Fe_3O_4/rGO催化臭氧和过硫酸盐高级氧化降解磺胺嘧啶的研究

系统考察了Fe_3O_4/rGO复合材料催化臭氧和过硫酸盐降解磺胺嘧啶的效能与机制。研究发现两种高级氧化体系中GO与Fe_3O_4质量占比为15%的催化剂(Fe_3O_4/rGO_(15wt%))对SDZ的降解效率最佳,并观察到Fe_3O_4和GO之间在对O_3和PS催化中的协同作用。同时,研究了水环境共存阴离子(Cl~-,SO_4~(2-)和NO_3~-)对SDZ降解效果的影响。通过淬灭实验明确了该催化剂在O_3体系中SDZ降解中的活性氧化物种,既羟基自由基(·OH),超氧自由基(O_2·~-)和单线态氧(~1O_2)。在PS体系中,活性氧化物种为硫酸根自由基(SO_4·~-)和~1O_2。通过实际水环境的模拟实验和稳定性实验发现,与PS体系相比,该催化剂在O_3体系对含SDZ的水体表现出较强的降解效能与更稳定的特性。     

阴离子活化过硫酸氢盐氧化水中甲氧苄啶

研究了五种常见阴离子对过硫酸氢盐(PMS)的活化效能,并探讨了几个关键因素(PMS浓度、阴离子浓度、pH值和腐殖酸等)对过硫酸氢盐氧化甲氧苄啶(TMP)的影响。结果表明,CO_3~(2-)、Cl~-和HPO_4~(2-)均能够不同程度地活化PMS降解TMP;而SO_4~(2-)和NO-3对PMS基本没有活化能力。随着PMS浓度的升高,HPO_4~(2-)对PMS的活化效果呈现先升高后降低的趋势,而Cl~-和CO_3~(2-)对PMS的活化能力则逐渐增强。随着阴离子浓度的升高,Cl~-和HPO_4~(2-)对PMS的活化能力均有一定程度的提高,而CO_3~(2-)却表现出相反的规律。pH值对阴离子活化PMS的影响应综合考虑阴离子对PMS的活化作用以及PMS的碱活化作用。水中存在的腐殖酸并不会严重抑制阴离子对PMS的活化。Cl~-和CO_3~(2-)均能与PMS发生反应,分别生成非自由基型活性物种HOCl和HCO-4;而在酸性条件下,HPO_4~(2-)活化PMS生成的主要自由基为SO_4~-·。     

水中常见阴离子对活性炭负载钌去除溴酸盐的影响

通过浸渍法制备了活性炭负载钌催化剂(Ru/AC),分析了水中常见阴离子对Ru/AC催化去除溴酸盐的影响。结果表明,NO_2~-、Cl O_3~-、Cl~-、CO_3~(2-)和SO_4~(2-)均会不同程度地抑制Ru/AC对溴酸盐的催化去除。其中,NO_2~-和Cl O_3~-因会被Ru/AC同步催化还原,从而与溴酸盐的还原过程形成竞争;Cl~-、CO_3~(2-)和SO_4~(2-)则因占据催化剂表面的吸附位而与溴酸盐的吸附过程形成竞争,且吸附竞争效应比还原竞争效应对Ru/AC催化去除溴酸盐的抑制效果更明显。     

Fe~0/PDS降解BP-9的影响因素分析与风险评价

采用零价铁(Fe~0)活化过硫酸钠(PDS)高级氧化技术降解水中典型二苯甲酮类防晒剂(BP-9),评估各因素对BP-9去除率的影响。结果表明,Fe~0/PDS工艺对BP-9有良好的去除效果,BP-9去除率随BP-9初始浓度的增加而减小,随PDS投量的增加而增大。Fe~0的最佳投加量为0.5 mmol/L,酸性条件下Fe~0/PDS工艺对BP-9的去除效果明显优于碱性条件,反应体系中Cl~-、CO_3~(2-)、HCO_3~-、SO_4~(2-)均能抑制BP-9的降解,且HCO_3~-和CO_3~(2-)的抑制效果最明显。生物毒性试验表明,Fe~0/PDS工艺降解BP-9过程中,其毒性并未完全被去除,对生态环境构成潜在威胁。     

光促零价铁/亚硫酸盐降解X-3B的效能研究

零价铁/亚硫酸盐体系在有氧气存在时可通过铁离子缓释而构成Fe-O_2-S(Ⅳ)体系,进而通过系列反应产生具有高氧化能力和选择性的硫酸根自由基(SO_4~(·-))。光照可以促进FeSO_3~+分解生成亚硫酸根自由基(SO_3~(·-)),进而促进SO_4~(·-)在后续系列反应中的生成,因此模拟自然光对零价铁/亚硫酸盐体系降解染料废水有着良好的促进效果。该体系降解X-3B时,零价铁和亚硫酸盐最佳投加量分别为0.5和1mmol/L。该体系在4~6的pH值范围内均能有效降解污染物,明显优于传统Fenton体系。该体系降解X-3B的效能受溶解氧和反应温度影响显著,增加体系溶解氧或提高温度均可显著提高X-3B的降解速率。     

模拟日光照射下土霉素的光降解研究

以氙灯为光源,研究了模拟日光照射下土霉素(oxytetracycline,OTC)的光解行为、机制,以及水中腐殖酸(humic acid,HA)对OTC光降解的影响。纯水中性条件下,OTC的光解主要是通过直接光降解,光解动力学符合准一级反应动力学,光解速率随初始浓度的增加而减小。来源于土壤的HA在低浓度(2mg·L~(-1))时促进OTC的光解,而高浓度HA(>10mg·L~(-1))抑制OTC的光降解;来自Suwannee河的富里酸(Suwannee river fulvic acid,SRFA)抑制OTC的光降解。在HA和SRFA存在条件下,OTC主要的降解途径是单线态氧(~1O_2)和羟基自由基(·OH)参与的敏化光解。实验结果为了解四环素类抗生素在水体中的迁移转化机制提供了参考。     

纳米α-Fe_2O_3激活过氧单硫酸氢盐去除水中有机染料研究

为解决基于硫酸根自由基(SO-4·)的高级氧化法中传统离子催化剂回收难度大、毒性高、对反应时的pH要求严格等问题,选用纳米α-Fe_2O_3作为新型催化材料,研究了各影响因素对纳米α-Fe_2O_3活化过氧单硫酸氢盐(PMS)降解金橙Ⅱ效果的影响。结果表明,有机染料金橙Ⅱ的去除率与氧化剂投量、催化剂投量呈正相关,其kobs值随催化剂投量增加而呈线性增大,实际水体中金橙Ⅱ的降解效率受到一定程度的抑制;α-Fe_2O_3/PMS系统对金橙Ⅱ的矿化效果较低,大部分被去除的金橙Ⅱ可降解为中间产物;纳米α-Fe_2O_3是1种催化性能优异、具实用性的新型催化材料。     

氯酸盐对电镀废水COD检测的掩蔽机理初步分析

向电镀废水中投加氯酸盐,分析了氯酸盐在COD检测过程中的掩蔽作用,研究了氯酸钠投加量、pH值等因素对掩蔽作用的影响,并结合COD、TOC、Cl~-、ClO_3~-等指标,初步揭示了检测COD过程中氯酸盐掩蔽作用的机理。结果表明,向电镀废水中投加氯酸盐并不能有效降解有机物,出水COD数值降低是因为检测COD过程中氯酸盐的掩蔽作用,且在一定范围内,其掩蔽能力随着投加量的增加而增大。探索掩蔽机理发现,在酸性高温消解过程中,ClO_3~-与水中的有机物发生了氧化还原反应,减少了Cr_2O_7~(2-)的消耗量,同时大部分的ClO_3~-转化为了Cl~-,并与Hg~(2+)(氯离子掩蔽剂)络合生成HgCl_4~(2-)稳定下来,导致COD的检测值较低。另外,在COD检测过程中pH值并不会影响氯酸盐的掩蔽作用。     

芬顿试剂处理含四氯乙烯废水的试验

以处理含四氯乙烯(PCE)废水为研究对象,研究芬顿试剂配比、pH、反应温度等因素对四氯乙烯氧化效果的影响,并找到最佳制备条件。另外,考虑实际处理过程中水中无机离子对降解效果产生的干扰,分别研究无水氯化钠、磷酸二氢钠、硫酸铁、硫酸铜、硫酸锰等对四氯乙烯降解效果的影响。通过分析试验结果可知,芬顿试剂氧化四氯乙烯的最佳反应条件为:PCE:H_2O_2=5:1;H_2O_2:Fe~(2+)=5:1;pH=3;温度为20℃,无机离子对氧化反应影响的试验中,Fe~(3+)和Mn~(2+)对该反应有促进作用,而Cl~-和H2PO4-起到抑制作用,其中,H_2PO_4~-的抑制作用最强。     

聚硅铁混凝去除腐殖酸的研究

考察了聚硅铁(PSF)对腐殖酸(HA)的去除效果及影响因素,并与聚合硫酸铁(PFS)、硫酸铁[Fe_2(SO_4)_3]进行了比较.结果表明,当5相似文献   

活化过硫酸盐杀灭水中大肠杆菌

通过亚铁离子(Fe~(2+))活化过硫酸氢钾(PMS)产生硫酸根自由基(SO_4~-·),从而杀灭水中大肠杆菌。分析未活化的PMS、亚铁离子浓度、初始pH值、络合剂种类及浓度等因素对系统杀灭水中大肠杆菌效果的影响,并简要分析其杀菌机理。结果表明,未活化的PMS对水中大肠杆菌的杀灭能力有限,当PMS浓度为1 mmol/L时,对大肠杆菌的对数去除率仅为1. 4-lg;加入适量亚铁离子能显著提高杀灭效果,当PMS和Fe~(2+)的浓度均为0. 3 mmol/L时,对大肠杆菌的对数去除率达到6. 3-lg,而亚铁离子过量时则产生抑制效果;系统初始pH值对大肠杆菌的杀灭效果有显著影响,对数去除率随着pH值的升高而降低;在PMS/Fe~(2+)体系中加入柠檬酸及EDTA均可产生抑制效果,加入适量焦磷酸钾则具有促进作用。硫酸根自由基首先破坏细胞结构,使细胞膜破裂,进而对其内容物进行氧化破坏,导致细胞死亡。     

在线自动配标-离子色谱法同时测定饮用水中7种阴离子的含量

建立了在线自动配标技术同时测定水样中常见阴离子的电导检测-离子色谱分析方法。以较高浓度7种阴离子混合标准母液,通过万通多思(Disino)在线加液单元定量进样4～200μL,7种阴离子进样质量浓度与其峰面积呈良好的线性关系,相关系数均在0.999 9以上。水样加标回收率93.6%～106%,测定结果相对标准偏差(RSD)在1.5%～2.8%(n=6)。在线自动配标方法操作简单,准确度好,能够降低在绘制工作曲线中配制梯度浓度的标准样品出现的误差,提高分析效率,能够满足水样中F~-、Cl~-、NO_2~-、Br-、NO_3~-、PO_4~(3-)、SO_4~(2-)7种阴离子的测定要求。     

冷却结晶法处理废酸的设计

一、酸洗与废酸在钢铁、机械加工过程中,普遍采用硫酸溶液来去掉金属表面的铁锈。 FeO H_2O_4→FeSO_4 H_2O Fe_2O_3 3H_2SO_4→Fe_2(SO_4)_3 3H_2O Fe_3O_4 4H_2SO_4→ FeSO_4 Fe_2(SO_4)_3 4H_2O 其中高价铁的氧化物和铁盐不易溶于酸洗液,它的溶解实际上还同时借助了氢原子的还原作用。 Fe H_2SO_4→FeSO_4 2H~ Fe_2O_3 2H~ →2FeO H_2O Fe_3O_4 2H~ →3FeO H_2O Fe_2(SO_4)_3 2H~ →2FeSO_4 H_2SO_4 这些就是酸洗反应的全过程。酸洗的主要产物是硫酸亚铁。当酸洗液中硫酸亚铁的含量增加到一定限度时,酸洗液不能再起作用就成为废酸,需要及时更换。     

雾霾多发地区绝缘子自然积污成分及其来源分析

在河南省境内的特高压交、直流输电线路采集绝缘子表面的自然污秽物并测定了污秽物中可溶性物质的化学成分,分析了试验绝缘子表面自然积污可溶性物质金属阳离子的富集程度。研究发现,河南省地区特高压交、直流输电线路绝缘子自然积污的可溶性物质中均含有金属阳离子Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Na~+、Zn~(2+),均含有阴离子SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、F~-;雾霾天气可能是造成绝缘子表面SO_4~(2-)和NO_3~-浓度较大的一个原因,但雾霾天气与绝缘子污秽物可溶性物质中金属阳离子的沉积没有直接关联;在试验所在地区,绝缘子自然积污可溶性物质中富集的金属阳离子主要来源于人为污染源,其中,Zn~(2+)和Ca~(2+)与取样杆塔周围工业污染源的排放物关系密切。     

腐殖酸包覆Fe_3O_4纳米粒子类Fenton催化降解亚甲基蓝

采用共沉淀法制备腐殖酸包覆的磁性四氧化三铁纳米粒子(HA@Fe_3O_4)并将其用于类Fenton体系催化降解亚甲基蓝(MB).通过透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对样品的形貌、结构及成分进行表征.比较HA包覆前后Fe_3O_4纳米粒子的催化效果,考察HA@Fe_3O_4催化剂用量、H_2O_2浓度等因素对降解效率的影响.结果表明HA的包覆可以显著提高MB的降解效率.     

水热辅助溶胶凝胶法制备纳米钛酸锌及其光催化性能

采用水热辅助的溶胶凝胶法制备纳米钛酸锌(ZnTiO_3)光催化剂,以罗丹明B为目标降解物,运用动力学模型分析罗丹明B(RhB)初始浓度对降解效果的影响。通过SEM、XRD、XPS、UVVis DRS对ZnTiO_3进行表征,并使用自由基捕获试验分析其降解机理。结果表明,ZnTiO_3为纯六方相,形貌为类球形,粒径50nm左右。在催化剂用量为1g/L、RhB初始浓度为5mg/L、pH值为3的条件下,光催化反应150min后,RhB降解率为93.2%。其动力学方程为k=0.132 C_0~(-1.253)。ZnTiO_3光催化剂降解过程中,·OH、h~+、·O_2~-均起到催化作用,产生·OH、h~+的量相近且多于·O_2~-,说明·OH、h~+在催化反应中起主要作用。     

nZVI和PMS对臭氧去除渗滤液MBR出水的影响研究

研究了纳米零价铁(nZVI)和过一硫酸盐(PMS)对臭氧(O_3)去除垃圾渗滤液MBR出水污染物效果的影响,设置O_3、O_3+nZVI、O_3+PMS、O_3+nZVI+PMS等实验组并分析了其对MBR出水中污染物的去除情况.结果表明:不同处理条件下COD去除率高低依次为O_3+nZVI+PMS体系O_3+PMS体系O_3+nZVI体系O_3体系,在O_3投加量为10g/h时,TOC的去除率仅为13.31%;当体系中分别添加nZVI、PMS以及同时添加nZVI和PMS时,TOC去除率提高至19.00%、27.08%和30.30%,色度去除率为72.34%、81.04%、92.34%和96.77%.实验结果还表明,O_3+nZVI+PMS体系对MBR出水中有机污染物有较好的去除效果.     

海洋环境下混凝土中Cl~-在SO_4~(2-)耦合作用下的传输与固化行为

综述了国内外围绕海洋环境下混凝土中Cl~-在SO_4~(2-)耦合作用下的传输与固化行为最新研究进展,总结了SO_4~(2-)耦合作用对Cl~-传输规律与扩散系数的影响,探讨了SO_4~(2-)作用下Cl~-的传输与固化机制,分析了现阶段研究存在的不足,给出了未来进一步研究的建议与意见。     

多离子在混凝土中传输及其对SO42-迁移的影响研究

试验研究了混凝土试样在Na_2SO_4、MgSO_4、MgSO_4/NaCl 3种溶液体系中的腐蚀行为,测定了不同离子在混凝土内部的分布,并采用灰色关联法分析Mg~(2+)、Na~+、Cl~-与SO_4~(2-)扩散系数之间的关联度,揭示了混凝土内部多离子传输过程中Mg~(2+)、Na~+和Cl~-对SO_4~(2-)迁移的影响规律。研究表明:(1)Mg~(2+)能够降低SO_4~(2-)在混凝土中的表面离子浓度,但提高了SO_4~(2-)在混凝土中的扩散系数;(2)在Mg~(2+)存在的条件下,同时含有的Cl~-能够提高Mg~(2+)的表面离子浓度和在混凝土中的含量,间接地降低了SO_4~(2-)的表面离子浓度,提高了其在混凝土中的扩散系数。     

亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧对酸性紫FBL降解脱色的研究

以酸性紫FBL为降解目标,采用亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧体系产生的硫酸根自由基(·SO4-)降解酸性紫FBL脱色,比较了不同体系的降解脱色性能,考察了pH值、Fe~(2+)浓度、SO_3~(2-)浓度、空气流量、酸性紫FBL的初始浓度对降解脱色的影响。结果表明,在最佳的实验条件为:pH=7.0,Fe2+浓度为0.75 mmol/L,SO_3~(2-)浓度为1.25 mmol/L,空气流量为0.70 L/min,污染物浓度为128 mg/L。经过40 min的降解脱色,酸性紫FBL溶液的脱色率可达到94%以上。