纳米片状BiOCl光催化剂的制备及其催化性能研究

以五水硝酸铋和氯化钾为主要原料,水为溶剂,采用水热法合成了BiOCl粉末状光催化剂.应用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等对所制备的光催化剂进行了表征.以高压汞灯为紫外光源,甲基橙为目标降解物,对该催化剂的催化性能进行评价,系统考察了催化剂添加量、甲基橙初始浓度、光强、pH值、电解质等因素对BiOCl光催化降解甲基橙效率的影响.SEM结果表明:所制备的粉末为纳米片状结构;降解实验结果表明:初始pH值、染料浓度、光源功率以及不同电解质等因素对BiOCl的光催化性能均具有一定影响,在较大功率光源照射条件下,在pH为2,添加NaCl或者Na2 SO4电解质溶液时,BiOCl催化降解甲基橙的效果最好.     

紫外/亚硫酸钠还原体系对2,4-二氯酚脱氯特性研究

研究紫外/亚硫酸钠(UV/SO32-)还原体系对2,4-二氯酚(2,4-DCP)的脱氯效应,考察亚硫酸钠浓度、pH值、反应温度、电子捕获剂等对UV/SO32-体系降解污染物的影响,探索污染物脱氯过程与脱氯机理.结果表明:UV/SO32-体系可有效促进2,4-DCP的还原降解.随着亚硫酸钠浓度的升高,还原体系污染物降解效...     

有机改性膨润土对铬的吸附特性研究

利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对膨润土进行活化改性,用微波干法制备有机膨润土,并用制备的改性膨润土对含Cr(Ⅵ)模拟废水进行吸附实验.结果表明,用5％的CTMAB溶液改性后的膨润土去除Cr(Ⅵ)效果较好,当改性膨润土用量为1.5g/L、pH值为4、搅拌30 min时,有机膨润土对含Cr(Ⅵ)废水...     

C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr复合材料的合成与光催化性能研究

采用沉淀-光致还原法首次制备了复合光催化剂C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr,通过SEM-EDS、XRD和UVVis对其形貌、物相结构、表面成分作了表征与分析.结果表明,含5%C@(Fe_3O_4-HNTS)的复合催化剂在紫外和可见光区域均有较强的光响应.在可见光(λ 420 nm)照射下,采用C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr做催化剂,历时20 min,水中甲基橙(MO)的降解率可达89. 72%.在反应体系中,·O_2~-和h~+是主要的活性物种,·OH是次要的活性基团. C@(Fe_3O_4-HNTS)表面的含碳物质和Fe_3O_4起了助催化剂的作用,二者的存在明显加快了MO的降解速率.复合光催化剂C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr对染料具有较好的降解效果,可重复利用性好,具有潜在的应用价值.     

碳量子点/g-C3N4复合光催化剂的制备及光催化降解四环素性能

通过一步煅烧法制备了碳量子点修饰氮化碳(CQDs/g-C_3N_4)复合光催化剂,采用TEM、XPS、UV-vis、FT-IR、稳态荧光光谱(PL)及电化学阻抗等对催化剂进行了表征,考察了可见光下催化剂对水中四环素(TC)的光降解活性.结果表明,少量CQDs的沉积不仅增加了g-C_3N_4的活性位点,而且加快了g-C_3N_4表面电荷的转移,抑制了载流子的复合,进而提升了其光催化降解活性.在优化条件下,1 mL CQDs溶液(1 g/L)修饰的g-C_3N_4(1CCN)对TC的光催化降解效率为纯相g-C_3N_4的1.5倍;通过探究其活性增强原因发现,光催化活性的提升主要归因于CQDs在复合体系中的沉积,及其可作为电子储存器加快g-C_3N_4光激发所产生的电子转移,有效地抑制电子-空穴对的重组.     

FTO导电玻璃基底上TiO_2纳米棒阵列的制备及形貌、晶相可调控探究

利用TiO_2纳米颗粒为晶种,在200℃的水溶液中制备了规则的TiO_2纳米棒阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)表征了一维棒状纳米材料的晶相结构、物相组成、形貌和光学性质.通过改变实验条件,进一步对TiO_2纳米棒阵列的晶相结构及形貌进行了可调控探究.结果表明:通过改变反应时间、水热温度、生长液配比等因素,能够有效调整TiO_2纳米棒的疏密程度、大小、规则度及物相组成.文中制备的各种单相或混相TiO_2纳米棒阵列材料在光催化领域具有十分重要的应用价值.     

CMC-纳米铁的制备及其降解水中高氯酸盐的研究

针对高氯酸盐的污染问题,采用化学还原法和同步修饰法成功制备了高稳定的强还原剂CMC-纳米铁(CMC-Fe)微粒.透射电镜、X射线衍射及红外光谱研究表明,CMC-Fe平均粒径小于20 nm,具有良好的分散性和稳定性;ClO4-还原降解研究表明,反应遵循表观一级动力学规律,表观速率常数与还原剂用量和温度呈正相关,而与pH值呈负相关;当ClO4-初始浓度为20 mg/L,降解初始pH值为4.0,CMC-Fe用量为0.5 g/L,反应温度为35℃时,辅以超声波作用,ClO4-降解率可达95.2%;与普通纳米铁相比,CMC-Fe对高氯酸盐的降解率和反应速率分别提高了2.9和6.5倍.     

Fe-TiO_2-沸石复合材料对甲醛气体的吸附及光催化降解性能研究

甲醛是室内空气污染的主要成分,对其进行环境友好型处理具有重要意义.采用溶胶-凝胶法制备了Fe-TiO_2-沸石复合光催化材料,通过XRD(X-射线衍射)和SEM(扫描电镜)等测试手段对其形态和结构组成进行表征;研究自然光条件下复合材料对甲醛气体的吸附及光催化综合降解性能;同时考察焙烧温度、投加量等因素的影响.结果表明:使用溶胶-凝胶法成功制备了Fe-TiO_2-沸石光催化材料,其TiO_2主要以锐钛矿相形态存在;自然光条件下该材料对0. 5 mg/L甲醛气体的去除率高达80%,比单一纯沸石的吸附去除效果提高了20%.该复合材料具有光催化和物理吸附的协同效果,对高浓度甲醛气体具有良好的降解性.     

低温等离子体技术去除船舶尾气脱硫洗涤水处理中萘的动力学研究

以萘为多环芳烃代表物,采用低温等离子体技术对船舶尾气脱硫后的洗涤水进行处理,研究该过程中萘降解的反应动力学参数,考察臭氧剂量、萘初始浓度、温度和pH值对萘降解动力学的影响。结果表明,低温等离子体技术产生的臭氧降解萘符合假一级反应动力学,反应速率常数随着臭氧剂量、萘初始浓度和pH值的增加而增加,随着温度升高呈现先增加后降低的趋势。     

聚-L-乳酸/超细β-磷酸三钙复合材料的降解研究

将注射成型的聚-L-乳酸/超细β-磷酸三钙(PLLA/超细β-TCP)复合材料圆棒(=4.0mm)分别在青紫蓝兔背部及37℃,pH值为7.4的磷酸盐缓冲液中进行12星期体内、外降解试验,研究了棒材的力学性能、PLLA的黏均分子量、复合棒材的重量和降解液的pH值随降解时间的变化,并采用扫描电镜对复合棒材降解样品的横截面及表面进行了表征。结果表明:体内降解速率明显快于体外降解;β-TCP粒子对PLLA的降解有明显的延缓作用;体内、外降解12星期后复合材料棒材的弯曲强度分别为106MPa、127MPa。     

一株茄镰孢菌对菲的降解特性研究

从某焦化废水生物处理装置的活性污泥中分离筛选出一株菲的降解优势菌株,经形态学观察和ITS序列分析,对菌种进行了鉴定.考察了菌株对水中多环芳烃菲的降解特性.结果表明,该菌可在以菲为唯一碳源的培养基中生长.在蔡司显微镜下观察,菌株的菌丝呈树枝状,颜色呈白色.通过ITS序列分析,初步鉴定所得菌株为茄镰孢菌(Fusarium so-lani)或该菌的一个株系.所得茄镰孢菌为好氧真菌.投菌量、初始菲浓度和H2O2浓度对菲的降解影响较大.菲的最适宜降解条件为:投菌量8%~10%,pH值为6.0~8.0,H2O2用量为70 mg/L.在此适宜条件下,对于初始浓度为40 mg/L的菲溶液,在转速120 r/min、水温为30℃的摇床中培养5 d后,菲的去除率可达86.7%.     

远紫外光催化氧化处理餐饮废水优化研究

以TiO2为催化剂,采用远紫外光催化法对餐饮含油废水进行预处理,研究光照时间、油脂浓度、pH、TiO2各因素对其处理效果的影响。结果表明:光催化可以大幅降解油脂。光催化氧化技术正交实验表明,各影响因素对油脂去除率影响程度不同,光催化技术可以有效处理餐饮废水,可作为后续生物处理的预处理技术。     

基于电解海水的模拟船舶废气脱硝试验

基于试验级别喷淋反应器,研究电解海水用于船舶废气脱硝的原理可行性。考察电解制备有效氯浓度、初始pH值、NO入口浓度及洗涤运行模式对脱硝性能的影响。试验结果表明:对于非循环喷淋,随着有效氯浓度升高,NO_x脱除率均迅速上升,但当有效氯浓度超过一定值后,脱除率增速变缓。电解溶液pH值对NO脱除率有明显影响,相同有效氯浓度条件下,电解海水初始pH值=7比默认pH值≈8的脱硝效果更好。当NO初始体积浓度从0.025%变化到0.125%时,NO脱除率从19%增长到80%,而NO_x脱除率从14%增长到63%。适当提高有效氯浓度与NO入口浓度,并维持溶液pH值≈7,将是提升电解海水法脱硝效果的有效途径,且脱硝效果将有望满足MARPOL公约附则VI Tier III标准。此外,循环喷淋结果表明,初始20 min内,NO_x脱除率及溶液pH值分别保持49%和6.5以上,占整个循环时间的74%,说明电解海水在闭式循环模式下脱硝持续性较好。     

溶剂热法合成碳掺杂石墨相氮化碳微球及其光催化性能研究

以二聚氰胺和三聚氰氯为原料,CTAB为碳源,采用低温溶剂热法合成出石墨相氮化碳纳米微球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)对材料的晶相、形貌、元素结构以及光吸收性质进行详细分析.以氙灯为光源,考察了催化剂对有机污染物的光催化分解性能.结果表明:可采用CTAB对溶剂热合成氮化碳的过程进行调控,合成出碳掺杂的氮化碳微球,聚合度随碳掺杂量的升高而下降.含碳量的增加未改变氮化碳的半导体结构,同时促进了对可见光的吸收.适量碳掺杂量的氮化碳能够加速对有机染料(玫瑰红B和甲基橙)的光催化分解速率.机理研究表明,此类催化剂对有机染料的分解过程中起主要作用的活性物种是超氧自由基.     

臭氧/活性炭催化氧化处理港口化学品废水研究

以含难降解有机物的港口化学品废水为研究对象,采用单因素实验和正交试验方法,研究了臭氧/活性炭催化氧化体系最佳运行参数及对废水降解效果,得到最佳运行方案为:体系pH为9,臭氧投加量700 mg/L,活性炭投加量20 g/L。以该方案连续运行30 d,废水COD_(Cr)去除率在55%～63%,出水COD_(Cr)在800～1 250 mg/L,且B/C比由0.29提高至0.43,可生化性显著提高,为后续生化处理提供数据支持。     

一维链状氰基桥联配合物Mn(bpac)_2(H_2O)_2M(CN)_4(bpac=bis(4-pyridyl)acetylene;M=Pt,Pd)的合成、结构与热稳定性

将过渡金属离子Mn~(2+)与柱状配体bis(4-pyridyl)acetylene(bpac)和[M(CN)_4]~(2-)(M=Pt,Pd)通过缓慢扩散法进行组装反应,得到了两个一维链状氰基桥联配合物Mn(bpac)_2(H_2O)_2M(CN)_4(M=Pt(1),Pd(2)).单晶X射线衍射分析表明:配合物1和2为同构体,均属三斜晶系,空间群P1.其非对称单元由1个[Mn(bpac)_2(H_2O)_2]~(2+)阳离子和1个[M(CN)_4]~(2-)阴离子组成,Mn和M中心分别处于六配位的八面体和四配位的平面四方构型之中,两者通过氰基交替连接形成无限延伸的一维直线链.同时,文中研究了配合物1的热稳定性.     

一维链状氰基桥联配位聚合物([Ni(L)][Ni(CN)4]·2H2O)n(L=3,10-diethyl-1,3,5,8,10,12-hexaazacyclotetradecane)的合成与晶体结构

氰基桥联配合物的研究是分子基磁体研究领域的热点.文中将[Ni(L)](ClO4)2(L=3,10-di-ethyl-1,3,5,8,10,12-hexaazacyclotetradecane)的DMF溶液和K2[Ni(CN)4]的水溶液在填充了硅胶的U型管中通过缓慢扩散反应,得到了一个新型一维链状氰基桥联配位聚合物([Ni(L)][Ni(CN)4]·2H2O)n,晶体结构测定结果表明该配位聚合物属单斜晶系,空间群P21/n,晶胞参数为a=1.099 2(3)nm,b=1. 019 9(2)nm,c=1. 147 1(3)nm,α=γ=90°,β=92.174(4)°,V=1.285 1(5)nm3,Z=4,Dc=1. 333 g·cm-3.标题化合物的基本单元由1个反式[NiL]2+、1个[Ni(CN)4]2和2个水分子组成,[NiL]2+和[Ni(CN)4]2通过氰桥交替排列而形成一维链状结构,[NiL]2+中的中心Ni原子为拉长的变型八面体构型,而[Ni(CN)4]2中的中心Ni原子为平面四方结构.     

纳米晶Ni-Mo合金电沉积工艺

采用电沉积法制备Ni-Mo合金电极,通过测定电极在30%KOH溶液中的阴极极化曲线,研究不同沉积条件(钼盐浓度、pH值、沉积电流密度、沉积温度)对镀层析氢性能的影响,并用XRD、SEM对镀层进行了表征。结果表明:所获得的镀层为纳米晶结构,镀层表面颗粒分布均匀且具有很大的比表面积。通过正交实验确定了最佳电沉积工艺条件:钼盐浓度32 g/L,pH值8.0,沉积电流密度22 A.dm-2,温度50℃。最佳工艺条件制备出的Ni-Mo合金电极的析氢过电位仅为68 mV,比纯Ni电极降低348 mV。     

渤海油田次生H_2S成因及套管选材

针对渤海油田伴生气中H_2S浓度逐年升高及对套管选材提出更高要求的现状,开展H_2S成因及套管选材研究。根据取样结果分析H_2S含量分布特征,并进行地层产出水的水相检测,利用无菌操作台、恒温培养箱和自动高压灭菌锅等设备进行硫酸盐还原菌菌群富集和活性试验研究。引用时间相关性失重函数法,依据挂片试验数据和软件校核结果,推荐渤海油田套管选材。结果表明:该油田中的H_2S是由硫酸盐还原菌代谢产生的,属于次生H_2S,其浓度与油田的开发时间正相关;硫酸盐还原菌菌株的最佳生长条件为温度50～60℃,pH值约为7.5;3Cr材质的套管在渤海油田腐蚀的环境下长期腐蚀速率为0.075mm/a,综合强度校核结果,3Cr材质的套管能满足油田开发要求。     

电芬顿处理船舶含油废水的动力学影响因素研究

采用双极电芬顿法处理船舶含油废水,建立反应的动力学速率方程,并对电流密度、pH值、初始含油量几个动力学因素的影响效果进行了分析。结果表明:该反应符合二级反应动力学,反应方程可表示为:[出水含油量]={-kt+[初始含油量]0-1}-1。实验拟合出电流密度、pH值、初始含油量3个不同影响因子与降解速率常数k值的关系式,并根据相关非线性拟合分析,得出上述3个影响因素中,pH值对电芬顿降解含油废水的影响最大,其次是初始油浓度,电流密度次之。