生物电化学脱氮系统构建和影响因素的最新研究进展

生物电化学脱氮技术是一种以电化学活性细菌作为催化剂的污水处理技术，因其绿色、环保、节能的特点而备受关注。本文介绍了不同脱氮技术的机理，从脱氮性能、成本、二次污染大小和污染物转化率等角度对现有脱氮技术进行评价，指出了生物电化学脱氮技术的优势和应用前景；重点综述反应器运行参数、溶液组分、脱氮生物膜的培养方式、生物电化学脱氮系统内菌种构成等因素对生物电化学脱氮系统的影响，并提出了优化脱氮系统的方法；同时总结了生物电化学脱氮技术在处理屠宰场废水、焦化废水和含高氯酸盐废水等方面的应用现状。研究表明：从脱氮系统内不同微生物的角度，尤其是电活性微生物角度探究生物电化学脱氮过程的机理，调控脱氮生物膜的形成和改变脱氮系统运行参数，是改进生物电化学脱氮技术的有效途径。     

芳烃与烯烃烷基化反应的催化机理进展

芳烃与烯烃的反应在有机合成中应用广泛。随着环保要求的提高，用于芳烃烷基化反应的传统催化剂逐渐被新型绿色催化剂所替代。近年来研究发现离子液体和分子筛对该反应具有高效催化作用且环境友好。本文探讨了离子液体和分子筛的酸性，总结了相应的的催化机理，对有关实验和理论研究工作进行了分析。同时揭示了离子液体和分子筛的结构对其催化性能的影响，为烷基化反应进一步研究奠定了基础。分析表明离子液体既能作为B酸，也能作为L酸起催化作用；分子筛主要作为B酸起催化作用，同时其催化性能与孔道结构、孔径大小及反应物尺寸密切相关。离子液体的稳定性较差、成本较高，而分子筛失活较快，未来需围绕提高离子液体稳定性、改进其制备方法以降低成本及改善分子筛结构以延长使用周期等方面展开研究。     

室温下介孔MnO2降解低浓度甲醛的研究

本文以KMnO₄和P123为原料采用溶胶-凝胶法在不同条件下制备了介孔MnO₂。研究了反应物比和pH对催化剂结构和催化降解性能的影响。溶胶-凝胶法制备介孔MnO₂的最佳条件为：原料配比为10：1,pH值为7。合成材料的结构和性能采用XRD、N₂吸脱附、FT-IR的测试方法表征,结果表明P123和KMnO₄合成的介孔MnO₂具有较大的比表面积和孔径,且有良好的HCHO催化降解性能。最后讨论了介孔MnO₂催化氧化HCHO的影响因素,发现在pH7 的情况下最有利于介孔MnO₂的活性稳定；在原料比为10：1情况下生成的介孔MnO₂比表面积较大,催化降解性能较强,在10h内保持在对甲醛的降解率为95%以上。     

低温蒸发联合臭氧催化氧化处理精细化工污水

某生产清洗剂类化工品的企业属典型小型精细化工企业,生产污水只能采用企业自理的处理方式,随着企业产品种类和数量的增多,产生的污水量及污水污染物已远超过原处理设施的处理能力。本研究采用低温蒸发联合臭氧催化氧化的短流程处理工艺,组装成移动式一体化处理设备处理该废水,处理结果表明,出水COD≤30 mg/L、总磷≤0.5 mg/L、浊度≤6.0 mg/L、色度接近0,达到国家一级排放标准和回用标准。     

基于TG-FTIR的聚丙烯催化热解特性研究

塑料的催化热解是资源化利用废旧塑料的重要手段,可降低废塑料热解过程的温度从而降低反应能耗。文中选择聚丙烯(PP)为原料,HZSM-5为催化剂,利用TG-FTIR技术分别探讨PP在有无催化剂下的热解特性和反应机理。结果表明:2种条件下PP热解均为一个阶段,热解气体产物主要为饱和烷烃和烯烃。HZSM-5催化剂可以有效降低PP的热解温度,同时降低烯烃并提高饱和烷烃的产生量,但在催化剂表面会形成少量积碳。然后利用KAS、FWO及Coats-Redfern等方法对样品进行动力学分析,获得热解动力学参数,结果表明HZSM-5可以大幅降低PP热解过程中的活化能,使得反应更易进行,且PP的单独热解与催化热解的机理函数都可用圆柱形对称(R1)模型表达。     

MOFs材料在异相催化领域中的研究进展

尽管均相催化剂在各类催化反应中都有着比较理想的催化效率,但它们不可回收的缺点却是不可避免的。而由于MOFs材料具有大比表面积、功能化修饰及结构稳定的特性,在异相催化领域被众多科研工作者所青睐。着重介绍了MOFs材料的孔结构在催化应用时发挥的优势作用,同时对MOFs催化剂上活性位点的来源进行了归纳和举例,最后对MOFs材料在异相催化领域未来的发展进行了展望。     

油页岩矿物质催化半焦燃烧特性及机理

利用微型流化床反应分析仪（MFBRA）研究了油页岩矿物质催化半焦燃烧特性，重点考察了半焦内部矿物质和外部页岩灰床料对半焦燃烧的催化作用，揭示了流化床反应器中半焦燃烧过程和机理。结果表明：内部矿物质和外部床料对半焦燃烧均具有明显催化作用，而两者共同催化效果最为显著。矿物质中CaO和Fe₂O₃对半焦燃烧具有催化活性，CaO催化作用强于Fe₂O₃。油页岩半焦燃烧反应活化能在60.41~78.97 kJ/mol之间，矿物质的催化作用会明显降低反应活化能。流化床反应器中，矿物质对半焦燃烧的催化作用主要表现在四个反应，即：挥发分裂解和燃烧、半焦表面炭燃烧、半焦内部炭燃烧以及一氧化碳燃烧。     

花状氧化铈复合聚苯乙烯的可见光催化降解机理研究

采用一步水热法成功制备了PS/CeO_2复合材料,该复合材料具有优异的可见光催化降解活性,最佳复合比例为0.5%PS/CeO_2。此外,PS的加入有助于提高复合材料的循环催化降解能力,3次循环后性能衰减率从30.2%(CeO_2)降低到1.49%(0.5%PS/CeO_2)。同时,对PS/CeO_2的可见光催化降解有机物的机理进行探究,结果表明,·OH和h~+在光催化降解有机物的过程中起着至关重要的作用,而·O_2~-对反应速率的影响则较小。