Removing lignin model pollutants with BiFeO3–g-C3N4 compound as an efficient visible-light-heterogeneous Fenton-like catalyst

BiFeO_3–g-C_3N_4 nanoscaled composite was prepared with a hydrothermal method and evaluated as a highly efficient photo-Fenton like catalyst under visible light irradiation. The BiFeO_3–g-C_3N_4 composite exhibited much stronger adsorption ability to lignin model pollutant(guaiacol) than that of BiFeO_3, which may be due to the higher specific surface area(BiFeO_3–g-C_3N_4: 35.59 m~2/g BiFeO_3: 7.42 m~2/g) and the adsorption form of π–π stack between g-C_3N_4 and guaiacol. The composite exhibited excellent visible light-Fenton like catalysis activity, being influenced by the solution pH value and the proportions of BiFeO_3 and g-C_3N_4 nanosheets. Under optimal conditions with visible light irradiation, the BiFeO_3–g-C_3N_4 composite yielded fast degradation of guaiacol with an apparent rate constant of 0.0452 min~(-1), which were 5.21 and 6.80 folds of that achieved by using BiFeO_3 and the mixture of BiFeO_3 and g-C_3N_4 nanosheets, respectively. The significantly enhanced visible light-Fenton like catalytic properties of the BiFeO_3–g-C_3N_4 composite in comparison with that of BiFeO_3 was attributed to a large surface area, much increased adsorption capacity and the semiconductor coupling effect between BiFeO_3 and g-C_3N_4 in the composite.     

填料吸附-等离子体氧化协同处理苯酚废水

采用低温等离子体协同填料吸附净化苯酚废水。实验结果表明:COD去除率随放电时间延长而增大,随电压的增大COD去除率先增加后略有下降;随原水初始p H值和曝气量的增加COD去除率呈现先增加后减小的趋势。多孔陶瓷、陶粒、4A分子筛、陶瓷拉西环4种填料对苯酚废水COD去除率均有促进效果,但4A分子筛吸附净化效果最佳。实验表明在低温等离子体协同4A分子筛条件下,苯酚废水净化效果明显高于单独采用填料或低温等离子体处理。正交实验结果表明影响COD去除率因素的顺序为放电时间>放电电压>废水p H值>4A分子筛装填量。在放电时间为130 min,电压为35 k V,废水初始p H值为5.5,4A分子筛投加量为200 g的最佳条件下,COD去除率达到最大,为90.28%。     

氨基乙醇席夫碱Cu2+配合物的合成及其催化染料降解

合成了3个氨基乙醇席夫碱Cu2+配合物并进行了表征.利用分光光度法考查了配合物催化降解酸性蓝9的性能和动力学曲线;利用Graph Pad Prism 5软件进行了米氏常数的测定;利用HPLC法测定了降解产物.发现配合物均为单核五配位配合物.发现配合物能催化废水中酸性蓝9降解,催化活性Cu Cl Lb·H2O最好,Cu Cl La·H2O其次,Cu Cl Lc·H2O最差,说明给电子基团有利于催化活性,位阻基团不利于催化活性.发现Cu Cl La·H2O、Cu Cl Lb·H2O催化酸性蓝9的V-S曲线与米氏方程吻合,米氏常数分别为1.35×10-2mmol·L-1和1.54×10-2mmol·L-1,说明催化过程具有酶促特性,Cu Cl La·H2O与底物的结合能力比Cu Cl Lb·H2O与底物结合能力弱.发现降解产物有顺式丁烯二酸.推测了配合物的催化机理和酸性蓝9的降解机制.得到了两个性能优良的酸性蓝9降解的仿酶催化剂,催化活性可以通过基团进行调控,为开发新的染料废水的有效治理技术提供了理论和实践支持.     

NH3-H2O2气雾对氰化氢气体的消毒

采用NH_3-H_2O_2气雾对1 m3密闭试验舱内氰化氢气体进行消毒,采用单因素试验研究H_2O_2和NH_3质量浓度对消毒率和消毒反应速率的影响规律。结果表明,NH_3-H_2O_2气雾对HCN的消毒符合一级反应动力学特征,NH_3质量浓度对消毒反应速率有一定影响,但当NH_3质量浓度增加至20 mg/m3以上时,对反应速率几乎没有影响; H_2O_2质量浓度对消毒反应速率有显著影响,反应速率随H_2O_2质量浓度的提高明显增大。NH_3-H_2O_2气雾消毒剂的最佳配方为H_2O_2的质量浓度为120 mg/m3、NH_3的质量浓度为20 mg/m3,在此条件下对HCN进行消毒,在28 min时HCN的残余质量浓度为0. 92 mg/m3,可以达到GBZ 2. 1—2007《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》中有关HCN最高容许质量浓度MAC值(1 mg/m3)的规定。分析消毒机理为H_2O_2首先将HCN氧化为氰酸(HCNO),氰酸不稳定,在NH_3和水的作用下可以水解成碳酸铵,也可以进一步被氧化形成CO2和N2。     

模拟酸雨对水稻叶片抗氧化系统影响的时间效应

采取有效措施减轻酸雨对植物的伤害必须建立在明晰植物对酸雨适应机制的基础上。为探究植物的抗氧化系统及质膜上重要功能蛋白对酸雨胁迫的适应机制,采用模拟试验方法,以pH=7.0为对照(CK),分析pH=4.0和2.5酸雨对水稻叶片内丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、超氧化物自由基(O-2·)含量及抗氧化系统(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸(ASA))和质膜H+-ATPsae活性影响的时间效应。结果表明,与对照(CK)相比,pH=4.0、2.5酸雨在胁迫1~5 d时引起水稻叶片MDA、H_2O_2、O-2·含量,SOD、CAT活性,ASA质量比和质膜H+-ATPsae活性上升,仅pH=4.0组SOD活性在第5 d出现峰值,其他指标出现"时滞";在胁迫解除后,pH=4.0组各指标在第6~10 d逐渐恢复至CK水平,而pH=2.5组各指标(除质膜H+-ATPase活性低于CK外)仍显著高于CK。这表明在pH=4.0酸雨胁迫下水稻幼苗叶片中SOD和CAT活性与ASA质量比上升有效降低了H_2O_2和O-2·积累、MDA含量、质膜过氧化程度,因而,质膜H+-ATPsae活性恢复至CK并保持稳定;pH=2.5酸雨引起H_2O_2、O-2·过量积累,不仅超出抗氧化酶的清除能力且致使酶钝化,导致MDA含量持续增加,氧化伤害加剧,造成质膜上功能蛋白H+-ATPase活性受抑,其调节胞内pH值功能受阻。水稻抗氧化系统对酸雨胁迫的响应呈明显时间效应,且响应的敏感性从强到弱依次为SOD、CAT、ASA。水稻抗氧化系统恢复程度与恢复进程的快慢受胁迫强度制约。     

卷烟厂技改项目的异味气体治理工程

某卷烟厂根据"十一五规划"进行异地扩建,重新建设一套异味气体污染治理工程。针对车间排风量大和异味气体释放点源多特点,采取治理工艺各有不同,既达到相应处理效果又节省投资;采用注入式低温等离子体工艺强化对异味气体处理,解决了设备受污染和大风量异味气体难处理等问题,成为整套治理工艺的特色。     

常见金属及金属氧化物催化超声降解间苯二酚

探索了以常见金属铜、锌、铝单质及其氧化物为催化剂,提高超声降解间苯二酚速率的可行性。在超声/零价金属以及超声/金属氧化物同时存在的条件下,以间苯二酚为目标污染物,对间苯二酚的去除效果、溶液pH的变化及金属离子的溶出等进行考察,并对超声波与金属以及金属氧化物协同催化降解有机物的作用机理进行了初步的探讨。实验结果表明,铜、锌、氧化铜均可以有效地催化间苯二酚的超声降解,其过程均符合假一级动力学反应。各类金属和金属氧化物的催化能力排序为铜、锌混合物>氧化铜、锌混合物>锌>铜≈氧化铜。当间苯二酚初始浓度为0.05 mmol/L,初始pH=5,超声频率25 kHz,功率为200 W,铜、锌比例为1:1,投量为1 g/L时,US/Cu-Zn去除间苯二酚的速率常数为1.53×10-2min-1,是单独超声作用时的9倍。     

固体催化改良Fenton法处理苯酚废水的研究

针对目前常规Fenton法存在的H2O2耗量大的问题,提出了以活性炭作为催化剂载体的改良Fenton法。采用常规Fenton法以及改良Fenton法对苯酚废水的处理效果进行了对比实验研究,从H2O2投加量、接触反应时间和pH值影响因子出发分析比较了常规及改良Fenton法的COD及苯酚去除率。通过比较,改良Fenton法达到了优于常规Fenton法的处理效果,H2O2投加量20 mL/L,接触反应时间100 min,pH值为3是最佳的反应条件。降低了处理成本,提高了回收利用。