降解效果。