GO/CoFe2O4催化过硫酸盐降解邻苯二甲酸二丁酯效能

为高效地去除水中环境激素类污染物,采用共沉淀法合成了氧化石墨烯负载钴尖晶石铁氧体(GO/CoFe_2O_4)催化剂,催化过硫酸盐(PMS)去除水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP).采用SEM、TEM、XPS、XRD对催化剂进行表征,研究不同条件下催化PMS去除水中DBP的效果,提出催化PMS反应机理.结果表明,GO/CoFe_2O_4为颗粒状尖晶石结构,室温下,DBP初始浓度为2μmol/L、催化剂投量为0.1 g/L、PMS浓度为20μmol/L、pH为7时,GO/CoFe_2O_4催化PMS体系对DBP的去除率可达89%,使用5次后催化效果仅降低5%.该新型复合催化剂高效、具有磁性、方便回收,具有良好的工程应用前景.     

UV-H2O2工艺降解饮用水中内分泌干扰物-双酚A

针对饮用水中内分泌干扰物双酚A对环境造成的污染问题,采用UV、H2O2及UV-H2O2联用工艺去除饮用水中双酚A.研究表明,单独的H2O2不能有效氧化去除BPA;单独UV光照射对BPA有一定去除效果,但去除率有限;而UV-H2O2联用工艺对饮用水中BPA具有很好的去除效果.在原水BPA质量质量浓度为1 mg/L左右、UV光强133.9μW/cm2、H2O2投加量10 mg/L和反应时间40 min条件下,BPA的去除率可达到98.3%.UV-H2O2联合工艺降解饮用水中BPA的动力学方程式可表达为ρ=ρe-(0.0002[H2O2]1.0002[UV]0.8048)t,该模型可较好模拟UV-HO联合工艺对BPA的降解效果.     

纳米TiO_2/介孔ZSM-5协同过硫酸盐光催化降解硝基苯酚废水

以具有介孔结构的ZSM-5沸石分子筛负载纳米TiO2制备出性能良好的复合型催化材料.结合扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附等温线(BET/BJH模型)和X射线衍射进行表征,并将其协同过硫酸盐光催化降解硝基苯酚废水.结果表明:在pH为4.5,催化剂投加量为0.8g/L,,FeSO4为0.8g/L,Na2S2O8为1.6g/L,常温下反应240min,对硝基苯酚(50mg/L)去除率达到98.4%.     

不同煅烧温度对碳纳米管活化PMS降解四环素的性能研究

环境中大量监测出的四环素类抗生素对于生态系统和人类健康造成了严重的威胁,碳基催化剂活化过一硫酸盐(PMS)降解水中四环素的技术因其环境友好以及无二次污染而受到广泛关注,但其催化氧化效果有待提升．采用不同煅烧温度下的碳纳米管(CNTs)活化过一硫酸盐(PMS)降解水中四环素(TC),同时考察了PMS浓度、CNT投加量以及初始p H值等反应条件对四环素降解的影响．结果表明,煅烧温度为950℃下处理的CNTs具有最佳的活化PMS的性能,且当初始p H为9、CNT投加量为0.4 g/L、PMS与TC的物质的量浓度比为20:1时TC达到最佳的讲解去除效果．     

铜非均相催化过硫酸盐降解废水

在酸化后的活性炭上负载氧化铜制备CuO/AC催化剂,采用XRD对催化剂的组成进行表征,并在非均相体系中催化过硫酸盐降解活性艳蓝废水。通过控制变量法探索各影响因素对降解效率的影响,确定反应体系的最佳条件,并验证了反应体系中的自由基。室温时,当CuO/AC催化剂投加量为0.9g/L、K_2S_2O_8投加量为0.7g/L,在溶液初始pH的条件下处理活性艳蓝3.5h时,脱色率达到90%;升高温度有利于活性艳蓝的脱色,70℃时活性艳蓝的脱色率接近100%。结果表明,CuO/AC催化剂可活化过硫酸盐降解废水,提高其降解效率。     

外加电流阴极保护强化ACF激活PDS降解水中卡马西平

卡马西平是一种典型的持久性的有机药物污染物,采用一种新的外加电流阴极保护强化活性炭纤维(ACF)激活过硫酸盐(PDS)的高级氧化方法,实现对水中卡马西平的高效降解.考察该体系对比活性炭纤维激发过硫酸盐体系、阴极保护活性炭纤维电解体系、过硫酸盐体系、活性炭纤维吸附体系、电解体系等不同工艺对卡马西平的降解率,探究过硫酸盐初始浓度、电压、初始pH等因素对体系的影响,并通过活性炭纤维性质测定和自由基捕获探究其降解机制.结果显示,外加电流阴极保护增强活性炭纤维(ACF)激活过硫酸盐(PDS)体系对水中卡马西平的氧化降解率远高于其他5种处理工艺.在外加电流阴极保护强化活性炭纤维(ACF)激活过硫酸盐(PDS)体系中,过高的过硫酸盐浓度反而不利于卡马西平的降解,在一定条件下存在一个适宜的过硫酸盐浓度范围;电压的提高和初始pH为酸性(pH=3)更有利于对卡马西平的氧化降解.此外,该体系中活性炭纤维受到阴极电场保护,使用寿命大大延长.硫酸根自由基在体系去除卡马西平过程中起主导作用.     

催化臭氧化水中硝基苯速率常数的影响因素

为考察催化臭氧化降解水中硝基苯的表观速率常数随剂量因素的演进,采用半连续流批次实验检测臭氧投量、硝基苯初始质量浓度和蜂窝陶瓷催化剂用量对单独臭氧氧化和臭氧/蜂窝陶瓷氧化工艺降解水中硝基苯的表观反应速率常数的影响规律.结果表明,在不同的臭氧投量(0.987~2.732 mg/L)、不同的硝基苯初始质量浓度(50~250μg/L)和不同的蜂窝陶瓷催化剂用量(1~5个)下,2种氧化工艺对硝基苯的降解均遵循假一级反应动力学模型,且2种工艺的表观反应速率常数都分别与臭氧投量、硝基苯初始质量浓度和蜂窝陶瓷催化剂的用量成正相关性.     

Fe/活性炭非均相催化过硫酸钾处理罗丹明B废水

采用老化-煅烧的方法制备Fe/活性炭(Fe/AC)催化剂,利用X射线衍射(XRD)对Fe/AC催化剂进行了表征。考察了Fe/AC催化剂在非均相体系中催化过硫酸盐对罗丹明B的脱色效果。通过考察催化剂煅烧温度、硝酸铁的浸泡量、体系中催化剂的投加量、K2S2O8的投加量、温度、pH等确定体系的最佳条件,并对反应体系中的自由基进行了测定。结果表明,催化剂在0.6mol/L硝酸铁浸泡量、煅烧温度为600℃时催化性能较佳;室温时,当Fe/AC催化剂投加量为1.5g/L、K2S2O8投加量为0.6g/L,在溶液初始pH的条件下,对罗丹明B处理2.5h,脱色率达到80%;升高温度有利于罗丹明B的脱色,65℃时罗丹明B的脱色率达99%。     

真空紫外/氯高级氧化法去除水中卡马西平试验研究

为去除水中典型难降解污染物卡马西平(CBZ),构建了真空紫外/氯高级氧化体系,考察基于真空紫外或自由氯的不同氧化体系中CBZ去除效能的差异;探究pH值、自由氯投加量、水中重碳酸盐、腐殖酸对真空紫外/氯体系去除CBZ效果的影响及自由氯在该体系中的衰减情况;通过自由基淬灭试验,进一步探究在真空紫外/氯体系中氧化CBZ的主要活性物质。结果表明:在pH值为6,氯投加量为8 mg/L,CBZ初始浓度为30μmol/L时,真空紫外/氯体系中反应16 min后CBZ去除率超过99.5%;在相同条件下,真空紫外/氯体系去除CBZ的速率常数是真空紫外体系、UV/氯体系的1.75、5.30倍,真空紫外和自由氯具有协同去除CBZ的作用;在酸性条件下,CBZ的去除效果较好,最佳反应pH值为6;自由氯投加量是影响CBZ降解速率的重要因素,最佳自由氯投加量为8 mg/L;而水中重碳酸盐和天然有机物对CBZ的去除均呈现抑制作用;真空紫外/氯体系降解CBZ的过程中,自由氯消耗主要为紫外光激发消耗,而与CBZ及降解产物反应较为微弱,该体系存在HO·和Cl·的氧化作用及直接光解作用。     

Fe/AC非均相催化过硫酸氢钾与过碳酸钠共同处理罗丹明B废水

以活性炭作为载体,制备出应用高级氧化技术的非均相催化剂复合物Fe/AC催化剂,采用X射线衍射对其进行了表征。结合过硫酸氢钾和过碳酸钠两种氧化剂催化氧化对RhB脱色处理进行研究,通过对催化剂投加量、氧化剂投加量和pH等影响因素的考察确定最佳条件,并根据自由基捕捉实验考察验证反应中自由基的种类。结果表明,45℃时,催化剂投加量为0.9g/L,SPC投加量为0.15mmol/L,PMS投加量为1.0g/L,溶液pH为初始值,反应2h后,0.1g/L RhB的脱色率可达到90%。     

N掺杂Co3O4纳米片的制备以及活化过一硫酸盐的性能研究

采用牺牲模板法合成N掺杂Co₃O₄纳米片（N-Co NS）,通过透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）和光电子能谱（XPS）对制备材料的形貌结构、化学组成进行分析,并通过催化活化过一硫酸盐（PMS）降解水中双酚A （BPA）来探究催化剂的催化性能.实验结果表明与Co₃O₄纳米颗粒（Co NP）、Co₃O₄纳米片（Co NS）相比,N-Co NS表现出了较高的催化性能.在PMS浓度为2 mmol·L^-1、BPA初始质量浓度为50 mg·L^-1的反应条件下,N-Co NS在10 min内完全降解水中的BPA,表明N掺杂和二维纳米片结构有利于催化剂性能的提升.通过pH及离子影响实验证实N-Co NS在复杂水化学环境中仍具有较高的活性.此外结合自由基捕获实验和电子顺磁共振（EPR）测试证实反应体系中产生了高氧化活性的羟基自由基和硫酸根自由基.     

酸-高温改性海泡石对单宁酸的吸附性能及其表面化学特性研究

以单宁酸为目标污染物,分析了溶液初始pH、吸附时间以及吸附剂投加量等因素对酸-高温改性海泡石吸附单宁酸的影响,并通过表面电荷、X射线衍射与红外光谱的测定分析,探讨了天然海泡石、酸-高温改性海泡石以及改性海泡石吸附单宁酸后的表面化学特性.结果表明,溶液初始pH=2增加到pH=10时,酸-高温改性海泡石对单宁酸的去除率由35.0%上升到74.8%,吸附量由7.0mg/g上升到15.0mg/g.随着吸附剂投加量的增加,单宁酸的去除率呈上升趋势.当吸附时间为6h时,去除率可达71.0%,吸附量为14.2mg/g,而后去除率与吸附量基本保持不变.海泡石与酸-高温改性海泡石电荷零点所对应的pHZPC分别为7.32±0.1和6.44±0.1,表明酸-高温改性增加了海泡石表面的酸度,形成了更多的表面吸附位;同时酸-高温改性提高了海泡石的纯度和吸附性能,改性海泡石吸附单宁酸后,其红外图谱显示在2 975、2 919和1 629cm-1处出现了吸收峰,表明改性海泡石对单宁酸有较好的吸附作用.     

改性钢渣的制备及其吸附除磷性能

研究了改性钢渣吸附除磷影响因素、等温吸附线特征和吸附动力学,并对生物处理后的出水进行吸附除磷研究。结果表明：在初始磷浓度10 mg/L,投加量10 g/L、pH为7时,改性钢渣吸附后总磷浓度为0.687 mg/L,去除率达93%;改性钢渣对磷的吸附符合Langmuir模型,理论饱和吸附量是1.977 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型（R²>0.99）;实际生活污水的吸附除磷中,投加量为50 g/L,反应2 h后出水总磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标的排放要求。     

二氧化锰催化二氧化氯氧化酸性铬蓝K模拟废水

以活性炭为载体,采用浸渍法制备了活性炭-MnO2催化剂,并将其应用于催化氧化降解酸性铬蓝K模拟废水。对于COD为2418mg/L的原废水,在最佳pH值为1.2,经1200mg/L二氧化氯和4g活性炭-MnO2催化剂催化氧化50min后,COD去除率和脱色率分别为72.0%和87.8%。并且对水样COD去除率,催化氧化法比化学氧化法提高了42.6%,所制备的催化剂循环使用8次后,以COD去除率权衡催化剂的活性,催化剂活性仅降低10.5%。经红外光谱分析,催化剂有效成份二氧化锰与活性炭载体之间是以化学键相连,不是简单的机械混合。在线红外光谱机理分析表明酸性铬蓝K经化学氧化或催化氧化后,分子中苯环和萘环被氧化降解为醌和羧酸,并进一步降解为二氧化碳和水。     

聚乙烯吡咯烷酮碘/海泡石复合材料的制备工艺研究

以酸活化海泡石为缓释载体，聚乙烯吡咯烷酮碘溶液为吸附液，通过液相吸附法制备聚乙烯吡咯烷酮碘／海泡石复合材料．通过X射线衍射分析和EDS能谱分析表明，酸活化不但可以除去海泡石中大部分杂质，而且还提高了吸附性能。探讨了制备工艺对海泡石吸附性能的影响，结果表明：pH值、溶液浓度、循环次数对海泡石吸附有效碘有较大的影响；其最佳的工艺参数为pH值5．5，溶液浓度为0．05mol／L，循环次数为6次。     

氢氧化镁处理含磷废水

为了研究氢氧化镁对磷的吸附能力,考查了氢氧化镁用量,吸附时间,废水初始pH以及温度等因素对磷的去除率的影响,同时测定了氢氧化镁吸附磷时的吸附等温线.结果表明,氢氧化镁吸附磷符合Langmuir模型,并得出了其Langmuir吸附等温方程,属于典型的单分子层吸附;氢氧化镁处理含磷4 mg/L的废水时,氢氧化镁的最佳投入量为0.6 g/L,反应时间仅为5 min,可使得磷的去除率达到95％以上;温度对磷去除率的影响并不明显,可在室温下进行;且实验表明氢氧化镁具有较强的缓冲能力,此吸附可在较宽pH范围内进行;处理含磷废水后的氢氧化镁可循环使用.     

3种催化剂催化氧化处理活性艳红废水研究

研究了3种不同催化剂处理活性艳红废水的工艺条件。结果表明，二氧化氯＋1^=催化剂催化氧化处理活性艳红X-3B染料废水时，最佳pH值为8左右，二氧化氯投加量为600mg／L废水，反应60min后，COD去除率可达80．5％，药剂费为3．59元／kgCOD。二氧化氯＋2^=催化剂催化氧化处理活性艳红X-3B染料废水时，最佳pH值为10左右，二氧化氯投加量为1000mg／L废水，反应60min后，COD去除率可达80．0％，药剂费为6．02元／kgCOD。二氧化氯十3^=催化剂催化氧化处理活性艳红X-3B染料废水时，最佳pH值为10左右，二氧化氯投加量为1000mg／L废水，反应90min后，COD去除率可达83．4％，药剂费为6．00元／kgCOD。对于活性艳红废水，1^=催化剂的处理效果好且费用最低．     

磁性活性炭的制备及其吸附性能

为改善粉末活性炭的可分离性,采用化学共沉淀法制备新型磁性活性炭,以亚甲基蓝为目标污染物配制染料废水,对粉末态磁性活性炭对目标污染物的处理效能进行探讨,并与粉末活性炭处理效果进行对比,考察p H、接触时间以及污染物质量浓度对其处理效能的影响.结果表明:合成的粉末态磁性活性炭吸附能力高于粉末活性炭,p H为影响其处理效能的关键因素,偏碱性的p H和适宜的接触时间有利于污染物的去除.当亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg/L、磁性活性炭投量为0.4 g/L、p H为9、反应时间为300 min时,亚甲基蓝的去除率达98.9%.亚甲基蓝在磁性活性炭上的吸附过程符合Langmuir吸附等温线和Elovich动力学模型,热力学分析表明,该吸附过程为自发进行的单分子层吸热反应,且以化学吸附为主.该磁性活性炭具有很好的分离性能,在自然重力沉降条件下10 min内沉淀完全,而在外强磁场作用下30 s内可实现快速分离.     

Dynamic Characteristics of Double-Helical Planetary Gear Sets Under Time-Varying Mesh Stiffness

Internal and external meshes are two of primary excitation sources which induce vibration while double-helical planetary gear sets are in transmission. Based on the analysis of tooth movement principle,three cases of mesh stiffness are derived via investigating the length of action lines,and catalogued in terms of β β0,β = β0and β β_0. The simulation demonstrates mesh stiffness between gear pairs performs as a trapezoid waveform( TW) and changes along with the line of action simultaneously,total mesh stiffness comes from the superposition of each engaged gear. While governing equations of motion contained 16 DOFs( degree of freedom) are constructed and effectively solved through the combination of numerical approaches. Comparing with sinusoidal waveform mesh stiffness( SW),the results show that dynamical factors and perturbation under the excitation of TW( β β_0) are greater and remarkable than that from SW,with respect to the mean dynamic factors about 1. 51 and 1. 28,respectively. The fluctuation response between ring- planet( R- P) is stronger than sun-planet( S-P) which is also validated by both approach studies,frequency spectra analyses identifies larger distinct rotational resonance and more frequencies under TW excitation.