Preparation of porous semi-IPN temperature-sensitive hydrogel-supported nZVI and its application in the reduction of nitrophenol

Nanoscale zero-valent iron(n ZVI) particles supported on a porous, semi-interpenetrating(semi-IPN), temperature-sensitive composite hydrogel(PNIPAm-PHEMA). n ZVI@PNIPAmPHEMA, was successfully synthesized and characterized by FT-IR, SEM, EDS, XRD and the weighing method. The loading of nZVI was 0.1548 ± 0.0015 g/g and the particle size was30–100 nm. NZVI was uniformly dispersed on the pore walls inside the PNIPAm-PHEMA.Because of the well-dispersed n ZVI, the highly porous structure, and the synergistic effect of PNIPAm-PHEMA, nZVI@PNIPAm-PHEMA showed excellent reductive activity and wide p H applicability. 95% of 4-NP in 100 m L of 400 mg/L 4-NP solution with initial p H 3.0–9.0 could be completely reduced into 4-AP by about 0.0548 g of fresh supported n ZVI at 18–25 °C under stirring(110 r/min) within 45 min reaction time. A greater than 99% 4-NP degradation ratio was obtained when the initial p H was 5.0–9.0. The reduction of 4-NP by nZVI@PNIPAm-PHEMA was in agreement with the pseudo-first-order kinetics model with Kobsvalues of 0.0885–0.101 min-1.NZVI@PNIPAm-PHEMA was able to be recycled, and about 85% degradation ratio of 4-NP was obtained after its sixth reuse cycle. According to the temperature sensitivity of PNIPAmPHEMA, n ZVI@PNIPAm-PHEMA exhibited very good storage stability, and about 88.9%degradation ratio of 4-NP was obtained after its storage for 30 days. The hybrid reducer was highly efficient for the reduction of 2-NP, 3-NP, 2-chloro-4-nitrophenol and 2-chloro-4-nitrophenol. Our results suggest that PNIPAm-PHEMA could be a good potential carrier, with n ZVI@PNIPAm-PHEMA having potential value in the application of reductive degradation of nitrophenol pollutants.     

活性炭纤维负载柠檬酸铁活化过硫酸氢钾降解罗丹明B的研究

以ACF（活性炭纤维）为载体,制备出一种新的非均相催化剂ACF@Cit-Fe/S〔将Cit-Fe（柠檬酸铁）负载在ACF表面并引入S元素〕,并采用SEM-EDS（电镜-能谱）、XPS（X射线光电子能谱）对其进行表征,研究其活化PMS（过硫酸氢钾）降解染料RhB（罗丹明B）的降解效果.结果表明:①ACF表面成功负载了Cit-Fe和S元素,Cit-Fe和S元素的掺杂增强了ACF催化PMS的性能,能有效降解染料RhB,反应120 min时RhB的脱色率达98%.②ρ（ACF@Cit-Fe/S）、c（PMS）对RhB降解有一定的影响,ρ（ACF@Cit-Fe/S）为0.5 g/L、c（PMS）为6 mmol/L是降解RhB（10 mg/L）的最佳投加量.③温度对RhB降解速率的影响符合阿伦尼乌斯模型,通过计算得出活化能为39.47 kJ/mol,降解过程是一个表面反应控制过程.④以叔丁醇、甲醇、苯酚为分子探针的自由基清除试验显示,SO₄-·（硫酸根自由基）和HO·（羟基自由基）是降解反应过程中主要的自由基,其主要存在于催化剂表面及其周围.研究显示,ACF@Cit-Fe/S能用于活化PMS的高级氧化体系中,ACF@Cit-Fe/S表面丰富的电子转移过程导致其活化PMS的能力增强,从而促进SO₄-·和HO·的产生,提高RhB的降解效率.      

宣威肺癌高发区燃煤排放颗粒物中铁的价态及其氧化性

云南宣威地区的高肺癌死亡率被认为是与居民室内燃烧烟煤有关.为探明宣威地区高肺癌死亡率的原因,在宣威4个不同区域采集了原煤样品并在室内利用一套自行设计的烟气采集装置对所采集的原煤样品模拟当地燃烧条件进行了燃烧,获取燃煤排放颗粒物样品.使用BCR连续提取法(community bureau of reference,BCR)获取原煤、底灰和燃煤排放颗粒物中铁的赋存形态及分布特征,用高效液相色谱(HPLC)检测燃煤颗粒物在替代肺液(surrogate lung fluid,SLF)中产生·OH水平的变化.结果显示,原煤中存在大量的可氧化态铁,经过燃烧后,飞灰颗粒物中生物可利用的铁(酸可提取态、可还原态、可氧化态)占了很大的比重(46%~78%);燃煤颗粒物24 h所产生·OH的量在不同粒径颗粒物之间存在一定差异,在细粒径段(1μm、1.1~2μm、2~3.3μm)和粗粒径段(3.3~7μm、7μm)均表现为·OH的量随粒径减小而增加;同时,燃煤颗粒物中可氧化态Fe的含量与产生·OH能力具有一定的线性相关性(R2=0.32).     

AQS对Shewanella oneidensis MR-1还原含Cd聚合硫酸铁絮体的影响

考察了一种典型的溶解性腐殖质蒽醌-2-磺酸钠(disodium anthraquinone-2-sulfonate,AQS)存在时,典型异化铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1在厌氧条件下还原含镉聚铁絮体的过程。结果表明:AQS的存在促进了含Cd絮体中Fe(Ⅲ)的还原,也促进了Cd~(2+)的释放。相比无AQS体系,存在AQS的体系中,Fe~(2+)和Cd~(2+)达到最高浓度的时间均有所缩短,最高浓度也更高;且低浓度AQS的促进效果明显高于高浓度AQS;AQS的存在没有改变二次矿物的种类,仍是针铁矿和磁铁矿,但降低了矿物的结晶度,且AQS浓度越高,改变越明显。存在AQS的体系中,菌体结合的Cd~(2+)更多,且镉的直接释放和间接释放风险均增大,低浓度AQS体系中镉的直接释放风险更大。     

镍铁合金/铁包云母粉复合吸波涂层材料的频散特性

目的探究不同质量分数配比的镍铁合金/铁包云母粉复合吸波涂层材料的频散特性。方法利用扫描电镜(SEM)观察镍铁合金和铁包云母粉的微观形貌,并使用仪器附带的能谱分析仪对样品所选区域的各元素含量进行测量。用矢量网络分析仪研究了不同质量分数下的镍铁合金/石蜡、铁包云母粉/石蜡同轴样品的介电常数与磁导率。用弓形法测试在2~18 GHz频段内镍铁合金和铁包云母粉以不同质量比加入环氧树脂-聚酰胺体系中制备的不同厚度的单层吸波涂层的反射损耗。结果镍铁合金频散特性较好,对电磁波损耗较大,将其作为吸波涂层的填料,减少吸收剂的用量同时降低了涂层的厚度。铁包云母粉的介电常数的实部较低,与自由空间的阻抗匹配较好,拓宽了吸波频带。镍铁合金和铁包云母粉作为填料,以质量分数30%/30%制备厚度1.2 mm的单层吸波涂层,在2~18 GHz其最小反射值达到了-21.8 d B,小于-10 d B的带宽达到10.5 GHz。结论镍铁合金与铁包云母粉以合适质量比复合,制备的吸波涂层材料厚度薄、吸波频带宽。     

nZVI@SiO2-NH2对合成染料脱色效果及其对大肠杆菌生物毒性研究

采用液相还原法并使用氨基修饰的二氧化硅合成包覆型的纳米零价铁(nZVI@SiO_2-NH_2),同时,采用XRD、FT-IR及TEM等多种方法对所制备的材料进行表征.TEM表征结果表明,nZVI@SiO_2-NH_2粒径分布在10～50 nm之间,壳层厚度为15 nm.XRD和FTIR分析表明,复合颗粒具有Fe~0晶型结构的内核,表面SiO_2壳层存在氨基化修饰.使用nZVI@SiO_2-NH_2和nZVI对各类染料进行脱色处理,结果表明,nZVI@SiO_2-NH_2对上述染料的脱色效果都优于nZVI,且nZVI@SiO_2-NH_2具有对染料进行连续脱色的能力.大肠杆菌的存活情况和细胞内酶LDH和SOD的活性变化表明,nZVI@SiO_2-NH_2对生物的毒性更小.     

新型硫铁复合填料强化再生水深度脱氮除磷

为强化再生水深度脱氮除磷的能力,利用硫磺粉、海绵铁粉等制备出一种新型复合填料,并在不同HRT和C/N条件下将其与同种物质组成的颗粒混合填料进行对比实验.最后通过高通量测序技术对两填料表面的微生物种群结构进行了研究.结果表明,在不同条件下新型填料的脱氮除磷能力均优于颗粒混合填料;当HRT=4 h、C/N=1时,新型填料的总氮、总磷去除率均分别比颗粒填料高出30%以上.根据高通量测序结果,两反应器内的反硝化体系均由硫自养反硝化种群和异养反硝化种群构成,且新型填料系统内的硫自养反硝化菌群所占比例更大,两反应器内的优势种属分别为Sulfurimonas和Acinetobacter.     

电熨斗过热故障火灾痕迹特性的研究

通过火灾模拟实验,研究电熨斗发生过热故障后底板的火灾痕迹特性。根据底板的温度分布,应用DTA、TG、SEM、EDS、硬度分析和金相分析等方法,系统分析、归纳、总结电熨斗底板火灾痕迹的材料性能变化规律。研究表明,过热故障电熨斗的火灾痕迹,在宏观形貌、硬度分布和显微组织特征等方面,均显著区别于火烧电熨斗的火灾痕迹。结果为火灾原因调查提供新的技术依据,可应用在火灾现场勘验,物证提取与鉴定工作中。     

铁对马蹄莲除磷效果的影响

采用营养液培养方法研究Fe对马蹄莲系统除磷效果的影响.实验结果显示,硫铁矿渣和FeCl3均能提高废水中磷的净化效果,FeCl3对马蹄莲净化废水中的总磷、水溶性磷效果尤为明显.与对照相比,FeCl3＋马蹄莲系统对TP平均去除率提高14.75%,水溶性磷比对照高9.25%.随着时间的延长,SOD和POD都是先上升后下降,C...     

分光光度计测量铁含量不确定度评定

文章根据GB/T 4348.3—2002《工业用氢氧化钠铁含量的测定1,10—菲啰琳分光光度法》,以测试工业用氢氧化钠中铁含量为例,依据JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》与CNAS—GL06:2006《化学分析中不确定度的评估指南》对测量过程中不确定来源进行分析,采用A类、B类评定方法对各种因素引起的不确定度分量、合成不确定度、扩展不确定度进行评定,并给出评定结果。对理化分析领域测量不确定度具有借鉴意义。