活性炭载羟基铁协同H2O2类芬顿降解活性艳红X-3B

以活性炭为媒介,采用浸渍法制备了活性炭载羟基铁催化材料(FeOOH@AC),并协同双氧水类芬顿降解活性艳红X-3B染料。在pH=7、FeOOH@AC质量浓度1 g/L、H₂O₂浓度10 mmol/L的反应条件下,FeOOH@AC+H₂O₂体系对活性艳红X-3B的降解率达98.2%,相较AC和FeOOH@AC体系提高了17.2和3.7倍。初始pH试验表明,对活性艳红X-3B,FeOOH@AC+H₂O₂体系不仅在酸性条件下具有很好的降解能力,在碱性条件下(pH=9)的降解率可达83.6%,表现出较宽的pH适用范围。另外,4次循环试验后,FeOOH@AC对活性艳红X-3B的降解率仍大于60%。对其用盐酸洗脱并重新负载FeOOH,可再生。     

碳黑金属酞菁原位生高价铁氧降解有机污染物

为高效去除复杂水体环境中的有机污染物，制备过氧化物模拟酶催化剂，以双氧水为氧化剂，构建环境友好型的仿生催化体系，来催化降解水体中的地塞米松有机污染物。研究催化剂的形貌及结构特征，催化体系的催化性能、循环使用性能、催化机理、催化降解产物及最终产物。结果表明：所构筑的催化体系在温和(室温、中性)及复杂水体环境中(酸性、无机盐)对地塞米松的降解率均为100%,但在碱性条件下，该催化体系对地塞米松的降解率因双氧化水分解过快而降低了28%;该催化体系经过6次循环使用后，对地塞米松的降解率仍达到95%;过氧化物模拟酶在双氧水的作用下产生对水体有机污染物降解起主要作用的高价铁氧活性种，而羟基自由基起次要作用；经过60 min反应，该催化体系将地塞米松降解为对环境不存在二次污染的小分子有机酸。该仿生催化体系的构筑为仿生催化材料在工业废水中的应用提供了新视角。     

氮碳量子点/二氧化钛复合整理粘胶织物光催化协同构效

为提高服装面料在太阳光下的光催化自清洁性能,采用柠檬酸和尿素制备氮碳量子点(N-CQDs),并通过水热法与纳米二氧化钛(TiO₂)共同整理粘胶织物,制备出太阳光响应复合光催化纺织品。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计等对整理前后的粘胶织物进行表征,测试其光学吸收性、光催化降解脱色性和稳定性,研究N-CQDs、TiO₂及其复合体系降解罗丹明B的协同构效机制。结果表明:在模拟日光下催化降解罗丹明B 5 h时,经N-CQDs/TiO₂整理的粘胶织物脱色率为76.5%,比经TiO₂整理粘胶织物的脱色率(51.3%)提高了49.1%,且循环降解6次后,脱色率仍能达到62.34%。     

TiO2/MIL-88B(Fe)/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其性能

为使聚丙烯(PP)熔喷非织造材料功能化,扩大其在水处理方面的应用,以2,4-对苯二甲酸、六水合三氯化铁、纳米氧化钛为原料,PP熔喷非织造材料为基材,首先通过浸渍工艺预处理基底材料,再通过溶剂热法在PP熔喷非织造材料基材上负载金属有机框架材料TiO₂/MIL-88B(Fe),制备了TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料。借助红外光谱、X射线衍射及孔径分析对TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料的结构与性能进行了表征。结果表明TiO₂/MIL-88B(Fe)成功负载在PP熔喷非织造材料表面。在可见光照射条件下,TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料对甲基蓝、酸性橙7及酸性红73这3种染料的降解率均达到80%以上,其中对甲基蓝的降解率可达86%,对较难降解的罗丹明B的降解率也达到了59%。在重复使用5次后,复合熔喷非织造材料对甲基蓝降解率均在70%以上,性能较稳定。     

钴酞菁/PAN纳米纤维催化PMS降解染料的研究

采用静电纺丝法制备钴酞菁/聚丙烯腈纳米纤维(CoTAPc-PAN-NF),并通过XRD和FTIR对其进行表征。选择偶氮染料酸性红(AR1)为目标污染物,探讨了pH、温度、氧化剂浓度等因素对CoTAPcPAN-NF/PMS体系催化性能的影响,结果表明,随着pH(4~7)的升高、温度的升高以及氧化剂浓度的增加,CoTAPc-PAN-NF/PMS体系的催化活性均能得到一定程度的提高。异丙醇(IPA)的加入明显抑制了CoTAPc-PAN-NF/PMS体系的催化活性,而NaCl的加入较大程度上提高了体系的催化效果,从而推测出CoTAPc-PAN-NF催化PMS降解染料的主要活性种是SO_4~-·和HO·。     

TiO2纳米纤维的制备及其光催化降解染料性能

为了提高TiO₂光催化性能，采用电纺丝技术和煅烧工艺，以钛酸四丁酯(TBT)为钛源、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为高聚物模板，制备PVP/TBT复合纳米纤维膜，再经煅烧得到连续TiO₂纳米纤维。通过SEM、XRD、TG测试对材料的形貌、结构进行表征，并在紫外光的照射下，以亚甲基蓝为目标降解物，使用TiO₂纳米纤维为光催化剂进行降解实验。结果表明：在450℃下煅烧得到的TiO₂纳米纤维具有良好的光催化活性。在染料质量浓度为20 mg/L,染料与TiO₂纳米纤维质量比为1∶75的条件下，20 min时的降解率为93.31%,80 min的降解率为99.83%,效果显著。     

基于双层微纳米纤维膜的气液固三相体系构建及其光催化性能

为提升石墨相氮化碳(g-C₃N₄)的光催化降解性能,通过静电纺丝技术制备了亲疏不对称的双层纳微纤维膜,其中疏水层为聚苯乙烯纤维膜,亲水层为以聚丙烯腈/聚乙烯吡咯为载体的g-C₃N₄/酞菁铁(FePc)异质结催化膜,对其表面形貌、化学结构和光吸收性能进行表征,并考察了对染料废水的光催化降解作用。结果表明:水接触角分别为140°和12°的疏水层和亲水催化层可紧密结合,其中催化层中g-C₃N₄和FePc在纤维膜上分布均匀,且FePc的引入将纤维膜的光吸收范围拓展至800 nm;在染料的光催化降解中,疏水层可作为气体通道将空气中的O₂传输至亲水催化层,从而形成气液固三相接触的反应体系,有效促进O₂对g-C₃N₄导带光生电子的俘获,使其光催化活性较常规二相体系提升3.1倍。     

原位沉淀法合成高效卤化银/碳酸银光催化剂及其光催化活性

以AgNO₃和Na₂CO₃为原料,聚乙二醇为辅助剂,采用水热法合成Ag₂CO₃光催化剂,再以Ag₂CO₃、AgNO₃与卤化钠为反应物,采用原位沉淀法制得卤化银/碳酸银复合光催化剂。分别用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外-可见光谱仪及荧光光谱仪等分析产物的结构、形貌和性能,并以甲基橙(MO)溶液为模拟染料溶液,对卤化银/碳酸银复合光催化剂的光催化活性和循环使用稳定性进行评价。结果表明：AgBr/Ag₂CO₃复合光催化剂(其中AgBr质量分数为90%)的光催化活性最佳;可见光光照5 min后,0.1 g AgBr/Ag₂CO₃复合光催化剂对MO的光催化降解率为96.6%,分别是单相AgBr、Ag₂CO₃、TiO₂降解率的1.2倍、4.7倍和5.3倍;复合催化剂循环使用3...     

g-C3N4掺杂TiO2/活性炭复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用直接热聚合法和溶胶-凝胶法分别制备石墨相氮化碳(g-C3N4)和二氧化钛活性炭复合材料(TiO₂/AC)两种前驱体，再通过两步法制备石墨相氮化碳掺杂二氧化钛活性炭复合光催化剂(g-C₃N₄/TiO₂/AC)。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)以及瞬态荧光光谱(PL)等方法对g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂进行表征；以亚甲基蓝(MB)作为模拟染料，探究g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂的暗吸附性能、光催化降解性能、循环使用性能和光催化降解反应动力学，并对反应机理进行探讨。结果表明：g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂具有较好的层状结构，且对可见光具有较好的吸收，在加入量为2.0 g/L时，其对MB的暗吸附率和光催化降解率...     

多孔型TiO2微粒的制备及其对离子型染料的吸附

针对印染废水中离子型染料的处理问题，提出以多孔型二氧化钛(TiO₂)微粒为吸附剂对染料进行吸附处理。以钛酸丁酯为钛源，通过改变模板剂的种类，采用水热法制备带有不同电位的多孔型TiO₂微粒。借助固体表面Zeta电位测试仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及X射线衍射仪对TiO₂的电位、形貌和晶型进行分析，通过吸附实验优化染料质量浓度和吸附剂用量，并探究TiO₂微粒的重复利用性能。结果表明：带正电的TiO₂微粒(G-TiO₂)和带负电的TiO₂微粒(Y-TiO₂)分别只对阴离子型和阳离子型染料进行吸附，遵从静电吸附机制；2种TiO₂微粒经过煅烧后的晶型均为锐钛矿型；在同等实验条件下，100 mg的G-TiO₂对100 mg/L刚果红染料的吸附率高达99.5%,100 mg的Y-TiO₂对20 mg/L亚甲基蓝染料的吸附率可达93.5%;在循环实验...     

氯离子协同增强十六氯铁酞菁/聚丙烯腈复合纳米纤维光催化降解性能

为提升粉末催化剂的催化活性及重复使用性能,高效去除高盐废水中的有机污染物,采用静电纺丝技术制备十六氯铁酞菁/聚丙烯腈(FePcCl₁₆/PAN)复合纳米纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等表征了纳米纤维的微观形貌、结晶结构等特性。选取卡马西平(CBZ)作为模型污染物,研究了氯离子存在下,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维光活化过一硫酸盐的催化降解活性。结果表明:FePcCl₁₆可有效分散于PAN纳米纤维中,从而避免因FePcCl₁₆分子团聚而影响催化活性;在模拟太阳光照射下,随着氯离子质量浓度的增加,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维催化活性逐渐增强;在较高氯离子质量浓度(6.0～18.0g/L)下,CBZ及其降解产物(包括具有潜在毒性的氯代有机副产物)都能降解完全,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维循环降解5次后仍具有良好的催化降解性能。     

改性聚丙烯腈纤维负载MoSx/TiO2光催化材料制备及其降解染料性能

为提升MoS_x/TiO₂异质结的光催化性能,使用偕胺肟改性的聚丙烯腈(PAN)纤维作为载体,先通过静电结合及原位转化负载MoS_x,再通过配位作用结合TiO₂合成了复合光催化剂。分析了该催化剂的表面形貌、化学结构和光吸收性能,并考察了其在可见光下对印染废水的处理效果。结果表明:MoS_x和TiO₂可均匀分布于PAN纤维表面,且MoS_x的引入大幅提升了催化剂的光吸收性能,并能够在波长大于500 nm的可见光下快速氧化降解染料废水,其反应速率常数达到单独负载TiO₂纤维催化剂的4.7倍;该催化剂具有优异的重复使用性能,其高活性主要来源于MoS_x对污染物的强吸附能力及其在可见光下对TiO₂的敏化作用。     

织物基CNT/BiVO4光催化材料的制备及其在可见光下对染料的降解

利用钒酸铋(BiVO₄)具有无毒、降解效率高等优点,研究采用酸化碳纳米管(α-CNT)对BiVO₄进行改性,制备α-CNT/BiVO₄复合催化剂,采用泡沫法将α-CNT/BiVO₄复合催化剂处理在棉织物上,对亚甲基蓝(MB)溶液进行降解。结果显示:可见光照射90 min的降解效率高达95.8%,更容易降解有机污染物,同时还能解决催化剂颗粒在废水处理中难以回收利用的问题,对处理印染废水具有广阔的应用前景。     

低分子量酵母甘露聚糖的制备及其抗氧化性研究

首先采用高温水提法制备酵母甘露聚糖,然后分别采用微波降解法、超声波降解法、甘露聚糖酶法和H₂O₂降解法四种方法制备低分子量酵母甘露聚糖。对影响降解酵母甘露聚糖的因素进行了研究,并采用正交实验设计进行了工艺优化。同时对未经降解处理的甘露聚糖(YM)和所制备的低分子甘露聚糖(SYM)的体外抗氧化活性进行比较。结果表明,H₂O₂降解法的效果最好,其次是超声波降解法,而微波降解法和甘露聚糖酶法对酵母甘露聚糖几乎没有降解效果。H₂O₂降解法制备低分子量酵母甘露聚糖的最优工艺条件为:甘露聚糖浓度30 g/L、H₂O₂浓度10%、温度95 ℃、时间3 h。在上述工艺条件下,酵母甘露聚糖的重均分子量由76.52 kDa降低到8.07 kDa。抗氧化活性实验发现SYM对羟基自由基、超氧阴离子自由基清除能力均明显高于YM。     

光活化过硫酸钾体系下直接蓝15降解动力学及其降解机制

为探索双偶氮染料直接蓝15(DB15)在水中的降解可行性及在活性氧物种作用下可能的反应位点和迁移转化机制,利用紫外光活化过硫酸钾(UV/K₂S₂O₈)技术研究了DB15在活性氧物种作用下的降解动力学和反应机制。结果表明,双偶氮染料DB15在UV/K₂S₂O₈体系中降解符合假一级动力学,其动力学常数速率为0.010 7 min^-1, K₂S₂O₈质量浓度、底物初始浓度和反应温度对其降解动力学影响显著。利用气相色谱-质谱法对DB15在UV/K₂S₂O₈体系下降解中间产物进行初步的分离与分析,并结合DB15前线电子云密度(FEDs)的理论计算结果对其降解途径进行推导。研究发现:DB15在硫酸根自由基($SO_4^-为探索双偶氮染料直接蓝15(DB15)在水中的降解可行性及在活性氧物种作用下可能的反应位点和迁移转化机制,利用紫外光活化过硫酸钾(UV/K_2S_2O_8)技术研究了DB15在活性氧物种作用下的降解动力学和反应机制。结果表明,双偶氮染料DB15在UV/K_2S_2O_8体系中降解符合假一级动力学,其动力学常数速率为0.010 7 min~(-1),K_2S_2O_8质量浓度、底物初始浓度和反应温度对其降解动力学影响显著。利用气相色谱-质谱法对DB15在UV/K_2S_2O_8体系下降解中间产物进行初步的分离与分析,并结合DB15前线电子云密度(FEDs)的理论计算结果对其降解途径进行推导。研究发现:DB15在硫酸根自由基(SO_4~-·)、羟基自由基(·OH)等活性氧物种作用下N_(11)、N_(24)、N_(41)、N_(42)和C_(28)等活性位点易被自由基直接攻击或者发生电子转移反应,从而引起DB15分子中NN和C—N键断裂,然后中间产物再进一步羟基化是其主要的降解途径。     

聚乙二醇对硫酸钛水热改性涤纶光催化性能的影响

为提高涤纶的光催化性能,基于水热合成技术,采用硫酸钛、尿素和聚乙二醇在涤纶表面负载纳米TiO₂颗粒,研究了TiO₂改性涤纶紫外线辐照光催化降解亚甲基蓝染料的性能,并借助扫描电子显微镜、粒度分析仪、X射线衍射仪等仪器对改性涤纶光催化性能增强的原因进行分析。结果表明:聚乙二醇的质量浓度和相对分子质量会对水热条件下硫酸钛和尿素在涤纶表面生成的纳米TiO₂颗粒大小和负载量产生影响;与未添加聚乙二醇相比,400添加聚乙二醇400浓度为12.5 mL/L时,涤纶纤维表面负载的纳米TiO₂颗粒增加,且晶粒尺寸减小为9.4 nm,并且经紫外线辐照120 min后,TiO₂改性涤纶降解亚甲基蓝染料总有机碳含量值由0.001 11%降至0.000 46%。     

多元复合纳米光催化剂的制备及可见光下降解染料废水

以钛酸四丁酯为Ti源,通过溶胶-凝胶法制备TiO2、CdS/TiO2、BiPO4/TiO2、CdS/BiPO4/TiO2(BCT),对制备的材料进行UV-Vis、XRD、SEM、TG-DTG表征,并在可见光下对玫瑰红B模拟染料废水进行光催化,考察pH、煅烧温度、催化剂用量对降解效果的影响,对4种材料的光催化效果进行对比...     

FePc/TiO2负载纳米纤维膜制备及光催化性能

使用静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,通过对其化学改性引入偕胺肟基团,然后借助配位作用同时负载酞菁铁(FePc)和二氧化钛(TiO₂)制备了光催化剂,在对其形态结构和光吸收特性进行表征的基础上,考察其在有机染料氧化降解中的光催化性能。结果表明,FePc和TiO₂能够有效负载于改性PAN纳米纤维表面,并使其形貌发生明显变化。FePc能够作为光敏剂拓宽TiO₂催化剂的光谱响应范围,使其在可见光区显示出较强吸收,从而能够在可见光辐射下对染料的氧化降解反应显示出较高的光催化活性。此外,当改性PAN纳米纤维增重率为30.4%时,制备的光催化剂显示出最佳活性,而且其催化活性与可见光强度呈正相关性。     

负载WO3的细菌纤维素/Au膜制备及其催化性能

为开发一种新型纳米纤维材料用于催化降解抗生素废水,通过化学还原法在分散的细菌纤维素(BC)纳米纤维上沉积Au纳米颗粒,然后以此为载体采用真空辅助过滤方法形成均匀负载纳米WO₃光催化材料的BC/Au-WO₃纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析样品的组成结构和表观形貌,并对其进行紫外-可见光吸收光谱、交流阻抗、力学性能、光催化和光电催化测试。结果表明：BC纳米纤维可对WO₃颗粒起到良好的柔性支撑作用,同时Au纳米颗粒的加入可降低材料的电荷转移阻抗并增强光吸收能力,从而提高其光催化降解性能;相对于单一的光催化反应,光电催化反应可加速降解反应并能提高降解率;在2.0 V附加电压和150 W氙灯下BC/Au-WO₃在3 h内对盐酸四环素的催化降解率可提高至78.4%。     

黄曲霉毒素B1降解菌的筛选鉴定及有效降解组分初探

黄曲霉毒素B₁(AFB₁)是具有强毒性、强致癌性的一种真菌毒素。为了筛选出AFB₁降解菌,将实验室保藏的真菌菌株与AFB₁共培养,选取降解率最高的菌株,经形态学和ITS rDNA分析确定其种属,分离菌株不同组分(菌悬液、菌体、孢子液、发酵液)后探究其降解AFB₁的有效组分,并将有效组分菌体破碎后作进一步探究。结果表明:培养72 h后的郝克氏青霉MD1菌悬液和未破碎菌体对AFB₁降解率分别为98.15%和28.20%,菌体破碎后对AFB₁的降解效果更好,培养24 h后对AFB₁的降解率为55.40%。因此,郝克氏青霉MD1的菌悬液和菌体内的活性组分能有效降解AFB₁。本研究筛选出的郝克氏青霉MD1扩大了AFB₁降解菌的菌种库,为AFB₁的生物降解提供了一定的参考价值。