纳米复合GeO2/TiO2的制备及光催化性能研究

采用改进的Sol-gel方法,制备了一种新型的单分散椭球形微孔结构的纳米GeO2/TiO2复合光催化剂,并用TG-DTA、XRD、XPS、UV-vis、FT-IR、TEM、BET等手段进行了表征.以难生化降解的染料罗丹明B为目标降解物,采用HPLC测定不同光照时间下催化剂对染料降解的情况,考察了催化剂的光催化活性结果表明,改进的Sol-gel法制得的复合光催化剂具有明显的孔结构,而且比表面积大、粒径小、粒径分布窄、分散性好;与适量GeO2复合后能够有效提高TiO2纳米粒子的光催化活性;复合光催化剂的最佳制备条件为GeO2摩尔含量为0.1%,煅烧温度为400℃,所制得的GeO2/TiO2光催化活性比纯TiO2有显著提高.     

高效氯氰菊酯对原生动物群落的毒性研究

以原生动物群落为靶生物,对高效氯氰菊酯的毒性进行了试验研究.结果表明,48h急性毒性的半数致死浓度为2.04mg/L.在试验浓度范围内,食菌和碎屑者鞭毛虫类具有较高的耐受性,随着高效氯氰菊酯浓度的增加,其在群落中的优势度更加明显.     

助溶剂甲醇对化学物质紫外光解的影响

在研究微量有机化学污染物的光化学行为时,为了增加难溶于水的药品溶解度,往往采用甲醇作助溶剂.但对反应体系中助溶剂甲醇对光化学反应的影响缺乏系统研究.以高压汞灯为光源,以萘普生(NP)及其光解产物NP1和NP2为研究对象,通过对比纯水、1%甲醇和1%异丙醇反应体系中的实验结果发现,少量助溶剂甲醇在紫外光照下对羟基自由基的淬灭效果接近于异丙醇.结合检测到的中间产物,推导了NP的光解路径主要为光致脱羧、羟基自由基夺氢、自由基耦合等反应过程.在助溶剂甲醇存在的体系中,甲醇能与萘普生发生酯化反应,并通过淬灭羟基自由基,影响萘普生的光解反应,从而导致实验结果误读.因此,在光化学实验研究中,应该排除助溶剂甲醇对实验结果的影响.     

灭幼脲类农药对非靶生物的影响及其在生物体内的代谢

综述国内外近年来有关灭幼脲类农药施用后对非靶生物可能造成的影响和其在生物体内吸收代谢方面的研究成果。分别阐述了施药区中,蜜蜂、家蚕、鸟类等陆生生物,鱼类、甲壳类和节肢类等水生生物可能受到的影响;以及灭幼脲类农药对家禽、家畜的影响和在它们体内的吸收代谢情况。指出,灭幼脲类农药的使用对陆生生物蜜蜂和鸟类,以及家禽、家畜等不产生明显的毒害和污染,对水生生物鱼类也没有什么影响,但对家蚕、以及水生甲壳类动物和节肢类动物(尤其是其幼体)的毒害较大。     

介孔氮化碳光催化降解诺氟沙星的动力学机制

采用一种简单高效的制备方法,利用SiO₂为模板制备出具有更高催化活性的介孔氮化碳材料（mpg-C₃N₄）,并通过透视电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、氮气吸脱附测试（BET）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、光电子能谱（XPS）对mpg-C₃N₄的形貌、组成结构进行表征.结果显示,mpg-C₃N₄表面存在大量直径约12nm的孔状结构,与g-C₃N₄相比,比表面积大幅度增大,并因此提供了更多的活性位点从而提高其光催化活性.使用紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）和荧光光谱（PL）对其光电化学性能进行测试.结果表明介孔材料的引入使得氮化碳的吸收光谱发生红移,并降低了光生电子-空穴对复合率,从而提高对可见光利用效率.通过对诺氟沙星（NOR）的降解与吸附实验研究表明,NOR的光催化降解过程符合一级动力学和Langmuir-Hinshelwood动力学模型,而mpg-C₃N₄对NOR的吸附符合二级动力学,表明NOR的光催化降解主要发生在催化材料的表面且以化学吸附为主.吸附实验表明mpg-C₃N₄在30min内可以吸附56.78%的NOR,降解实验显示,光解1.5h后,超过90%的NOR可被降解.相比体相g-C₃N₄,mpg-C₃N₄表现出良好的吸附性能和光催化性能.pH值影响实验表明pH值约为7.41时达到最佳降解效果,主要归因于药物形态与材料表面电荷作用.淬灭实验表明O₂^·-和h⁺是降解体系中的主要活性物质.     

TiO2光催化处理络合铜废水的实验研究

研究了以悬浮态TiO2为催化剂,在紫外光的作用下对络合铜废水进行光催化反应,分别考察了常温下TiO2投加量、反应时间、废水初始pH值、反应气氛等因素对处理效果的影响,并探讨了反应机理。结果表明:TiO2投加量为2 g/L,废水pH=4,300 W高压汞灯照射下,载入60 mL/min的空气反应40 min,120 mg/L EDTA络合铜废水的Cu(II)与COD的去除率达到最高,分别为96.56%和57.67%。     

臭氧辅助UV/Fenton法处理电镀添加剂生产废水

采用臭氧辅助光芬顿法处理电镀添加剂生产废水,考察双氧水、FeSO₄·7H₂O、pH和反应时间等因素对废水COD和UV₂₅₄去除的影响。实验结果表明,pH=4,臭氧通入量为0.25 g,双氧水的投加量93.3 mL/L,FeSO₄·7H₂O投加量为5.3 g/L,最佳反应时间为30 min,COD和UV₂₅₄去除率分别达到92.64%和87.95%。这表明,臭氧辅助光芬顿法对电镀添加剂生产废水处理效果显著,处理时间大大减少。     

响应面法优化胡敏素对Cu2+的吸附及机理研究

采用Box-Behnken响应面优化实验设计对胡敏素吸附去除水中Cu~(2+)的过程进行了优化,设定吸附时间、吸附剂用量、pH、温度和Cu~(2+)初始浓度为5个影响因素,Cu~(2+)吸附率为响应值,建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型,确定最佳吸附条件,对吸附过程的等温模型及吸附机理进行了研究.响应面分析表明,吸附剂用量、pH和Cu~(2+)初始浓度是显著因素.胡敏素对Cu~(2+)吸附的最佳条件为:吸附时间110 min、吸附剂用量2.4 g·L~(-1)、pH=5.4、温度25.0℃、Cu~(2+)初始浓度208 mg·L~(-1).在该条件下,测得胡敏素对Cu~(2+)的吸附率可达到80.78%,吸附符合Langmuir等温线方程.胡敏素表面疏松多孔,有利于其通过物理吸附方式吸附Cu~(2+),同时,胡敏素表面的羟基、羧基和羰基等活性基团可以与Cu~(2+)发生配位络合作用,Na+、Ca~(2+)、Mg~(2+)等与Cu~(2+)发生离子交换作用,从而发生化学吸附.研究结果表明,胡敏素作为一种绿色、高效、廉价的吸附剂,可应用于Cu~(2+)污染废水的治理.     

凝胶模板燃烧法制备纳米ZnO及其光催化性能

以硝酸锌为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纳米ZnO.利用TG-DTA,FT-IR,XRD,TEM和HPLC等手段对制备过程、样品的结构和性能进行了研究,探讨燃料及氧化剂的比例以及热处理温度的变化对产物粒径和光催化活性的影响.结果表明:产物粒子形状为球形,属六方晶系结构且无杂相.以染料罗丹明B溶液为目标降解物,1h的降解率为99.9%,最佳光催化剂的合成条件为:燃料与氧化剂的比例为0.84,400℃热处理3h.