腐殖酸改性针铁矿对铀U（Ⅵ）的吸附性能及机理研究

通过人工合成的方法制得腐殖酸改性针铁矿(HA-α-FeOOH),考察了吸附时间、吸附剂用量、U(Ⅵ)初始浓度和pH值等因素对吸附U(Ⅵ)过程的影响.同时,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线能谱(EDS)分析了其对U(Ⅵ)的吸附机理.试验结果表明,在25℃、pH为4的条件下,腐殖酸改性针铁矿作用4 h对5 mg·L-1的含铀废水的去除率几乎达到100%.Freundlich等温吸附模型、准二级动力学模型对吸附过程的拟合效果较好,主要吸附模式为多层吸附;改性针铁矿对U(Ⅵ)的吸附是自发的吸热反应.SEM-EDS和FIIR分析结果表明,改性针铁矿吸附U(Ⅵ)的机理主要表现为内层络合作用及离子交换,与U(Ⅵ)作用的基团主要是羟基、酚羟基和羧基.     

WC/TiO2纳米复合界面光催化剂制备及其光催化降解酚类污染物研究

设计并制备了新型WC/TiO2纳米复合界面光催化剂应用于酚类污染物的光催化降解反应中.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术分析了WC/TiO2纳米复合界面光催化剂的晶型和表面形貌.结果显示锐钛矿型TiO2纳米颗粒均匀地分散在WC纳米球表面并很好地构筑了WC/TiO2界面.研究了不同WC负载比例的WC/TiO2光催化剂在模拟太阳光照射下降解苯酚的光催化性能.结果表明:WC/TiO2复合界面的形成可以有效地提高TiO2光催化降解性能;其中,3%WC/TiO2(质量分数)光催化降解苯酚的活性最高.利用紫外-可见光谱(UV-Vis)和高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)分析了WC/TiO2纳米复合界面光催化剂降解苯酚的中间产物,提出了苯酚在WC/TiO2界面上可能的降解机理.     

Evaluation of Bacillus sp. MZS10 for decolorizing Azure B dye and its decolorization mechanism

To evaluate decolorization and detoxification of Azure B dye by a newly isolated Bacillus sp. MZS10 strain, the cultivation medium and decolorization mechanism of the isolate were investigated. The decolorization was discovered to be dependent on cell density of the isolate and reached 93.55%(0.04 g/L) after 14 hr of cultivation in a 5 L stirred-tank fermenter at 2.0 g/L yeast extract and 6.0 g/L soluble starch and a small amount of mineral salts. The decolorization metabolites were identified with ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectroscopy(UPLC-MS). A mechanism for decolorization of Azure B was proposed as follows: the C=N in Azure B was initially reduced to –NH by nicotinamide adenine dinucleotide phosphate(NADPH)-dependent quinone dehydrogenase, and then the –NH further combined with –OH derived from glucose to form a stable and colorless compound through a dehydration reaction. The phytotoxicity was evaluated for both Azure B and its related derivatives produced by Bacillus sp. MZS10 decolorization, indicating that the decolorization metabolites were less toxic than original dye. The decolorization efficiency and mechanism shown by Bacillus sp. MZS10 provided insight on its potential application for the bioremediation of the dye Azure B.     

人工湿地堵塞机理与解决方案

堵塞是影响人工湿地长期有效运行的关键因素。针对人工湿地堵塞的过程和成因,对堵塞机理进行了系统的分析,提出了人工湿地堵塞相应的有效的解决方案,为人工湿地的应用及推广提供借鉴和参考。     

北京官厅水库中农药类内分泌干扰物分布和来源

研究了北京官厅水库中农药类内分泌干扰物污染水平、分布特点和来源.结果表明,官厅水库及其支流水体受到农药类内分泌干扰物轻度污染.从农药在官厅水库中的分布推断,官厅水库以及各支流周边地区及农田排水渠是水库中农药的重要来源.底泥中农药通过底泥孔隙向表面水扩散,是表面水农药的1个污染源.由于水库周边较多的农业活动,可能导致水中农药浓度提高.为了减少污染和水生生物对内分泌干扰物的暴露,需要进行定期监测,减少农药的使用和农事操作.     

膜生物反应器中膜过滤特征及膜污染机理的研究

以膜生物反应器处理市政污水,通过对活性污泥进行终端过滤来反映膜污染机理,实验表明,最初很短时间内膜污染受膜孔堵塞模型控制,之后受沉积层阻力模型控制,后一阶段是膜污染的主要控制阶段;膜的相对通量随过滤时间呈指数衰减趋势,压力越大,通量衰减越快;污泥沉积层存在压密过程,这一过程中的污泥比阻随压力增大而增大,并得到处理市政污水的污泥压密指数为0.807 8;阻力分布实验表明沉积层阻力占总阻力的90%以上,是膜过滤污染阻力的主要组成部分;活性污泥各组分对膜污染均有贡献,其中悬浮固体、胶体颗粒和溶质产生的阻力分别占87.98%、6.20%和5.82%;根据实验和计算结果,探讨了MBR处理市政污水过程中可能的膜污染机理.     

Factsage模拟城市污泥与煤混燃过程中含铁、硫矿物的演变

工业废水与生活污水经过污水厂处理后转变成污泥,污泥因含有大量有机物而储有大量的能量,单独焚烧处理困难较大。为了保护环境、节约能源,设想将污泥与煤混燃,并对污泥与煤混燃过程中含铁和含硫化合物的演变进行化学热力学计算和模拟。结果表明城市污泥与煤混合后的含铁和硫矿物为水铁钒、白铁矾和黄铁矿;污泥混煤燃烧在1 500℃左右出现Fe_3O_4(Ⅰ)和FeO(Ⅰ),会导致生产中设备结渣;燃烧过程中硫酸盐矿物发生分解生成SO_2气体,会产生设备腐蚀问题。课题立足于微观层面,旨在研究污泥混煤燃烧过程中微观化合物的转变,为污泥混煤燃烧中污染物排放方面问题的解决提供一定的依据。     

金属离子对青霉素菌渣吸附性能的影响及其机理探讨

采用比表面积分析(BET)结合傅里叶红外光谱法(FTIR),以及X射线光电子能谱分析(XPS),对青霉素菌渣吸附青霉素机理进行研究,同时比较了金属离子存在下对其吸附性能的影响。结果表明,青霉素菌渣中多糖类、氨基酸类以及纤维类均参与反应。金属离子的存在对青霉素菌渣的吸附特性有强化作用。青霉素菌渣的氨基、羧基和酰胺基均参与吸附,形成青霉素菌渣-青霉素-金属离子三元共聚物,菌渣官能团与青霉素存在cation-π作用,构成青霉素吸附机制。     

“核工程材料环境老化机理与服役性能评价”专刊序言

核能以其无碳排放、功率密度高、运行稳定等鲜明优势成为多数发达国家背负电力基本负荷的能源形式。到2022年1月,我国在运核电机组53个,在建18个,计划建造35个,核电占比为4.9%,机组数量全球第三,核发电量已成为全球第二,但仍远低于美国。然而,一旦发生核事故,所造成的损失惊人,社会影响极为严重。核能发展的基础是其安全保障和不断提高的经济性。     

热盐腐蚀环境对TC11钛合金高温寿命影响规律试验研究

目的 针对发动机钛合金部件在热盐环境与工作载荷下的寿命衰减问题，开展TC11钛合金热盐腐蚀疲劳与应力腐蚀试验，研究腐蚀环境下TC11的高温寿命衰减规律与失效机理。方法 利用喷盐法制备TC11钛合金试验件，研究不同温度与应力水平对TC11腐蚀疲劳以及应力腐蚀的影响规律。利用SEM等观测手段，开展腐蚀疲劳以及应力腐蚀试样断口与表面的形貌分析，分析腐蚀环境下的失效机理。结果 热盐腐蚀环境导致TC11的寿命显著降低，对比450 ℃下无腐蚀寿命，腐蚀疲劳寿命下降了2个数量级，应力腐蚀寿命下降到不足1%，且分散性较大。观察腐蚀疲劳和应力腐蚀的试样可以发现，表面有明显的腐蚀坑，腐蚀坑底发现裂纹。结论 热盐环境下，TC11腐蚀疲劳寿命和应力腐蚀寿命都会明显下降。由于腐蚀导致钛合金试样表面产生许多腐蚀坑，在腐蚀坑局部形成近似缺口，缺口部位的应力集中是导致腐蚀疲劳寿命衰减的重要因素。腐蚀疲劳的寿命低于Kt=1的无腐蚀疲劳寿命，但是要大于Kt=3的无腐蚀疲劳寿命。