氨基离子液体负载活性炭CO2吸附性能的负协同效应

通过三亚乙基四胺与L-乳酸的酸碱中和反应合成[TETA][L]离子液体,并将不同质量分数的离子液体负载到椰壳活性炭中,利用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、全自动比表面和孔径分布分析仪研究[TETA][L]离子液体浸渍对椰壳活性炭微观结构以及CO₂吸附性能的影响。结果表明:离子液体与活性炭之间的相互作用会导致石墨微晶细晶化,对活性炭的结构稳定性有不利影响,而离子液体对椰壳活性炭孔隙结构的"堵塞式"填充,导致复合材料CO₂物理吸附性能显著下降和CO₂化学吸附性能有限增加,这是造成复合材料CO₂总吸收性能显著降低的根本原因,且离子液体在活性炭中呈现了一种由小孔径到大孔径的"阶梯式"填充行为。     

Nd-Er/ZnO-TiO_2光催化剂制备及对酸性品红的光催化降解效应

本研究采用溶胶凝胶法,以钛酸丁酯[Ti(OC_4H_9)_4]和六水合硝酸锌[Zn(NO_3)_2·6H_2O]为前躯体,六水合硝酸钕[Nd(NO_3)_3·6H_2O]与五水合硝酸铒[Er(NO_3)_3·5H_2O]为掺杂改性材料制备出稀土共掺杂的Nd-Er/ZnO-TiO_2光催化剂。以有机染料酸性品红为目标降解物,分别比较加入助催剂H_2O_2与未加助催剂H_2O_2在可见光下同Nd-Er/ZnO-TiO_2光催化剂一起对光催化活性的影响。降解实验表明,在可见光照射下,样品1%Nd-1%Er/5%ZnO-TiO_2具有较高的催化活性,其最佳煅烧时间和煅烧温度分别为2 h和550℃;H_2O_2在整个光催化反应体系中充当助催剂,与光催化剂产生协同效应,提高光催化降解酸性品红反应速度。本研究还利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)、红外光谱仪(ATI-IR)对所制得的光催化材料进行表征。结果表明经稀土共掺杂改性后的ZnO-TiO_2光催化剂不仅粒径更小,比表面积也更大。     

减缓气候变化的协同效益研究

鉴于大气污染物与温室气体排放的同源性,探讨减缓气候变化与治理控制大气污染之间的协同效应并量化这种协同控制效益,近年来俨然已成为气候变化和大气污染控制领域的一个新的研究方向。     

燃煤电厂氨法脱硫对二氧化硫与二氧化碳协同减排效应的初探

目前,由温室气体导致的气候变化影响正在被全世界所关注,而燃煤电厂又是CO_2排放大户,燃煤电厂正面临着污染物减排和温室气体减排的双重压力。通过对氨法脱硫的特点分析其对SO_2与CO_2协同减排效应,为燃煤电厂在污染物减排和温室气体减排协同减排方面提供参考。     

微波促进Fe@MCM-48催化K2S2O8降解甲基橙废水

以正硅酸四乙酯(TEOS)为起始原料,硝酸铁为掺杂剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂,经沉淀法成功制备了Fe掺杂MCM-48分子筛(Fe@MCM-48),并采用SEM、EDS、XRD、BET、FTIR对其进行了表征。研究了微波促进Fe@MCM-48催化K2S2O8降解甲基橙废水的行为,考察了溶液初始pH、微波功率、微波时间、Fe@MCM-48及K2S2O8用量等因素对废水脱色效果的影响。结果表明,微波-K2S2O8-Fe@MCM-48体系能高效快速降解废水中的甲基橙,在50 mL初始pH为7、质量浓度为500 mg/L的甲基橙废水中,微波辐射功率280 W、微波辐射10 min、Fe@MCM-48用量0.06 g、K2S2O8浓度为0.491 mmol/L的较佳处理工艺条件下,色度和及TOC去除率分别为97.6%和43.7%,微波、K2S2O8、Fe@MCM-48体系对甲基橙废水降解效果明显,产生了协同效应。     

非均相催化臭氧氧化深度处理炼油废水

采用非均相催化剂催化臭氧氧化处理炼油废水,考察了催化剂负载率、pH、催化剂投加量和臭氧投加量及反应时间对处理效果的影响。结果表明,组合工艺最佳工艺条件为:催化剂负载率2.1%、pH 9、催化剂投量80 g/L、臭氧投量8.1 mg/L、反应时间60 min,COD、石油类、NH3-N、硫化物和SS去除率分别为91.3%、92.7%、80.5%、34.5%和59%。处理炼油废水过程中组合工艺存在明显协同效应,协同因子为1.47。中间臭氧氧化和催化臭氧氧化在最优工艺条件下对炼油废水COD的降解均符合准一级动力学规律。基于叔丁醇的实验结果,结合降解动力学可以推测,降解炼油废水过程中非均相催化剂催化臭氧产生高活性羟基自由基是降解效率提高的主导因素。     

紫外光强化电化学连续流处理垃圾渗滤液

设计构建了一套放大的连续流一体化反应器,采用紫外光强化电化学法对某垃圾填埋场生化处理后的垃圾渗滤液进行处理,分别考察了水力停留时间、电流密度等因素对渗滤液化学需氧量(COD_Cr)及氨氮(NH₃-N)去除效果的影响,并对电化学与紫外光强化电化学过程进行了对比。通过渗滤液UV–vis光谱(200～500 nm)以及GC/MS分析,发现光电强化电化学过程中能生成大量的有机羧酸等小分子有机物,进而明显改善渗滤液生化性。结果表明：紫外光强化电化学过程可以有效处理垃圾渗滤液,在不调节pH且不添加电解质,水力停留时间为85 min,施加电流密度为21.2 mA/cm²条件下,垃圾渗滤液COD_Cr与NH₃-N的去除率分别达到74.3%与94.9%,同时渗滤液的BOD₅/COD_Cr达到0.6左右,提高了约12倍。     

生物炭对含氢键供体染料的吸附性能及机理

为确定染料有无氢键供体对生物炭吸附容量的影响及作用机理,制备了尿素/碳酸氢钾联合活化的玉米秸秆生物炭(KN-BC),考察其对于结构相似的亚甲基蓝(MB)与天青B(AB)的吸附容量差别及具体机制。对KN-BC的表征结果表明,经处理后的生物炭疏松多孔,表面含氧官能团含量显著增加。吸附实验结果表明,Langmuir模型拟合的KN-BC对MB和AB的最大吸附量为2 268.7 mg·g⁻¹和4 368.5 mg·g⁻¹,KN-BC对含有氢键供体的AB吸附性能更好。DFT计算与机理分析结果表明,氢键供体的存在使得单个污染物分子与生物炭可以同时形成氢键和π-π相互作用,两者的协同效应增强了π电子密度,显著提高了吸附效能。以上研究结果为预测生物炭对混合染料污水的吸附提供参考。     

低阶煤与废弃物共热解的研究进展

简述了低阶煤的利用现状及在煤化工中的应用优势,系统的介绍了低阶煤分别与污水浮藻、废塑料、废润滑油、废矿物油共热解的研究进展及与瓦斯泥、油页岩、焦炉煤气、合成气共热解的探索与开发。提出了利用低阶煤与各类废弃物在热解时的不同协同效应,将提高低阶煤的利用效率与废弃物的再利用有机结合,可望在节能减排,变废为宝的前提下,显著提高热解产物产率,改善热解产物品质。     

环境因子对全自养脱氮颗粒污泥功能菌协同效应的影响

以全自养脱氮颗粒污泥为研究对象,在采用MiSeq高通量测序技术探明其微生物菌群结构的基础上,通过单因子批次实验,系统考察了溶解氧（DO）浓度、反应温度（t）、初始氨氮（NH₄⁺-N）浓度和溶液pH对好氧与厌氧氨氧化菌（AOB和AMX）之间协同作用的影响,以期为新工艺的运行调控提供理论参考.结果表明,以Nitrosomonas属（相对丰度32.9%）和Candidatus Kuenenia属（相对丰度9.8%）为代表的AOB和AMX在颗粒污泥中占据优势地位.当初始NH₄⁺-N浓度为100 mg·L^-1时,颗粒污泥的总氮比降解速率[q（TN）]在DO=2 mg·L^-1时达到最大值（17.7±1.0）mg·（g·h）^-1.过低或过高的DO浓度将分别导致亚硝化和厌氧氨氧化成为脱氮的限速步骤.依据反应自由能可知,AMX活性较AOB更易受到低温条件的抑制.当t<30℃时,系统中出现亚硝态氮累积现象,q（TN）值显著降低.在相同的供氧条件下,初始NH₄⁺-N浓度低于100 mg·L^-1不能充分发挥污泥中AMX的脱氮能力.但当初始NH₄⁺-N浓度超过150 mg·L^-1时,供氧不足和高游离氨又会导致q（TN）值的持续下降.此外,颗粒污泥中两类氨氧化菌在pH 7.0~8.5范围内都表现出了良好的协同作用.