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.     

光催化微O3氧化饮用水中腐殖质研究

研究了以光催化微臭氧氧化为主体的光化学激发氧化技术,以粉末状二氧化钛(TiO2)为催化剂,对水中腐殖酸进行了光催化氧化研究.探讨了微量O3对腐殖酸的氧化作用,结果表明利用光催化微臭氧氧化法能有效地去除水中腐殖酸.同时对UV/O3、UV/TiO2/空气、UV/TiO2/O3、UV/TiO2/微O34种不同工艺处理微污染水中腐殖酸的结果进行了比较,结果表明UV/TiO2/空气工艺对微污染水中腐殖酸的去除率最低,UV/TiO2/微O3工艺经2 h处理去除率可达70%以上,接近光催化臭氧氧化处理结果.     

均相光催化氧化去除水中甲草胺的研究

采用UV/H2O2体系对水中的甲草胺进行光催化降解研究,讨论了初始pH值、进水温、过氧化氢投量和甲草胺的初始质量浓度等条件对光催化降解甲草胺效率的影响.结果表明,在各种试验条件下,UV/H2O2体系对甲草胺均有较高的去除率,且光解10 min就可将甲草胺的质量浓度降低99.3%,反应体系中羟基自由基的浓度是甲草胺去除的决定性因素;室温条件下,pH值为7.0,H2O2投量为70 mg/L为光催化降解甲草胺的最佳反应条件.     

氧化铝催化臭氧氧化去除水中痕量嗅味物质

为解决饮用水中的嗅味问题,以γ-Al2O3为催化剂,考察强化臭氧氧化对水中嗅味物质的去除能力.以二甲基异茨醇(MIB)和土臭素(GSM)为代表,研究天然水体中γ-Al2O3催化臭氧氧化MIB和GSM的降解效能及相关影响因素.结果表明,γ-Al2O3催化臭氧氧化技术可以有效地降解天然水体中的嗅味物质,其降解能力随着天然水水质不同而有差异.同时γ-Al2O3催化臭氧氧化较单独臭氧氧化可以更有效地降低水体中有机物的相对分子质量.在两种天然水体中臭氧的衰减过程有所不同,催化臭氧过程中产生的羟基自由基显著高于臭氧氧化过程.γ-Al2O3的加入可以显著提高臭氧对水中典型嗅味物质的去除能力,同时水体中的天然本底物质对臭氧氧化和催化臭氧氧化过程有显著影响.     

紫外激活过硫酸盐技术去除水中金霉素

为解决传统工艺难以有效去除水中有机微污染物的问题,采用紫外激活过硫酸盐技术(UV/PS联用工艺)降解水中残留的金霉素(chlortetracycline,CTC),对比UV/PS联用工艺与单独UV工艺、单独PS工艺对金霉素的去除效果,考察底物初始浓度、氧化剂投加量、p H对金霉素降解的影响,鉴定反应系统中的活性自由基并求出其反应速率.结果表明:单独UV工艺、单独PS工艺和UV/PS联用工艺对金霉素的降解均符合表观一级反应动力学模型,并且UV工艺与PS工艺联用可以大大提高金霉素的去除率;较低的底物初始浓度和较高的氧化剂投加量可以提高金霉素的降解速率;p H对表观速率常数有一定影响,kobs在p H为3和7处分别达到最大值和最小值;UV/PS系统中参与氧化金霉素的主要活性自由基为SO4-·,其与金霉素的反应速率为8.8×108L·mol-1·s-1.     

UV/H2O2法降解水中阴离子表面活性剂

目的研究UV/H2O2(光催化氧化)法对水体中的阴离子表面活性剂的降解效果.方法以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液为模型污水,通过静态试验研究H2O2投加量、初始质量浓度、pH值、反应时间等对UV/H2O2光催化氧化降解水体中SDBS效果的影响.结果改变反应体系的H2O2投加量及pH值对氧化降解SDBS的效果影响很大,在水中SDBS初始质量浓度为100 mg/L时,控制反应条件为pH值6.5,加4 mL的H2O2,反应1h后,SDBS降解率可达80%以上.结论UV/H2O2法能够有效降解水中的SDBS,H2O2投加量低,无二次污染.     

高级氧化工艺对水中邻苯二甲酸二丁酯的降解研究

采用UV、O3和UV/O3联用工艺对水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的降解效果和降解产物进行研究,探讨了O3初始浓度、DBP初始浓度、pH值等因素对氧化降解DBP的影响.结果表明:UV本身对DBP的去除贡献率不大,UV/O3联用工艺对DBP的去除效果略优于单独O3氧化,提高体系的初始pH值和O3浓度有利于DBP的降解;采用GC-MS分析方法对DBP O3氧化中间产物进行分析,得出DBP可能的降解途径.     

臭氧高级氧化技术处理印染废水

目的 研究臭氧氧化技术处理印染废水的效果,并探讨加入H2O2和MnOx-GAC催化剂对臭氧氧化处理印染废水效果的影响.方法 依据臭氧高级氧化的机理,通过静态试验,分别考察了在印染厂二级废水臭氧氧化处理过程中,控制不同的H2O2和O3物质的量的比和MnOx-GAC催化剂投加量对印染废水的CODCr、色度和UV254去除率的影响.结果 在试验废水循环流量为15 L/h,O3投加量为5.3 mg/(L·min)的条件下,适宜的H2O2和O3物质的量比为0.8,臭氧氧化30 min时,废水的CODCr、色度和UV254去除率分别为42.3%、94.0%和64.7%;此条件下废水中MnOx-GAC催化剂的经济投加量为24.6 g/L,臭氧氧化30 min废水的CODCr、色度和UV254的去除率分别为59.5%、92.2%和76.7%.结论 结论 O3高级氧化能够有效降解印染废水,在臭氧反应体系中投加H2O2或MnOx-GAC催化剂可以明显提高降解速率,缩短处理时间,降低O3耗量.     

O3氧化去除饮用水中嗅味物质MIB的研究

以2-甲基异茨醇(MIB)为典型嗅味物质的代表物,采用单独臭氧氧化去除水体中嗅味物质.考察臭氧去除MIB的效能及其影响因素.结果表明,臭氧可以有效地去除水体中痕量MIB.随着水体pH增加,O3对MIB的去除率大幅度增加,同时臭氧对MIB的去除率不受MIB初始质量浓度的影响;羟基自由基抑制剂(叔丁醇和重碳酸盐)能够抑制臭氧对MIB的氧化效果.这一结果表明,在O3氧化水中MIB过程中,除O3分子氧化MIB外,O3在水中自分解产生具有强氧化性的羟基自由基(HO.)具有协同氧化作用;通过对以蒸馏水为本底和以松花江江水为本底所配置MIB水样氧化效能的比较,发现臭氧可以作为一种有效的氧化剂,对天然水体中嗅味物质MIB进行氧化去除.     

UV/H2O2体系中多种共存微量类固醇雌激素竞争降解及影响因素

雌酮 (E1)、17-β雌二醇 (E2)和17-α乙炔基雌二醇 (EE2)模拟水中微量类固醇雌激素复合污染体系,采用UV（/H2O2/TiO2）工艺进行同时降解,降解过程均符合一级反应动力学,但3种物质呈现不同的降解效果,E1在混合基质中可优势降解,E2和EE2降解效果难分优劣。单纯UV工艺中,E1的降解效果良好,E2和EE2的去除率不高,投加H2O2和TiO2可提高3种目标物的降解效果和降解速率,E2和EE2的提高幅度较大。以UV/H2O2系统为典型工艺,考察了底物初始浓度、pH值和阴阳离子等因素对混合污染体系中E1、E2和EE2降解的影响,多种环境因素均未改变E1在混合基质体系中高效去除的优势。底物初始浓度的增加会降低去除效果,减缓降解速率;pH值降低有利于降解效果和速率的提高;阳离子对去除效果及降解速率的影响不大;水中常见阴离子会抑制E1的降解速率,抑制强弱顺序为HCO3－＞SO42－＞CO32－＞NO3－,对E2和EE2的影响不明显。     

Self-Propagating High-Temperature Reduetive Synthesis of TiB2-Al2O3 Composite Powders

TiB2-Al2O3 composite powders were produced by self-propagating high-temperature synthesis（SHS） method with reductive process from B2O3-TiO2-AI system. X-ray diffraction（XRD） and scanning electron microscopy（SEM） analyses show the presence of TiB2 and Al2O3 only in the composite powders produced by SHS. The powders are uniform and free-agglomerate. Transmission electron microscopy （TEM） and high resolution electron microscopy （HREM） observation of microstructure of the composite powders indicate that the interfaces of the TiB2-Al2O3 bond well, without any interfacial reaction products. It is proposed that the good interfacial bonding of the composite powders can be resulted from the TiB2 particles crystallizing and growing on the Al2O3 particles surface with surface defects acting as nucleation centers.     

Characteristics of LiCoO2, LiMn2O4 and LiNi0.45Co0.1Mn0.45O2 as cathodes of lithium ion batteries

LiNi_0.45Co_0.10Mn_0.45O₂ was synthesized from Li₂CO₃ and a triple oxide of nickel, cobalt and manganese at 950 °C in air. The structures and characteristics of LiNi_0.45Co_0.10Mn_0.45O₂, LiCoO₂ and LiMn₂O₄ were investigated by XRD, SEM and electrochemical measurements. The results show that LiNi_0.45Co_0.10Mn_0.45O₂ has a layered structure with hexagonal lattice. The commercial LiCoO₂ has sphere-like appearance and smooth surfaces, while the LiMn₂O₄ and LiNi_0.45Co_0.10Mn_0.45O₂ consist of cornered and uneven particles. LiNi_0.45Co_0.10Mn_0.45O₂ has a large discharge capacity of 140.9 mA · h/g in practical lithium ion battery, which is 33.4% and 2.8% above that of LiMn₂O₄ and LiCoO₂, respectively. LiCoO₂ and LiMn₂O₄ have higher discharge voltage and better rate-capability than LiNi_0.45Co_0.10Mn_0.45O₂. All the three cathodes have excellent cycling performance with capacity retention of above 89.3% at the 250th cycle. Batteries with LiMn₂O₄ or LiNi_0.45Co_0.10Mn_0.45O₂ cathodes show better safety performance under abusive conditions than those with LiCoO₂ cathodes. Foundation item: Project(50302016) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(2005037698) supported by the Postdoctoral Science Foundation of China     

Preparation and microstructure of glass-ceramics and ceramic composite materials

The technology and microstructure of glass-ceramics and ceramic composite materials were studied. A suitable ceramic body was chosen on the basis of the sintering temperature of CaO-Al2O3-SiO2 system glass-ceramics. According to the expansion coefficient of the ceramic body, that of CaO-Al2O3-SiO2 system glass-ceramics was adjusted, fl-wollastonite was found present as the major crystalline phase in glass- ceramic. The CaO-Al2O3-SiO2 system glass-ceramic layer and ceramic body could be sintered together by adjusting the sintering period. The compositions of glass-ceramic layer and ceramic body diffuse mutually at 1 100 ℃, resulting in an interface between them. To achieve good sintered properties of glass-ceramics and the chosen ceramic body, at least a four-hour sintering time is used.     

LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2与LiMn2O4共混正极材料电化学性能

为开发具有优良循环性能和安全性能的大型锂离子电池的正极材料,将不同比例的LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2和Li Mn2O4材料进行共混,研究了LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2和Li Mn2O4共混以及共混比例(10∶0、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、0∶10)对锂离子电池的首次放电性能、循环性能和倍率性能以及交流阻抗和循环伏安曲线的影响,并采用扫描电镜对电极材料进行了表征.研究结果表明,共混比例会影响材料的电化学性能,8∶2,7∶3和6∶4配比的混合材料的体积比容量、循环性能和倍率性能要好于纯LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2和Li Mn2O4材料.其中,8∶2配比的材料性能最好.     

Simulated Sunlight Irradiation Based Photocatalytic Degradation of Acrylonitrile by Sn-F Co-doped TiO2/SiO2 Nano Powder Catalyst

模拟阳光照射下Sn-F共掺杂TiO2/SiO2纳米粉体催化剂对丙烯腈的光催化降解

李翰良¹，苗诗雨²，邱露¹，Bandna Bharti¹，欧阳峰¹

（1．哈尔滨工业大学（深圳） 土木与环境工程学院， 深圳 518055；

2． 大连理工大学（盘锦） 生命科学与医学学院，辽宁 盘锦 124000）

创新点说明：

光催化降解污染物是一种绿色环保技术，其中F-TiO2/SiO2是本课题组研究比较成熟的技术，现通过进一步Sn-F共掺杂方式使得催化剂活性进一步提升，对光的吸收能力更强。

研究目的：

本研究致力于解决丙烯腈生产废水的光催化降解问题，由于丙烯腈存在碳氮三键，很难被生物降解，且丙烯腈生物毒性很强，常规方法很难达到彻底降解的目的。故本研究通过光催化技术产生强氧化能力的空穴将其氧化。

研究方法：

通过Sn-F共掺杂方式改性F-TiO2/SiO2催化剂，研究不同煅烧温度对其表面特性的影响，并进行XRD，SEM，EDS，XPS，BET，UV-Vis，PL等表征手段研究。

研究结果：

实验结果表明：通过Sn-F共掺杂，提升了光的吸收能力，增大了催化剂的比表面积，不同温度下煅烧均为锐钛矿相，且催化剂的分散性良好，电子-空穴对的分离得到改善，降解丙烯腈的能力比未掺杂前有很大的提高。

结论：

采用溶胶-凝胶法制备了Sn-F-TiO2/SiO2催化剂。在模拟光照条件下降解丙烯腈，评价其光催化活性。系统研究了Sn-F-TiO2/SiO2催化剂对丙烯腈降解的催化活性。Sn-F-TiO2 /SiO2催化剂对丙烯腈的降解率为67.7%。表征结果表明，Sn-F-TiO2/SiO2催化剂晶体尺寸小，颗粒表面小，颗粒疏松，有利于催化剂粉末在反应体系中均匀分散。PL也略有减弱，这意味着光生电子和空穴的复合受到抑制。吸收边发生红移，提高了光的利用率，并提高了光催化活性。XPS结果表明，催化剂晶格中成功掺杂了锡。在反应体系中加入牺牲剂表明，空穴是光催化活性中最重要的活性组分。

关键词：光催化，丙烯腈降解，Sn掺杂，F-TiO2/SiO2

     

Molar heat capacities of La2Mo2O9 and La1.9Sr0.1MO209-δ

The molar heat capacities of La2Mo209 and La1.9Sr0.1MO209-δ were obtained using the differential scanning calorimetry （DSC） technique in a temperature range from 298 to 1473 K. The DSC curve of La2Mo209 showed an endothermal peak around 834 K corresponding to a first-order monoclinic-cubic phase transition, and the enthalpy change accompanying this phase transition is 5.99 kJ/mol. No evident endothermal peak existed in the DSC curve of La1.9Sr0.1MO209-δ, but a broad thermal anomaly existed in its heat capacity curve at around 832 K. In addition, the heat capacity values of La2Mo209 and La1.9Sr0.1MO209-δ began to decrease at 1196 and 1330 K, respectively. The non-transitional heat capacity values of La2Mo209 and La1.9Sr0.1MO209-δ were formulated using multiple regression analysis in two temperature ranges.     

TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料的制备及其光催化性能

通过水热技术在二维(2D)多层材料Ti_3C_2 (multi-layer Ti_3C_2, ML-Ti_3C_2)的表面及层间原位晶化和生长锐钛矿相TiO_2纳米球,制备出TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料。采用XRD、SEM、氮吸附等表征技术对TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料进行分析表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,对纯TiO_2和TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料的光催化性能进行了评价。实验结果表明,两种材料的耦合抑制了Ti O_2中光生电子-空穴对的湮灭,延长了复合光催化剂中载流子寿命,拓宽了复合材料的光谱响应范围。在紫外光照射下,以TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料为光催化剂,200 mg/L的MB溶液在20 min内几乎完全脱色,降解率为98.98%。TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料的光催化性能优于纯TiO_2和Ti_3C_2, Ti_3C_2优异的电子传输能力和超强的吸附性能优化了TiO_2的光催化性能。本研究为使用光催化技术处理废水提供了一种新的思路,具有一定的实际应用前景。     

水热法制备SrBi2Ta2O9陶瓷及其介电性能研究

采用水热法合成SrBi2Ta2O9(SBT)纳米粉体,成型后采用常规烧结法制备SBT陶瓷.利用XRD和SEM研究陶瓷的物相和微观形貌;利用介电温谱研究陶瓷的介电性能.结果表明:采用水热法能够制备出颗粒细小均匀、结构致密且物相纯净的SBT陶瓷;其居里温度为375℃,对应的介电常数为114.54.     

Synthesis and characterization of hydroxylated fullerene epoxide—an intermediate for forming fullerol

A new C₆₀ derivative—hydroxylated fullerene epoxide [C₆₀ (OH) _x (O) _y ] was prepared by the reaction of C₆₀ benzene solution with aqueous NaOH and H₂O₂ in the presence of tetrabutylammonium hydroxide (TBAH) as the catalyzer. The structure of hydroxylated fullerene epoxide was characterized by FT-IR, NMR and MS, and it was found that it is easy to hydrolyze to fullerol. Project supported by the Nonferrous Metals Industrial Corporation of China Synopsis of the first author Li Tianbao, doctoral student, born in 1965, major in Fullerence Chemistry and Materials.     

Luminescent properties of BaO-La2O3-B2O3 glasses with dopant

The luminescent properties of glasses synthesized in air atmosphere by conventional high temperature process were stud{ed. The emissions spectra of Eu^2 and Eu^3 were observed in BaO-La2O3-B2O3-Eu2O3 glasses.The results show that the broad emission peaks at 430 nm correspond to 5d→4f emission transition of Eu^2 , the sharp emission peaks at 592, 616, 650 and 250 nm correspond to 5^D0→1Fj(j=1--4) emission transition of Eu^3 ,respectively, which indicates that the BaO-La2O3a-B2O3-Eu2O3 glass can convert ultraviolet and green omponents of sunlight into blue and red light so as to increase the intensity of blue and red light, respectively. The luminescent in--tensity of Eu^2 increases with increasing the molar ratio of Tb^3 in BaO-La2O3-B2O3-Eu2O3a-Tb4O3 glasses, whereas the luminescent intensity of Eua^3 decreases. So the luminescent intensity of Eu(Ⅲ,Ⅱ) is influenced by Tb^3 .These phenomena can be explained by electron transfer mechanism; Eu^3 (4f6) Tb^3 (4f^8)→Eu^2 (4f′) Tb^4 (4f′). Taking advantage of the luminescent properties of BaO-La2O3-B2O3-Eu2O3 glasses, light-conversion glass for agriculture can be produced.