FeOOH/MoS2的制备及其活化过一硫酸盐的性能

通过化学沉淀-水热法制备了FeOOH/MoS₂复合催化剂,以苯酚为目标污染物,探究其活化过一硫酸盐（PMS）的性能。SEM和XRD结果表明,FeOOH成功负载于MoS₂纳米片上。FeOOH和MoS₂掺杂比为1∶3的复合催化剂活化PMS性能最好,在最佳反应条件下,反应20 min后,苯酚降解率为96.60%,且该反应符合准一级动力学模型。自由基捕获实验证实,SO₄^·-是体系中主要的活性氧物种。另外,考察了实际水体和常见的无机阴离子对催化降解反应的影响,苯酚降解率在实际水体中略有下降,无机阴离子对苯酚降解的干扰从大到小依次为HCO₃^->H₂PO₄^->NO₃^-,Cl^-的影响可忽略不计。以上研究可为高活性PMS催化剂的设计提供新思路。     

碳钢表面生长不同阳离子层状双金属氢氧化物膜及耐碱耐蚀性能

碳钢在海洋环境下的锈蚀尤为严重,层状双金属氢氧化物(LDH)因可设计性而在金属防腐上拥有巨大潜力。通过电沉积–水热法在碳钢表面原位生长Zn/Al-NO₃^--LDH和Mg/Al-NO₃^--LDH膜,并研究两者在混凝土高碱性环境下的适应性和在氯化钠溶液中的阻锈性能。结果表明：在高碱性饱和Ca(OH)₂溶液中,Zn/Al-NO₃^--LDH膜难以稳定存在而新生成Ca/Al-NO₃^-/OH^--LDH和部分无定形氢氧化物,Mg/Al-NO₃^--LDH膜则保持稳定且阴离子交换为Mg/Al-NO₃^-/OH^--LDH膜。电化学结果显示在3.5%(质量分数)NaCl溶液中,Mg/Al-NO₃^--LDH膜拥有更高的阻抗和更低的腐蚀电流密度,...     

LED-UV365/PDS体系降解碘帕醇的效能及机制研究

以LED-UV₃₆₅/PDS为研究体系，考察了对碘帕醇(IPM)的降解效能。实验结果表明，单独PDS、单独UV₃₆₅辐照基本无法降解IPM,LED-UV₃₆₅/PDS体系可显著促进IPM的降解，且反应过程符合假一级反应，这主要得益于反应体系产生的活性物种(HO·、SO₄^·-、O₂^·-和¹O₂)，其中HO·的贡献最大。研究了PDS浓度、pH、天然有机物(NOM)和阴离子(HCO₃^-、Cl^-)浓度对IPM降解效果的影响，结果表明IPM的降解率随PDS浓度的增加逐步升高。在酸性、碱性、中性条件下，LED-UV₃₆₅/PDS体系均可高效降解IPM。NOM因具有内滤波效应以及对活性物种的捕获作用，可明显抑制IPM的降解效果；通过实验与计算获得NOM在365 nm处的吸光系数为26.52 L/(g·cm)；阴离子存在...     

纳米氧化铁修饰玻碳电极上亚硝酸根的电化学测定

在室温下将磁性纳米氧化铁粒子(γ-Fe₂O₃)修饰于玻碳电极表面，制得了测定亚硝酸根(NO₂^-)的电化学传感器(γ-Fe₂O₃/GCE)。在pH值4.8的0.2 mol·L^-1 HAc-NaAc缓冲溶液中，修饰电极对NO₂^-具有催化和增敏明显增强。峰电位由1.06 V(裸电极)负移到0.96 V(修饰电极),灵敏度增加1.5倍。峰电流I与C_NO2^-在一定范围内呈现线性关系，浓度范围为6.0×10^-6～1.0×10^-2 mol·L^-1,对应检测限为4.0×10^-6 mol·L^-1。研究NO₂^-在该修饰电极上的电化学机理，方法用于样品中亚硝酸根的测定，回收率在101.0%～104...     

A222型阴离子交换树脂脱除HPPH+体系中的SO42-、NO3-

优化选取凝胶型强碱性苯乙烯系A222型阴离子交换树脂,对HPPH⁺溶液中SO₄^2-、NO₃^-的交换性能进行了研究。通过静态法分别考察了A222型阴离子交换树脂在水溶液及0.05mol/L HPPH⁺溶液中对SO₄^2-和NO^3-脱除过程。结果表明,A222型阴离子交换树脂对HPPH⁺无化学吸附作用,在水体系中对SO₄^2-和NO₃^-的平衡交换量分别为0.8382mmol/g和1.2980mmol/g,符合Langmuir和Freundlich吸附经验方程。树脂用量和温度是离子交换过程的主要影响因素,温度升高有利于离子交换的进行,树脂的优化用量为4g/L。A222型阴离子交换树脂可高效联合脱除HPPH⁺体系中的SO₄^2-和NO₃^-。FTIR谱图表征显示,SO₄^2-和NO₃^-可与树脂交换基团进行交换。     

UV/H2O2氧化联合Ca(OH)2吸收同时脱硫脱硝

在小型紫外光-鼓泡床反应器中,对UV/H₂O₂氧化联合Ca(OH)₂吸收同时脱除燃煤烟气中NO与SO₂的主要影响因素[H₂O₂浓度、紫外光辐射强度、Ca(OH)₂浓度、NO浓度、溶液温度、烟气流量以及SO₂浓度]进行了考察。采用烟气分析仪和离子色谱仪分别对尾气中的NO₂和液相阴离子作了检测分析。结果显示:在本文所有实验条件下,SO₂均能实现完全脱除。随着H₂O₂浓度、紫外光辐射强度和Ca(OH)₂浓度的增加,NO的脱除效率均呈现先大幅度增加后轻微变化的趋势。NO脱除效率随烟气流量和NO浓度的增加均有大幅度下降。随着溶液温度和SO₂浓度的增加,NO脱除效率仅有微小的下降。离子色谱分析表明,反应产物主要是SO₄^2-和NO₃^-,同时有少量的NO₂^-产生。尾气中未能检测到有害气体NO₂。     

混凝沉淀-HBF-二级软化沉淀处理航天炉煤气化废水

结合废水特点与用户需求,将“混凝沉淀-生物固定膜复合(HBF)工艺-二级软化沉淀”组合工艺应用于煤化工综合废水(航天炉煤气化废水为主)的处理中。该工程案例中,乙二醇废水预处理新型高效厌氧脱氮生物反应器(ADN反应器)设计NO₃^--N容积负荷为1.27 kg NO₃^--N/(m³·d),上升流速为2 m/h,停留时间为15.1 h;综合废水处理系统中,一级缺氧池设计TN容积负荷为0.8 kg TN/(m³·d),一级好氧池设计COD_Cr容积负荷为0.8 kg COD_Cr/(m³·d),一级好氧池设计氨氮容积负荷为0.2 kg氨氮/(m³·d)。运行结果表明,该组合工艺对煤化工综合废水的处理效果稳定。经处理后的出水COD_Cr<45 mg/L、TN<30 mg/L、氨氮<5 mg/L,出水水质满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB 3...     

Fe2+/H2O2体系O2生成路径

掌握Fe²⁺/H₂O₂体系O₂的生成路径,可为避免H₂O₂无效分解,开发经济高效的Fe²⁺/H₂O₂体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe²⁺/H₂O₂体系内各种自由基对O₂生成速率的影响,进而确定O₂的生成路径。结果表明:Fe²⁺/H₂O₂体系内不会产生大量O₂^-·,O₂^-·不是生成O₂的主要反应物质;O₂^-·被全部捕获后,体系中仍产生大量O₂^-·,但此时无O₂生成,证明生成O₂的反应由·OH和HO₂·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO₂·-H₂O+O₂是体系内O₂生成的主要路径。控制Fe²⁺/H₂O₂体系定向生成·OH,抑制HO₂·的产生,是提高Fe²⁺/H₂O₂体系中H₂O₂利用率的有效手段。     

Bi2WO6光催化联合过一硫酸盐降解橙黄Ⅱ

利用简便的水热法制备Bi₂WO₆光催化材料，研究光照条件下Bi₂WO₆活化PMS降解橙黄Ⅱ溶液的效果，考察了Bi₂WO₆投加量、PMS质量浓度、初始pH、共存阴离子及腐殖酸(HA)对降解效果的影响。采用XRD、SEM和FT-IR对材料的晶体结构、表面形貌及反应前后结构进行表征分析，结果显示该材料在反应后表现出良好的稳定性。当Bi₂WO₆投加量为0.6 g/L、PMS质量浓度为0.8 g/L、橙黄Ⅱ质量浓度为10 mg/L、pH为7.5时，反应60 min内橙黄Ⅱ的降解率超过97%。实验体系在弱碱性条件下的降解效果最佳。共存离子实验结果表明，溶液中的Cl^-能促进橙黄Ⅱ降解，NO₃^-对降解的影响不明显，SO₄^2-、HCO₃^-、H₂PO_...     

离子色谱法测定黄花草木犀中Cl-、NO3-和SO42-的含量

目的建立离子色谱法测定黄花草木犀提取物中Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-的含量。方法采用去离子水对药材进行超声提取,采用离子色谱法对提取物进行测定,色谱柱为DionexIonPacAS22型分析柱,流动相为超纯水-Na HCO₃(1.5mmol·L^-1)-Na₂CO₃(4.5mmol·L^-1),等度洗脱,流速为1.2mL·min^-1,柱温为27.2℃。结果Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-的离子浓度与色谱峰面积具有良好的线性关系,相关系数分别为0.9993,0.9995,0.9991,样品低、中、高加标回收率在90%～105%之间。结论该方法稳定性好,灵敏度高,操作简便,适用于测定黄花草木犀中阴离子的含量。     

日光/氯氧化体系降解阿特拉津的效能及机理研究

以日光/氯作为研究体系，考察了其对典型除草剂阿特拉津(ATZ)的降解效能。研究了初始氧化剂NaClO浓度、pH、阴离子浓度(CO₃^2-/HCO₃^-和Cl^-)、天然有机物(NOM)对ATZ降解的影响。结果表明，在酸性条件下ATZ的降解受到促进作用，这是由于体系中产生的活性成分(O₃、HO·、RCS)会加快体系反应的进行；而在碱性条件下ATZ的降解受到明显抑制作用，阴离子和天然有机物的存在均会抑制ATZ的去除，这主要是由于其与ATZ竞争自由基反应造成的。测定了8种氧化产物，推测ATZ的降解路径主要是通过电子转移反应、夺氢反应和加成反应这3种途径降解。急性毒性实验表明ATZ在降解过程中毒性减小。     

Fe2+/H2O2体系内各种自由基在氧化NO中的作用

Fe²⁺/H₂O₂体系可分解产生多种氧化性自由基, 主要包括O₂^-·、·OH和HO₂·。本文实验研究了O₂^-·、·OH及HO₂·在Fe²⁺/H₂O₂体系氧化NO气体过程中的作用。结果表明:在本实验条件下, O₂^-·对NO气体的氧化作用不明显;·OH及HO₂·是该体系氧化NO气体的主要活性物质, 其中·OH的氧化作用更大。加快自由基的生成速率可以增强Fe²⁺/H₂O₂体系对NO气体的氧化能力, 但O₂的生成速率同时加快。只有少量·OH及HO₂·参与NO的氧化, ·OH与HO₂·之间的快速反应是Fe²⁺/H₂O₂体系氧化NO过程中H₂O₂利用率低的主要原因。     

水处理中臭氧氧化技术有机物氧化原理解析

随着我国大力推进生态文明建设,废水排放标准不断提高,O3氧化技术由于其较强的氧化性和脱色能力受到广泛关注。文章总结了O₃的基本性质及其在水中的分解过程,伴随产生的活性物种(O^·-、O₂^·-、O₃^·-O₃^·-、HO₂·、HO₃·、HO₂^-等)主要为·OH产生的链式反应传递者,起主要氧化作用的为·OH;阐述了O₃分子和·OH氧化有机物的反应历程和特点,即O₃分子通过环加成或亲电取代反应与不饱和有机物发生反应,与饱和有机物的反应速率极低;·OH通过攫氢反应氧化饱和有机物、通过羟基加成氧化不饱和有机物,反应速率均极快。文章为O₃氧化技术在废水深度处理领域的应用,如适用废水类型、后续处理单元选择、催化剂开发等方面提供了理论支持。     

氯化铬和氯化镍浓度及其存在形式对ChCl-EG低共熔溶剂电导率的影响

研究了氯化铬(CrCl₃·6H₂O)和氯化镍(NiCl₂·6H₂O)浓度和存在形式对氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔溶剂的黏度和电导率的影响。电喷雾质谱(ESI-MS)分析结果表明,在溶解有CrCl₃?6H₂O和NiCl₂?6H₂O 的ChCl-EG(ChCl-EG-NiCl₂·6H₂O-CrCl₃·6H₂O)溶液中出现了配阴离子[Cr(H₂O)₂Cl₄]^–和[Ni(H₂O)₂Cl₄]^2-。由此可以推断,Cr³⁺(或Ni²⁺)的两个d轨道、4s 和4p轨道发生d²sp³杂化,形成6个等同的杂化轨道,接受6个配体(Cl^-和H₂O)形成阴离子配合物。该溶液的电导率随温度的升高而增大,随总金属离子浓度的增大而减小。此外,溶液黏度随温度和总金属离子浓度的变化趋势与电导率相反。这主要是由于镍和铬配离子的形成改变了溶液中的离子组成。     

UV/PMS、UV/PDS、UV/SPC工艺降解尼泊金甲酯

采用UV/过一硫酸盐(PMS)、UV/过二硫酸盐(PDS)和UV/过碳酸盐(SPC)三种工艺降解尼泊金甲酯(MeP)，通过电子顺磁共振技术鉴定了三种工艺中存在的自由基，考察了氧化剂投加量、pH、阴离子、NH₄⁺和HA对MeP去除的影响，通过竞争动力学的方法测定了MeP与SO₄^-·的二级反应速率常数及不同自由基对MeP去除的贡献，评估了不同氧化剂投加量下工艺的经济性，研究了不同工艺中有机物的矿化率和消毒副产物(DBPs)的生成。结果表明，三种氧化剂与UV联用都具有较好的协同效果，UV/PMS、UV/PDS和UV/SPC工艺降解MeP的拟一级动力学常数(k_obs)分别为0.1615、0.3868和0.0798 min^-1。SO₄^-·与MeP的二级反应速率常数为1.37×10⁹ L·mol^-1·s^-1。三种工艺中k_obs都随氧化剂投...     

偏硼酸镁在氯化锂水溶液中水解的硼物种转化与分布规律

盐湖卤水含有氯化锂和硼酸盐，而硼又是盐湖提锂过程的主要干扰因素之一。为确定硼在卤水中的存在形态和分布特征，重点对硼物种在氯化锂水溶液中的分布规律开展研究。通过研究偏硼酸镁在氯化锂浓度从零到饱和的系列水溶液中水解的硼物种固液相特征，获得了液相硼物种分布和浓度状态及其随氯化锂浓度的变化规律。结果表明偏硼酸镁在水中的水解固相为多水硼镁石；在低浓度氯化锂溶液中的水解产物为章氏硼镁石和柱硼镁石，但不生成多水硼镁石；在高浓氯化锂水溶液中，只有柱硼镁石生成；虽然偏硼酸镁与水解固相共存，但它不是稳定固相，不能与液相处于固液平衡态。液相硼物种分布不仅与p H相关，还与氯化锂浓度有关，氯化锂浓度较低时B₃O₃(OH)₄^-占据液相总硼的55%以上，随着氯化锂浓度的增加，B₃O₃(OH)₄^-的分布值减小，而B₅O₆(OH)₄^-显著增加。在氯化锂全浓度...     

共存物质对UV/PS降解莠灭净的影响及降解路径

采用紫外（UV）激活过硫酸盐（PS）生成活性极强的自由基（·SO₄^-、·OH）降解莠灭净（AMT）,考察了UV/PS工艺对AMT降解效果及反应动力学模型。研究了水中不同浓度的无机阴离子（Cl^-、HCO₃^-、NO₃^-）、天然有机质（腐植酸）对反应效果及速率的影响,比较了超纯水、自来水和锡东水厂不同工艺出水作为不同水质背景时AMT的去除效率,并推测了UV/PS降解AMT的降解产物及可能的降解路径。结果表明：UV/PS对AMT的降解符合准一级反应动力学模型（R²≥0.94）。水中Cl^-浓度为5mmol/L时,会抑制AMT的降解,而其他浓度的Cl^-对反应的影响并不明显;随着HCO₃^-浓度的增加,准一级反应速率常数k_obs逐渐减小;NO₃^-会加快AMT的去除,当其浓度为200mmol/L时对AMT降解的促进作用变弱;随着腐植酸质量浓度的增加,k_obs逐渐减小。AMT在超纯水中的降解率高于其他实际水体中的降解率。UV/PS系统降解AMT过程中主要的降解产物可能是2-甲硫基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪和2-羟基-4-乙氨基-6-异丙氨基-1,3,5-三嗪。     

利用13C NMR技术探究叔胺溶液中HCO3-的生成

利用¹³C NMR技术对CO₂捕获叔胺溶剂进行了碳元素的定量研究,主要考察了对胺溶剂解吸热影响较大的HCO₃^-的生成规律。重点对叔胺分子结构中羟基官能团(-OH)、羟烷基数目、烷基支链及氮原子(N)所连接烷基链大小对胺溶剂生成HCO₃^-的影响。在20℃条件下分别对1 mol·L^-1具有不同CO₂负载的1-二甲基氨基-2-丙醇(1DMA2P)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、3-二甲氨基-1-丙醇(3DMA1P)、二乙氨基-2-丙醇(1DEA2P)、N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)、N,N-二甲基乙醇胺(DMMEA)及三乙醇胺(TEA)溶液进行了¹³C NMR测试研究。实验结果显示:在相同浓度的叔胺水溶液中,同一CO₂负载下的叔胺-CO₂-水体系中HCO₃^-的含量顺序为:DMMEA > MDEA>3DMA1P > 1DMA2P > TEA > DEEA > 1DEA2P。通过对各叔胺分子结构中N原子的电子云密度大小及空间位阻效应分析,得出如下结论:3DMA1P分子中-OH官能团离N原子的距离大于其在DMMEA分子中的距离,导致其生成了较少的HCO₃^-;DMMEA分子中N原子上连接的烷基链小于DEEA分子中N原子上的烷基链,导致DMMEA溶液中生成了更多的HCO₃^-;MDEA分子中羟烷基数目少于TEA分子中的羟烷基数目,且MDEA比TEA多了一个甲基,导致MDEA溶液中含有更多的HCO₃^-;3DMA1P相比1DMA2P、DEEA相比1DEA2P分子中都少了一个甲基支链,导致3DMA1P溶液相比1DMA2P溶液、DEEA溶液相比1DEA2P溶液生成了更多的HCO₃^-。     

改性纳米零价铁去除地下水硝酸盐的研究

采用提纯凹凸棒土(ATP)负载纳米零价铁(nZVI)制备得到改性材料ATP-nZVI,将其用于对地下水硝酸盐的去除研究。通过静水实验考察了溶液中共存阴离子和反应温度对ATP-nZVI去除NO₃^--N的影响,通过模拟可渗透反应墙(PRB)考察了溶液初始pH、初始NO₃^--N浓度、材料装填方式、流速对ATP-nZVI去除NO₃^--N的影响,并通过更换PRB装填材料将ATP-nZVI与石英砂、ATP、铁粉、nZVI等材料对NO₃^--N的去除效果进行了比较。结果表明：共存阴离子对ATP-nZVI去除NO₃^--N具有抑制作用,其抑制作用的顺序为PO₄^3->CO₃^2->SO₄^2->Cl^-;ATP-nZVI对NO<...     

臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物的机理

研究了臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物的机理。实验采集了国内典型煤化工企业高盐废水,明确了水中盐离子的组成及含量;制备高盐性臭氧催化剂,研究了不同活性组分对臭氧催化氧化效率的影响,确定了最佳的臭氧催化剂;对臭氧催化剂开展表征分析,明确催化剂表观形貌、元素组成及负载情况;最后采用甲酸模拟水样,研究臭氧催化氧化作用方式、臭氧衰减率变化、羟基自由基（·OH）变化、H₂O₂变化及超氧自由基（·O₂^-）变化,明确臭氧催化氧化作用机理及反应历程。结果表明：煤化工高盐废水阳离子主要为钠离子,其次是钾离子、钙离子、镁离子;阴离子主要为氯离子、硫酸根,其次是硝酸根离子;通过研究不同活性组分对臭氧催化氧化效率确定最佳催化剂为SiO₂/Al₂O₃-Fe₂O₃。对催化剂开展表征分析发现：催化剂载体为硅铝复合氧化物,铁作为活性组分均匀负载于载体上。臭氧催化氧化降解机理研究发现：臭氧催化氧化过程遵从羟基自由基作用机理,O₃通过衰减产生羟基自由基,而催化剂的加入促进了·OH生成;反应过程中产生的H₂O₂量与·?OH有关,·?OH越多,H₂O₂产生量越多,但·O₂^-的产生与·OH没关系。