铁酸锰-石墨烯气凝胶活化PMS降解酸性红B

用水热法和冷冻干燥法制备了MnFe_2O_4-rGO气凝胶催化剂,活化过一硫酸盐(PMS)产生强氧化性的硫酸根自由基(SO_4~(·-))氧化降解酸性红B。用SEM、XRD、FTIR、拉曼光谱仪、N2吸脱附等温仪对该催化剂进行表征,考察催化剂投加量、PMS浓度、初始pH对酸性红B降解效果的影响。结果表明,当催化剂投加量为0.15 g/L、PMS浓度为0.6 mmol/L、pH为7时,反应30 min后酸性红B的降解率为91.5%;且pH适用范围广,pH在3～9时降解率均在82%以上。投加自由基捕获剂叔丁醇和甲醇,结果表明在MnFe_2O_4-rGO气凝胶/PMS体系中起氧化降解作用的主要活性物质是SO_4~(·-)。紫外可见光谱表明酸性红B分子中的萘环结构和偶氮键被氧化;TOC表征结果表明MnFe_2O_4-rGO气凝胶/PMS体系对酸性红B的矿化率为30.8%。     

K-g-C3N4复合材料光催化降解水中阿特拉津

采用热缩聚法制备了一系列不同KI掺杂比的氮化碳复合材料(K-g-C_3N_4),对其形貌结构、光学特性进行了表征。并利用制备的K-g-C_3N_4光催化降解水体中的阿特拉津(ATZ),对其光催化机理进行了探讨。结果表明,K掺杂可以增大其比表面积,拓宽光响应范围。在ATZ的质量浓度1.0 mg/L、K-g-C_3N_4(0.2)投加量0.1 g/L、反应温度20℃、pH为7时,30 min内ATZ的降解率高达91.1%,降解速率是g-C_3N_4的15.08倍。O_2~(-·)和HO~·都是K-g-C_3N_4反应体系中的活性基团,其中O_2~(-·)是主要的活性基团。     

日光/氯氧化体系降解阿特拉津的效能及机理研究

以日光/氯作为研究体系，考察了其对典型除草剂阿特拉津(ATZ)的降解效能。研究了初始氧化剂NaClO浓度、pH、阴离子浓度(CO₃^2-/HCO₃^-和Cl^-)、天然有机物(NOM)对ATZ降解的影响。结果表明，在酸性条件下ATZ的降解受到促进作用，这是由于体系中产生的活性成分(O₃、HO·、RCS)会加快体系反应的进行；而在碱性条件下ATZ的降解受到明显抑制作用，阴离子和天然有机物的存在均会抑制ATZ的去除，这主要是由于其与ATZ竞争自由基反应造成的。测定了8种氧化产物，推测ATZ的降解路径主要是通过电子转移反应、夺氢反应和加成反应这3种途径降解。急性毒性实验表明ATZ在降解过程中毒性减小。     

BDD阳极电活化硫酸盐降解除草剂阿特拉津的研究

用掺硼金刚石(BDD)电极对硫酸盐进行阳极活化,结果发现,在循环阳极电极模式下,BDD阳极电活化硫酸盐去除阿特拉津(ATZ)的速率较直接电解去除ATZ的速率高出约14倍。当电流密度为30 mA/cm2、Na_2SO_4电解质浓度为0.1 mol/L时,电活化硫酸盐产生的SO_4~(·-)对ATZ降解的相对贡献率可达90%以上。     

基于臭氧的组合氧化法降解有机污染物研究进展

介绍和比较了O_3/过氧化氢、O_3/UV、O_3/羟胺以及O_3/过硫酸盐等组合工艺中污染物的降解效果、影响因素、动力学及主要反应机理,总结了不同组合工艺的优缺点及实际应用中存在的问题。基于O_3的组合氧化工艺,利用羟基自由基(HO~·)和硫酸根自由基(SO_4~(·-))的强氧化性,能够显著提高污染物的降解性能。相比传统的高级氧化处理方法,O_3组合氧化法具有强氧化性、低选择性、高处理效率,应用前景广阔。认为应降低O_3制备成本,增强水中O_3的转化率和利用率,探讨复杂基质中自由基抑制剂的存在对O_3组合工艺反应速率的影响,加强对不同性质和结构的有机污染物、不同组合体系的反应条件控制、反应动力学及反应机理的研究,并开发适用于工业化生产及工程化应用技术。     

基于MOFs的ZnO/Fe3O4@C活化PS降解酸性橙7的研究

采用溶剂热法制备了锌铁金属有机骨架材料(Zn/Fe-MOFs),碳化得到ZnO/Fe_3O_4@C双金属催化剂。研究了ZnO/Fe_3O_4@C催化过二硫酸盐(PS)降解酸性橙7(AO7)的效能,结果表明,ZnO/Fe_3O_4@C可有效催化PS降解AO7。当ZnO/Fe_3O_4@C投量、PS投量、AO7浓度分别为0.150 g/L、1.25 mmol/L、20μmol/L时,AO7去除率可达98.09%。酸性环境更有利于PS+ZnO/Fe_3O_4@C体系的反应。AO7的降解主要是SO_4~(·-)和·OH共同作用的结果。     

Fe2+/过碳酸盐催化氧化修复四氯乙烯污染地下水的机理及应用

采用Fe~(2+)催化过碳酸钠(SPC)工艺对四氯乙烯(PCE)污染地下水进行修复,考察了氧化剂、催化剂浓度对PCE降解过程的影响。分别以硝基苯和四氯化碳为HO·探针和还原性自由基探针,证实了Fe~(2+)/SPC工艺中存在大量的HO·和少量的O_2~(·-);分别以异丙醇及氯仿为HO·及还原性自由基的清扫剂考察工艺的主体自由基,结果表明Fe~(2+)/SPC工艺降解PCE的主体自由基为HO.,并通过电子顺磁共振(EPR)试验证实了这一结果。结合实际地下水成分,考察了阴离子(Cl~-、HCO_3~-、SO_4~(2-)、NO_3~-)及腐植酸(HA)对PCE降解过程的影响,结果表明HCO_3~-、CI~-及HA均对降解过程有抑制作用,而SO_4~(2-)、NO_3~-对PCE降解没有显著影响。Cl~-浓度测定结果表明,催化降解过程能使PCE完全脱氯。采用Fe~(2+)/SPC催化降解工艺修复PCE污染地下水具有较好的应用前景,实际应用中应考虑药剂投加量、阴离子和腐植酸等的影响。     

VUV/O_3降解选矿药剂酯-105的实验研究

针对选矿废水残留大量浮选药剂、成分复杂,制约了矿山废水回用的问题,采用VUV/O_3的方法研究处理含酯-105的选矿模拟废水。结果表明,同等反应条件下,15 min内3种工艺对酯-105废水的降解效果为VUV/O_3 O_3 VUV。在VUV光源功率15 W,溶液初始pH=10,O_3的质量流量为6 g/h,反应10 min后,VUV/O_3对酯-105废水的降解效果最好,降解率达到98.71%;6种共存离子对VUV/O_3降解酯-105废水的影响作用大小为Ca~(2+)CO_3~(2-)SO_4~(2-)SiO_3~(2-)Cl~-(Na~+)。VUV/O_3在降解酯-105废水的过程中,HO·对酯-105废水的降解起主要作用,反应20 min后,溶液中TOC的降解率达到平衡,TOC的质量浓度下降了4.48 mg/L。由此可见,利用VUV/O_3技术对酯-105进行处理,高效可行,且无二次污染。     

Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对2,4,6-三氯苯酚的氧化降解

采用Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对2,4,6-三氯苯酚(TCP)溶液进行电化学氧化降解研究。结果表明:TCP降解效率与溶液初始p H、溶液初始浓度、电解时间,外加电压、及溶液中电解质的量相关,在外加电压为7 V、p H=3、Na_2SO_410 g/L的条件下,Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对初始浓度为0.025 g/L的TCP溶液处理150 min后,TCP降解效率达到99%以上。通过探讨TCP在酸性条件和碱性条件下降解的中间产物及降解规律,表明在酸性条件下TCP的降解主要是通过·OH自由基氧化和在阳极表面直接氧化的共同作用实现的,而碱性条件下起主要反应的是·OH自由基的氧化作用。     

磁性CoFe_2O_4催化PMS降解水体中磺胺甲基嘧啶的研究

针对普通工艺难以降解水中磺胺类抗生素现象,采用CoFe_2O_4/PMS工艺降解水中磺胺甲基嘧啶。磁性纳米铁酸钴(CoFe_2O_4)通过催化分解单过氧硫酸氢钾(PMS)产生具有强氧化性的硫酸自由基(·SO_4~-)降解水中磺胺甲基嘧啶,探讨了溶液中CoFe_2O_4浓度、PMS浓度、温度、反应物初始浓度、pH、无机阴离子和腐植酸浓度等影响因素。结果表明,降解过程符合拟一级动力学模型。一定范围内,CoFe_2O_4、PMS浓度越高,降解速率越快;温度对降解效果影响较大;反应物初始浓度与降解速率呈负相关;pH=9时降解速率最快;一定浓度的HCO_3~-促进磺胺甲基嘧啶的降解,Cl-则抑制其降解;腐植酸浓度越高,降解速率越慢。     

磁性CoFe_2O_4催化PMS降解水体中磺胺甲基嘧啶的研究

针对普通工艺难以降解水中磺胺类抗生素现象,采用CoFe_2O_4/PMS工艺降解水中磺胺甲基嘧啶。磁性纳米铁酸钴(CoFe_2O_4)通过催化分解单过氧硫酸氢钾(PMS)产生具有强氧化性的硫酸自由基(·SO_4^-)降解水中磺胺甲基嘧啶,探讨了溶液中CoFe_2O_4浓度、PMS浓度、温度、反应物初始浓度、pH、无机阴离子和腐植酸浓度等影响因素。结果表明,降解过程符合拟一级动力学模型。一定范围内,CoFe_2O_4、PMS浓度越高,降解速率越快;温度对降解效果影响较大;反应物初始浓度与降解速率呈负相关;pH=9时降解速率最快;一定浓度的HCO_3-)降解水中磺胺甲基嘧啶,探讨了溶液中CoFe_2O_4浓度、PMS浓度、温度、反应物初始浓度、pH、无机阴离子和腐植酸浓度等影响因素。结果表明,降解过程符合拟一级动力学模型。一定范围内,CoFe_2O_4、PMS浓度越高,降解速率越快;温度对降解效果影响较大;反应物初始浓度与降解速率呈负相关;pH=9时降解速率最快;一定浓度的HCO_3^-促进磺胺甲基嘧啶的降解,Cl-则抑制其降解;腐植酸浓度越高,降解速率越慢。     

高温液态水中固体酸SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化果糖制备5-HMF

采用共沉淀-浸渍法制备了SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸催化剂,利用FT-IR,XRD,Hammett指示剂等分析方法对催化剂的结构及酸性进行了表征。在高温液态水中,以制备的SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸为催化剂,研究了果糖脱水制备5-HMF的反应。在反应温度为220℃、反应时间为30 min、催化剂用量为果糖用量的5 wt.%的条件下,5-HMF的产率最高达76.8%。果糖降解的活化能为42.44 k J/mol。     

超声技术降解水中双酚A的性能和机理研究

以内分泌干扰物双酚A(BPA)为目标物,分别探讨了超声体系性能指标及各水质参数对BPA降解的影响,分析BPA超声降解机理。结果表明,超声频率和功率密度显著影响超声的化学性能,其中超声频率400 k Hz对BPA降解率最高。BPA降解的准1级速率常数k(BPA)与热功率密度(PD)呈线性相关。此外,超声降解BPA主要由气液界面的HO~·氧化引起,BPA的降解率随着初始BPA含量的增加而降低,初始温度对超声降解BPA影响较小,酸性条件下有利于BPA的降解。各种常见阴离子中,Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)和NO_3~-对超声降解BPA的影响不大,而HCO_3~-和NO_2~-表现出较明显的抑制作用。BPA分子苯环的羟基化和C-C键的断裂是超声降解主要降解途径。     

改性沸石异相催化过硫酸氢钾降解罗丹明6G研究

通过水热法制备Co改性沸石催化剂(Co/沸石),采用SEM、XRD、FTIR和BET等对制备的产品进行了表征,并利用其催化过硫酸氢钾(PMS)降解染料罗丹明6G。实验结果表明,Co/沸石可以高效催化PMS降解罗丹明6G。提高Co/沸石和PMS浓度,罗丹明6G降解效率增大;溶液初始pH在5～11范围内,均可获得较高的降解率;HCO_3ˉ对降解反应具有抑制作用;提高反应温度,有利于降解反应的进行。SO_4~(·-)和~1O_2是降解反应的主要活性氧物种。Co/沸石在重复利用3次后仍具有较好的催化性能。     

酶催化荧光猝灭法测定痕量葡萄糖

在pH 7.0的磷酸盐缓冲液中,葡萄糖氧化酶(GOx)催化葡萄糖与氧反应生成H_2O_2,在H_2SO_4介质中H_2O_2与I~-发生氧化还原反应生成I_2,过量的I~-与I_2生成I_3~-,I_3~-使阳离子荧光剂罗丹明6G位于553 nm波长处的荧光发生猝灭,猝灭程度与葡萄糖浓度相关,据此建立检测葡萄糖的新方法。方法线性范围为2.0×10~(-7)~1.4×10~(-5)mol/L,检出限为6.77×10~(-8)mol/L。将该方法用于血糖样品测定,加标回收率为85.0%~102.5%,操作简便、结果准确可靠。     

紫外-过硫酸盐工艺去除水中磷酸三(2-氯乙基)酯的动力学原理及其降解产物

研究了紫外-过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)的动力学原理和降解产物。结果表明,当[TCEP]_0=3.0μmol/L、pH值=7.0、温度为25±2℃、[S_2O_8~(2-)]_0=150μmol/L时,254 nm UV/PS工艺对TCEP去除速率常数k_(obs)为0.1240min~(-1)。在以上研究条件下,采用高分辨质谱检测到3种有机降解产物,分子式分别为C_4H_9Cl_2O_4P、C_6H_(13)Cl_2O_5P和C_2H_6ClO_4P。中性和酸性条件对反应影响不大,但强碱性条件不利于降解。NO_3~-、Cl~-对反应有所影响,腐植酸对反应的影响较大。     

比色法连续测定不同形态的硫

根据S~(2-)、SO_3~(2-)、S_2O_3~(2-)在微酸性条件下可与定量的碘反应使碘溶液褪色,其吸光度和碘液的浓度成正比。方法在0~5.00 mg/L范围内线性良好,摩尔消光系数分别为11.62×10~4、5.36×10~4、3.18×10~4L·mol-1·cm-1,平均加标回收率在97.7%~102.8%之间。该法检出限低,灵敏度高,可用于温泉水中S~(2-)、SO_3~(2-)、S_2O_3~(2-)的测定。     

低含量Fe0/过硫酸盐体系降解除刚果红

为低成本高效降解处置印染废水,以典型偶氮染料刚果红为目标物质,探究了低含量的零Fe~0/过硫酸盐(PS)体系对刚果红的降解效果。结果表明,当Fe~0的质量浓度为2 g/L,PS、刚果红的浓度分别为0.1、0.2 mmol/L时,刚果红在2 h时的残留率仅为5%,而且SO_4~(·-)与HO~·对降解刚果红的贡献分别为10%和3%。刚果红在自来水中降解效果略优于去离子水中,从侧面说明了Fe~0/PS体系对刚果红起主要降解作用的是Fe~0。酸性下能加速Fe~0/PS体系对刚果的降解,但并不能提升体系在2 h时对刚果红的去除率。不同含量的Cl~-、CO_3~(2-)、HCO_3~-或H_2PO_4~-等阴离子均对Fe~0/PS体系降解刚果红表现出抑制作用,其中CO_3~(2-)抑制程度最大,但抑制程度与他们的含量无明显关系。     

多聚磷酸络合纳米铜降解罗明丹B研究

为增强纳米零价铜(nZVC)/H_2O_2体系在中性条件下的氧化能力,以罗明丹B(RhB)模拟染料废水为对象,对nZVC/H_2O_2/多聚磷酸(PPA)体系氧化降解RhB效果进行了研究。结果表明,反应60 min时,nZVC/H_2O_2体系中RhB的降解率为13.49%,nZVC/H_2O_2/PPA体系中RhB的降解率为89.29%;通过投加叔丁醇发现,体系中反应物种主要为HO~·;pH的改变对nZVC/H_2O_2/PPA体系氧化能力影响不大;同时,提高H_2O_2、PPA、nZVC投加量均会对RhB的降解起促进作用;降解反应遵循二级反应动力学。PPA的加入可以有效提升nZVC/H_2O_2体系在中性条件下的氧化能力,有效降解水中目标污染物。     

利用热激活过硫酸钾技术降解噻虫胺

探讨了多种影响因素对热激活过硫酸钾技术降解噻虫胺的影响,并检测反应体系中的活性自由基种类。结果表明,噻虫胺的降解符合准一级反应动力学规律。提高反应温度和S2O82-浓度,噻虫胺的降解速率都迅速增大;酸性和中性条件下的降解速率高于碱性条件;水溶液中Cl~-和HCO_3~-的存在影响噻虫胺的降解效果;自由基探针实验验证了反应体系中同时存在SO_4~-·和·OH两种自由基,酸性和中性条件下,以SO_4~-·为主,碱性时·OH含量较多。