Degradation of carbon tetrachloride by iron metal: Complexation effects on the oxide surface

Dehalogenation of chlorinated aliphatic contaminants at the surface of zero-valent iron metal (Fe⁰) is mediated by the thin film of iron (hydr)oxides found on Fe⁰ under environmental conditions. To evaluate the role this oxide film plays in the reduction of chlorinated methanes, carbon tetrachloride (CCl₄) degradation by Fe⁰ was studied under the influence of various anions, ligands, and initial CCl₄ concentrations ([P]_o). Over the range of conditions examined in these batch experiments, the reaction kinetics could be characterized by surface-area-normalized rate constants that were pseudo-first order for CCl₄ disappearance (k_CCl4), and zero order for the appearance of dissolved Fe²⁺ (k_Fe²⁺). The rate of dechlorination exhibits saturation kinetics with respect to [P]_o, suggesting that CCl₄ is transformed at a limited number of reactive surface sites. Because oxidation of Fe⁰ by CCl₄ is the major corrosion reaction in these systems, k_Fe²⁺ also approaches a limiting value at high CCl₄ concentrations. The adsorption of borate strongly inhibited reduction of CCl₄, but a concomitant addition of chloride partially offset this effect by destabilizing the film. Redox active ligands (catechol and ascorbate), and those that are not redox active (EDTA and acetate), all decreased k_CCl4 (and k_Fe²⁺). Thus, it appears that the relatively strong complexation of these ligands at the oxide–electrolyte interface blocks the sites where weak interactions with the metal oxide lead to dehalogenation of chlorinated aliphatic compounds.     

氧化亚铜光催化降解对硝基苯酚

采用生物效应灯模拟自然光源 ,研究氯化亚铜水解法制备的超细颗粒Cu2 O对对硝基苯酚的光催化降解作用 .结果表明 ,1 1 2mg·l- 1 ,2 2 4mg·l- 1 和 44 8mg·l- 1 对硝基苯酚 1 0h的降解率均达到 90 % ,降解反应符合一级反应动力学 ,且 7次重复使用试验显示 ,催化剂的使用寿命比硼氢化钠法制备的催化剂明显延长 ,降解的主要中间产物为对苯醌与对苯二酚 .     

CuO/CSAC催化剂的制备及酸性大红GR废水的处理

以椰壳活性炭(CSAC)为载体负载CuO制备了CuO/CSAC催化剂。采用正交实验优化了CuO/CSAC催化剂的制备工艺条件,采用单因素实验和响应面实验优化了CuO/CSAC催化剂处理模拟酸性大红GR废水的工艺参数。结果表明:在CSAC加入量5 g、煅烧时间2.5 h、煅烧温度300 ℃、0.5 mol/L的硝酸铜溶液用量15 mL的最佳工艺条件下,CuO/CSAC催化剂微孔结构丰富,CuO特征峰明显;CuO/CSAC催化剂处理酸性大红GR废水的最佳工艺参数为pH 5.0,曝气时间4.10 h,催化剂加入量0.57 g,可将100 mL初始COD 962 mg/L、初始色度32 700倍的废水分别处理至残余COD 41.5 mg/L,残余色度28.4倍。建立了以残余COD和残余色度为响应值的工艺模型,计算值与实验值的相对误差均在±10%以内。     

氧化石墨烯抗菌性及生物安全性研究进展

氧化石墨烯是一种表面有丰富含氧官能团的石墨烯衍生物,具有与石墨烯相似的二维蜂窝状晶格结构,从而导致了其具有电学、光学、力学特性和良好的生物相容性,被广泛应用于材料学、生物医学和药物传递等诸多领域。因氧化石墨烯日益增多的生产和使用,其在空气、水和土壤中大量积累,引发了人们对其生物安全性的高度关注。以微生物、陆生动植物和水生动植物为分类标准,综述了近几年氧化石墨烯对微生物、动物和植物的毒性影响,总结并分析了三者的毒性机理,比较了不同生存环境下其对动植物毒性影响的不同,旨在更加全面地揭示氧化石墨烯的生物安全性,为氧化石墨烯安全使用剂量和其功能化应用提供一定的参考。     

低负荷掺烟对燃煤锅炉NO_X生成及SCR脱硝控制的研究

以某2×330 MW亚临界燃煤锅炉为研究对象,应用数值模拟研究了低负荷下两种一次风掺烟烟气再循环方案对炉内煤粉燃烧以及NOX生成规律的影响,耦合锅炉热力计算研究了SCR入口烟温的变化规律。计算结果表明,合理掺烟方式以及掺烟比能有效降低炉膛出口NOX浓度,提高SCR入口烟温,但掺烟比例过大会影响炉内煤粉正常燃烧;较优的掺烟方案为一次风掺烟20%,同时维持空气量不变,此时炉膛出口NOX排放质量浓度降低了18.29 mg/m3,SCR入口烟温提高了15℃。采用一次风掺烟能有效控制低负荷下锅炉NO_x生成及烟气中的排放。     

ZnO纳米粒子抑制体外小鼠光感受器细胞MnSOD的表达及活性

随着纳米技术的发展,纳米材料在生物医药以及化工中已得到广泛应用。作为一类新型材料,其安全性也日益受到人们的高度关注。为探索氧化锌(ZnO)纳米粒子对小鼠视网膜光感受器细胞的毒性作用,本文通过MTT、荧光染色、流式细胞术、实时荧光定量PCR和酶联免疫吸附试验(ELISA)等技术,分别对经不同浓度ZnO纳米粒子处理的小鼠光感受器细胞活性、活性氧水平、锰超氧化物歧化酶(Mn SOD)的基因和蛋白表达及活性进行了检测。结果表明,ZnO纳米粒子可通过诱导细胞线粒体产生过多的活性氧,降低线粒体膜电位,导致小鼠视网膜光感受器细胞损伤;ZnO纳米粒子能显著减少Mn SOD在mRNA和蛋白质水平的表达,降低Mn SOD活性,加剧氧化应激介导的细胞损伤。因此,氧化应激水平的提高导致了过量的活性氧产生及Mn SOD表达和活性的下降,与ZnO纳米粒子引起的细胞毒性作用有关。     

ZnO NPs对水培小麦(Triticum aestivum L)种子不同发育阶段的影响

氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)是目前应用最为广泛的纳米材料之一,已有研究表明其对生物体具有显著的毒性效应。为了研究ZnO NPs的毒性与种子发育阶段的关系,选择小麦(Triticum aestivum L)作为受试植物,将处于不同发育阶段的小麦种子置入ZnO NPs悬浮液中进行培养,研究了ZnO NPs对水培小麦种子不同发育阶段的影响。结果表明,虽然ZnO NPs对处于吸胀阶段、萌动阶段和发芽阶段的小麦都可以产生毒性,但是毒性的大小随小麦发育阶段的不同而表现出明显的差异(P0.05)。在60 mg·L-1暴露浓度下,用ZnO NPs对处于吸胀阶段、萌动阶段和发芽阶段的小麦种子进行处理,小麦根长的抑制率分别为37.8%、80.2%和95.7%;就萌动阶段和发芽阶段而言,ZnO NPs的毒性与其浓度有关,浓度越大毒性越大,即具有显著的浓度效应。上述研究结果对于全面准确地评价ZnO NPs毒性具有重要的意义。     

化学循环燃烧载氧体的研究进展

化学循环燃烧是集分离捕集CO2和去除NOx为一体的新型燃烧技术。介绍了化学循环燃烧的发展背景、工艺原理及特点;综述了化学循环燃烧载氧体的选材、载氧体的性能要求,对各系载氧体（如NiO系、Fe2O3系、CuO系、CoO系和Mn2O3系载氧体）的性能进行了对比分析;提出了Fe2O3、Fe2O3／Al2O3（质量分数为60％的Fe2O3＋质量分数为40％的Al2O3）、NiO／NiAl2O3（质量分数为50％的活性NiO＋质量分数为50％的NiAl2O3）是当前的优势载氧体,并对载氧体的发展做了展望。     

自由基与非平衡等离子体脱硝技术的研究进展

探讨了自由基与非平衡等离子体脱硝过程中自由基的产生机制及反应过程;综述了氨气、湿空气、碳氢化合物3种自由基源物质的脱硝反应机理,分析了自由基源物质对脱硝反应产物及脱硝效果的影响;指出了提高自由基源物质的转化利用率、降低脱硝反应的能耗、完善自由基在NOx转化过程中的作用机理是今后自由基与非平衡等离子体脱硝技术研究的方向。     

土壤中铁氧化物对铅吸附-解吸的影响

选择上海地区广泛分布的水稻土,通过静态吸附平衡试验,比较土壤去除非晶质氧化铁和去除游离氧化铁后对Pb2+的吸附-解吸行为,采用数学模型拟合,探讨3种土壤的最佳拟合方程、最大吸附的理论值和亲和能力,进而研究非晶质氧化铁和游离氧化铁对Pb2+吸附-解吸的影响。结果表明,去除氧化铁后吸附能力和亲和能力均减弱,原土的最大吸附量为29.21 g/kg,非晶质氧化铁的贡献值为3.52 g/kg,游离氧化铁的贡献值为8.32 g/kg。