二价铁离子对零价铁还原硝基苯的影响

为了解地下水环境中铁离子对零价铁(zero valention)还原作用的影响,采用批次实验,研究不同质量浓度二价铁离子对ZVI还原硝基苯的影响,利用HPLC和GC-MS作为分析工具,观测反应过程中硝基苯的质量浓度,同时跟踪溶液中Fe2+、pH、ORP的变化.结果表明,有无Fe2+存在,硝基苯均可被ZVI还原为苯胺,Fe2+没有改变还原产物;溶液中投加Fe2+后,ZVI还原硝基苯的反应速率明显加快,溶液中Fe2+对于还原反应起促进作用;溶液中Fe2+对ZVI体系pH起缓冲作用,含有Fe2+的ZVI体系ORP下降明显.反应动力学分析表明,硝基苯的还原反应符合假一级动力学模型,表观速率常数kobs值随Fe2+质量浓度的升高而增加,Fe2+离子的存在有助于ZVI对硝基苯的还原.     

不同环境条件下Fe~(3+)对金霉素降解机制的影响

金霉素(chlortetracycline,CTC)是一种广泛应用于人类和动植物疾病防治的广谱抗生素,作为一类难降解有机物存在于水环境中.通过对Fe3+与CTC的络合反应机制以及不同条件(Fe3+与CTC的摩尔比、温度、pH)下CTC降解规律的研究,探讨了Fe3+的存在对CTC降解规律的影响.结果表明:1 molCTC分子最多络合2 molFe3+,且Fe3+与CTC的结合部位在CTC分子的A环;Fe3+的浓度会对CTC降解产生影响,当Fe3+与CTC的摩尔比为1∶1时,CTC的降解速率最大;CTC的降解速率随着温度和pH的升高而增大;投入与CTC等浓度的Fe3+时,10和20℃条件下CTC的降解速率分别提高了271%和322%(30℃时,Fe3+的效果不是很显著),pH=3、5和7时CTC的降解速率分别提高400%、141%和179%.由于Fe3+大量存在于金霉素制药废水中,通过研究不同环境条件下Fe3+对金霉素降解机制的影响规律,可为实际工程环境条件的确定及制药废水中CTC降解模型的建立提供科学依据.     

梅林青霉Z18纤维素酶降解纤维素的研究

为增加纤维素的酶解反应速率,通过降解羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、纤维素粉Sigmacell type50,研究梅林青霉(Penicillium Melinii Thom)Z18菌株纤维素酶的特性和作用条件.结果表明:纤维素底物浓度影响酶降解效率,纤维素浓度高于5%时,产生明显底物抑制,50~70℃和pH5.5是纤维素酶解最佳温度和酸碱度,酶解时间的延长有利于降解,但反应超过2 h,还原糖增加缓慢,K+和Mn2+能够增加纤维素酶降解羧甲基纤维素钠和纤维素粉Sigmacell type50效率,Fe2+和Cu2+对于所有纤维素酶解表现抑制,较低结晶度的羧甲基纤维素钠降解速率高于较高结晶度的纤维素粉,纤维素酶水解作用条件的优化和纤维素结晶度的降低能够提高纤维素酶的水解反应速率.     

空气氧化软锰矿浸出液中Fe2+的动力学研究

利用空气氧化软锰矿浆烟气脱硫浸出液中的Fe2+,研究了Fe2+浓度、氧分压、氢离子浓度和温度对空气氧化Fe2+的反应速率的影响。结果表明,空气对Fe2+的氧化速率随Fe2+浓度、氧分压和温度的增加而加快,随氢离子浓度的增加而减小。动力学研究结果表明,空气氧化Fe2+的反应对Fe2+浓度为2级,对氧分压为1级,对氢离子浓度为-1级,反应的活化能Ea为101.4308kJ/mol,指前因子A0为2.48×1014s-1。     

复合高级氧化法处理聚丙烯酰胺

为处理聚驱采油废水中的聚合物,研制出可工业放大的新型多光源化学反应器,并采用O3/H2O2/UV联用技术,于此反应器内对聚丙烯酰胺(PAM)溶液进行降解研究,考察影响降解PAM速率的主要因素.结果表明,该反应体系对PAM有较好的去除率,且在任何特定反应条件下,PAM的降解速率均与PAM的质量浓度成正比.O3与H2O2均有最优投加量,当O3超过最优投加量时,表观速率常数不会有所增加,而H2O2一旦超过最佳投加量,表观速率常数会迅速下降,当H2O2投加量大于27.8 mg/min时,O3/H2O2/UV法降解PAM的表观速率常数甚至低于O3/UV法.并且表观速率常数随光辐射强度的增大而增大,随pH的增大而减小.     

BioMnOx对非甾体药物氧化协同Fe(III)吸附的研究

恶臭假单胞球菌(Pseudomonas Putida)可氧化Mn²⁺生成生物锰氧化物,生物锰氧化物的形成过程及其吸附氧化活性对水体中有机/重金属复合污染的控制具有重要意义.为此,通过研究生物锰氧化物对APAP（乙酰氨基酚,acetaminophen）氧化以及Fe(III)吸附探讨其吸附氧化活性的相互影响.结果表明,BioMnO_x为无定型的纳米颗粒,在形成过程中自身结构发生变化,表面由平整变为密集、突出的颗粒状,颗粒边界更为清晰,颗粒粒径从约49.9 nm长至约70 nm.BioMnO_x在形成过程中对Fe(III)的吸附发生在对APAP的氧化之前,对Fe(III)的吸附并未对APAP的氧化速率产生影响.APAP氧化降解过程和Mn²⁺氧化速率过程均符合一级动力学方程.BioMnO_x的氧化活性对APAP降解造成一定的影响.Mn²⁺质量浓度增大,可减少APAP的降解时间.GC-MS结果显示,APAP的降解途径为先被氧化为乙酰胺及对苯二酚、对氨基苯酚等苯酚类物质,继而转化为乙二酸、苯醌等更加简单的物质后最终矿化.     

高剂量亚铁Fenton反应及形成次生铁矿物的特性

通过测定pH值、氧化还原电位(ORP)、溶解态铁离子和H2O2浓度等在Fenton反应中(初始Fe2+浓度为10~200mM)的变化,考察了葡萄糖、苯酚等对Fenton反应过程的影响,分析了生成的次生铁矿物组成.结果表明:初始Fe2+浓度≥50mM条件下的瞬时ORP和pH值随n(H2O2):n(Fe2+)摩尔比的增加呈先递增后快速降低的变化过程.初始葡萄糖和苯酚浓度为4.17mM、初始葡萄糖浓度为8.33mM时的H2O2基本耗尽时间分别约为15,10,2min;初始苯酚浓度为8.33mM、初始葡萄糖和苯酚浓度为16.66mM时的Fe2+浓度至60min末分别为7.40,27.40,58.83mM.初始pH值为3.3时Fenton反应形成的次生铁矿物经XRD分析初步鉴定为施氏矿物,其中添加葡萄糖或苯酚的Fenton反应生成的球形次生铁矿物其表面形成刺突.     

光还原络合脱硝液中Fe(Ⅲ)EDTA的实验研究

Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝技术因反应速率快,络合容量大等优点,在烟气脱硝领域获得广泛关注,但在络合吸收NO过程中易被氧化为Fe(Ⅲ)EDTA而失效,限制了其推广应用。通过对光还原络合脱硝液中的Fe(Ⅲ)EDTA进行研究,探究了光还原时间、浓度、pH值、EDTA用量以及尿素浓度对Fe(Ⅲ)EDTA还原效果的影响。结果表明:在N2鼓泡扰动下,Fe(Ⅲ)EDTA浓度为0.01mol/L、pH=2、光还原16min、EDTA和Fe3+的摩尔比为1.2时,还原效果最佳,还原率可达到79%,并且再生液的脱硝率可恢复到100%。同时发现,尿素具有加速Fe(Ⅲ)EDTA还原的作用,当浓度为0.05mol/L时,具有最大的加速效果。     

光还原铁离子活化过硫酸盐系统去除水中碘海醇

过渡金属Fe2+是最经济有效且环境友好的PS活化物质,但是Fe2+易于被氧化而失去活化能力导致Fe2+/PS体系持续效果较差。为了提高Fe2+活化PS氧化降解有机污染物的效率,本论文将医学上常用的碘化X射线显影剂（ICM）的典型代表碘海醇（Iohexol）作为目标污染物,研究其在UV/PS、Fe(C2O4)33-/PS、UV/Fe(C2O4)33-/PS和Fe2+/PS 4种高级氧化体系中的降解,考查Fe(C2O4 )33-浓度、紫外光强和pH对UV/Fe(C2O4)33-/PS体系中碘海醇降解和PS活化分解的影响,并且分析体系中Fe2+浓度变化及其转化率。结果表明：4种高级氧化体系中碘海醇的氧化分解率分别为：83.8%、7.0%、98.8%、69.9%,其中,UV/Fe(C2O4 )33-/PS体系能够通过紫外光促进铁离子还原,溶液中对PS起活化作用的Fe2+逐渐释出,对碘海醇的降解最为高效彻底。随着Fe(C2O4 )33-浓度的增加,UV/Fe(C2O4 )33-/PS体系中PS的分解率不断增加,而碘海醇的降解率却先增加后减少。4种不同初始Fe(C2O4 )33-浓度下（20 μM、50 μM、100 μM、200 μM）,碘海醇降解速率依次为：100 μM ＞ 200 μM ＞ 50 μM ＞ 20 μM。在UV/Fe(C2O4 )33-/PS体系中,Fe2+浓度均是先快速增加后缓慢下降,碘海醇的降解率、PS的分解率以及Fe2+的最高转化率均与光强正相关,与pH负相关。因此,利用紫外光还原铁离子能够极大的提高提高Fe2+活化PS效率,且体系对于光强、pH等影响因素有较强的适应能力,在水处理高级氧化领域的具有较大的应用前景。     

煤气废水有机污染物缺氧生物降解性能及机理

为考察煤制气废水3种典型有机污染物(喹啉、吡啶、邻苯二酚)的缺氧生物降解性能及降解途径,利用缺氧驯化污泥作为接种污泥,以硝态氮为电子受体,考察了3种有机物的缺氧降解过程,并利用UV-Vis和GC/MS分析3种物质缺氧降解机理.结果表明:3种污染物对缺氧微生物抑制与毒害作用随初始质量浓度增加而增强;缺氧降解48 h后,剩余底物质量浓度随初始质量浓度增加而增大;3种污染物缺氧生物降解速率常数大小顺序为吡啶邻苯二酚喹啉.缺氧降解中污染物未被完全氧化成CO2和H2O,部分生成了较底物自身降解性更差的中间产物.葡萄糖共基质可以提高难降解污染物缺氧降解性能,且共代谢作用对自身生物降解性差的污染物降解性能的提高更显著.利用UV-Vis和GC/MS分析了污染物缺氧生物降解途径,结果表明,喹啉和吡啶的降解均始于分子羟基化反应.污染物定量结构-生物降解性关系(QSBR)研究表明,3种物质的缺氧降解速率常数Ks与分子连接性指数1Xv和前线最高占据轨道能EHOMO有很好的相关性.     

利用H_2O_2/Fe~(2+)光助催化氧化脱除活性染料废水色度的研究

利用H2O2/Fe2+光助催化氧化,对活性艳红X-3B的染液模拟废水及印染厂活性染料的实际废水进行脱色研究,讨论了影响因素和控制条件.研究结果表明,本方法对活性染料废水脱色有较好的效果.     

过氧化氢催化臭氧氧化-活性炭-砂滤联用深度处理微污染水

目的为了提高臭氧氧化能力，研究催化剂对臭氧氧化的影响，以及寻找催化剂H2O2的最佳投加量．方法运用H2O2催化臭氧氧化-活性炭-砂滤联用工艺深度处理浑河水，通过改变H2O2的投加量，分别对比了有机物、氨氮、浊度和色度的去除效果．结果表明当臭氧投加量为3mg／L，H2O2投加量为2mg／L时，可将C‰由原水的5．67mg／L降至1．74mg／L，去除率达到69．84％；UV254由原水的0．047cm^-1降至0．006cm^-1。去除率达87．23％；色度由原水的23．5度降至0．59度。去除率达97．49％；结论对于类似浑河水的微污染水采用H2O2催化臭氧氧化-活性炭-砂滤联用工艺深度处理是可行的。并能使有机物等污染物浓度大为降低．出水水质得以提高．     

稀土掺杂对LAS系统微晶玻璃粘度的影响

实验以Li2O-Al2O3-SiO2（LAS）系统微晶玻璃为研究对象，根据LAS系统玻璃三元相图设计玻璃组成，并在基础组分不变的前提下，选择了La2O3等5种稀土氧化物采取外加法进行掺杂，应用高温粘度仪测试分析了玻璃液的高温粘度。通过调整稀土氧化物的种类和用量，制备出了熔制温度相对较低、具有较好的透明性、较高的强度和热膨胀系数接近于零的微晶玻璃。结果表明：La2O3、Y2O3、CeO2、Er2O3及Gd2O3都具有降低玻璃液粘度的作用，其中以La2O3的作用最大。     

H2O2预氧化对Fe/C微电解处理油田压裂废水的作用研究

通过对油田压裂废水的系列实验,研究了H2O2预氧化对Fe/C微电解处理油田压裂废水的作用.研究结果表明,H2O2预氧化可显著促进Fe/C微电解处理工艺对压裂废水污染物的降解,提高反应效率,其主要原因在于H2O2预氧化能够降低压裂废水的粘度,提高Fe/C微电解的传质速度,并能利用Fe/C微电解反应中产生的Fe2+以激发氢氧自由基(·OH).研究还对不同浓度压裂废水进行了处理评价,结果指出H2O2/Fe/C反应体系能够有效降低压裂废水中的COD,控制其中的污染物质,该结果对于压裂废水的在实际生产中的合理处理具有指导价值.     

钨酸铁的超声合成及表征

利用乙二醇为表面活性剂,通过超声合成方法成功制备了粒径均匀、分散性良好的微米级FeWO4。利用粉末XRD、SEM及FT-IR等手段对所制备的FeWO4进行了表征。制得的FeWO4被固定在玻碳电极表面制成FeWO4/CHIT/GCE复合电极,电化学测试发现该电极能够加速Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)氧化还原对间的电子转移。进一步在该电极表面固定牛血红蛋白(Hb)后,即得到一种新型的可用于测定溶液中H2O2浓度的传感器。该传感器线性范围为5.0至460μmol·L-1,检测限为1.0μmol·L-1(3σ)。     

TiO2-SiO2复合多孔材料的低成本制备及表征

以廉价的TiCl4和工业水玻璃为原料,采用溶胶-凝胶法,用无水乙醇对湿凝胶进行溶剂交换处理,通过常压干燥工艺制备了TiO2-SiO2多孔材料.利用SEM、FTIR、BET吸附对多孔材料的形貌和性质进行了研究,分析了TiO2-SiO2多孔材料吸附和光催化降解罗丹明B的性能.结果表明,用3 mol/L的TiCl4水溶液制得的TiO2-SiO2多孔材料对罗丹明B有较高的吸附率和光解率;n(Ti): n(Si)=2:1的TiO2-SiO2多孔材料对罗丹明B有较高的吸附率.而n(Ti):n(Si)=1:2的TiO2-SiO2多孔材料对罗丹明B有较高的光解率.     

H2O2对钢表面稀土转化膜成膜的影响

应用交流阻抗技术(EIS)研究了H2O2浓度对特种钢表面稀土Ce转化膜成膜过程的影响、扫描电子显微镜(SEM)与能量散射能谱(EDS)分析膜表面形貌与成分.结果表明,EIS显示了在不同H2O2浓度转化液中成膜的动态过程,当H2O2的浓度相对0.012 M的Ce(NO3)3·6H2O达到一个优化浓度时(本实验为0.012 M)形成膜速度最快且最终膜的稳定阻抗值最大,达到2.1×105 Ω/·cm2;SEM显示在该溶液浓度下表面所形成的转化膜均匀致密,其成分主要由Ce、O、Fe元素组成.     

两种MIBK体系对汽油中铅、锰质量分数测定的影响

汽油中铅和锰的质量分数的测定现采用GB／T8020-87和GB／17930-1999两种体系．用这两种体系分别测定，使用的试剂种类多，操作繁杂，不便于现场检测．为此，将两种体系分别测定铅和锰的质量分数改为铅、锰的连续测定，并对两种体系连续测定的结果进行了统一数据对比．结果表明，用两种体系连续测定铅、锰的质量分数时，标准偏差〈0．601％；两种方法与国标相比，相时误差〈2．91％；其中，MIBK-Br2体系的相对误差〈0．44％，说明用MIBK-Br2体系测定有很高的可靠性，为连续测定汽油中痕量铅、锰质量分数的定量分析提供了简便的测定方法．     

Cu~(2+)和Ni~(2+)单一和联合作用对小麦发芽和幼苗生长的影响

研究了Cu2+、Ni2+单一和联合作用对小麦(Triticum aestivum L)出芽率、根长、芽长和芽中过氧化酶(POD)活性的影响。结果表明,根长是Cu2+和Ni2+对小麦毒害的较好的监测指标,Cu2+和Ni2+对小麦根长的3d-IC50分别为3.38 mg.L-1和14.61 mg.L-1;Cu2+对小麦根长的抑制大于Ni2+,对小麦芽长抑制、出芽率的降低和芽中POD活性上升的影响小于Ni2+;Cu2+和Ni2+联合对小麦的根伸长表现拮抗,对芽伸长表现协同;1 mg.L-1Ni2+加入1~15 mg.L-1Cu2+对芽中POD活性表现出协同作用,8 mg.L-1和15 mg.L-1Ni2+加入1~15 mg.L-1Cu2+时表现出拮抗的作用。     

非金属选择性催化氧化桦木醇制备桦木酸

为高效获得医药中间体桦木酸,以2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)为催化剂,使用非金属选择性氧化桦木醇,在氧化28位碳上羟基的同时,避免氧化其他基团。确定最优工艺条件为:使用二溴海因作氧化剂,反应温度为25℃,反应时间为1 h,最后得率可达72%。本反应为单一相反应,不需使用相转移催化剂。不但提高了产率,且大大缩短了反应时间,同时使反应条件更加温和。