Fe~(2+)/HSO_3~-和Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系降解双氯酚酸研究

研究采用Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)和Fe~(2+)/HSO_3~-两体系降解水中双氯酚酸(DCF)。结果表明,S_2O_8~(2-)、HSO_3~-与催化剂Fe~(2+)的优化摩尔比分别为1:1和10:1,反应5 min,DCF的降解率分别可达90%、100%。在Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系中,Cl~-可促进DCF降解,富里酸(FA)、草酸跟、柠檬酸根和磷酸根则有轻微抑制作用;而在Fe~(2+)/HSO_3~-体系中,Cl~-对DCF降解有轻微抑制作用,FA和4种常见铁离子配体则呈现明显抑制。SO_4~(·-)是两体系的主要活性自由基,Fe~(2+)/HSO_3~-体系中,SO_3~(·-)和SO_5~(·-)对DCF的降解也有一定作用。在Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系中,几乎无脱氯反应发生;而在Fe~(2+)/HSO_3~-体系中,则呈现较好的脱氯效率。     

紫外-过氧乙酸光化学降解水中的三氯生

对UV/PAA降解三氯生(TCS)进行了研究。结果表明,TCS在UV/PAA中的降解符合准一级反应动力学,体系中羟基自由基(HO·)促进了 TCS的降解。初始pH对TCS的降解影响显著,pH越高TCS的降解速率越快。随着PAA投加量的提高,TCS的降解效率也逐渐提高,但同时PAA也能与TCS竞争HO·。虽然HCO_3~-和Cl~-可与HO·反应,但它们对TCS的降解几乎无影响;SO_4~(2-)和Cu~(2+)对TCS的去除也基本无影响。由于HO·的产生,NO_3~-能够显著促进TCS的去除,且促进作用随着NO_3~-含量的增加而增大。Fe~(3+)和NOM的存在能够抑制TCS的去除,且抑制作用随着它们含量的提高而增大。TCS可能的转化机理主要包括5种不同的反应路径:醚键断裂、环化反应、脱氯反应、羟基化、脱氢反应。     

柠檬酸螯合Fe(Ⅲ)活化过硫酸盐降解活性艳红X-3B

文章研究了柠檬酸螯合Fe(Ⅲ)活化过硫酸盐体系对水中活性艳红X-3B的降解效果。考察了过硫酸盐浓度、Fe(Ⅲ)/柠檬酸(CA)、pH及阴离子(NO_3~-、NO_2~-、HCO_3~-、Cl~-)对X-3B降解效果的影响,并研究体系中产生自由基的贡献率。结果表明,过硫酸盐浓度为0.2 mmol/L时,X-3B降解率最大;X-3B的降解率随Fe(Ⅲ)/CA增大而增大;pH的增大不利于X-3B的降解;无机阴离子的加入抑制X-3B的降解。·OH和SO_4~(·-)在光解过程中的贡献率分别为58%和31%。     

硫酸根自由基对甲基橙的处理效果及机理

以甲基橙为目标物,研究基于硫酸根自由基的高级氧化技术对甲基橙的降解效果,同时分析pH及各类阴离子对甲基橙降解效果的影响。结果表明,n(过硫酸盐)∶n(甲基橙)为12、反应120 min后,甲基橙去除率达到51%。加入亚铁能极大加速甲基橙的去除率,n(甲基橙)∶n(Fe~(2+))∶n(S_2O_8~(2-))为1∶4∶12时,反应120 min后甲基橙去除率比单独过硫酸盐体系提高26%,前5 min甲基橙去除率即可达到42%。pH对Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系或单独S_2O_8~(2-)体系降解甲基橙的影响较小。溶液中的NO_3~-对Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系降解甲基橙基本无影响。Cl~-、H_2PO_4~-、CO_3~(2-)或HCO_3~-对Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系降解甲基橙均有一定程度的抑制作用,且整体呈现抑制作用随阴离子浓度升高而增大的趋势。     

羟胺强化谷氨酸-Fe(Ⅱ)催化过碳酸钠体系处理地下水中的苯

文中对比了盐酸羟胺(HAH)、抗坏血酸(ASC)、亚硫酸钠和抗坏血酸钠(SAS)对谷氨酸-Fe(Ⅱ)催化过碳酸钠(SPC)[GLA-Fe(Ⅱ)/SPC]体系降解地下水中苯的作用;考察了HAH浓度、水质条件对HAH强化GLA-Fe(Ⅱ)/SPC[HAHGLA-Fe(Ⅱ)/SPC]体系中苯降解的影响;探究了HAH对GLA-Fe(Ⅱ)/SPC体系中主体活性氧自由基产生的强化作用,以及主体活性氧自由基在苯降解过程中的作用。最后,考察了HAH-GLA-Fe(Ⅱ)/SPC体系在实际地下水修复中的适用性。结果表明：HAH、ASC和SAS促进了苯的降解,且HAH促进效果最佳,但过量的HAH不利于苯的去除;HO~·是GLA-Fe(Ⅱ)/SPC体系降解苯的主导自由基,HAH强化了HO~·的产生,提高了HO~·强度;O₂^·-也一定程度参与了苯的降解,但HAH对O₂^·-产生的影响可忽略;高浓度的Cl-和HA不利于苯的降解,但HCO₃^-对苯降解的抑制效果最显著;酸性条件有利于苯的降...     

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。     

不同猝灭剂对SO4·-和·OH高级氧化体系的猝灭效果

高级氧化技术(AOPs)对有机物有显著的降解能力,尤其对含有农药、染料、药物与个人护理品等难降解有机污染物废水的处理效果较好。研究者将AOPs引入有机废水的处理过程中。在AOPs降解有机污染物的研究中,常需要添加猝灭剂终止反应,以获得实验数据。探讨了不同种类猝灭剂对基于硫酸根自由基(SO_4·~-)和羟基自由基(·OH)的2种高级氧化体系的猝灭效果。用二价铁活化过硫酸盐法(Fe~(2+)/PS)与Fenton法(Fe~(2+)/H_2O_2)获得SO_4·~-和·OH,以罗丹明B(RhB)作为降解物,对比研究了亚硫酸钠(Na_2SO_3)、亚硝酸钠(NaNO_2)、抗坏血酸(AA)、甲醇(MeOH)、乙醇(EtOH)和叔丁醇(TBA)作为猝灭剂的猝灭效果。实验结果显示,在SO_4·~-氧化体系中,NaNO_2和AA的猝灭效果较好;而·OH氧化体系下,NaNO_2、MeOH、EtOH和TBA的猝灭效果更佳。     

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。     

过硫酸盐缓释材料降解水溶液中四氯乙烯的效果

为提高过硫酸盐原位氧化工艺中使用的氧化剂的传输效率,制备基于水泥的过硫酸盐缓释材料,利用其降解水溶液中的四氯乙烯(PCE),考察缓释材料的氧化剂释放能力、地下水水质对PCE降解的影响以及缓释材料的循环利用效果。结果表明,试验条件下过硫酸盐缓释材料在水溶液中能够释放42.5~57.6 g/L的过硫酸盐,且溶液p H值维持在13左右,保证了碱活化过硫酸盐的反应条件。水溶液中PCE降解符合准一级动力学方程,24 h内PCE基本完全降解,反应液中加入阴离子或腐植酸均会产生抑制作用,其中阴离子抑制程度为Cl~-HCO_3~-SO_4~(2-)NO_3~-。缓释材料循环利用3次仍能够有效降解溶液中的PCE。     

UV/Fenton-Fe~0技术降解盐酸副品红的研究

采用基于Fe~0的非均相UV/Fenton技术对水中盐酸副品红(BR9)的去除效果和主要影响因素进行了研究。结果表明:当pH=3.0,Fe~025 mg/L,H_2O_2 34 mg/L时,1 min后BR9的去除率达93.4%,反应符合伪一级降解动力学;初始BR9浓度升高,反应速率降低,BR9绝对去除量增加。pH升高,BR9去除率降低,pH3时,BR9去除率70%;水中少量天然有机物(TOC 5~10 mg/L)和常见无机阴离子(Cl~-、SO_4~(2-)和NO_3~-)均抑制了体系对BR9的降解;自由基抑制实验证实降解过程符合羟基自由基(·OH)氧化机理。     

真空紫外光化学降解双酚A的影响因素研究

以双酚A(BPA)为目标污染物,研究了185 nm真空紫外光(VUV)辐照下其光化学降解。结果表明,在一定的辐照度下,BPA的去除率随其初始含量的增大而减小。当溶液初始pH为5.95时,BPA的降解速率最大;而随着溶液pH的增加,降解速率减慢,强碱性条件不利于BPA的降解。CO_3~(2-)、HCO_3~-、NO_3~-、Cl~-以及SO_4~(2-)与BPA共存时,其准1级反应速率常数k(CO_3~(2-))k(NO_3~-)k(HCO_3~-)k(Cl~-)k(无)k(SO_4~(2-)),其中CO_3~(2-)对反应的抑制作用最大,而Cl~-的抑制作用和SO_4~(2-)的促进作用不显著。不同水质对BPA降解的影响表明:BPA在超纯水中的降解最快,其次是自来水,而在河水中的降解最慢。溶解有机质的存在是抑制实际水体中BPA降解的主要原因。由此推断,BPA在185 nm VUV的作用下主要是通过直接光解和羟基自由基引起的间接降解而得到去除。     

共存阴离子对纳米零价铁去除水中砷和硒的影响

纳米零价铁广泛用于水中砷和硒的去除。以含有类金属离子As(Ⅲ/Ⅴ)、Se(Ⅳ/Ⅵ)及共存阴离子SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、NO_3~-、HCO_3~-、Cl~-、F~-的模拟废水为研究对象,采用纳米零价铁进行去除处理,探讨了6种共存阴离子对纳米零价铁去除As(Ⅲ/Ⅴ)和Se(Ⅳ/Ⅵ)的影响。结果表明,共存阴离子对纳米零价铁去除As(Ⅲ/Ⅴ)和Se(Ⅳ/Ⅵ)的影响有所不同;水中共存的SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、NO_3~-、HCO_3~-、Cl~-、F~-对纳米零价铁去除Se(Ⅳ)基本无影响;PO_4~(3-)、HCO_3~-的共存对纳米零价铁去除Se(VI)有明显的抑制作用;PO_4~(3-)(5 mmol·L~(-1))和HCO_3~-(100 mmol·L~(-1))对As(Ⅲ)的去除产生了抑制作用;NO_3~-(5 mmol·L~(-1))、Cl~-(50 mmol·L~(-1))、F~-(50 mmol·L~(-1))可促进纳米零价铁对As(Ⅴ)的去除,PO_4~(3-)的共存会抑制纳米零价铁对As(Ⅴ)的去除。     

紫外/过硫酸盐工艺对水中萘普生的降解效果

探讨紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺在不同条件下对水中萘普生(NPX)的降解效果。紫外光(UV)对NPX的直接光解效率有限,UV/PS工艺由于形成了高活性硫酸根自由基(SO_4~(·-)),对NPX的降解速率大大增强。UV/PS工艺中,NPX在不同条件下的降解过程均符合拟一级动力学反应方程,其反应速率常数(k)随着过硫酸盐初始浓度的增加而线性增加,酸性条件下有利于NPX的降解。此外,Cl~-与HCO_3~-在一定程度上均能够促进NPX降解;腐植酸(HA)在UV/PS工艺中表现出了明显的抑制作用。较低的矿化效率表明,NPX的降解产物与其母体化合物相比,更难于在UV/PS工艺中去除。     

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。     

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。     

零价铁还原催化臭氧氧化靛蓝二磺酸钠的研究

建立了零价铁还原催化臭氧氧化靛蓝二磺酸钠的体系,通过一级动力学分析分别考察了零价铁粒径、底物初始浓度、零价铁的投加量、pH、温度以及废水中常见的阴离子(Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-))等条件对反应速率的影响。通过自由基抑制试验与电子自旋共振法(ESR)以及离子阱质谱等实验分析来进一步探讨零价铁还原催化臭氧氧化体系的反应机理。     

Fe~(2+)/PMS法处理模拟次甲基蓝废水的研究

针对印染废水具有致癌、致畸和致突变性,急需经济高效的处理技术,结合基于SO_4~-·高级氧化技术可高效氧化难降解有机污染物的特点,以模拟次甲基蓝印染废水作为目标污染物,采用Fe~(2+)/PMS类芬顿体系,考察了初始MB浓度、初始PMS浓度、初始Fe~(2+)浓度、初始溶液pH值对MB脱色效率的影响。结果表明,Fe~(2+)活化PMS的速率较快,氧化MB脱色可分为两个阶段,快速反应阶段和慢速反应阶段,在快速反应阶段内生成大量的SO_4~-·,有利于MB的快速脱色。该体系氧化MB的最佳Fe(Ⅱ)/PMS摩尔比为1.25∶1,最佳反应pH值为3.0,MB脱色效率与MB初始浓度成反比,与PMS初始浓度成正比,Fe~(2+)/PMS体系主要产生的活性物种为SO_4~-·。研究结果可为以次甲基蓝为代表印染废水高效氧化提供一定的理论依据及技术支持。     

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。     

热激活过硫酸盐降解水中双氯芬酸钠机理

为了高效降解水中有机污染物双氯芬酸钠,采用热激活过硫酸盐工艺,考察了双氯芬酸钠初始浓度、过硫酸盐(PS)投加量、温度、氯离子浓度和腐植酸(HA)投加量共5种因素对热激活PS去除双氯芬酸钠的影响。结果表明:双氯芬酸钠被热激活过硫酸盐产生的自由基降解过程与·级反应动力学规律相符,反应速率常数随着双氯芬酸钠初始浓度的增加而逐渐减小,而在一定的PS浓度范围内,随着PS投加量的增加,双氯芬酸钠的降解率增加;温度从40~70℃的过程中,去除率与反应速率常数都迅速增大;水中存在腐植酸时,会对热激活过硫酸盐产生的·SO_4~-降解双氯芬酸钠产生抑制效果;水中存在的氯离子也会对热激活过硫酸盐产牛的·SO_4~-降解双氯芬酸钠的效果具有一定抑制效果。     

大气颗粒物采样滤膜中水溶性无机阴离子空白问题探讨

文章对大气颗粒物采样滤膜中8种水溶性无机阴离子(F~-、Cl~-、NO_2~-、NO_3~-、Br~-、PO_4~(3-)、SO_3~(2-)、SO_4~(2-))空白问题进行实验,探讨了采样滤膜中目标离子本底含量过高时试验可行的方法,以便更好地指导实际工作。