黑土无机纳米微粒对Cr(Ⅵ)光催化还原的试验条件研究

从黑土中提取铁、铝氧化物为主的无机纳米微粒,在紫外光照射下光催化还原Cr（Ⅵ）,研究其行为及影响因素。结果表明：对50mL反应液[（Cr（Ⅵ）质量浓度30mg／L,黑土无机纳米微粒质量浓度6.5mg／mL,H2SO4 0.5mol／L]光照时间7h,Cr（Ⅵ）的光催化还原率在90％以上,符合一级反应速率方程Inc=-0.366t＋3.489。芳香族化合物对Cr（Ⅵ）的光催化还原有一定影响。     

纳米Fe2O3光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

用纳米Fe2O3悬浮体系成功地进行了光催化还原Cr(Ⅵ)，提出了光催化还原Cr(Ⅵ)的最佳条件，确立了在溶液中H2SO4浓度为0．5mol/dm^3，在质量浓度为80mg/dm^3的50cm^3Cr(Ⅵ)溶液中，催化剂用量为0.2g，光照时间5h，Cr(Ⅵ)的光还原率达87％以上。同时，还探讨了无机离子对光催化还原Cr(Ⅵ)的影响。试验结果表明：纳米Fe2O3光催化还原Cr(Ⅵ)是可行的，符合一级反应速率方程：InC=-0．3623t 3．908。     

气体模板法FeMoO4中空微球的合成及其对Cr(VI)的光催化还原

在乙二醇溶剂中以硝酸铁、钼酸铵为原料制备具有可见光催化活性的钼酸亚铁中空微球,通过X-射线粉末衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱、比表面及孔径分析等分析手段对其物相组成、结构形貌等进行了表征,并提出了纳米层状材料在气体模板上堆积形成微米球的生长机制。结果表明,制备的钼酸亚铁中空微球对Cr(Ⅵ)有良好的吸附及光催化还原能力,在可见光条件下其对Cr(Ⅵ)的光催化还原行为符合准一级动力学特征,在pH值为2时,反应速率常数为2.15×10~(-2)min~(-1)。X-射线光电子能谱、电感耦合等离子体质谱及循环实验表明,钼酸亚铁中空微球在光催化过程中具有良好的化学稳定性和稳定的光催化活性。     

粉末活性炭对Cr(VI)的吸附去除研究

采用粉末活性炭作为吸附剂,通过摇瓶法研究了其对Cr(VI)的吸附去除.考察了NaCl、腐殖酸(HA)和十 六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对粉末活性炭吸附Cr(VI)的影响,并用Freundlich和Langmuir等温模型对实验数据 进行拟合.结果表明pH 值对粉末活性炭吸附Cr(VI)的影响较大;CTAB和HA能够提高粉末活性炭吸附Cr(VI) 的能力;NaCl的加入降低了粉末活性炭对Cr(VI)的吸附量,说明Cl- 与Cr(VI)发生了竞争吸附.     

磷酸改性和普通核桃壳对水中Cr(VI)的吸附

将普通和磷酸改性后的核桃壳对Cr(VI)的吸附作用进行对比。实验结果表明,由于改性核桃壳表面结构孔隙率更大,有利于增强对Cr(VI)的吸附作用,当控制温度为35℃,吸附剂用量为0.80 g,吸附时间为120min,吸附50 m L Cr(VI)浓度为20 mg/L的水样时,Cr(VI)的去除率可以达到99.4%。对吸附等温线和动力学模型拟合后表明,Langmuir吸附等温模型能更好地反映改性核桃壳对Cr(VI)的吸附过程;且普通和改性核桃壳对Cr(VI)的吸附过程均符合拟二级动力学方程。     

气体模板法FeM004中空微球的合成及其对Cr(Ⅵ)的光催化还原

在乙二醇溶剂中以硝酸铁、钼酸铵为原料制备具有可见光催化活性的钼酸亚铁中空微球,通过X-射线粉末衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱、比表面及孔径分析等分析手段对其物相组成、结构形貌等进行了表征,并提出了纳米层状材料在气体模板上堆积形成微米球的生长机制.结果表明,制备的钼酸亚铁中空微球对Cr(Ⅵ)有良好的吸附及光催化还原能力,在可见光条件下其对Cr(Ⅵ)的光催化还原行为符合准一级动力学特征,在pH值为2时,反应速率常数为2.15 ×10-2 min-1.X-射线光电子能谱、电感耦合等离子体质谱及循环实验表明,钼酸亚铁中空微球在光催化过程中具有良好的化学稳定性和稳定的光催化活性.     

盐单胞菌合成纳米钯催化污染物的还原

从浙江舟山盐场筛选出一株盐单胞菌Halomonas salina JX-1,能够合成金属钯纳米颗粒,并应用于催化六价铬Cr(VI)的还原及有机偶氮染料甲基橙（MO）的脱色。通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）等分析证实合成了零价纳米钯颗粒。对钯纳米颗粒合成条件的优化实验的结果表明,在菌量OD₆₀₀=1.0、无氯化钠、以甲酸为电子供体时,细菌还原钯的速率最快。电子穿梭体核黄素可加快钯离子还原成钯纳米颗粒。纳米钯颗粒在24 h内对Cr(VI)的还原率高达99%,在1.5 h内对甲基橙的降解率也几乎达到100%。综上,Halomonas salina JX-1合成的纳米钯颗粒对Cr(VI)及甲基橙都有很高的催化活性。     

PDHF纳米粒子的制备及其在Cr(VI)检测中的应用研究

利用共轭聚合物较高的摩尔吸光系数和超强荧光效率的特点,通过再沉淀法制备出水溶性共轭聚合物聚(9,9-二己基)芴(PDHF)纳米粒子。该纳米粒子粒径小,具有良好的分散性和超强的荧光性。将其作为纳米荧光探针用于Cr(VI)的检测,荧光淬灭效应明显,响应灵敏,选择性好,并具有酸敏感性。检测机理可能是由于Cr(VI)的氧化性破坏了PDHF共轭体系产生了淬灭效应,并通过分子导线的结构得到放大。     

厌氧环境下Cr(Ⅵ)的微生物还原能力

通过接种土壤微生物的混合培养及土壤泥浆培养试验,测定了厌氧培养过程中C r(Ⅵ)和F e(Ⅱ)浓度的变化,研究了不同浓度铬酸盐的微生物还原能力及不同浓度铬酸盐对水稻土中氧化铁还原的影响。结果表明,由水稻土中提取的微生物虽然能够直接还原C r(Ⅵ),但其还原速率和还原程度有限,且C r(Ⅵ)浓度越高,微生物的还原能力越差;不同来源的土壤微生物对C r(Ⅵ)的还原能力有所差异,其中四川水稻土中微生物对C r(Ⅵ)的还原能力均大于江西水稻土;在厌氧培养的水稻土中,添加的C r(Ⅵ)可以较迅速地还原,其中土壤氧化铁的微生物还原过程对C r(Ⅵ)还原具有明显的促进作用;C r(Ⅵ)的存在导致F e(Ⅱ)生成的时间出现滞后,且C r(Ⅵ)浓度越大生成F e(Ⅱ)的滞后时间越长;F e(Ⅱ)产生滞后的时间与C r(Ⅵ)还原结束的时间具有一致性。     

采油废水中硫酸盐还原菌Fe(VI)杀灭试验

采油所产生的废水中产生的硫酸盐还原菌(SRB)可造成注水系统的腐蚀、结垢和阻塞,严重影响原油的开发与生产。以Fe(VI)作为氧化型杀菌剂杀灭SRB,试验结果表明:Fe(VI)对SRB具有很强的灭菌能力;Fe(VI)投加量C>10 mg/L时就能满足回注水的要求;适宜的接触反应时间为t>10 min;相应地有Ct>100 mg·min·L-1。     

Hg~(2+)与Cr(VI)对富营养化水体中藻类生长的毒性效应

[目的]研究Hg2+与Cr(VI)对富营养化水体中藻类生长的毒性效应,为富营养化水体的生物监测以及生物修复提供参考依据。[方法]分别用不同浓度的Hg2+、Cr(VI)以及两者的混合营养液培养从富营养化水体中分离的藻母液,观察Hg2+与Cr(VI)对藻类生长繁殖的毒性效应。[结果]富营养化水体中的藻类对Cr(VI)表现相当敏感,当Cr(VI)浓度超过1mg/L时即对藻类的生长产生了明显的影响。在Hg2+浓度较低时,藻类对Hg2+不是十分敏感,当Hg2+浓度增大至一定程度,毒性愈来愈强,而Cr(VI)毒性效应则相反。当离子浓度小于10mg/L时,Hg2+对藻类的毒性低于Cr(VI),大于10mg/L时,Hg2+毒性超过Cr(VI)。Hg2++Cr(VI)混合离子对藻类生长的抑制具有协同作用,但只有当浓度超过4mg/L时才表现出来。[结论]重金属离子对藻类的毒性不但与藻细胞本身有关,还与重金属离子的浓度有关。     

纳米零价铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的研究进展

随着铬盐生产、金属加工、电镀、皮革等工业活动以及污水灌溉和施用污泥等农业活动的进行,六价铬(Cr(Ⅵ))不断进入土壤中,严重污染土壤环境。纳米零价铁由于其比表面积大、反应活性高及还原能力强等优点,已日渐用于Cr(Ⅵ)污染土壤的修复中。本文概述了纳米零价铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的最新研究进展,总结了主要修复机理及影响因素,最后指出了纳米零价铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的发展前景及研究方向。     

体系pH值和载气对TiO_2光催化还原Cu(Ⅱ)离子的影响

在纳米二氧化钛（TiO2）悬浮体系中,以300 W中压紫外汞灯为照射光源,研究了反应体系pH值和载气对光催化还原Cu（Ⅱ）的影响。结果表明,纳米TiO2在300 W紫外汞灯的照射下能有效光催化去除Cu（Ⅱ）,纳米TiO2对Cu（Ⅱ）离子的吸附作用和光催化还原同时起作用,试验环境下,体系最佳pH值为5.00;往体系充氮气后Cu（Ⅱ）离子的光催化去除率达到98%,充空气则达到72%,比不充气分别提高了34%和8%。     

土壤无机纳米微粒提取的影响因素研究

经过不同方法处理的土壤样品其纳米微粒的提取量有所不同，干湿交替和冻融交替作用对土壤无机纳米微粒的提取有促进作用；延长振荡和超声波处理的时间或增加处理的强度都有利于增加纳米微粒的提取量(振荡后增加2．7mg/g，超声波处理后增加10mg／g)；加入化学分散剂碳酸钠、磷酸钠(尤其是碱性的一价阳离子分散剂碳酸钠)也有利于增加纳米微粒的提取量，但是此方法使溶液的pH升高，要通过透析或电渗析的方法去除纳米溶液中大量的无机离子，使其溶液恢复中性。     

土壤无机纳米微粒对土壤肥力的影响

从土壤中不同微粒及不同大小粒径等对土壤肥力的影响方面进行了阐述,进而引入了土壤中的超微粒子——无机纳米微粒对土壤肥力的影响,并且对其发展前景进行了展望。     

动态条件下壳聚糖稳定纳米铁去除水体中Cr（Ⅵ）的研究

以重金属Cr(Ⅵ)为目标污染物,在两种实验条件下(实验柱Ⅰ为模拟污染水样,实验柱Ⅱ为实际污染水样)考察了壳聚糖稳定纳米铁对Cr(Ⅵ)的去除能力。实验柱Ⅰ和实验柱Ⅱ分别在第160PV和127PV时发生了击穿效应。与实验柱Ⅰ相比,实验柱Ⅱ中壳聚糖稳定纳米铁对Cr(Ⅵ)的去除能力降低了25%。SEM表征显示,实验柱Ⅱ中壳聚糖稳定纳米铁的表面形成了许多葡萄状晶体,它们的存在导致实验柱Ⅱ中纳米铁的去除能力明显低于实验柱Ⅰ。XPS表征显示,由于Ca和Mg的氢氧化物替代了部分铁氢氧化物,导致实验柱Ⅱ中壳聚糖稳定纳米铁表面Fe原子的相对含量低于实验柱I。Cr元素高分辨率XPS能谱分析显示,在实验柱Ⅰ的条件下Cr(Ⅵ)被还原得更充分,而且在两种实验条件下都有部分Cr(Ⅵ)被吸附在纳米铁表面最终没有被零价铁所还原。     

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.     

生物炭基硫酸盐还原菌(SRB)对Cr(Ⅵ)的吸附效应及作用机制

分别在300、500℃和700℃下制备水稻、小麦和玉米秸秆生物炭,对比以不同类型生物炭为载体制备的炭基硫酸盐还原菌(SRB)对Cr(Ⅵ)的吸附效应,筛选出吸附效果最佳的炭基菌剂。采用扫描电镜、傅里叶红外光谱和比表面积测试仪对生物炭进行表征分析,研究了溶液pH、吸附时间、生物炭添加量和Cr(Ⅵ)初始浓度对炭基SRB吸附Cr(Ⅵ)的影响,并结合吸附动力学和等温吸附模型探讨其对Cr(Ⅵ)的吸附过程及作用机制。结果表明:以700℃限氧热解小麦秸秆(XM700)为载体制备的炭基SRB(IBXM700)对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,其最佳吸附条件为pH=5、生物炭添加量0.6 g·100 mL~(-1)、吸附时间24 h、Cr(Ⅵ)的初始浓度100 mg·L~(-1);IBXM700对Cr(Ⅵ)的吸附更符合拟一级动力学,以离子交换和表面物理吸附为主,以化学吸附作用为辅,其等温吸附符合Langmuir模型,属于单分子层吸附;SRB能还原SO_4~(2-)为S~(2-),或分泌还原酶将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),从而达到去除目的。研究表明,IBXM700去除Cr(Ⅵ)的主要机制为吸附作用与还原作用。     

腐植酸、EDTA、Cr(Ⅵ)调控猪粪尿废水异化Fe(Ⅲ)还原偶联VFAs的转化能力比较

以人工合成Fe(OH)3作为电子受体,在猪粪尿废水中添加具有铁还原能力的菌株,厌氧恒温培养,通过对猪粪尿废水中添加不同浓度腐植酸、EDTA、Cr(Ⅵ),揭示3种典型理化因素调控猪粪尿废水中异化Fe(Ⅲ)还原偶联挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFAs)转化能力。结果表明,电子穿梭体腐植酸促进Fe(Ⅲ)还原,加速VFAs降解,而络合剂EDTA和重金属Cr(Ⅵ)则会阻碍Fe(Ⅲ)还原,减缓VFAs降解。虽然三种影响因子影响机理不同、途径不同,但最终Fe(Ⅲ)还原和VFAs平衡点不变。