黄铁矿对六价铬还原作用的研究

研究了温度、pH和悬浮液中黄铁矿质量浓度等因素对黄铁矿还原Cr6+反应速率的影响.结果显示:随着温度、酸度和黄铁矿质量浓度的增加,黄铁矿对Cr6+的去除速率显著提高.25 ℃和pH 4.0时,在外加邻啡罗啉(消除Fe2+的作用)和未加邻啡罗啉下过量黄铁矿对Cr6+的去除率于20 h、40 h和60 h时依次分别为17%、27%、44%和32%、55%、86%,前者约为后者的一半.表明黄铁矿组成中Fe2+和S22-均能有效地还原Cr6+.黄铁矿在酸性溶液中溶解速率相对较快,并且容易达到溶解平衡.然而,由于反应形成的部分难溶物吸附沉积在矿物表面,导致剩余黄铁矿表面Fe2+的溶解速率要缓慢得多.     

紫外光照和Fe(Ⅲ)存在下苯酚氧化与Cr(Ⅵ)还原的协同作用

研究了紫外光照下Fe(Ⅲ)为光催化剂促进苯酚(C6H5OH)与Cr(Ⅵ)氧化还原反应作用机制及其影响因素。结果表明:200μmol·L-1Fe(Ⅲ)存在下初始浓度为200μmol·L-1苯酚的氧化速率和初始浓度为200μmol·L-1Cr(Ⅵ)的还原速率均得到明显提高,平均速率分别为3.4和4.0μmol·L-1·min-1,均比无Fe(Ⅲ)时的速率提高了1倍;降低溶液pH值有利于反应速率的增加,但温度的变化对反应速率影响不显著。增加初始Fe(Ⅲ)和苯酚浓度,同样能有效提高Cr(Ⅵ)的还原速率。Cr(Ⅵ)还原和苯酚的氧化均符合一级反应动力学规律。     

高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ)对有机酸还原Cr(Ⅵ)的影响

通过批式试验研究了高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ) 对草酸、柠檬酸和酒石酸还原Cr(Ⅵ) 的影响.结果表明,高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ) 对3种有机酸还原Cr(Ⅵ) 均有良好的催化作用,其效果大小依次为:草酸、柠檬酸、酒石酸.酒石酸为还原剂,当其初始浓度≤2.0 mmol·L-1时,高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ) 对酒石酸还原Cr(Ⅵ) 的催化作用小显著,但其催化作用随酒石酸初始浓度的增加而明显提高.温度和pH对高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ) 催化草酸和柠檬酸还原Cr(Ⅵ) 有显著影响,温度越高,反应速率越快;当pH在3.5～4.5范围内,草酸对Cr(Ⅵ) 的还原反应速率随pH的降低而显著升高;然而,柠檬酸对Cr(Ⅵ) 的还原速牢却在pH=4.0时为最快.     

零价铁粉对水稻土中六价铬的还原作用及其影响因素研究

【目的】研究雷州半岛水稻土吸附 Cr（Ⅵ）反应特征以及零价铁粉对水稻土中 Cr(VI) 的还原作用, 分析相关因素对上述过程的影响。【方法】通过批处理等温吸附和动力学实验,考察反应物浓度、时间、pH、 离子强度和陪伴离子等因素对 Cr（Ⅵ）吸附量和还原比例的影响,并用相关反应模型对数据进行拟合分析。【结果】 在所研究的 0.1~2.0 mmol/L 初始浓度范围内,水稻土对 Cr（Ⅵ）吸附未达到饱和,吸附等温线可用 Langmuir 方 程拟合（R2=0.9963）。提高 pH 和离子强度将抑制 C（Ⅵ）吸附,且吸附动力学曲线可用假一级反应动力学方程 拟合（R2=0.9935）。在所研究的反应条件下（初始溶液 pH4.0、0.20 mmol/L Cr（Ⅵ）、0.01 mmol/L NaCl、5.0 g 土 +0.25 g 零价铁粉、体系总体积 250 mL）,Cr（Ⅵ）还原比例可达 100%。溶液中 Cr 质量衡算表明,所生成的 Cr（Ⅲ）可部分被吸附到固体表面。磷酸根和邻菲罗啉的存在均可降低 Cr（Ⅵ）还原比例,提高反应体系 pH 不利于 Cr（VI）还原,其比例可从 pH4.34 时的 100% 下降至 pH6.87 时的 56.3%。【结论】水稻土吸附 Cr（Ⅵ） 反应机理包含静电吸附,高 pH 条件所导致的土壤表面对 Cr(VI) 的静电斥力增加以及背景电解质中阴离子的竞争 吸附均可减少水稻土对 Cr（Ⅵ）的吸附量;零价铁粉对水稻土中 Cr（Ⅵ）的还原比例随 pH 升高逐渐减少,且 磷酸根的存在有抑制作用。     

苹果酸对高岭石中铝和硅释放的影响

采用间歇法(batch method)模拟研究水洗和酸洗高岭石在苹果酸溶液中的长期溶解效应及其相对溶解能力。结果表明,水洗和酸水高岭石反应液中Al、Si离子浓度均随苹果酸浓度的增加而升高,且酸洗高岭石中Al、Si离子更易释放;当苹果酸浓度为20 mmol·L-1时,反应936 h后,水洗高岭石Al、Si的释放量为0.51 mmol·L-1和0.57 mmol·L-1,分别是酸洗高岭石Al、Si释放量的86.44%和83.82%。高岭石反应前期表现为Si的优先释放,而在反应后期,高浓度苹果酸(≥20 mmol·L-1)反应液中高岭石Al、Si趋于同步释放。高岭石的溶解速率随苹果酸浓度的增加而提高,且酸洗高岭石的溶解速率大于水洗高岭石;在本研究浓度范围内,溶解速率未表现出对苹果酸浓度的饱和性,而显示了随其浓度增加的趋势。苹果酸能显著促进高岭石Al和Si的释放,且酸洗高岭石较水洗高岭石更易溶解。     

添加无机碳酸盐对水稻土中Fe(Ⅲ)还原特征的影响

通过添加不同浓度碳酸盐,探讨厌氧泥浆培养过程碳酸盐对6种水稻土Fe(Ⅲ)还原特征的影响。结果表明,添加碳酸盐可显著提高宝坻和东宁水稻土中Fe(Ⅲ)还原潜势及最大反应速率,降低最大反应速率所对应的时间;添加高质量摩尔浓度碳酸盐将显著降低上饶和汉中水稻土的Fe(Ⅲ)还原潜势和最大反应速率;不同质量摩尔浓度碳酸盐对强酸性的奉化水稻土中Fe(Ⅲ)还原潜势没有明显影响,但最大反应速率则表现为先增大后降低的趋势;对于强碱性的松原水稻土表现为Fe(Ⅲ)还原潜势降低,但最大反应速率增大。整体比较,添加碳酸盐对酸性水稻土中氧化铁还原的影响程度低于碱性水稻土。典范对应分析表明,添加碳酸盐增加有机质对Fe(Ⅲ)还原潜势的贡献,降低无定形氧化铁和游离氧化铁对最大反应速率的贡献。Fe(Ⅲ)还原潜势和最大反应速率与土壤有机质质量分数和培养体系pH有密切联系。     

纳米四氧化三铁粒子催化过氧化氢氧化降解十二烷基苯磺酸钠

利用四氧化三铁纳米(Fe3O4)粒子具有催化过氧化氢降解表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的能力,建 立了一种基于纳米材料增强污染物降解的方法.考察了Fe3O4 纳米粒子质量浓度、H2O2 浓度、溶液pH 值及温度 等因素对降解反应的影响.得到优化的降解实验条件为:Fe3O4 纳米粒子浓度480mg/L,H2O2 浓度0.05mol/L, pH 值3,反应时间3h.在此条件下,对模拟废水中SDBS的去除率可达84%.     

酸性氧化亚铁硫杆菌动力学实验应用研究

基于微生物Monod模型,推导出AcidT.f菌在亚铁离子培养基中的细菌生长动力学方程.通过计算机模拟算法分析,确定不同初始条件下细菌生长动力学参数(K,Um,h).在一定初始条件下,分析基质(Fe2+)氧化速率与细菌浓度变化对应关系以及不同初始pH,Fe2+.接种量浓度对亚铁离子氧化速率的影响.实验表明,室温25℃,pH值为2,二价铁离子质量浓度在10 g/L时.其亚铁离子的氧化速率最大0.273 3g/(L ·h),K有最小值为0.156 6 g/t,,本实验对天然气生物脱硫中循环液[Fe2(SO4)3]的还原三价铁离子具有一定的指导意义.     

一株Cr(Ⅵ)还原菌的筛选鉴定及其还原特性研究

从山西某铬渣堆场土壤中分离得到一株能还原Cr(Ⅵ)的细菌C2L,通过形态特征、生理生化反应和分子生物学鉴定确定该菌株为霍氏肠杆菌(Enterobacterhormaechei).该菌株能在较宽的pH 值(5~9)和温度(25~45 ℃)范围内还原Cr(Ⅵ),最佳反应条件为pH8和30 ℃.在Cr(Ⅵ)初始浓度为50、100、200、400、800 mg·L^-1时,C2L菌株对Cr(Ⅵ)的还原效率分别为99.3%、94.2%、85.6%、82.1%、58.2%.实验结果表明,该菌株在高Cr(Ⅵ)浓度下仍可表现出良好的还原能力,具有独特的还原Cr(Ⅵ)性能,在处理Cr(Ⅵ)污染土壤中存在极大的应用潜力.     

草酸对高岭石中铝-硅释放的影响

【目的】了解水洗和酸洗高岭石在草酸溶液中的长期溶解效应及其相对溶解能力。【方法】采用间歇法(batchmethod)。【结果】水洗和酸洗高岭石反应液中Al、Si离子浓度均随草酸浓度的增加而升高;而酸洗高岭石中Al、Si离子更易释放;反应前期高岭石表现为Al的优先释放,而反应后期Al、Si趋于同步释放,而水洗高岭石Al和Si开始趋于同步释放的时间早于酸洗高岭石;高岭石的溶解速率是随草酸浓度的增加而提高,较一般无机酸高1个数量级左右,且酸洗高岭石的溶解速率(RSi)大于水洗高岭石的,而其溶解速率在本研究浓度范围内,并未表现出对草酸浓度的饱和性。【结论】草酸能显著促进高岭石Al和Si的释放,且酸洗高岭石较水洗高岭石更易溶解。