纳米 Fe2O3-SnO2 光催化降解海水养殖废水中的氨氮

通过共沉淀法制备纳米Fe_2O_3-SnO_2光催化剂,采用XRD、SEM等测试手段对其进行形貌、物象、粒径一系列的表征,研究结果显示制得的催化剂仍保持纯SnO_2四方金红石型结构.研究了Fe_2O_3-SnO_2光催化剂投加量、Fe_2O_3与SnO_2物质的量比、煅烧温度、煅烧时间、氨氮初始浓度、p H值、H2O2浓度以及光照反应时间等因素对海水养殖废水中氨氮降解效率的影响.在紫外光照射下进行正交实验,确定最优化反应条件:催化剂投加量为0.4 g/dm3,煅烧时间为3 h,物质的量比为1∶2,氨氮初始含量为50 mg/dm3,光照反应时间为2 h.这5个因素对Fe_2O_3-SnO_2光催化氧化速率影响的大小程度依次为:Fe_2O_3与SnO_2物质的量比煅烧时间Fe_2O_3-SnO_2光催化剂投加量氨氮初始浓度光照时间.氨氮去除率可以达到85.1%,相同条件可见光下也可达到82.3%.     

TiO2/Cu2O复合光催化剂的制备及表征

通过浸渍-还原法;在不同Cu2+/Ti4+摩尔比下制备TiO2/Cu2O复合光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-DRS)等手段对TiO2/Cu2O复合光催化剂进行了表征.在可见光照射下,研究TiO2/Cu2O复合光催化剂对水中难降解有机污染物甲基橙的光催化降解效果.结果表明,氙灯照射下,TiO2/Cu2O复合光催化剂与单纯的纳米TiO2 (P25)相比,光催化降解效果得到明显的提高.Cu2+/Ti4+摩尔比1∶2时制备的TiO/Cu2O复合光催化剂具有最好的光催化降解效果.     

贝壳类基纳米Fe3+-TiO2光催化降解海洋油污的动力学研究

以钛酸四丁酯为钛源制备溶胶-凝胶,采用浸渍煅烧法制备了贝壳类基纳米Fe3+-TiO2光催化剂。以碘钨灯为光源,研究了海水中油污的降解动力学。结果表明:油污的光催化降解分为2个阶段:第一阶段表观降解速率较快;第二阶段油污降解符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应速率常数k为3.52mg/(L.h),吸附平衡常数K为0.023 9L/mg,反应活化能Ea为23.551kJ/mol。     

厦门港湾表层沉积物中Fe_2O_3,Al_2O_3,TiO_2含量的分布及相关性

据国家海洋局第三海洋研究所1980—1981年厦门港湾环境综合调查资料,报道了该港湾表层沉积物中Fe_2O_3,Al_2O_3和TiO_2含量的分布,讨论了它们之间及其与沉积类型的关系。     

可见光下Li+/CNTS-TiO2光催化剂降解海洋柴油污染的研究

通过溶胶-凝胶法,以CNTS-TiO₂为前驱物制备了Li⁺掺杂CNTS-TiO₂的纳米复合光催化剂(以下均称为Li⁺/CNTS-TiO₂),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对光催化剂进行表征,结果表明制得的催化剂为纳米材料且在TiO₂的基础上增大了比表面积。利用掺杂量为3%的Li⁺掺杂CNTS-TiO₂复合光催化剂(以下均称为3%Li⁺/CNTS-TiO₂)光催化降解海洋柴油污染,在可见光条件下考察了Li⁺掺杂量、煅烧温度、光催化剂投加量、柴油初始质量浓度、光催化反应时间、H₂O₂质量浓度等条件对光催化实验的影响。进行正交实验,确定最优化工艺条件为:Li⁺掺杂量为3%,光催化剂的煅烧温度为600 ℃,3%Li⁺/CNTS-TiO₂的投加量为0.1 g/L,降解柴油初始质量浓度为0.4 g/L,光催化反应时间为3 h,H₂O₂质量浓度为0.6 g/L,降解率可以达到95%以上。同时对此光催化剂进行应用试验,试验结果表明光催化剂去除效果优异,去除率可达91.87%。     

rGO-TiO_2/ASC新型光催化剂用于烟气光氧化脱硝性能研究

采用一步溶剂热法制备了活化半焦负载还原氧化石墨烯掺杂二氧化钛新型负载型光催化剂,即rGO-TiO2/ASC。分别考察了高温水汽活化方法和还原氧化石墨烯rGO掺杂量对光催化脱硝性能的影响,并进一步探究光照条件、烟气氧含量和烟气湿度对NO氧化脱除的作用,得出新型负载型光催化剂rGO-TiO2/ASC光催化脱硝过程主要过程。结果表明,5%水汽高温活化半焦ASC的脱硝效率最高,反应4h后可达52%。rGO负载量为8%时,负载型光催化剂rGOTiO2/ASC脱硝性能4h后转化率达70.68%。有无O2对脱硝率影响较大,有无光照对其影响次之。无H2O时,脱硝率呈现先平稳后下降的趋势。新型负载型光催化剂rGO-TiO2/ASC的脱硝过程由光催化活性组分rGO-TiO2/ASC的光催化氧化和载体部分ASC的常规氧化两部分组成。     

珠江三角洲第四纪沉积物TiO_2/Al_2O_3值及其地质意义

本文根据珠江三角洲第四纪沉积物TiO_2和Al_2O_3的化学分析资料,探讨了该地区TiO_2/Al_2O_3值及其地质意义。结果表明,珠江三角洲表层样品TiO_3从河道、河口向外海逐渐减小,其TiO_2平均值为:三角洲平原1.517,三角洲前缘1.201,潮汐河口湾1.001,浅海内陆架0.834.珠江三角洲钻孔岩芯样TiO_2值与沉积时间(7500a以来)呈正相关关系,并且TiO_2值逐渐增加;这种增加极可能是反映了珠江三角洲的延伸进积作用和河流作用的加剧。     

福建海岸带沉积物中6种氧化物的地球化学特征

据1985年福建海岸带调查资料,对该区表层沉积物中Mno、Fe_2O_3、MgO、Al_2O_3、CaO、TiO_2的地球化学特征进行研究,结果表明:除CaO 外,其他氧化物在主要港湾中的平均含量分布呈北高南低的特征。Fe_2O_3、MgO、Al_2O_3、TiO_2含量与沉积物粒径相关性好,表明了沉积物类型制约着这几种氧化物的含量分布。Fe_2O_3与MgO、Al_2O_3,TiO_2与MgO、Al_2O_3相关性好,体现了在沉积过程中这些物质存在着伴生关系。本区活性Mn 占总Mn 量78.7%,而活性Al 和Ti 只分别占各自总量的10.3%和11.8%。三沙湾和湄洲湾沉积物中的Mn、Fe、Mg、Ti 相对于Al 有所富集。     

Cu2+/SnO2复合纳米光催化剂的制备及其对海洋柴油污染物的降解

采用化学沉淀法成功制备了Cu2+/SnO2复合纳米光催化剂,采用XRD、SEM等测试手段对复合纳米光催化剂的粒径、形态等进行表征。在紫外光条件下,分别改变催化剂掺杂比、催化剂煅烧温度、催化剂投加量、柴油初始含量和光照时间等单因素,探究不同条件对Cu2+/SnO2复合纳米光催化剂降解海洋柴油污染物的影响。结果表明,自制复合纳米光催化剂可以有效降解海水中的柴油污染物,在紫外光作用下,于400℃下煅烧Cu/Sn掺杂比为0. 03的Cu2+/SnO2复合纳米光催化剂、投加量为0. 2 g/dm3、柴油初始含量为0. 15 g/dm3、H2O2溶液含量为0. 2 g/dm3、溶液的p H为7、光照时间3 h时效果最好,海水中柴油的去除率最高,达到86. 98%。Cu2+/SnO2复合纳米光催化剂用聚丙烯纳米球负载后可以实际应用于海洋中,便于回收。     

纳米SnO2光催化剂的制备及其在养殖废水处理中的应用

以五水合四氯化锡为原料,采用化学沉淀法制备了纳米SnO₂光催化剂,采用电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物象和形貌等进行了表征,对比分析了自制纳米SnO₂对于养殖废水中氨氮的光催化降解情况。研究结果表明催化剂投加量、废水中氨氮初始质量浓度、溶液pH值和H₂O₂质量浓度均是影响氨氮催化氧化去除效果的重要因素。通过正交实验确定了SnO₂光催化剂氧化的优化反应条件:SnO₂投加量为1.2 g/L,氨氮初始质量浓度为40 mg/L,pH值为8.0,H₂O₂质量浓度为1.0 g/L,催化时间为2 h时,去除率可达72%。     

渤海海峡表层沉积物常量元素分布特征及其地质意义

对采自渤海海峡北部海域35个站位表层沉积物进行常量元素分析,结果表明,研究区内表层沉积物常量元素主要由SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、CaO、K_2O、Na_2O和MgO组成,约占沉积物总量的94.85%;其中SiO_2、Al_2O_3和CaO的含量最高,平均含量分别达到70.44%、10.03%和3.96%,表明沉积物主要来源于陆源碎屑和黏土组分,其次是生物碎屑组分。SiO_2与Mz呈较强负相关关系,在空间上分布与粗粒沉积物分布区相一致;Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、P_2O_5、TiO_2在空间上分布相似,与细粒沉积物分布区相一致;此外,Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、Na_2O、TiO_2 5种常量元素之间呈明显的正相关关系,说明其分布受控因素较为相近。常量元素相关性和R型因子分析表明,研究区内常量元素可划分为3类,第1类包含了SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、MnO、P_2O_5、TiO_2组成,代表了陆源碎屑沉积;第2类主要由CaO、Na_2O组成,代表了海洋生物沉积作用;第3类K_2O可能代表了海洋化学作用。     

台湾海峡西部海域沉积物中六种金属氧化物的含量分布

据1985年台湾海峡西部海域综合调查资料,报道了该海域表层沉积物中MnO,MgO,Fe_2O_3,Al_2O_3,CaO和TiO_2的含量分布特征,讨论了各金属氧化物之间及其与沉积物类型的关系。     

海水中原油光降解与TiO_2光催化降解的比较研究

本文采取与海洋环境相似的条件(海水介质、UV-A光照),设计长实验周期30d,对单纯光降解和TiO_2催化降解原油的行为进行了比较研究,着重考察研究了TiO_2催化剂用量、硬脂酸包裹与否等条件对原油降解率的影响,通过紫外光谱、总有机碳分析仪、柱层析、气相色谱质谱(GC-MS)法,分析了原油水溶性成分(Water Soluble Fractions:WSF)、溶解有机碳(DOC)、原油组成的改变。结果表明原油光催化降解率高于光降解,TiO_2催化剂用量对原油降解率及WSF的组成和浓度有显著影响,催化剂是否包裹则影响不大。TiO_2质量分数为12.5%时原油降解率为39.14%,水体中DOC含量最高达到89.60mg/L,多环芳烃的降解率高达82.97%。估算的胶质降解率与芳香烃组分的降解率呈现正相关,光催化使得正构烷烃组分含量升高。     

Fenton试剂对久效磷的降解实验研究

初步研究了Fenton试剂对久效磷的降解,分析了H2O2浓度、温度、反应时间、pH值和Fe2 浓度这5个因素对COD去除率的影响。实验结果表明,250 mL水样中3.75×10-4mol的久效磷在Fe2 浓度为0.5 mmol/L,pH=3,H2O2浓度为0.19 mol/L,T=70℃的条件下,Fenton试剂在1 h内COD去除率为60%,3 h内COD去除率为90%,8 h内COD去除率为100%。GC-MS测试结果表明,Fenton试剂对250 mL水样中3.75×10-4mol的久效磷5 min可降解81%,30 min降解100%。根据反应速率常数拟合得出该反应符合准一级反应,反应速率常数k=0.655 6 h-1。实验还发现了Cu2 对Fenton试剂有很强的协同催化作用,体系中Cu2 浓度为1.0×10-5mol/L时,Fenton试剂在5 h内对相同水样中COD去除率为101%。     

CdS的晶型控制合成及其对4-氯酚的光催化降解性能

以氯化镉和硫脲为原料,不同分子量壳聚糖为模板,在温和的水热条件下制得了壳聚糖-CdS复合物(Chi-CdS),并用傅立叶变换红外光谱(FI-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其结构进行表征。以4-氯酚为目标污染物,考察了Chi-CdS的光催化降解性能,对其中间降解产物进行了分析。实验结果表明,壳聚糖能有效负载CdS粒子。当壳聚糖的粘均分子量在48.8×10~4~7.5×10~4范围内时,制备的CdS粒子晶型为六方相;当壳聚糖的粘均分子量小于3.6×10~4时,制备的CdS粒子晶型为立方相。因此,通过简单地控制壳聚糖的分子量即可制备不同晶型的CdS粒子。4-氯酚的光催化降解实验结果表明,不同晶型的CdS对4-氯酚的光催化降解过程不尽相同,六方相的CdS较立方相的CdS具有更佳的光催化降解性能。     

NiO/γ-Al_2O_3吸附剂表面的噻吩反应吸附性能研究

以γ-Al2O3为载体,通过等体积浸渍法制备了负载型NiO/γ-Al2O3吸附剂,对含噻吩的模拟汽油进行反应吸附脱硫,考察了NiO负载量、模拟汽油硫含量及活性组分的形态对反应吸附脱硫性能的影响,用XRD、BET比表面积分析、SEM-EDS等分析方法对吸附剂进行了表征。实验结果表明:NiO负载量16(wt)%时达到单层分散,其穿透硫容5.767mg/g,随NiO负载量的增加,穿透时间逐渐增长,穿透硫容逐渐增加,结晶态NiO的出现对反应不利;模拟汽油硫含量变化对吸附剂的穿透硫容影响较小;吸附剂还原前后对噻吩的反应脱除效果基本相同。     

不锈钢表面纳米SnO2/TiO2复合薄膜制备及防腐蚀性能

采用溶胶凝胶法在不锈钢基体(304ss)上制备叠层式纳米SnO2/TiO2复合薄膜。使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征纳米复合薄膜材料的晶体结构和微观形貌,通过交流阻抗技术(EIS)和极化曲线(Polarization Curves)电化学方法研究不锈钢表面纳米复合薄膜在模拟海水体系中的腐蚀行为。结果表明:制备叠层式纳米复合薄膜TiO2为锐钛矿型,SnO2为金红石型;不锈钢表面构筑叠层式纳米SnO2/TiO2复合薄膜颗粒粒径小,分布均匀且表面致密。电化学测试表明,叠层式纳米SnO2/TiO2复合薄膜阻抗值高于TiO2薄膜,且对不锈钢基体阳极反应有明显钝化过程,具有良好防腐蚀性能;同时叠层式纳米SnO2/TiO2复合薄膜存在最优叠加SnO2层数,叠加3层SnO2的纳米SnO2/TiO2复合薄膜电极防腐蚀性能最佳。     

海底多组分水合物分解气好氧氧化实验研究

海洋区域蕴藏了丰富的天然气水合物资源,是地球上巨大的碳储库之一。当海洋环境发生变化时,部分水合物会分解释放出大量天然气,其向上运移过程中会发生厌氧或好氧氧化反应,从而减少由海洋向大气的碳排放量,起到消耗截流的作用。本文选取含烷烃好氧氧化菌的海底沉积物进行了水合物分解气的微生物好氧降解模拟实验,实验中用混合气(C_1+C_2+C_3)来模拟多组分水合物分解气。实验结果显示,在微生物作用下烃类混合气发生好氧氧化降解反应至消耗殆尽,反应优先顺序为C_1C_2C_3,降解速率C_1C_2C_3。且随着烃类组分含量的减少,其碳氢同位素组成发生了微生物降解分馏效应,并呈现出不同程度的富集趋势。C_1、C_2和C_3的碳同位素富集变化量分别为71.05‰、12.03‰和4.61‰,碳同位素分馏系数(εC)的平均值分别为-11.219‰、-2.951‰和-1.539‰;氢同位素富集变化量分别为368.64‰、156.00‰和111.97‰,氢同位素分馏系数(εH)的平均值分别为-56.092‰、-99.696‰和-73.303‰。可见,三者的碳位素富集程度C_1C_2C_3,而氢同位素富集程度C_2C_3C_1。此外,水合物分解气在微生物降解过程中气体成分组成及碳氢同位素特征发生了改变,对判别气体成因起到一定的干扰作用,因此,利用分解溢出气体样品进行气体溯源时需要适当考虑这一影响因素。     

Au_n(n=2-7)在金红石型TiO_2(110)面吸附的理论研究

采用密度泛函理论,在分子水平上研究了负载金团簇对金红石型二氧化钛光催化性能的影响及机理。优化得到了6种金团簇(n=2-7)稳定结构,并分别吸附于金红石型二氧化钛(110)面形成稳定吸附体系。研究表明,Au_n团簇与TiO_2(110)面上的氧原子形成共价键,属于化学吸附,Au-O键长是影响体系稳定性的主要因素,奇数Au_n团簇吸附稳定性优于偶数的,出现奇偶振荡现象; Au_n团簇使TiO_2能带发生裂分,在禁带中增加多个能级,随着Au_n团簇的增大,TiO_2禁带宽度明显变窄,吸收光进入可见光区,增强了二氧化钛的光催化性能。     

活性污泥微生物对苯胺废水的降解研究

利用序批式反应器(SBR)对活性污泥进行培养和驯化,分别取未经驯化和经盐驯化后的活性污泥,通过批量实验研究了两种污泥中微生物对苯胺的降解效果。SBR运行结果表明,活性污泥经过驯化适应了10gNaCl/L后,取得较高的COD、NH_4~+-N和TN的去除率,分别为86.5%、97.6%和96.4%。批量实验结果表明,苯胺降解速率随初始苯胺浓度的升高逐渐增加,且苯胺降解速率在未驯化污泥无盐条件下高于盐驯化污泥加盐条件,分别为2.63~21.31和2.06~12.08mg/(gVSS×h);未投加苯胺时,COD和NH_4~+-N的降解速率是投加苯胺时的5.2~19.3和2.5~4.2倍,且未驯化污泥无盐条件下COD和NH_4~+-N的降解速率是盐驯化污泥加盐条件的2.4和1.5倍;投加苯胺后,COD的降解速率随苯胺浓度的升高逐渐增加;实验结束时,未驯化污泥无盐条件下只存在NO-3-N,而盐驯化污泥加盐条件下同时存在NO-2-N和NO-3-N。