偶氮染料在聚丙烯腈纤维铁催化剂存在下的降解反应动力学研究

使用水合肼和盐酸羟胺对聚丙烯腈进行改性后与氯化铁反应制得聚丙烯腈纤维铁配合物（PAN-Fe）,在过氧化氢存在下将其作为非均相Fenton反应催化剂用于2种水溶性阴离子偶氮染料的氧化降解反应中,重点考察了催化剂用量及其铁离子含量和水溶液中的染料浓度等因素对染料降解反应速率常数的影响．结果表明,在使用PAN—Fe作为非均相Fenton催化剂时,偶氮染料的氧化降解反应可以使用假一级反应动力学模型进行描述．催化剂用量及其铁离子含量的增加都可以显著提高偶氮染料降解反应速率常数,偶氮染料初始浓度的升高导致其降解反应速率常数的下降．     

羊毛铁配合物催化剂的制备及其在酸性黑234氧化降解反应中的应用

使用羊毛纤维与三氯化铁反应在室温条件下制备了羊毛纤维铁（Wool-Fe）配合物,并使用FT-IR 和SEM对其进行了表征。然后将其作为非均相光催化剂应用于偶氮染料的氧化降解反应中,分别考察了催化剂用量、催化剂中铁离子含量（CFe-wool）、辐射光强度、pH值和染料结构等因素对脱色率的影响,并应用紫外可见光谱法对染料的氧化降解反应进行了分析。结果表明,羊毛纤维与铁离子发生了配位反应,提高反应温度或溶液中铁离子浓度能够制备高CFe-Wool的Wool-Fe催化剂。催化剂用量及其CFe-wool的增加都会促进偶氮染料的降解反应。Wool-Fe催化剂在pH≤6.0溶液中显示出较高的催化活性,而在碱性介质中活性有所降低。在Wool-Fe催化剂存在下偶氮染料的降解反应属于假一级动力学反应,催化剂的CFe-wool和辐射光强度的增加有利于提高偶氮染料的降解反应速率常数,在相同的反应条件下活性染料比酸性染料更容易发生氧化降解反应。     

声电联合技术氧化降解2-氯酚的研究

在优化电解（EC）条件的基础上，以2-氯酚（2-CP）为模拟污染物，研究了超声（US）-电解（EC）联合技术氧化降解的性能，并初步探讨了其降解过程．结果表明：电解质Na2SO4浓度和pH是影响声电组合技术的重要因素，当pH〉9，电解质Na2SO4浓度大于0．15mol／L时，声电组合降解2-CP的效率最高．US—EC降解2-CP的动力学方程符合拟一级动力学关系，其表观反应速率常数（0．0096min^-1）大于EC（0．0055min^-1）和US（0．0034min^-1）两种单因素作用之和，表明超声与电解组合降解2-CP时，对电解产生显著的协同效应。通过LC／MS检测，2-氯-1，4-对苯醌为2-CP降解中间产物，说明2-CP的降解经历了羟基对位氧化、开环等过程．     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热降解反应动力学

研究了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热分析动力学参数.采用热重差热分析法,分别测定了在氮气气氛中5、10、15、20℃/min 4种不同升温速率下的的热降解过程,得到了4条热重和差热曲线,并用Kissinger法对其热降解过程进行了动力学分析.结果表明:提高升温速率,热重曲线向高温方向移动,温度滞后越严重.初始分解温度及终止分解温度更高,温度区间也变宽.升温速率的不同对最终失重率影响不大,最终失重率都在90%以上.随着升温速率的增加,差热曲线峰变高且峰顶温度向高温方向移动.通过Kissinger法分析在不同升温速率下丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热降解反应的热重差热数据得出反应的活化能为160.9kJ/mol、表观指前因子为27.61、热降解反应级数为0.965 4等动力学参数.     

高锰酸钾氧化氧氟沙星的动力学研究

为探讨氧氟沙星在水环境中氧化降解的趋势,采用水处理常用的氧化剂高锰酸钾,研究氧氟沙星被高锰酸降解的效能和动力学规律,并讨论高锰酸钾浓度、pH、温度等因素对反应速率常数的影响．结果表明,高锰酸钾对氧氟沙星的氧化过程符合二级反应动力学模型,在高锰酸钾过量的情况下,氧化反应的假一级反应动力学常数Kobs=0.000 092［KMnO₄］-0.002 72．pH对反应速率常数有显著影响．温度对反应速率也有影响,随着温度的升高,高锰酸钾氧化氧氟沙星的反应速率增加,高锰酸钾氧化氧氟沙星的反应表观活化能Ea=30.463 3 kJ·mol-1,该反应在一般水处理条件下较容易发生．     

Cu2+强化Fenton反应氧化降解2,4,6-三氯酚

为强化Fenton反应氧化降解水中2,4,6-三氯酚的效能,在Fenton体系中加入另一种过渡金属离子Cu2+．结果表明:在酸性条件下,二价铜离子本身不具有类似亚铁离子催化分解过氧化氢氧化有机物的能力;将铜离子引入Fenton反应体系后,能明显提高2,4,6-三氯酚的氧化降解速率,强化过氧化氢的分解,增加TOC的去除率以及氯离子的释放;较低投量的铜离子就能有明显的强化作用;自由基抑制剂甲醇、叔丁醇对反应的完全抑制说明羟基自由基仍然是铜离子参与的Fenton反应中的主要活性物种．     

二氧化碳捕集中2-氨基-2-甲基-1-丙醇溶剂的热降解

2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）水溶液及AMP与其他有机胺的混合溶液被认为是一类具有商业应用前景的二氧化碳捕集吸收剂.在使用有机胺捕集二氧化碳的工艺中,胺的降解性质是评价胺的重要因素之一.在密闭间歇玻璃高压釜中研究了AMP的热降解,利用阳离子色谱对降解样品中AMP的浓度进行了测定.在温度低于140℃及氮气氛围的实验条件下,仅仅由温度引起的AMP热降解可以忽略.实验结果表明,二氧化碳的存在能导致AMP明显降解,但AMP降解速率比相同条件下一乙醇胺（MEA）的降解速率要低.AMP的热降解速率随二氧化碳装载量的增大而增大.通过气相色谱-质谱联用仪对AMP主要热降解产物进行了表征,并对二氧化碳引起的AMP热降解的可能机理进行了讨论.     

丙烯在甲醇-双氧水中的溶解度

钛硅分子筛催化丙烯环氧化是一条生产环氧丙烷的清洁工艺,其多相反应体系的相态研究是优化该反应体系的基础.利用可视相平衡仪在不同条件下测量了丙烯在甲醇-双氧水中的溶解度.结果表明,体系温度、双氧水有效质量浓度和甲醇含量是影响丙烯溶解度的关键因素.在双氧水∶丙烯∶甲醇摩尔比一定、温度相同且体系均为气-液-液三相平衡的条件下,30％（质量分数）双氧水氧化体系甲醇相中丙烯的溶解度低于50％（质量分数）双氧水氧化体系.在双氧水有效含量不同的两种氧化体系中,当甲醇含量较低时,体系呈现为气-液-液三相平衡,在30～60℃范围内可通过升温提高丙烯的溶解度;提高甲醇含量到一定程度时,体系液相在较低的温度下即可呈均相,为丙烯环氧化提供良好的反应环境.     

水合二氧化钛吸附与除铁影响因素

为探究水合二氧化钛对亚铁离子的吸附平衡与吸附动力学,通过静态吸附实验,研究了吸附平衡时间、亚铁离子浓度、吸附硫酸质量浓度和温度对水合二氧化钛吸附亚铁离子的影响;通过真空抽滤洗涤实验考察了洗水硫酸质量浓度和温度对洗涤过程中铁去除率的影响.结果表明,水合二氧化钛吸附亚铁离子的平衡吸附时间为9h,亚铁离子初始浓度最佳为300mg/L,硫酸质量浓度的增加和温度的升高均不利于水合二氧化钛对亚铁离子的吸附;吸附动力学符合一级动力学Lagergren方程,吸附等温方程符合Freundlich方程;洗涤过程中洗水的温度升高和洗水的硫酸质量浓度提高均利于亚铁离子的去除.     

恒电流模式下电氧化脱色降解酸性橙Ⅱ

采用恒电流模式,在有阳离子交换膜分隔的两室电化学反应器中以形稳阳极（DSA）对偶氮染料酸性橙Ⅱ进行氧化脱色降解。分别以484 nm、310 nm、255 nm波长处的吸收值为主要指标,跟踪染料的脱色降解。脱色反应过程符合零级动力学,反应速率常数分别与电流密度、氯化钠浓度、染料初始浓度正线性相关,与温度负线性相关,与支持电解质硫酸钠浓度存在倒数函数关系;高pH值明显降低脱色降解反应速率。氯化钠浓度40 mmol.L-1时,经7 h电解,染料100%脱色,染料中的萘环结构受到一定程度的破坏,染料未发生明显矿化。间接电氧化在染料的脱色降解过程中起主导作用,直接电氧化起一定作用。     

3-乙酰巯基-2-甲基丙酸的合成

以硫代乙酸、甲基丙烯酸为原料,经过加成反应、甲基环己烷重结晶得到3-乙酰巯基-2-甲基丙酸,考察了加料顺序、反应温度、反应时间及升温速率对收率的影响,并且探索了工业化生产的条件。结果表明,在氮气保护的条件下,硫代乙酸与甲基丙烯酸摩尔比为1.4∶1、反应温度为90℃时,反应产物收率可以达到99.3%。产物经核磁、质谱和红外分析证实为3-乙酰巯基-2-甲基丙酸。工业化生产时添加等摩尔的甲苯作为溶剂,可有效防止反应温度急剧升高,保证产品收率。     

FeMnMg氧化物Fenton催化降解有机废水

采用高温煅烧硝化法制备Fe Mn Mg氧化物纳米晶,并采用扫描电镜（SEM）对Fe Mn Mg氧化物进行表征。结果表明,高温煅烧硝化法制备的Fe Mn Mg氧化物粒径为纳米范围,具有均匀的粒子尺寸和晶体尺寸。采用不同配比的Fe Mn Mg氧化物纳米晶催化剂对亚甲基蓝模拟的有机废水进行Fenton催化降解实验,对实验结果进行分析讨论。Fe Mn Mg的摩尔比为2∶3∶1的氧化物对亚甲基蓝的降解效果最好。当p H值为7左右,反应温度为25℃时,降解速率最快。Fe Mn Mg氧化物催化剂的投加量为0.012 g,保证了亚甲基蓝较好的降解率。在反应体系中采用选取30%H2O20.5 m L（即2 mmol/L）,能达到较好的氧化降解效果。     

β-内酰胺类抗生素臭氧氧化机理与降解途径

为考察β-内酰胺类抗生素在臭氧氧化过程中的降解规律与特征,采用臭氧直接氧化法处理水中4种典型β-内酰胺类抗生素。研究不同pH值条件下臭氧氧化典型β-内酰胺类抗生素的降解效果,利用淬灭实验探究降解机理,分析中间产物并推测降解路径。研究结果表明：改变pH值对阿莫西林和头孢氨苄降解效果没有显著影响,酸性条件对青霉素钠降解有抑制,碱性条件对头孢曲松钠降解有促进。淬灭实验结果表明：叔丁醇（TBA）对阿莫西林和头孢氨苄的降解有一定的促进作用,说明阿莫西林和头孢氨苄的降解由臭氧分子直接氧化主导;随着TBA浓度的升高,对青霉素钠和头孢曲松钠的抑制效果更加显著,说明青霉素钠和头孢曲松钠以羟基自由基（·OH）间接氧化为主导。阿莫西林、头孢氨苄、青霉素钠和头孢曲松钠臭氧氧化过程中分别生成了4、6、3、3种主要中间产物,降解途径包括β-内酰胺环断裂、去甲基化、水合反应、加成反应等过程。     

热激活过硫酸盐降解水中典型氟喹诺酮抗生素分析

近年来水体中残留的氟喹诺酮类抗生素已经引起了研究者的关注,采用基于热激活生成硫酸根自由基的方式氧化降解水中的典型氟喹诺酮抗生素环丙沙星,研究了温度、过硫酸盐浓度、p H及水中常见离子等影响因子对反应的影响。研究发现在拟一级动力学氧化模型的基础上,建立的二级反应动力学模型具有较好的相关性。随着初始过硫酸钠浓度及反应温度的升高,环丙沙星的降解速率得到升高,而随着反应p H的变化则呈现相反作用,研究得出该反应活化能为(105.25±14.43)k J/mol。水中的Cl-在低浓度时具有抑制作用,在较高浓度的时候具有促进作用,NO3-及PO43-在较高的浓度下会对反应产生抑制作用,而CO32-则在0.01 mol/L的浓度下起到了较大抑制作用。     

7β-氨基-3-(1-甲基-1H-四唑-5-硫甲基)-3-头孢烯-4-羧酸的合成研究

采用7-氨基头孢霉烷酸（7-ACA）和1-甲基-1H-1,2,3,4-四唑-5-硫醇（5-MMT）为原料,以乙酸为溶剂,甲磺酸为催化剂,经亲核取代制备7β-氨基-3-（1-甲基-1H-四唑-5-硫甲基）-3-头孢烯-4-羧酸（7-AMCA）,探讨了物料配比、催化剂用量、溶剂用量、反应时间、温度等因素对反应的影响,在7-ACA与5-MMT原料摩尔配比为1∶1.20,反应温度65℃、反应时间100 min等较佳工艺条件下,得到7-AMCA的收率为89.87%,HPLC纯度99.21%.产品结构经1H-NMR,IR和元素分析表征确认.     

高锰酸钾氧化水中恩诺沙星的动力学研究

为揭示高锰酸钾氧化水中恩诺沙星的动力学规律,通过实验得到高锰酸钾氧化恩诺沙星的反应动力学常数,并考察了高锰酸钾初始浓度、pH、温度等因素对反应动力学常数的影响. 结果表明:高锰酸钾对恩诺沙星的氧化过程符合二级反应动力学模型,且高锰酸钾初始浓度、pH、温度对反应速率常数均有显著影响;随着温度、高锰酸钾浓度增加,反应速率增快;相对于中性条件,高锰酸钾氧化恩诺沙星的反应更容易在酸性和碱性条件下发生．此外,高锰酸钾氧化恩诺沙星的反应表观活化能Ea=53.27 kJ/mol,略低于一般的化学反应,说明该反应在一般水处理条件下较容易发生．     

噻唑-4-甲酸的合成

以L-半胱氨酸盐酸盐与甲醛为起始原料,经缩合酯化得到噻唑烷-4-甲酸甲酯,再在二氧化锰作用下氧化合成噻唑-4-甲酸甲酯,水解得到噻唑-4-甲酸。氧化反应最佳反应条件为n（噻唑-4-甲酸甲酯）∶n（MnO2）=1∶23、MnO2活化温度为300℃、80℃反应48h。氧化反应收率为80.8%。     

海藻酸铁微球作为光催化剂的偶氮染料降解反应动力学研究

使用海藻酸钠与氯化铁制备海藻酸铁微球,然后在H2O2的存在下将其作为非均相光催化剂应用于3种偶氮染料的氧化降解反应,考察在不同反应条件下的动力学模型,研究微球数量、光辐射强度和偶氮染料浓度等对染料降解反应速率常数的影响.结果表明,在使用海藻酸铁凝胶微球作为非均相Fenton催化剂时,偶氮染料的氧化降解反应可以使用假一级反应动力学模型进行描述;海藻酸铁微球数量的增加和光辐射强度的增大都可以显著提高偶氮染料降解反应速率常数,偶氮染料浓度的升高导致其降解反应速率常数的下降.     

水介质中合成2-咪唑啉磺酸

以水作为反应介质,用双氧水逐步氧化乙烯硫脲制备2-咪唑啉磺酸。研究了初始水量、pH、反应温度和反应时间对2-咪唑啉磺酸合成的影响,优化了反应条件,产品经熔点测定以及核磁共振分析,确认为2-咪唑啉磺酸。     

高锰酸钾吸收气态汞的传质-反应研究

为了考查氧化剂高锰酸钾吸收气体态元素汞Hg0的行为,在鼓泡反应器中,通过改变各种影响因素,采用冷原子吸收（CVAA）测汞仪测定了反应器进口和出口的气态汞浓度.系统地研究了高锰酸钾初始浓度、pH值、汞初始度和反应温度等主要参数对气态汞去除效率的影响,并分析了KMnO4氧化Hg0的反应热力学和传质-反应动力学问题.研究结果表明,高猛酸钾初始浓度的增加、强酸或强碱条件均有利于Hg0的去除,H2SO4的存在促进了Hg0在MnO2上的吸附,而强碱水溶液中产生的OH间接氧经了Hg0;反应温度的升高抑止了Hg0的去除,而Hg0初始质量浓度对反应的影响可忽略;KMnO4氧化Hg0的反应为二级反应,活化能为27.22 kJ/mol.