超声降解盐酸四环素的实验研究

以盐酸四环素为研究对象,探讨了超声功率、超声时间、盐酸四环素初始浓度、pH等单因素对超声波降解模拟抗生素废水的影响,通过4因素3水平的正交实验得出最优降解条件,并利用最优降解条件处理其他5种抗生素。实验结果表明:盐酸四环素的降解率与超声功率和超声时间成正比,与盐酸四环素初始浓度成反比;酸性条件下,盐酸四环素的降解率随pH值的增大而增加,碱性条件下盐酸四环素失效,降解率大大降低。当超声时间为11 min,盐酸四环素溶液初始浓度为30 mg/L,超声功率为1 080 W,溶液pH为5,超声降解盐酸四环素达到最优条件。最优降解条件对盐酸四环素同种类抗生素有效,对其他种类抗生素则失效。     

石墨烯/磷酸银复合材料的制备及其光催化性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨,将氧化石墨烯与硝酸银溶液搅拌处理一段时间后,滴加适量磷酸氢二钠溶液,制备得到石墨烯/磷酸银(GO/Ag3PO4)复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对制备的复合材料进行了表征,并以有机染料罗丹明B的降解反应为模型评价催化剂在可见光下的光催化活性.测试结果表明,该方法不仅合成过程简单,而且石墨烯表面所负载的Ag3PO4纳米颗粒尺寸小、分散性好,与石墨烯的结合牢固.由于氧化石墨烯优异的吸附性能和对载流子的高迁移率,GO/Ag3PO4复合光催化剂显示出较高的可见光光催化活性和光稳定性.在可见光下对10mg/L的罗丹明B作用20min,降解率可达98%,降解效率较Ag3PO4颗粒提高近一倍.     

ZnS-TiO_2与ZnS-TiO_2/RGO光催化纳米复合材料的制备及其可见光降解性能研究

采用氧化石墨烯(GO)前驱体,利用一步溶剂热法分别合成了ZnS-TiO_2(ZT)和ZnS-TiO_2/RGO(ZTR)三元纳米复合材料,对比研究了ZnS-TiO_2(ZT)和ZnS-TiO_2/RGO(ZTR)可见光降解性能,分析了GO含量对复合材料光催化性能的影响。通过XRD、SEM、Raman和PL对样品的的物相、形貌、微观结构和光谱特性进行了表征。以亚甲基蓝溶液(MB)1为目标降解物研究了在可见光下样品的光催化性能。研究结果表明,三元复合材料中ZnS和TiO_2粒子紧密接触分布在GO片层上,直径大约为25nm,ZnS和TiO_2物相结构分别是立体闪锌矿和锐钛矿型结构。石墨烯含量对ZnS-TiO_2(ZT)光催化活性有一定影响,当使用5mg的GO前驱体时,可见光下三元复合材料在120min之内对M B的降解率达到90%,过多的石墨烯含量会引起团聚,反而会降低光降解效果。     

UV/Fenton法降解四环素废水的试验研究

分析了FeSO4和H2O2的初始浓度及溶液pH值对UV/Fenton法降解四环素废水的影响.结果表明四环素的初始浓度为25,mg/L时,降解四环素的最佳工况:FeSO4的初始浓度为0.05mmol/L,H2O2的初始浓度为10,mmol/L,pH值为2.5,在反应时间为60,min时,对四环素的去除率可达93.14%.另外,对自然光、太阳光、紫外光三种不同光照条件进行了对比试验,得出紫外光辐照下的四环素去除率最高,太阳光次之,自然光最小.     

功能化石墨烯及其聚苯乙烯复合材料的制备及其性能

利用苯乙烯作为液相,超声剥离鳞片石墨,在石墨烯片层表面引发苯乙烯原位聚合,最终得到聚苯乙烯修饰的石墨烯片层。为测试该功能化石墨烯的填充效果,通过溶液共混的方法制得功能化石墨烯聚苯乙烯复合材料。测试表明:功能化石墨烯片层能够均匀稳定地分散于聚苯乙烯基体中,且经功能化石墨烯增强的聚苯乙烯复合材料的热稳定性、拉伸性能以及动态力学性能均有所提高。     

高锰酸钾降解四环素的过程研究

为探讨高锰酸钾对四环素降解的有效性和最佳反应条件,通过正交实验,考察了四环素浓度、高锰酸钾投加量、反应溶液初始pH值、反应时间对降解的影响,得出影响四环素降解的各因素的最佳反应条件及影响显著性次序.结果表明,四环素初始浓度和高锰酸钾投加量对降解效率的影响最显著.紫外可见光谱和红外光谱分析表明,高锰酸钾能够在很大程度上降解和去除四环素.     

二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂的制备及其降解有机废水

利用Hummers法制得了氧化石墨烯,通过固相合成法制备了二硒化钨,采用常温还原法制备银纳米粒子,将制备的二硒化钨、氧化石墨烯和尿素按照一定比例混合,通过水热合成法制备二硒化钨-氮掺杂石墨烯复合物,以制备的纳米复合物为原料,与银纳米粒子在乙二胺中超声复合得到二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂。利用SEM、XRD、TEM等方法对制备的纳米材料进行了表征。通过光催化降解亚甲基蓝溶液研究复合光催化剂催化性能。实验结果表明:复合光催化剂中银的质量分数为20%时,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的亚甲基蓝溶液,降解效果最佳,可达到97.8%,高于单纯的二硒化钨和传统的二氧化钛光催化剂。同时复合光催化剂对甲基橙、罗丹明B溶液也具有较好的光催化降解作用,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的甲基橙、罗丹明B溶液的降解率分别为56.3%、62.3%左右。     

准纳米银对蔬菜汁保鲜的效果

对准纳米银对番茄汁、番茄－胡萝卜混合汗等蔬菜汁的防腐功效及准纳米银与其它防腐剂的复合防腐效果进行了研究。结果表明，当准纳米银溶液单独用于番茄汁作为抗菌防腐剂时，其有效质量浓度0．1mg/L；当准纳米角溶液单独用于番茄－胡萝卜混合汁防腐时，0．1mg/L的质量浓度同样可以起到较好的保鲜效果，但是必须给予适度的热力杀菌；当番茄汁采和准纳米银－尼泊金乙酯复合防腐剂处理时，其最佳组合为：准纳米银0．04mg/L，尼泊金乙酯200mg/L；而这种复合处理用于番茄－胡萝卜混合汁时，则需要在95－100℃条件下杀菌5min。     

纳米金刚石核/洋葱状碳壳材料的可见光光催化活性研究

对纳米金刚石退火后得到的核为金刚石/壳为石墨烯的复合材料(其曾表现出优异的吸附和光催化能力)进行了研究。结果表明：对粗颗粒(粒度为50 nm)的纳米金刚石进行高温退火处理,金刚石表面会石墨化,但不会形成洋葱石墨壳层;退火后的纳米金刚石也不具有对甲基橙溶液的光催化降解能力。采用爆轰法制备纳米金刚石(粒度为5 nm),并在高温(1 400～1 500℃)退火下获得了核/壳结构的纳米金刚石/洋葱状碳材料。研究发现：该复合材料具有良好的可见光光催化活性,经1 500℃退火的纳米金刚石在1 h内可让浓度为100mg/L的甲基橙溶液几乎完全降解。     

茶多酚纳米银在酸性染料废水脱色中的应用及其反应机理

在印染废水的处理过程中如何有效去除印染废水的色度是研究的重要内容之一。使用硼氢化钠为还原剂来还原降解酸性黑1染料溶液,并使用实验室自制的茶多酚纳米银粒子作为催化剂来催化降解酸性黑1染料溶液。从实验结果和分析可知,添加茶多酚纳米银粒子能够显著提高酸性黑1染料溶液的催化还原效率。经过30分钟的反应,不添加催化剂的情况下,酸性黑1的降解率只有25%左右,而在添加茶多酚纳米银的情况下,酸性黑1的降解率可达到98.6%。当使用假一级动力学方程来模拟酸性黑1的降解速率时,可以发现添加茶多酚纳米银催化剂后,酸性黑1的降解速率明显增加。由于硼氢化钠是一种比较强的还原剂,硼氢化钠有可能把酸性黑1染料中的两个偶氮基都进行了完全的还原而生成了四个氨基从而破坏了酸性黑1染料的发色体系,使得酸性黑1染料的色度得到了深度的去除。