页岩气开发过程中存在的环境问题及对策

我国正处于页岩气开发的试验期,页岩气开发会带来水资源紧缺、水和土壤污染及甲烷泄漏等环境污染问题,因此,分析页岩气开发带来的环境问题并制定应对措施十分必要.文章详细分析了页岩气开发过程中可能引起的一系列问题,并结合我国页岩气开发实际情况提出了解决对策,希望能为我国页岩气的开发提供一定的参考.     

纳米氧化锌中空柱的制备及其光催化性能的研究

以醋酸锌和氨水为原料,超声法制备出氧化锌中空柱,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Uv-vis漫反射对纳米ZnO的形貌、结构进行了表征,以有机染料亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,考察纳米ZnO的光催化性能。结果表明:制备出的纳米氧化锌呈中空的柱形,长约2～3μm,直径约300nm,壁厚约40nm,结晶良好。当加入纳米ZnO为0.4g/L,光降解时间为75min,对亚甲基蓝溶液的降解率可达到99.08%。     

页岩气开发关键技术与环境问题研究现状

重点介绍了国外页岩气开发关键技术的研究进展,主要包括水平钻井技术和水力压裂技术。同时指出了页岩气开发过程中存在的主要环境问题,如引发微地震、水资源消耗、水环境污染、温室效应等。最后结合我国页岩气开发实际情况,提出了未来页岩气开发领域的研究重点。     

纳米TiO2光催化剂的结构调控及其光催化活性研究

以酞酸丁酯和冰醋酸分别为前驱物和酸催化剂,采用溶胶 凝胶法制备了纳米 TiO2 粉体, 并且通过改变水体溶液中酞酸丁酯,醋酸和水的摩尔比来调控纳米TiO2 粉体的大小以及光催化活性;探讨在溶胶 凝胶法制备过程中在水溶液中添加表面活性剂十二烷基苯磺酸钠 ( DBS ) 和共溶剂无水乙醇(CH3CH2OH)来调控TiO2 粉体以及光催化活性。用X射线衍射和透射电子显微镜等手段对不同条件制备的纳米粉体的微观结构进行了表征,并且以甲基橙染料的降解为模型反应,考察了不同制备条件下的催化剂的光催化活性,而且对纳米粉体结构和光催化性能之间的关系进行了讨论。     

臭氧氧化降解水中苯酚的效能及动力学

在常温常压下对臭氧氧化降解水中苯酚的效能、反应动力学及其影响因素进行了详细研究。结果表明,在臭氧投加量为8.50 mg/min,苯酚初始质量浓度为100 mg/L,初始pH值为11和反应时间为40 min时,臭氧对苯酚的降解效果最好,苯酚从100 mg/L降至0.35 mg/L,降解率达到99.65%;且自来水本底比去离子水本底更有利于水中苯酚的臭氧氧化降解。在上述实验条件下,臭氧对苯酚的降解遵循表观拟一级反应动力学,其相关系数R²=0.9929,表观反应速率常数k_A=1.06×10^-3 s^-1。实验还发现,苯酚降解的表观反应速率常数随着臭氧投加量(4.25～8.50 mg/min)的增加而增大,在臭氧投加量为8.50 mg/min达到最大值1.06×10^-3 s^-1;随着苯酚初始质量浓度(100～250 mg/L)的增大,表观反应速率常数从1.06×10^-3 s^-1下降到0.39×10^-3 s^-1;随着溶液初始pH值(5～11)的升高,表观反应速率常数从0.22×10^-3 s^-1增加到1.06×10^-3 s^-1。在某种程度上证明了表观反应速率常数分别与臭氧投加量和溶液初始pH值成正相关性,与苯酚初始质量浓度成负相关性。     

荷移反应-荧光光谱法测定吡哌酸

采用荧光光谱研究了电子受体氯冉酸与电子给体吡哌酸之间的荷移反应。实验结果表明,在丙酮-甲醇介质中即可生成稳定的n-π络合物,其荧光发射显著增强。据此提出了一种基于荷移反应简便可靠地测定吡哌酸的荧光光谱新方法,用曲线交叉法和平衡移动法测定络合物的组成比为1：1。线性范围为0．10～7．0μg／mL,最低检出限为0．10μg／mL,回收率为97．4％～99．3％,相对标准偏差为1．3％。2．6％。最后探讨了荷移反应的机理,该方法用于PIP药片的测定,结果令人满意。     

多相催化臭氧化技术处理钻井废水的试验研究

以COD为考察目标,采用多相催化臭氧化技术对钻井废水进行处理试验。考察了催化剂投加量、臭氧投加量、pH、反应时间等因素对COD去除效果的影响。试验结果表明:在催化剂投加质量浓度为50 mg/L,臭氧投加量为8.0 mg/min,pH=11和反应时间为30 min时,多相催化臭氧化技术对钻井废水处理效果最好,COD去除率达到88.7%,出水COD降至141.70 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)二级标准。     

Ce掺杂ZnO纳米晶的光致发光特性

以 Zn(NOs)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纯ZnO和ZnO:Ce纳米晶,利用XRD、TEM和PL谱研究样品的结构和性能.结果表明:产物粒子形状基本为球形,结晶良好,属六方晶系结构;随着掺杂量的增加,粒子尺寸逐渐减小,说明Ce掺杂能够有效地抑制ZnO晶粒生长.在310nm光的激发下,观察到480～500nm强而宽的可见发射,在此背景上出现487nm和494nm的蓝绿光子发射峰,掺杂样品的发光强度显著增强.蓝光发射主要是由于氧空位与间隙氧之间的跃迁,绿光发射是由于材料表面离子化氧空位中的电子与价带中光激发的空穴之间的复合.     

O_3/TiO_2/Al_2O_3处理钻井废水的试验研究

试验采用改进的溶胶-凝胶法制备了以Al2O3为载体的TiO2多相催化剂,并以钻井废水COD为目标降解物,考察了催化剂投加量、臭氧浓度、pH和反应时间对O3/TiO2/Al2O3催化氧化去除COD的影响。结果表明:相比于单独O3、O3/TiO2处理工艺,O3/TiO2/Al2O3明显地提高了对废水COD的去除率,且碱性pH环境利于TiO2/Al2O3催化臭氧化反应的进行;在催化剂投加量为3.75g/L,臭氧质量浓度为80mg/L,pH为9.4的条件下,反应25min后,COD去除率可达92.35%,废水COD可从890 mg/L降至约68 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级排放标准。     

不同酸催化剂对有机-钛柱撑蒙脱石复合材料光催化活性的影响

以钛酸丁酯为前驱体,分别采用醋酸和盐酸为溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶的酸催化剂,将制备的溶胶分别加入经阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵改性的浙江临安和内蒙古膨润土中,制备了有机-钛柱撑膨润土复合光催化剂,并对其进行XRD,SEM,BET表征.实验结果表明:钛阳离子经交换进入了膨润土层间,并以锐钛矿型的晶形存在,而且制备的复合光催化剂具有较好的层状结构,其比表面积均比相应的未经柱撑的膨润土的比表面积大.并且以甲基橙为目标污染物,考察了所制备的有机-钛柱撑膨润土复合光催化剂的吸附性能和光催化活性,发现两种方法所制备的复合光催化剂均具有较好的光催化活性.但是由于在醋酸介质中溶胶的水解速度较慢,可形成稳定均质的凝胶,因而形成的TiO2粒径相对较小,因此对于不同类型的膨润土,以醋酸为酸催化剂制备的复合光催化剂均比用盐酸为酸催化剂制备的复合光催化剂的催化活性好.