Visible-light-driven heterostructured g-C3N4/Bi-TiO2 floating photocatalyst with enhanced charge carrier separation for photocatalytic inactivation of Microcystis aeruginosa

• Bi doping in TiO₂ enhanced the separation of photo-generated electron-hole. • The performance of photocatalytic degradation of MC-LR was improved. • Coexisting substances have no influence on algal removal performance. • The key reactive oxygen species were h⁺ and ^•OH in the photocatalytic process. The increase in occurrence and severity of cyanobacteria blooms is causing increasing concern; moreover, human and animal health is affected by the toxic effects of Microcystin-LR released into the water. In this paper, a floating photocatalyst for the photocatalytic inactivation of the harmful algae Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa) was prepared using a simple sol-gel method, i.e., coating g-C₃N₄ coupled with Bi-doped TiO₂ on Al₂O₃-modified expanded perlite (CBTA for short). The impact of different molar ratios of Bi/Ti on CBTA was considered. The results indicated that Bi doping in TiO₂ inhibited photogenerated electron-hole pair recombination. With 6 h of visible light illumination, 75.9% of M. aeruginosa (initial concentration= 2.7 × 10⁶ cells/L) and 83.7% of Microcystin-LR (initial concentration= 100 μg/L) could be removed with the addition of 2 g/L CBTA-1% (i.e., Bi/Ti molar ratio= 1%). The key reactive oxygen species (ROSs) in the photocatalytic inactivation process are h⁺ and ^•OH. The induction of the Bi⁴⁺/Bi³⁺ species by the incorporation of Bi could narrow the bandgap of TiO₂, trap electrons, and enhance the stability of CBTA-1% in the solutions with coexisting environmental substances.     

氨基介孔磁性载体在柴油生物脱硫中的应用

制备了氨基介孔磁性载体(AMMC),分别采用FTIR,XRD,TEM等技术对AMMC的官能团、磁性、表观形态和沉降性能等进行了表征,并将脱硫菌株固定于AMMC上,以含二苯并噻吩(DBT)的正十六烷为模拟柴油,比较了固定化脱硫菌和游离脱硫菌对柴油的脱硫性能。表征结果显示,AMMC负载了氨基,是具有丰富孔结构的磁性载体(比表面积为61 m~2/g、孔体积为0.131 cm~3/g、平均孔径为11.339 nm),具有悬浮能力强、磁性良好、分离速度快的特点。脱硫实验结果表明:AMMC固定化脱硫菌配合吐温80使用,对DBT的降解率最高,脱硫反应第3天,DBT降解率为75%;AMMC固定化脱硫菌未经活化直接第5次重复使用时,DBT降解率维持在30%左右,游离脱硫菌的DBT降解率不足10%。     

微塑料污染的水生生态毒性与载体作用

近年来微塑料的水生生态环境污染与生态毒害问题引起了科学界的广泛关注。在总结国内外相关研究的基础上,本文对水生态环境中微塑料的来源、形成与分布展开分析;对微塑料污染的生态毒性研究进展给予评述;并深入探讨了微塑料在生态系统中扮演的多重载体角色。鉴于微塑料污染的严峻现实,我国应尽快开展有关微塑料环境污染和生态毒理方面的系统研究,并辅以政策引导和经济支持。     

用于CO2捕集的Mg(OH)2粉末溶解速率

氢氧化镁是一种正在研究的用于脱除烟气中低浓度CO2的化学吸收剂。为了掌握工业用氢氧化镁粉末的溶解速率,利用缓冲溶液,在不改变溶液体积的情况下对不同悬浊液浓度、溶液温度、溶液pH值和搅拌速率情况下的氢氧化镁粉末溶解速率进行了研究。提高悬浊液浓度、提高溶液温度、降低溶液pH值和提高搅拌速率均能增大氢氧化镁的溶解速率。悬浊液浓度从0.1 mol/L增加到1 mol/L时,溶解速率增大了2.2倍;温度从23℃增加到52℃时,溶解速率增大了4.3～9.5倍;pH值从9.8降低到6.6时,溶解速率增大了78～225倍;搅拌速率从350 r/min增加到700 r/min时,溶解速率增大了1～2倍。     

110离子交换树脂担载催化齐净化低浓度PH3

以110丙烯酸系阳离子交换树脂作为载体,Pd（Ⅱ）-Cu（Ⅱ）为主催化剂,制成担载型过渡金属催化剂。以N2为载气,对反应温度、氧含量、催化剂用量3个因素进行催化氧化净化低浓度PH3研究。实验结果表明,在氧含量为3．7％,温度为72℃时,催化剂的催化活性较高;PH3净化效率随催化剂用量增大而提高。在优化后的实验条件下,考察催化剂以CO为载气时催化剂对PH3的净化效率,虽然净化效果比以N2为载气时差,但反应较稳定,持续时间较长,有较好的抗杂毒性,且催化剂具有再生性能。     

110离子交换树脂担载催化剂净化低浓度PH3

以110丙烯酸系阳离子交换树脂作为载体,Pd(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)为主催化剂,制成担载型过渡金属催化剂。以N₂为载气,对反应温度、氧含量、催化剂用量3个因素进行催化氧化净化低浓度PH₃研究。实验结果表明,在氧含量为3.7%,温度为72℃时,催化剂的催化活性较高;PH₃净化效率随催化剂用量增大而提高。在优化后的实验条件下,考察催化剂以CO为载气时催化剂对PH₃的净化效率,虽然净化效果比以N₂为载气时差,但反应较稳定,持续时间较长,有较好的抗杂毒性,且催化剂具有再生性能。     

两级垂直流土地系统处理微污染水的实验研究

采用两级垂直流土地系统处理青岛市产芝水库微污染水体.系统内的生物陶粒填料比表面积大,易于微生物吸附,提高了微生物的种类和浓度;两级垂直流不仅增加了系统物理拦截和化学沉淀的能力,还减弱了水力冲击;植被的根际效应也提高了系统脱氮除磷的能力.研究表明,两级垂直流土地系统对CODMn、TN、TP和叶绿素-a的去除率较高,平均去...     

麻黄愈伤组织细胞的悬浮培养

用中麻黄幼苗的３种外植体进行了离体培养。不同外植体诱导愈伤组织的结果表明：最佳培养基为ＭＳ＋２ｍｇ／Ｌ２,４－Ｄ＋１ｍｇ／Ｌ６－ＢＡ;最佳外植体为下胚轴;用源于下胚轴的愈伤组织进行悬浮培养,从第３代开始建立起稳定的悬浮系。愈伤组织、悬浮培养细胞及培养液中都含有麻黄碱,悬浮培养液中的麻黄碱含量高于愈伤组织和悬浮培养细胞。表２参１２     

载体对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响及生物量分析

载体的选择对氧化亚铁硫杆菌的固定化至关重要,选择活性炭、煤矸石、陶粒和沸石4种载体,考察这4种载体在不同添加量下对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响,并分析载体表面附着的生物量.结果表明,这4种材料均可作为细菌固定化培养的载体材料.在载体添加量为25～75 g/L条件下,载体对细菌生长过程中Fe2 浓度变化影响最大,随载体添加量的增加,Fe2 氧化速率增加,而对pH变化和Eh变化无明显影响.单位重量的活性炭、陶粒和沸石的生物量高于单位重量煤矸石的,但随载体添加量的增加,其生物量减小;对煤矸石,随载体添加量的增加,其生物量增加.     

基于响应面法的流化床生物膜反应器运行条件优化

采用自主设计的流化床生物膜反应器(FBBR)处理城市生活污水,主要研究了不同构型填料、填充率和不同进水C/N比下反应器的启动效能,采用响应面法对稳定运行期的有机负荷、曝气量、水力停留时间进行优化,并分析了不同阶段的微生物群落特征.结果表明,启动期间,填充率为40％时,MFD填料上生物量较多,挂膜时间较短,最大生物量为6...