POMs/TiO_2复合催化剂光催化降解有机污染物的研究

[目的]采用溶胶-凝胶方法制备了几种POMs/TiO2复合光催化剂,考察了催化剂在紫外光照射下对模拟染料废水（酸性媒介黑PV溶液）的光催化降解行为,为降解有机污染物提供理论指导。[方法]研究了催化剂中的POMs含量、催化剂用量、溶液的pH及H2 O2浓度对PV溶液降解过程的影响。[结果]H4SiW12O40/TiO2复合催化剂光催化降解模拟染料废水（PV溶液）效果最佳。PV溶液初始浓度为300 mg/L时,脱色反应最佳条件：催化剂为H4SiW12O40/TiO2,α-H4SiW12O40质量分数为1.5%时,催化剂用量为60 mg、pH为2.0、H2 O2浓度为20 mmol/L时,PV降解质量分数可达到72.48%。[结论]POMs/TiO2复合催化剂较纯TiO2光催化降解PV溶液活性明显,其光催化降解有机污染物意义重大。     

β2-（NH4）6SiW11Co（H20）O39·nH2O光催化降解结晶紫的研究

研究了在紫外光照射下,Keggin型杂多化合物β2-（NH4）6SiW11Co（H2O）O39·nH2O催化降解有机染料结晶紫的效能。结果表明：催化剂和紫外光可分别使结晶紫溶液不同程度地提高降解效率,但均低于催化剂／紫外光体系的脱色效果。催化剂最佳加入量为6mg／L;溶液初始浓度为7mg/L时,降解效果最佳;溶液最适宜的初始酸度为pH值=1。β2-（NH4）6SiW11Co（H2O）O39·nH2O光催化降解结晶紫为一级动力学反应。     

硅钨酸光催化降解酸性媒介黑PV的研究

研究在紫外光照射下,利用硅钨酸(α-H_4SiW_(12)O_(40))作催化剂对酸性媒介黑PV的光催化降解效果.结果表明,酸性媒介黑PV溶液初始浓度为30 mg/L时,降解反应最佳条件:α-H_4SiW_(12)O_(40)的浓度为70μmol/L,甲醇1.0 ml,pH值2.0,150 W汞灯照射40 min,在此条件下酸性媒介黑PV脱色率可达98.24%.     

磁性负载型光催化材料TiO2/Fe3O4的制备、改性及表征

采用溶胶-凝胶法制备核-壳式结构的TiO2/Fe3O4负载型光催化剂,并对其进行中间层改性,制备出TiO2/SiO2/Fe3O4光催化材料.研究了pH等制备条件对TiO2/Fe3O4材料光催化性能的影响,并对比了改性前后降解甲基橙的光催化性能,通过X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)和透射电子显微镜(TEM)对改性前后颗粒的磁性能、晶相和形貌进行了表征.研究表明:磁性负载光催化剂TiO2/Fe3O4和TiO2/SiO2/Fe3O4均为超顺磁性,且光催化性能较高,在1 h内甲基橙脱色率达90%以上,其降解反应均属于一级动力学反应;SiO2中间层的引入可显著提高材料的饱和磁化强度、光催化速率和循环使用的光催化活性.     

过氧化氢降解有机磷农药的研究II.降解动力学及降解液的毒性

研究了H2O2光降解动力学机理及其降解液的毒性. 结果表明,光照对H2O2降解农药有显著影响,农药降解率随反应时间延长而增加. 有机磷农药的H2O2光催化降解符合零级反应动力学,其反应速率常数(k)随农药浓度的增加而增大,半衰期(t0.5)延长. 用生测法测定降解液残留物的毒性发现,H2O2光催化降解农药是降毒降解的. 10 μg/mL甲胺磷、10 μg/mL毒死蜱、100 μg/mL久效磷的H2O2光催化降解初始反应液处理家蚕Bombyx mori 2龄幼虫的24 h死亡率分别为60%、100%、100%,而12 h降解液的死亡率均小于5%. 黄曲条跳甲Phyllotreta striolata生物测定所得结果与家蚕结果一致.     

Bi_2Fe_4O_9/TiO_2复合光催化剂的制备及光催化性能

[目的]制备复合光催化剂Bi2Fe4O9/TiO2并研究其光催化性能。[方法]采用高能球磨法制备复合光催化剂Bi2Fe4O9/TiO2,通过XRD、SEM和UV-Vis对其进行了表征,并探讨Bi2Fe4O9掺杂量及球磨时间对其光催化活性的影响。[结果]当Bi2Fe4O9掺杂量为5.0%,球磨时间为12 h时,复合光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解率达到56%。[结论]复合光催化剂光活性的提高可能是由于催化剂中复合半导体结构的光生电子-空穴对的有效分离造成的。     

V2O5改性TiO2光催化剂制备及其对有机污染物光催化降解性能研究

[目的]研究V2O5改性TiO2光催化剂制备及其对有机污染物光催化降解性能.[方法]通过沉淀-浸渍法,利用TiCl4与NH4VO3制备了基于V2O5改性的TiO2光催化剂.以亚甲基蓝为模型化合物考察了改性方法及制备条件对光催化性能的影响,并进行了UV、XRD分析,初步探讨了光催化降解动力学行为.[结果]V2O5-TiO2催化活性大大高于TiO2,且焙烧前改性效果明显高于焙烧后改性;V2O5-TiO2最佳制备条件为pH =7、500℃焙烧4h、V2O5含量为5.2％;V2O5改性一定程度上扩大了TiO2光激发波长,提高了紫外光的吸收能力,但未改变TiO2的晶体结构及光催化降解的一级反应动力学特征.[结论]V2O5-TiO2对有机污染物光催化降解具有广阔的应用前景.     

杂多酸降解芒草纤维素

采用多酸H3PW12O40、H3PMO12O40、Si W12O40为催化剂,在水热条件下降解芒草纤维素,以降解液中还原糖的含量为衡量指标,研究催化剂的种类、催化剂的用量、反应时间、反应温度、纤维素的用量对芒草纤维素糖化率的影响。结果表明:降解芒草纤维素的最佳实验条件为:以H3PW12O40为催化剂,反应温度180℃,反应时间2h,纤维素用量0.15g、H3PW12O40用量0.07g,在此条件下,多酸降解芒草纤维素的糖化率为63.35%。     

H3PO40W12/TiO2/漂珠复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

[目的]研究H3PO40W12/TiO2/漂珠复合光催化剂的制备及其光催化性能。[方法]采用溶胶-凝胶法、浸渍法制备H3PO40W12/TiO2/漂珠复合光催化剂,并用扫描电镜、X射线衍射仪、固体紫外光谱仪对其表征。以孔雀石绿为模拟污染物进行光催化降解试验。[结果]制备的H3PO40W12/TiO2/漂珠复合光催化剂具有较高的催化活性,其在80 min内对孔雀石绿的降解率达到90%。H3PO40W12的负载量越大,复合光催化剂的降解活性越高。此外,该复合光催化剂的再生性良好,可多次重复使用。[结论]该研究对水污染的吸附降解具有重大的价值。     

过氧化氢降解有机磷农药的研究Ⅱ．降解动力学及降解液的毒性

研究了H2O2光降解动力学机理及其降解液的毒性．结果表明，光照对H2O2降解农药有显著影响，农药降解率随反应时间延长而增加．有机磷农药的H2O2光催化降解符合零级反应动力学，其反应速率常数(k)随农药浓度的增加而增大，半衰期(t0.5)延长．用生测法测定降解液残留物的毒性发现，H2O2光催化降解农药是降毒降解的．10μg/mL甲胺磷、10μg/mL毒死蜱、100μg/Ml久效磷的H2O2光催化降解初始反应液处理家蚕Bombyx mori 2龄幼虫的24h死亡率分别为60％、100％、100％，而12h降解液的死亡率均小于5％．黄曲条跳甲Phyllotreta striolata生物测定所得结果与家蚕结果一致．     

解毒酶降解甲基对硫磷的研究

为验证产碱假单胞菌代谢产生的解毒酶对农药的降解作用,研究了该酶对水体系和蔬菜中的甲基对硫磷的降解规律,同时采用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析了酶作用后甲基对硫磷的降解产物。结果表明:此酶可以有效降解甲基对硫磷的残留,且酶浓度越高,其降解效果越好。当水体系中甲基对硫磷起始浓度为03 mg/L时,添加320 mg/L的酶作用90 min后,甲基对硫磷的降解效果可达81.7%;当蔬菜体系中甲基对硫磷浓度为0.5 mg/kg时,添加相同量的酶作用60 min后,甲基对硫磷的降解效果可达58.5%。通过GC-MS确定降解产物为4-硝基酚,水体系中甲基对硫磷的降解规律符合一级反应动力学模型(R2>0.84),这为促进其在实际生产中的应用提供理论依据。     

Fenton试剂降解含有机磷农药废水的研究

[目的]寻求一种有效降解含有机磷农药废水的方法。[方法]研究了Fenton反应的反应时间、pH值、H2O：与Fe2＋浓度对降解率的影响,同时考察了光和超声波对反应的促进作用。[结果]对于125mg／L的乐果溶液,在温度60℃,溶液pH值为3,H2O2加入量为5mmol／L,FeSO4·7H2O加入量为0．3g条件下,30min内降解率可达100％,延长反应时间为8h,COD去除率可达100％。光与超声波对Fenton试剂有很强的协同催化作用,3h内COD去除率可达90％。[结论]Fenton试剂可使有机磷农药有效降解。     

紫外光和光氧化剂对水中氯仿及三氯乙烯和四氯乙烯的光降解作用

为了探讨明紫外光和光氧化剂对卤烃光降解的影响，以H2O2和H2O2／草酸铁络合物为光氧化剂，研究了紫外光对氯仿、三氯乙烯和四氯乙烯的降解。结果表明，紫外光，紫外光／H2O2体系能有效地加速水溶液中三氯乙烯和四氯乙烯的光降解，但不能降解氯仿；而紫外光／H2O2／草酸铁或紫外光／草酸铁络合物体系能有效地使水溶液中氯仿，三氯乙烯和四氯乙烯烃迅速光解脱氯；溶液PH值对卤烃光解有显著影响，PH值为2．5－3．5时光解速率最快，随着H2O2质量浓度的增加，卤烃光解速率提高，但H2O2增大到一定质量浓度时，其脱氯量反而降低。     

对硫磷对皱纹盘鲍血细胞吞噬化学发光的影响

在体外条件下,利用化学发光法定量研究了对硫磷浓度对皱纹盘鲍Haliotis discus Hannm血细胞吞噬化学发光的影响。结果表明,用对硫磷浸泡1h和12h处理的皱纹盘鲍血细胞都能够抑制鲍血细胞吞噬时的化学发光,即抑制了血细胞吞噬时释放活性氧(BOS)杀菌的活性,而且这种抑制程度随着对硫磷浓度的增加而加强。用对硫磷浸泡处理皱纹盘鲍血细胞后,测定了血细胞吞噬酵母细胞的吞噬百分率和吞噬指数,结果显示,用低浓度的对硫磷(0．5、5．0、10．0mg／L)处理的血细胞能提高其吞噬酵母细胞的活力;用高浓度的对硫磷(20、30、40mg／L)处理的血细胞能抑制其吞噬酵母细胞的活力。研究还表明,当水中对硫磷浓度为20mg／L以上时,对皱纹盘鲍血细胞免疫活性有抑制作用。     

银耳交配型因子及交配信息素的初步研究

以8个银耳菌株为材料,研究交配型因子A在不同菌株中的分布,菌株内及菌株间单孢分离物配对试验结果表明,此8个菌株中只有两个不同的A因子,与前人报道的银耳是限制型双因子交配系统的报道是一致的.研究了培养条件对银耳孢子产交配信息素的影响, 结果表明银耳孢子产交配信息素的较佳培养基为 蔗糖 20 g/L ,(NH4)2SO4 1.584 g/L(含N 24 mmol/L), MgSO4*7H2O 0.25 g/L , KH2PO4*3H2 O 0.5 g/L , VB1 0.2 mg/L , ZnSO4*7H2O 2 mg/L , CaCl2*2H2O 0.5 g/L,钼酸铵0.02 mg/L.最佳发酵条件为培养基pH 6.5,23 ℃,140 r/min,在优化培养基和培养条件下,培养4 d发酵液中交配信息素的活性最高,可达到12 U/mL,是在基础培养基中活力的5～6倍.银耳交配信息素经胃蛋白酶处理后,活性完全丧失,由此推测,银耳交配信息素是一种多肽类物质.     

多酸盐-钨酸铵对甲基橙光催化降解的研究

[目的]根据不同类别有机污染物的光催化降解机理优选新型催化剂。[方法]在光化学反应仪中,以紫外灯为光源,以多酸盐-钨酸铵为光催化剂,研究其对模拟甲基橙染料废水的光催化脱色降解的影响,讨论溶液初始酸度、催化剂投加量、溶液的初始浓度、光强等对催化降解效果的影响,在300W的紫外灯光照下,研究钨酸铵降解低浓度甲基橙的动力学。[结果]钨酸铵对甲基橙光催化脱色的最佳条件为:甲基橙溶液5mg/L,在500W高压汞灯照射下,溶液初始酸度pH值为2,催化剂浓度为0.2g/L,1h脱色率可达90.8%。[结论]多酸盐-钨酸铵对甲基橙具有很好的光催化脱色降解作用,其光催化效果与溶液的初始酸度、催化剂加入量、甲基橙的初始浓度、光强等因素有关。     

光合细菌几种培养方式的比较

分别采用40L光生物反应器、10L光生物反应器和10L发酵罐3种方式对光合细菌进行了通气培养的比较研究,测定了3种培养方式下光合细菌的生长曲线,比较了3者之间的差异,并研究了通气量和盐度对光合细菌生长速率的影响。结果表明,40L与10L新式光生物反应器和3L发酵罐中光合细菌的生长速率无明显的差别,表明新式光生物反应器在原来10L的基础上不用作参数和比例的更改即可进行进一步的放大;对该种新式光生物反应器的产业化应用提供了试验依据。该种新式光生物反应器与发酵罐相比,在相同培养条件下,达到光合细菌最大生长密度和最大产量,且所耗费的成本将大大降低,从而为光合细菌的产业化生产提供可能性,进而为光合细菌的大规模生产提供广阔的前景。     

利用生物信息学手段获得两个对硫磷水解酶

以黄杆菌(Flavobacterium)对硫磷水解酶(parathion hydrolase)的序列(AAA24930．1)对芽孢杆菌的基因组进行BLASTP,从Bacillus halodurans中发现两个对硫磷水解酶类似蛋白PTEa和PTEb,长度分别为679和331个氨基酸。利用conserved domain search和motif scan软件分析的结果证实它们具有对硫磷水解酶的结构特征。PTEa和PTEb的对硫磷水解酶上游标志区分别是“GVCACHEHL”和“GFTYSHEHI”,与标准的“G—x—T—L—x—H—E—H-【LIV]”大致吻合。PTEb的对硫磷水解酶下游标志区“AVARAHHETKAPIHSH”也与典型的“A—x—A—x—A—x(4)-G—x—P-[LIVM]-x(2)-H”基本一致,而PTEa中缺乏明显的下游标志区。PTEb序列对枯草杆菌基因组TBLASTN的结果表明枯草杆菌也可能存在对硫磷水解酶类似蛋白。