介孔铁锆复合氧化物的制备及其对Cr(VI)的吸附性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,以铁(Fe)和锆(Zr)为原料,采用不同Fe/Zr摩尔比例,制备出Fe/Zr复合氧化物吸附剂,对吸附剂的比表面积、孔径分布、晶型结构和零点电位(pHzpc)进行了表征.筛选吸附容量最佳的Fe/Zr吸附剂,考察了吸附条件对其去除水中Cr(VI)效果的影响,探讨了吸附动力学和等温线规律.结果表明:最佳吸附剂的Fe/Zr摩尔比为5/1,具有典型的介孔材料结构特征;该吸附剂在pH为2~8范围内均有良好的除Cr(VI)效率;30 min内即可达到吸附平衡,最大吸附容量为60.90 mg/g.介孔Fe/Zr复合氧化物与现有除Cr(VI)吸附剂相比具有更高的吸附能力,是一种具有较好应用潜力的水处理除Cr(VI)吸附剂.     

In vivo genotoxicity assessment of titanium,zirconium and aluminium nanoparticles,and their microparticulated forms,in Drosophila

As in vivo system, we propose Drosophila melanogaster as a useful model for study the genotoxic risks associated with nanoparticle exposure. In this study we have carried out a genotoxic evaluation of titanium dioxide (TiO₂), zirconium oxide (ZrO₂) and aluminium oxide (Al₂O₃) nanoparticles and their microparticulated forms in D. melanogaster by using the wing somatic mutation and recombination assay. This assay is based on the principle that loss of heterozygosis and the corresponding expression of the suitable recessive markers, multiple wing hairs and flare-3, can lead to the formation of mutant clones in treated larvae, which are expressed as mutant spots on the wings of adult flies. Third instar larvae were feed with TiO₂, ZrO₂ and Al₂O₃ nanoparticles, and their microparticulated forms, at concentrations ranging from 0.1 to 10 mM. Although a certain level of aggregation/agglomeration was observed in solution, it must be noted than the constant digging activity of larvae ensures that treated medium pass constantly through the digestive tract ensuring exposure. The results showed that no significant increases in the frequency of all spots (e.g. small single, large single, twin, total mwh and total spots) were observed, indicating that these nanoparticles were not able to induce genotoxic activity in the wing spot assay of D. melanogaster. Negative data were also obtained with the microparticulated forms. This indicates that the nanoparticulated form of the selected nanomaterials does not modify the potential genotoxicity of their microparticulated versions. These in vivo results contribute to increase the genotoxicity database on the TiO₂, ZrO₂ and Al₂O₃ nanoparticles.     

氧化石墨烯改性PVDF/PET复合膜的制备及其抗污染性能

采用PET编织管作为复合膜的结构层,将PVP和氧化石墨烯(GO)分别作为制孔剂和改性剂与PVDF基材混合,通过涂覆-浸没凝胶相转化法制备得到具有亲水性的高强度PVDF/PET编织管复合膜。观察复合膜的断面结构和表面形貌,测定其纯水通量、表面基团以及接触角等性能参数,并将不同浓度GO改性复合膜应用于序批式膜生物反应器(SMBR)中。利用原子力显微镜(AFM)及自制的污染物胶体探针测定了溶解性微生物产物(SMP)与膜面之间的微观作用力,考察改性复合膜的抗污染特性。在40 d的反应器运行实验中,GO改性复合膜的清洗周期较改性前延长了20%～40%,该结果说明改性复合膜能够有效抑制膜面对污染物的吸附,且GO质量分数为0.5%时清洗周期最长。AFM测试结果显示,复合膜中GO质量分数为0.5%时,SMP与膜面之间的黏附力最小,抗污染能力最强。     

脉冲放电协同Ag改性CeOx/γ-Al2O3催化剂对富氧条件下NOx的脱除

随着机动车尾气中氮氧化物排放量的逐年增加,其对环境还有人体的危害也越来越大,为控制氮氧化物的排放,采用多针-板脉冲放电协同负载Ni、Co、Mn、Ce等金属氧物的复合型γ-Al2O3催化剂技术研究其在富氧条件下的脱硝效率,以及NO转化率,并使用Ag对γ-Al2O3催化剂进行相关改性制备出金属氧化物复合型催化剂,进而研究其脱硝率。结果表明：CeOx/γ-Al2O3催化剂的催化效果好于其他金属氧化物催化剂,其中脉冲放电协同CeOx/γ-Al2O3催化剂脱硝率为40.75%;不同负载量的Ce对催化剂活性影响也不同,协同负载量为1%的CeOx/γ-Al2O3催化剂最佳脱硝效率为48.89%,NO转化率达到67.33%;在Ag改性且Ag负载量为1%后,CeOx/γ-Al2O3催化剂其协同脉冲放电脱硝效率达到51.67%,对其BET表征后发现比表面积增加了3 m2?g-1,同时催化剂上NOx的还原活化位点增多。实验结果表明Ag改性CeOx/γ-Al2O3催化剂协同脉冲放电在富氧条件下可以有效提高NOx去除率,为下一步开发更高性能的催化剂提供了研究依据。     

磁性还原氧化石墨烯负载Fe0对罗丹明B的类芬顿降解

合成了磁性还原氧化石墨烯负载零价纳米铁材料（Fe0-MF-RGO）,并在双氧水（H2O2）的作用下构成类芬顿试剂用于对罗丹明B（RhB）的吸附-催化降解。通过正交实验研究了pH值、Fe0-MF-RGO用量、RhB初始浓度、温度和H2O2浓度5个影响因素。在15 ℃、pH值为7.0、Fe0-MF-RGO投加量1.0 g·L-1、RhB初始浓度为50 mg·L-1以及H2O2浓度为0.8 mmol·L-1的条件下,150 min后模拟废水中RhB的去除率达到98.17%,经5次循环使用后去除率为72.97%。     

用于臭氧分解的负载型双金属催化剂

研究了催化剂载体外形和活性成分对催化剂性能的影响和其他污染物的反应对室内空气造成的二次污染。通过XPS分析说明了反应过程中催化剂表面发生的化学变化及反应机理。最终论述了臭氧分解的重要性以及该催化剂的高活性和长寿命。     

Ceo2/ACFP催化剂低温选择性催化还原NO

采用介质阻挡放电低温氧等离子体技术进行表面改性的活性碳纤维（ACFP）为载体,进行CeO2／ACFP催化剂低温选择性催化还原（SCR）NO的研究。实验结果表明,ACF先经过低温氧等离子体技术进行表面改性后再负载CeO2,能明显提高对NO的去除率。在NO体积分数为1×10^-3、NH3体积分数为2×10^-3、O2体积分数为5％、Ar作为平衡气、反应温度为120—240℃的条件下,较理想的CeO2负载量（质量分数）为9％;在180℃用9％CeO2／ACFP为催化剂时,NO去除率为86．01％。     

北黄海溶解氧化亚氮的分布与通量的季节变化

根据2005年3月、 2006年4月和8月、 2007年4月和10月对北黄海进行的大面调查,分析研究了不同季节表层海水中溶解氧化亚氮（N₂O）的水平分布及海-气交换通量.结果表明,北黄海海水中溶解N₂O浓度的季节变化不大（约为12 nmol·L^-1）,但其饱和度呈现明显的季节变化,夏、秋季远高于春季,并且春季3个航次表层海水中溶解的N₂O随水温的升高由不饱和逐渐转变为过饱和,相关性分析显示,温度是影响溶解N₂O饱和度的主要因素.利用Liss和Merlivat公式（LM86）以及Wanninkhof公式（W92）分别估算了北黄海春、夏、秋3个季节N₂O的海-气交换通量,其平均值分别为（0.6±1.7）、（5.8±8.4）、（7.9±8.2） μmol·(m²·d)^-1和（1.1±2.7）、（10.2±13.6）、（13.8±14.3） μmol·(m²·d)^-1,呈现明显的季节性变化,夏、秋两季高于春季.根据北黄海3个季节的平均N₂O海-气交换通量和北黄海的面积,初步估算出北黄海N₂O的年释放量为（5.3×10^-3～9.2×10^-3） Tg·a^-1,表明北黄海海域是大气N₂O的净源.     

Effects of iron (hydr)oxides on the degradation of diethyl phthalate ester in heterogeneous (photo)-Fenton reactions

This work studied the structural effects of hematite(α-Fe2 O3), 2-line ferrihydrite(HFO) and goethite(α-FeOOH) on diethyl phthalate ester(DEP) degradation. The results showed that the degradation of DEP was faster under 365 nm light irradiation than in the dark in the presence of iron(hydr)oxides. The apparent kinetic rates of DEP degradation followed the order HFO goethite ≈ hematite in the dark and HFO hematite goethite under 365 nm light irradiation. Two pathways governed H2 O2 decomposition efficiency on iron(hydr)oxide surfaces:(1) forming UOH on inherent surface hydroxyl groups(Fe-OH) and(2) producing O2 and H2 O on the surface oxygen vacancies. X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) analyses indicated that HFO not only has high Fe-OH content but also has high Vo content, resulting in its low H2 O2 utilization efficiency(η). DEP was degraded through hydrogen abstraction and deesterification, and the major products were(OH)2-DEP, mono-ethyl phthalate(MEP), OH-MEP,and phthalate acid(PA). The study is important in understanding the transformation of phthalate esters in top surface soils and surface waters under ultraviolet light.     

长江溶存氧化亚氮的分布与释放

于2008年1月对长江宜昌到徐六泾段干流以及部分湖泊和支流入江口进行了调查,并于2007年6月到2008年5月对长江徐六泾进行了逐月调查,采样测定了长江溶存N2O的浓度并选择合适的模型估算了其释放通量.结果表明,2008年1月长江表层河水中N2O的平均浓度为(22.0±3.5)nmo·lL-1,均处于过饱和状态,平均饱和度为180%±33%,长江向大气释放N2O通量平均为(13.7±14.6)μmol·m-·2d-1.冬季长江溶存N2O的分布规律为下游溶存N2O浓度高于中游,支流及湖泊高于干流.长江徐六泾段河水中N2O全年平均浓度为(19.4±7.3)nmol·L-1,呈现明显季节变化特征.长江徐六泾段河水中N2O平均释放通量为(43.9±24.9)μmol·m-2·d-1,夏季最高可达80.7μmol·m-·2d-1.初步估算出长江每年向大气释放N2O-N的量为12.0Gg·a-1,约占整个中国N2O排放量的1.1%.而长江输入东、黄海N2O-N的年通量为0.5Gg·a-1,对长江口及其邻近海域N2O分布及氮的生物地球化学循环有重要影响.