零价铁-克雷伯氏菌联合体系对亚甲基蓝溶液的脱色性能

以零价铁(ZVI)和一株高效脱色菌克雷伯氏菌yl-1作为联合体系,研究其对亚甲基蓝溶液的脱色性能,并采用单因素实验及中心组合设计-响应面分析法(CCD-RSM法)对该过程的脱色条件进行优化。实验结果表明:相比于单独ZVI体系和单独yl-1脱色菌体系,ZVI-脱色菌联合体系的脱色率分别提高了40%和10%;在初始pH为8、初始亚甲基蓝质量浓度为250 mg/L、ZVI投加量为4.0 g/L、反应温度为33℃的最优条件下,ZVI-脱色菌联合体系对亚甲基蓝脱色反应液的脱色率为91.33%。     

交联壳聚糖/Cu_2O复合颗粒可见光催化脱色活性艳红

利用壳聚糖对金属离子的吸附和螯合作用,通过简单的液相沉淀-还原过程一步原位合成了交联壳聚糖/Cu2O复合粒子。X射线衍射(XRD)和红外(FT-IR)测试结果表明,壳聚糖与Cu2O纳米微粒能有效复合。以活性艳红X-3B溶液为模拟印染废水,采用Langmuir-Hinshelwood假一级方程模拟交联壳聚糖/Cu2O复合粒子光催化脱色反应的动力学行为,从动力学角度系统研究染料初始浓度、反应体系pH、催化剂用量和反应体系气氛等因素对复合粒子可见光催化脱色反应速率的影响。结果表明,当染料溶液浓度较低时,光催化过程可视为假一级反应。降低活性艳红X-3B初始浓度和pH,增加催化剂用量和反应体系的含O2量都可显著增加光解脱色反应速率常数。相同条件下,与纯Cu2O相比,交联壳聚糖/Cu2O复合粒子对X-3B呈现出更好的吸附性和更高的可见光催化活性。     

离子液体负载型分子筛的制备及对染料的吸附

为了有效地处理活性黑染料废水,对离子液体负载型分子筛去除水中的活性黑染料进行了研究。首先制备了离子液体负载型吸附材料,分别考察了分散剂种类、离子液体加入量、浸渍时间3种因素对离子液体负载率的影响,确定负载工艺条件为:二氯甲烷作为分散剂、[OMim]BF4离子液体与分子筛质量比1∶2,浸渍时间12 h。其次研究了负载型吸附材料对染料废水的处理效果,考察了吸附材料添加量、溶液pH值、吸附时间对模拟废水活性黑染料去除率的影响,确定吸附工艺条件为:[OMim]BF4离子液体为最佳离子液体、吸附材料添加量0.40 g、pH=6、吸附时间12 h。在此最佳工艺条件下,染料去除率达98.23%。     

氧化铜晶体的制备及其光催化性能的表征

以硫酸铜为铜源,氢氧化钠为沉淀剂,乙醇-水溶液为分散体系,通过一步沉淀制备得到氧化铜晶体。并以紫外光照时间、pH值、亚甲基蓝浓度为基础,研究了氧化铜光催化剂对亚甲基蓝的催化活性。结果表明,紫外光照120min,pH值为9时亚甲基蓝降解率最高。     

三维粒子电极处理染料废水的效能及机制

以自制的负载Sb掺杂Sn O2的陶瓷颗粒为粒子电极,构建三维电极体系,对其处理活性艳红X-3B废水的效能进行研究,并借助于循环伏安曲线、羟基自由基的荧光光谱检测技术对三维粒子电极体系的电催化氧化机制进行研究。结果表明,优化槽电压为13 V,处理时间为60 min时,三维电极体系对活性艳红X-3B废水的COD去除率和相应能耗分别为85.6%与16.8 k W·h/(kg COD),与二维电极体系相比COD去除率提高了32.9%,能耗降低了33.3%。UV-Vis吸收光谱分析表明电催化氧化技术可以破坏活性艳红X-3B分子中的偶氮键、苯环和萘环,将大分子降解为小分子。电催化氧化机制研究表明,在本实验条件下三维电极主要通过间接氧化而不是直接氧化提高电催化氧化效能,即在三维粒子电极体系中羟基自由基的产生量多于二维电极体系,从而实现高效低耗处理活性艳红X-3B废水。     

Quantized control settings based tuning of a heaving wave energy converter in irregular seas

The increasing awareness of environmental issues attracts more attention on environmentally friendly energy sources. This leads to increasing research on effective use of renewable energy sources. Among them, wave energy offers a high potential. The wave energy converter systems used for transforming the wave energy into electrical energy have been a main research topic for decades. However, only a few of these systems has been successfully implemented. There seems to be some technical problems one of which is on their control applications. It has been reported that by means of appropriate control implementation, the performance of the wave energy converter system could be improved considerably. In literature, many different control techniques are reported. They appear to be weak due to implementation related restrictions. The present study proposes a novel control technique that is far more practical based on quantization of control settings. Various quantization levels and their effect on system power capture performance are studied. The technique assumes use of realistic off-the-shelf components with realistic features. The proposed method utilizes time-series-analysis technique with online parameter estimation feature. This new method does not require any knowledge of previous or future states of any of the system or sea state parameters, but only the currently available and measurable ones. The approach of the new control technique sets it apart from most of the previously reported ones. Therefore, the proposed technique is not only very much practical but also very much useful in improvement of the system power performance relative to passive techniques.     

锰锌铁氧体/SiO_2复合磁性材料的制备和表征

以正硅酸乙酯(TEOS)作为包覆材料,对锰锌铁氧体纳米颗粒进行SiO2包覆,制备出锰锌铁氧体/SiO_2复合磁性材料。利用FTIR,XRD,SEM等技术对其进行了表征,并研究了其对模拟亚甲基蓝废水的吸附脱色效果。实验结果表明:当SiO_2质量分数为40%1时,采用先将锰锌铁氧体在柠檬酸溶液中搅拌分散3 h后,加人氨水调节溶液pH,再继续搅拌分散3 h的分段分散方法制备的复合磁性材料对亚甲基蓝废水的处理效果更好,处理亚甲基蓝质量浓度为50 mg/L、COD为160 mg/L的废水,废水脱色率为97.2%,COD去除率为19.3%。表征结果显示:复合磁性材料锰锌铁氧体/SiO_2为球形颗粒,平均粒径为100 nm;SiO_2包覆前后锰锌铁氧体的晶型均为尖晶石型结构,在复合磁性材料中SiO_2以无定型的形态存在。     

光纤传导可见光降解亚甲基蓝

针对浓度大、色度高的印染废水难以处理的情况,选用加入光纤的光催化体系进行研究。采用溶胶凝胶法制备了Ag+/TiO2粉体光催化剂,用固体紫外可见光谱、X射线衍射对其进行表征。选用亚甲基蓝溶液作为目标降解物,评价了Ag+/TiO2在可见光下的光催化活性。分别考察了加入石英芯侧光光纤与塑料侧光光纤反应体系下,催化剂量、光纤数量、光照强度和pH值等因素对亚甲基蓝降解实验的影响。结果表明,选用20 mg/L的亚甲基蓝,采用催化剂量为11.67 g/L,500根侧光光纤,300 W的外部光源,pH值约为11时,光催化降解效果最佳,均能达到90%以上。     

活性染料K-2BP、KN-B和KN-R在椰壳活性炭上的脱色性能

开展椰壳活性炭对活性染料K-2BP、KN-B和KN-R的吸附脱色研究。发现K-2BP、KN-B和KN-R在该型活性炭上的吸附脱色率均随初始pH值的降低、温度的升高、染料初始浓度的降低、活性炭用量的增加以及NaCl盐度的增加而增加。在pH=7和T=25℃下,K-2BP、KN-B和KN-R在活性炭上的等温吸附规律符合Langmuir模型方程,最大饱和吸附量Qmax分别为263.15、256.41和250 mg/g,吸附自由能△G298 K分别为-10.632、-3.783和-2.805 kJ/mol;该条件下K-2BP、KN-B和KN-R的动力学吸附规律均符合准一级动力学吸附方程。等温吸附研究和吸附动力学研究均表明,相同条件下3种活性染料在该型活性炭上的吸附效果由高到低的顺序为:K-2BP>KN-B>KN-R。     

葛根去除水溶液中亚甲基蓝的生物吸附机理和特性

对农副产品葛根吸附水溶液中亚甲基蓝的特性和机理进行了一系列的研究。考察了不同条件对吸附效果的影响;采用2种等温线模型和3种动力学模型对吸附机理和动力学特性进行了模拟分析,并计算了相关的热力学函数。结果发现,溶液pH值等实验条件对吸附效果有较大的影响;Langmuir方程能很好地描述其吸附等温线,吸附是一个符合二级动力学过程的物理吸附;热力学函数计算结果显示,此吸附是一个自发的放热过程。在3种不同温度下,由Langmuir方程计算的最大吸附量为98.23、91.04和87.28 mg/g,表明葛根是一种良好的,具有一定发展潜力的染料吸附剂。