活性炭催化臭氧化降解亚甲基蓝实验

研究了活性炭催化臭氧化降解模拟染料废水亚甲基蓝溶液,考察了臭氧化空气流量、pH值、废水初始质量浓度和活性炭用量等因素对处理效果的影响。结果表明：该法可有效去除有机物,废水在低质量浓度、碱性条件下对反应有利;在亚甲基蓝初始质量浓度100mg·L^-1,pH9.5,活性炭9g·L^-1,反应90min条件下,色度去除率达到了95.6%,化学需氧量（COD）去除率达到了64.8%;活性炭催化臭氧化废水以间接氧化为主,活性炭可促进臭氧化过程产生·OH自由基并提高其利用率,相对于单独臭氧化过程,废水COD去除率可显著提高。     

活性炭负载Fe~(3+),Cu~(2+)微波诱导氧化甲基橙

以活性炭为载体,采用浸渍-焙烧法制备了负载Fe3 ,Cu2 活性炭催化剂,并将其应用于微波诱导催化氧化处理甲基橙废水,优化了处理工艺条件.在相同去除条件下,3种改性前后活性炭催化剂对微波诱导氧化甲基橙的去除效率从大到小依次为负载Fe3 活性炭,负载Cu2 活性炭,未改性活性炭;微波催化氧化去除甲基橙最佳条件为:微波辐射功率480 W,辐射时间6 min,催化剂质量浓度40 g/L,pH为3;在该条件下,以负载Fe3 活性炭为催化剂,甲基橙的去除率可达80%以上;改性活性炭催化剂通过表面吸附-微波诱导氧化协同作用极大地提高了对甲基橙的去除效率.     

对天然鳞片石墨及椰壳活性炭进行液相氧化的初步研究

以天然鳞片石墨和椰壳活性炭为原料，在Hummers法基础上制备了氧化石墨和氧化活性炭，研究了液相天然鳞片石墨和椰壳活性炭氧化前后的结构与性能的变化．结果表明：液相氧化过程中存在表面氧化和层间氧化两种氧化反应机制，石墨质材料既有表面氧化也有层间氧化，而炭质材料则以表面氧化为主．表面氧化的结果使氧化石墨和氧化活性炭中均含有大量极性基团，这些基团的存在使它们表现出较强的极性和一定的化学活性．层间氧化使氧化石墨的层间距由原石墨的0．3354nm增加到0．8981nm，石墨片层之间的基团及H2O分子的存在是层间距增大的主要原因．在稀的碱性溶液中，氧化石墨层离后为针状或扁球状纳米颗粒，颗粒之间存在一定的团聚，而氧化活性炭为球状纳米颗粒，团聚后呈直链状．     

甜菜渣提取果胶后剩余残渣的利用

对甜菜渣提取果胶后剩余残渣的利用，提出了两条有效途径：一是采用物理方法制取食物纤维。残渣经水反复洗涤，用无水乙醇脱水后，在不同温度下真空干燥。结果表明在较低温度下可得到白色无毒的食物纤维。二是将残渣氧化制备草酸。通过对不同催化剂催化效果的研究，结果表明用Ｖ２Ｏ５—Ｆｅ２（ＳＯ４）３—ＡｇＮＯ３作催化剂，草酸的产率较高且重现性好。     

活性炭表面氧化改性技术及其对吸附性能的影响

介绍了活性炭表面氧化改性技术的基本原理,对国内外研究者运用不同氧化工艺改性活性炭及其吸附性能变化的研究成果进行了分析总结。经过氧化改性后的活性炭在比表面积、孔容积等方面均有不同程度降低,而表面含氧官能团的数量增加显著。氧化改性后的活性炭对于各种重金属离子的吸附性能提升十分明显,而对于有机物的吸附性能则有不同程度的下降。最后,提出了活性炭表面氧化改性技术的发展趋势和方向。     

椰壳活性炭改性后对百草枯吸附能力的影响

考察了改性前后活性炭表面基团、孔径变化以及对百草枯吸附能力的影响,采用Boehm滴定法和液态氮吸附对活性炭进行了表征.结果表明,随着硝酸处理时间的延长,YK系列活性炭的吸附主要以介孔和酸性官能团共同影响吸附效果,从而增加椰壳活性炭对百草枯的吸附能力.用Langmuir和Freundlich等温模型拟合,拟合数据较为符合...     

施氏矿物和有机酸共存体系中孔雀石绿的多相光催化降解

通过氧化亚铁硫杆菌对硫酸亚铁的作用获得施氏矿物,并研究其在有机酸(草酸、柠檬酸和酒石酸)的协同作用下光催化降解孔雀石绿的影响因素及其作用机制。结果表明:避光条件下施氏矿物对孔雀石绿存在微弱的吸附作用;紫外光照射下,单独施氏矿物对孔雀石绿的降解有催化作用,在有机酸的协同下,催化降解效率得到进一步提高。相同试验条件下,不同有机酸对施氏矿物光催化降解孔雀石绿效率从大到小依次为:草酸、柠檬酸、酒石酸。同时提出了有机酸协同施氏矿物光催化降解孔雀石绿的可能机制为:有机酸吸附于矿物表面,并形成高光活性的Fe(Ⅲ)-有机酸配合物,进而释放出具有强氧化能力的羟基自由基(.OH),最终导致孔雀石绿降解。     

老龄垃圾渗滤液混凝-催化臭氧氧化工艺研究

制备了载有Fe、Mn、Co、Pd、Cu金属氧化物的活性炭纤维(M/ACF)催化剂,用于老龄垃圾渗滤液催化臭氧氧化反应.渗滤液预先混凝.实验结果表明:混凝后,COD去除率为41%,臭氧投加量为1.26 g·L-1时,催化臭氧氧化能够显著提高渗滤液的BOD5/COD比值,从0.15提高到0.5左右,COD去除率达到69.5%.在410 nm处吸光度去除率达到90.1%,色度得到很好去除.UV254去除率达到65.9%.超滤结果表明,催化臭氧氧化之后,分子量小于1 kDa的物质所占COD的百分比从35%升高到81%.5种催化剂中Fe/ACF的效果最好.M/ACF催化剂作用的机理包括两种途径:催化臭氧氧化分解产生了高活性自由基和催化剂吸附有机物形成表面环状螯合物,形成较强的亲核部位,提高臭氧反应能力.     

核桃树叶基质化的酸碱前处理方式探究

为促进核桃树叶堆腐发酵,将粉碎的核桃树叶浸泡不同时长后用强酸强碱和弱酸弱碱溶液处理,测定核桃树叶理化性质变化,筛选最佳的前处理方式。试验结果表明：随着清水浸泡时间增加,酸碱溶液处理后核桃树叶容重先升高后降低,通气孔隙度和气水比呈增加趋势,持水孔隙度呈下降趋势,总孔隙度不同溶液处理变化各异。前处理后核桃树叶p H值受处理溶液酸碱性的影响较大,氢氧化钠处理后p H值呈碱性,氨水处理后近中性,硫酸和草酸处理后为酸性。氨水溶液在不同浸泡时间下处理的核桃树叶EC值均较低,氢氧化钠、硫酸和草酸处理在浸泡24 h后EC值最低。经理化性质综合分析,并引入灰色关联度法评比,筛选出核桃树叶最佳前处理方式为浸泡24 h采用氨水处理。     

改性活性炭对木糖液脱色性能的研究

采用磷酸法活性炭(PAC)对木糖液进行脱色,研究表明,活性炭对木糖液中的氮类物质、酚类化合物及铁等有良好的去除能力,经活性炭脱色后木糖液颜色变浅,其透光率由28.5%提高到66.4%。活性炭经氨水改性后(PAC-NH3.H2O),其表面化学发生了一定的变化,与未改性的PAC试样相比,试样PAC-NH3.H2O的碱性官能团浓度由0.313 5 mmol.g-1增加到0.534 9 mmol.g-1,表面的吸附活性位增多,对木糖液中氮类物质和酚类化合物的吸附量增加。木糖液经PAC-NH3.H2O脱色后,其透光率由28.5%提高到71.4%,与未改性PAC试样相比,透光率提高了5%,其吸附能力有一定程度的提高,是一种可行的活性炭改性方法。     

改性核桃壳生物炭对枯草芽孢杆菌SL-44的吸附

为提高生物炭与微生物吸附能力及其协同改良土壤的性能,使用草酸和氨水对核桃壳生物炭改性,以期制备出性能更加优良的炭基菌剂,并通过红外光谱、动力学、热力学等研究方法,解析生物炭对枯草芽孢杆菌SL-44的吸附机制,并探究其稳定性。结果表明,草酸和氨水改性增加了生物炭在常温下对SL-44的吸附能力,且随着改性剂浓度的增加而增加,最大吸附量为1.5396×10¹¹ CFU·g^-1。此外,通过改性能够在生物炭表面引入COOH、C=O和—NH₂官能团,改变电负性,并保持生物炭原有形貌结构。生物炭对菌体的吸附以物理吸附为主,并涉及化学吸附作用,其表面的—OH、C=O、COOH、—NH₂均参与了吸附反应过程。生物炭吸附SL-44为放热过程(ΔH<0),随着温度的升高炭材料的吸附能力降低,低温更有利于吸附。常温下生物炭的吸附性能为氨水改性>草酸改性>未改性。因此增加生物炭表面氧、氮官能团含量可增加其吸菌量,同时在常温下可制得吸菌量更大的炭基菌剂。测定所得菌剂的活菌数和稳定性发现,被吸附的菌体数越多,其存活菌数量越大,且保藏稳定性越强。与未改性生物炭相比,改性后活菌数最高提高26.01%,而保藏4个月后存活率提高14.1个百分点。     

TiO2光催化技术降解废水有机物的研究

从TiO2光催化反应机理分析了催化剂类型、污染物性质、反应条件等因素对光催化氧化法降解有机污染物的影响,从催化剂改性及光催化与其他技术联用等方面探讨提高光催化氧化效率的途径,并结合现有的研究成果和不足,展望TiO2光催化氧化法发展前景及其将来需解决的关键问题。     

不同反应条件下番茄秸秆水热生物炭的理化性质和微观结构变化

为探究炭化温度和裂解时间对番茄秸秆水热生物炭（TSHB）微观结构、理化性质、主要成分及炭化效率的影响,并获得高效的炭化条件,采用低耗能的水热炭化法将番茄秸秆裂解为番茄秸秆水热生物炭。设置3个炭化温度（180、220、260℃）和4个裂解时间（2、4、6、8 h）,共12个处理,研究不同组合的炭化温度和裂解时间对番茄秸秆水热生物炭形貌结构、功能基团、pH值、电导率（EC值）、生物炭成分的影响,并分析番茄秸秆水热生物炭主要成分的变化。结果表明,番茄秸秆多孔且中空的维管束结构有利于水分和热量在番茄秸秆内部的快速传递,增加水热炭化温度能加速破坏番茄秸秆维管束结构和将条状番茄秸秆炭化为颗粒状水热生物炭。番茄秸秆水热生物炭的功能基团主要是脂肪醚C-O、烷烃C-H、饱和脂肪酸酯C-O、胺C-N以及细胞壁基团C-O、C=O、C-N、C-O-C。提高炭化温度可增加番茄秸秆水热生物炭功能基团数量,但炭化温度达到260℃时,明显破坏且大幅度减少番茄秸秆水热生物炭功能基团数量。水热炭化法制备的番茄秸秆水热生物炭为酸性生物炭（pH值5.13～5.33）。在相同的裂解时间下,相较于180℃和260℃炭化温度,22...     

活性炭负载磷钨酸季铵盐催化末端烯烃环氧化研究

考察了杂多酸季铵盐对1-十六烯的催化环氧化活性。研究了以磷钨酸季铵盐为催化剂、H_2O_2为氧化剂、乙酸乙酯为溶剂条件下1-十六烯环氧化制备环氧十六烷的工艺条件,探讨了多相催化剂对催化活性的影响。结果表明,磷钨酸季铵盐负载在活性炭表面后,催化活性得到很大的提高。利用该催化剂催化1-十六烯环氧化,当负载量为30%、反应时间6h、反应温度为60℃时,选择性几乎为100%,转换率达到56%。最后用FTIR和SEM对合成的活性炭负载磷钨酸季铵盐催化剂进行了表征,磷钨酸季铵盐负载在活性炭上后其活性结构没有发生明显的变化,催化剂负载量为30%时,磷钨酸季铵盐均匀地负载在活性炭表面。     

pH及苯影响下生物质炭吸附毒莠定的行为

生物质炭(Bio-char,BC)是生物质低温热解生成的含碳产物,近年来,在碳封存和土壤修复领域有着广泛的应用.进入土壤的黑碳会强烈改变疏水性有机污染物的吸附行为.采用恒温振荡平衡吸附法研究了生物质炭及硝酸氧化生物质炭(OBC)对非疏水的两性农药(毒莠定)的吸附行为,研究了在pH及苯污染共存影响下,毒莠定的吸附规律.结果表明:在不同平衡pH条件下,毒莠定的吸附能力表现为pH1.3＞ pH2.9＞ pH5.0,即低pH值条件有利于对毒莠定的吸附;硝酸改性使得BC的比表面积减少了53.7％,同时表面酸性基团有所增加(41.0％),碱性基团有所降低(69.2％),这导致生物质炭吸附能力显著下降;在苯污染物共存情况下,BC及OBC对毒莠定的吸附量均有所降低,且苯对BC较对OBC的影响更为显著.     

农药光催化降解研究进展

鉴于农药的使用量逐年增大,农药所引起的环境问题和安全问题逐渐受到人们重视,而光催化降解以其节能、高效、应用范围广、污染物降解彻底等优点被广泛应用于农药的降解。文章综述了农药光催化降解的研究进展,包括光催化机理、催化剂的种类、农药的种类、不同条件下农药的降解效果;同时总结了影响降解效率的因素,包括污染物起始浓度、TiO2用量、起始pH值、光源及光照强度、催化剂改性方法等;并对今后的研究方向作了展望。     

季铵盐阳离子表面活性剂改性活性炭对农药毒死蜱的吸附

活性碳具有多孔结构,对农药具有强烈的吸附作用.利用十六烷基三甲基溴化胺(HTAB)、溴代十六烷基吡啶(HPB)、四丁基溴化胺(TBAB)三种季铵盐阳离子表面活性剂对活性炭进行表面改性.利用比表面积测定、元素分析以及X射线荧光光谱等对吸附剂进行了表征,研究了改性活性炭对农药毒死蜱的吸附性能.结果表明,毒死蜱在活性炭上的吸附行为符合Freundlich方程.改性后的活性炭对水中毒死蜱的吸附量显著提高,与改性前相比,三种改性活性炭对有机物的吸附量分别提高了1.0、1.1、2.5倍,三种改性活性炭对毒死蜱吸附能力大小顺序为C-TBAB＞C-HTAB＞C-HPB,并且酸性条件有利于吸附的进行.     

纳米TiO2催化下表层土壤中BaP的紫外光降解

采用光解试验,研究了紫外照射与纳米TiO2联合作用下,土壤表层中苯并[a]芘(BaP)的降解动力学;同时考察了催化剂的浓度、土壤pH、腐植酸和光质对BaP的光催化降解的影响.结果表明,土壤中BaP的光催化降解表现为准一级动力学.催化剂TiO2可以明显地促进土壤中BaP的光降解,较少量的催化剂(0.5%)使光解的半衰期从363.22 h减少到103.26 h.H+和OH-离子对BaP的催化光解起促进作用,在酸性和碱性土壤中BaP光催化降解高于中性土壤,酸性土壤中的降解速率最快.腐殖质吸收紫外光照射时,产生的活性氧中间产物能够攻击BaP,添加腐植酸能增加土壤表层中BaP的光催化降解.BaP的光解半衰期从无外加腐植酸的89.34 h,减少到添加浓度分别为5、10、20和40 mg·kg-1的29.37、32.69、35.73和38.51 h.BaP的催化降解随波长的增加而降低,在波长254、310和365 nm下,BaP降解的一级动力学常数分别为0.007 8 h-1、0.006 1 h-1和0.005 h-1.     

汽油电化学催化氧化脱硫机理探索

以乙硫醇、甲硫醚和噻吩为模型硫化物,分析反应前后模型硫化物的变化,探索汽油电化学催化氧化脱硫的机理。推测电化学催化氧化脱硫的机理,在酸性电解体系中为具有催化功能的金属离子Mn+,首先在阳极表面被氧化为金属离子M(n+m)+,后者将硫醇类氧化为二硫化物,将硫醚类氧化为亚砜,将噻吩氧化为噻砜。在碱性电解体系中为阳极表面的OH-离子首先失去电荷生成高活性的氢氧自由基,将硫醇类首先氧化为二硫化物,并进一步氧化为二亚砜;将硫醚类氧化为亚砜或砜,将噻吩类氧化为噻砜类有机硫化物。     

光催化剂对乙酰甲胺磷的光催化降解

为了开发能在光照条件下催化降解有机磷农药的高效、稳定催化剂.以四异烷氧丙基钛为钛源,表面活性剂十二烷基胺为模板剂,采用水热合成法,通过直接嵌入的方式制备了Co掺杂的具有纯锐钛矿型的介孔二氧化钛Co/MTiO2,并用BET、XRD、HRTEM对材料进行了表征并确定了其结构.结果表明,该材料为高度有序、高度热稳定和高比表面积的纯锐钛矿型的介孔二氧化钛材料.在高压汞灯光源的照射下催化降解农药乙酰甲胺磷具有较好的催化活性.该催化剂具有很好的光催化活性和催化稳定性,具有很好的应用前景.