天然水镁石及其煅烧产物对臭氧化降解水中苯酚的效果研究

为有效去除工业废水中的苯酚,本文结合臭氧化技术,引入天然碱性矿物水镁石及其煅烧产物氧化镁作为催化剂,进行了催化臭氧化处理水中苯酚的研究。结果表明,加入的两种碱性矿物对臭氧化降解苯酚都有显著的催化效果。同时,碱性矿物的加入明显的改变了臭氧化过程中水体的pH值,从而对促进苯酚的降解起到了主导作用;除此之外,吸附实验及改变催化剂加入量的实验表明,碱性矿物表面对羧酸的吸附作用在一定程度上也导致苯酚降解效率的提高。本文工作为臭氧化降解水中苯酚提供了一种简便实用的处理方法,同时为天然水镁石矿物找到了新的应用领域。     

天然锰钾矿氧化降解水体中苯酚实验研究

在酸性条件下进行了锰钾矿氧化降解水体中苯酚的实验研究，结果表明：室内自然光照和氧气环境不影响苯酚降解；反应溶液酸度越大，反应进行得越快；样品用量越多、粒径越小，越有利于降解反应；反应温度升高与振荡速度增大也有利于降解反应的进行；共存电解质氯化钠、氯化钙不影响降解反应，而磷酸钠与醋酸钠则不利于降解反应。当介质pH值为2、1，160～200目锰钾矿用量为10g／L，反应温度为25℃，振荡速度为200r／min，反应8h，对50mL浓度为100mg／L苯酚的降解率基本上达到100％，达到了工业排放标准。从反应产物初步推断，苯酚降解的实质是锰钾矿氧化降解作用，为处理苯酚废水增加了一种有效的方法，并拓宽了天然锰钾矿的开发应用前景。     

Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)纳米管催化臭氧氧化苯胺的实验

自行合成了Zn1.5PW12O40纳米管催化剂,在臭氧体系中进行了催化氧化苯胺的实验。通过对苯胺的降解考察了Zn1.5PW12O40纳米管催化剂的催化性能,利用GC/MS对催化反应的途径和机理进行研究,并通过重复实验验证催化剂的回收利用效果。结果发现:在Zn1.5PW12O40的催化下,臭氧对苯胺降解效果有明显的提高,在8 min之内去除率可由单独氧化时的85%提高到99%;其臭氧氧化机理以羟基自由基为主,催化剂的重复利用性较好。     

天然锰钾矿氧化降解水体中苯酚机理研究

根据锰的溶出、氧气不参与反应、酸度是影响苯酚降解的主要因素等实验结果，推测天然锰钾矿与苯酚的作用机制。研究表明：反应8h，总有机碳去除率达88．7％；锰钾矿在硝酸存在时产生的氧自由基与苯酚发生氧化还原反应，使苯酚降解。根据检出的对苯醌、联苯二酚、2-羟基-苯并呋喃等中间物质推测出苯酚降解的反应途径。     

利用碳酸盐岩的Fe/Mn比值恢复海洋的氧化还原状态

碳酸盐岩的Fe/Mn元素比值,作为一项新的地球化学指标,可以用于恢复海洋的氧化还原状态.在氧化条件下,Fe3+和Mn4+均不可溶,因此氧化海水中的溶解Fe和Mn的含量均很低.Fe3+和Mn4+在还原条件下可以被细菌还原为可溶的Fe2+和Mn2+,而氧化还原电位的计算表明,Mn4+的还原要早于Fe3+的还原,因此细菌的Mn还原过程发生在沉积物的更浅层.可溶的Fe2+和Mn2+向上扩散到海水中,替代碳酸盐岩晶格里的Ca2+,因此碳酸盐岩晶格中的Fe2+和Mn2+的含量受控于来自沉积物孔隙水的扩散,而后者又与水岩界面的氧化还原状态相关.因此可以预测,随着海水变得逐渐缺氧,碳酸盐岩中的Fe/Mn比值会逐渐增高.为了验证这一假说,我们分析了中元古代高于庄组白云岩的Fe/Mn比值.研究发现,几乎所有的样品的Fe/Mn比值介于20~30之间,显著高于泥盆纪末期深水碳酸盐岩和浅水台地碳酸盐岩的Fe/Mn比值.高于庄组碳酸盐岩高的Fe/Mn比值一方面可能指示了中元古代低的大气氧气浓度和海洋的广泛缺氧,也可能反映了白云岩形成于缺氧的沉积物空隙水里.     

相转移催化合成邻乙氧基苯酚的研究

研究了利用相转移催化反应在不同的条件下合成邻乙氧基苯酚,产率可达７０％以上,并初步探讨了不同类型溶剂对相转移催化反应的影响。     

铁锰氧化物对苯酚氧化降解的实验研究

为了考察铁锰氧化物对酚类污染物的氧化降解能力,采用天然以及合成的铁锰氧化物对苯酚的氧化降解进行对比实验研究。土壤中铁锰氧化物样品分别为天然针铁矿及氧化锰,合成铁锰氧化物样品分别为合成针铁矿及软锰矿。结果表明：苯酚与铁锰氧化物发生氧化还原作用时,还可能与土壤中杂质发生吸附等作用;铁锰氧化物还原反应强度随着反应介质pH值的升高而迅速下降;可用零级反应动力学方程拟合铁氧化物还原溶解反应,针铁矿溶解反应的强度与介质的pH值呈负相关关系;天然针铁矿对酚类污染物的氧化降解能力明显高于合成针铁矿,pH值对天然针铁矿溶解反应影响较大;可用一级指数衰减方程拟合锰氧化物还原溶解反应,锰氧化物溶解反应的强度与介质的pH值呈指数衰减关系;pH值对软锰矿还原溶解反应的影响大于对土壤中氧化锰的影响,pH值越小,影响越显著;对比pH值对铁和锰还原作用的影响发现,在pH=6.5时,锰氧化物仍有较强的氧化性能。     

天然锰氧化物矿物氧化废水中苯酚的动力学研究

利用天然锰氧化物矿物在酸性条件下的强氧化性,研究其氧化水中苯酚的动力学,模拟锰氧化物矿物氧化苯酚的反应过程。通过测定初始浓度为100~1000 mg/L,pH值为1~2,温度为293~333 K时不同氧化时间锰氧化物矿物对苯酚的氧化结果,比较伪一级和伪二级反应方程的线性拟合情况;结果表明,该反应动力学曲线用伪二级反应模型拟合时相关系数高于用伪一级反应方程线性的拟合,所以这个反应可用来模拟伪二级反应。根据动力学数据得出Arrhenius反应活化能Ea为11.62 kJ/mol,说明温度对该反应影响不显著,且是一个扩散控制反应。     

不同氧化锰矿物对光催化降解苯酚的影响

合成层状结构的酸性和碱性水钠锰矿以及隧道结构的锰钾矿和钙锰矿,将其用于苯酚的光催化降解研究。分别采用X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)、扫描电镜(SEM)、BET氮气吸附法和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对供试锰氧化物的晶体结构、化学组成、微观形貌、比表面积以及光吸收性能等进行了表征。研究表明,暗反应条件锰氧化物对苯酚的降解作用较弱,而UV-Vis光照能显著促进锰氧化物对苯酚的降解。光照反应12 h后,锰钾矿、酸性水钠锰矿、钙锰矿以及碱性水钠锰矿的苯酚降解率分别为92.1%、77.3%、57.4%和45.8%;对应的TOC去除率分别由暗反应时的6.3%、11.2%、2.0%和4.6%提高至62.1%、43.1%、25.4%和22.5%。4种供试锰氧化物均具有光催化活性,其大小顺序为:锰钾矿>酸性水钠锰矿>钙锰矿>碱性水钠锰矿。UV-Vis光照下氧化锰矿物光化学降解苯酚主要存在3种降解机制———苯酚的直接光解,锰氧化物的化学氧化和锰氧化物的光化学催化,其中光催化降解起主导作用。     

Fe2O3/凹凸棒石Fenton催化剂的制备及性能表征

采用浸渍法制备了用于常温常压下催化Fenton法的负载型Fe2O3/凹凸棒石催化剂,并将其用于处理十二烷基苯磺酸钠废水.采用BET,SEM,FT-IR对其进行了表征,并考察了Fe2O3/凹凸棒石催化剂的催化活性和稳定性.对于初始浓度为40 mg/L的十二烷基苯磺酸钠模拟废水,当Fe2O3/凹凸棒石催化剂和H2O2氧化剂的投加量分别为20 g/L和0.392 mol/L时,pH为5时,反应温度为80℃时,处理1h时染料的十二烷基苯磺酸钠的去除率可达到99.99％.与传统Fenton试剂法相比,以Fe2O3/凹凸棒石为催化剂的Fenton法,具有pH范围广(2～10),降解程度高和催化剂易回收再用的优点.     

催化臭氧化降解有机废水及影响因素

主要论述了自制的V-O型催化荆催化臭氧化降解有机废水的研究。试验表明，以TiO2，SiO2，ZrO2作栽体，在氮气或氧气中焙烧，而制得的6种催化荆中，V-O／SiO2／N2显示了较好的催化性能和活性；通过催化荆吸附试验和在反应体系中加入一定量的自由基猝灭荆，初步探讨了其催化机理，即催化荆和臭氧反应，生成了氧化性极强的羟基自由基；催化臭氧化时间、催化荆用量、进气臭氧浓度、体系pH值等因素均对降解产生一定的影响。     

TiO2-蒙脱石光催化降解苯酚的实验研究

本文采用TiCl4在HCl中水解制备二氧化钛柱撑蒙脱石(TiO2-PILM)纳米材料，通过X射线衍射和BET N2比表面积分析对其进行表征，并研究其对苯酚在紫外光下的催化降解曲线，考察了苯酚的初始浓度、TiO2-PILM投放量、苯酚溶液pH值对光催化降解效果的影响。结果表明，制备的结构稳定的TiO2-PILM具有2．26nm大晶面间距和285．7m^2／g大比表面积。TiO2-PILM对苯酚有一定的光催化降解性，其过程是先吸附后降解。随苯酚初始浓度、TiO2-PILM投入量和苯酚溶液pH值的升高，TiO2-PILM对苯酚降解速率增大。在苯酚初始浓度为5mg／L、投样量为1g／L、pH为10时，TiO2-PILM对苯酚有较好的降解效果。     

Zn-粘土催化剂对染料废水的O3氧化降解性能的影响

对于生物难降解性有机染料废水,用矿物催化剂进行复合催化氧化获 得了比较理想 的实验处理效果。以粘土为载体加载金属锌氧化物制成的可重复使用的固体催化剂,对人工模拟的染料废水进行复合催化臭氧氧化实验,获得了满意的效果。该法进一步提高了臭氧的降解效果,降低了处理成本。     

MnO2-UV联用光化学降解苯酚废水的初步研究

探讨了人工合成的高价锰氧化物与紫外光(UV)联用时降解苯酚废水的特性。结果表明,氧化锰矿物在无UV时对苯酚的降解能力差异大,1 g/L的氧化锰4 h对200 mg/L苯酚废水的降解率和COD去除率分别为:锰钾矿97.51%、酸性水钠锰矿89.07%、碱性水钠锰矿11.36%、钙锰矿9.67%;锰钾矿87.79%、酸性水钠锰矿53.11%、碱性水钠锰矿6.42%、钙锰矿1.43%。UV光照下,氧化锰矿物对苯酚的降解率有不同程度的提高,且表现出显著的表面光催化性质,增加了苯酚的深度降解,COD去除率显著提高。UV下氧化锰4 h对苯酚的降解率分别为:锰钾矿99.48%、酸性水钠锰矿91.86%、碱性水钠锰矿40.15%、钙锰矿35.95%);COD的去除率分别为:锰钾矿98.11%、酸性水钠锰矿68.45%、钙锰矿27.57%、碱性水钠锰矿24.27%。MnO2-UV联用时降解苯酚可能包括两种主要作用机制:氧化锰矿物的直接化学氧化降解和UV下MnO2的表面光催化降解。     

土壤污染的修复方法研究——以表面活性剂强化微米Fe/Cu对有机氯农药的降解为例

利用Cu作为催化金属与微米铁制成双金属体系处理主要污染物为六六六(HCH)和滴滴涕(DDT)的某污染场地土壤,探讨了不同表面活性剂(鼠李糖脂与Triton X-100(TX-100))对微米Fe/Cu双金属体系降解土壤中有机氯农药的影响。结果表明:相对于空白和只添加零价铁与微米Fe/Cu的三组的稳定,添加了两种表面活性剂的Fe/Cu双金属体系,35 d后土壤氧化还原电位(ORP)随时间呈缓慢上升趋势,Fe/Cu+TX-100至55 d时ORP由–400 m V升高到–300 m V;除Fe/Cu+鼠李糖脂组外,0~25 d内各组土壤p H随时间逐渐升高,从初始的5.0左右提高到6.5~7.2;微米Fe/Cu对污染物的降解效果相比零价铁有提高,鼠李糖脂与TX-100的投加能强化微米Fe/Cu对土壤中HCH和DDT的降解,TX-100的增强效果更为显著。当Fe投加量5%,Cu负载1%,TX-100浓度5 mmo L/L,初始p H 4.5时,处理55d后,α-HCH、γ-HCH、P,P’-DDD和P,P’-DDT的降解去除率达到100%、92.2%、95.7%和85.4%,总污染物去除率为90.0%。     

文峪金矿找矿中金银比值的指示作用

应用地球化学特征指标对金矿床的研究已取得一定的成效。但地球化学参数的选择却多种多样,又由于金矿床的形态、产状、化学组成的多变性而使这些参数的应用具有多解性。近年来作者通过对河南、河北、内蒙古等地金矿的研究发现,金银比值在找矿和对矿体的深部评价中,具有...     

Ni/Fe双金属对PCE脱氯影响因素研究

以四氯乙烯(PCE)为目标污染物, 利用批试验研究Ni/Fe双金属对氯代烃脱氯的影响因素.结果表明: (1)当参加反应的Ni/Fe双金属分别为10 g和20 g时, 反应速率常数k_obs分别为0.047 7 h-1和0.097 0 h-1, 说明增加参加反应的Ni/Fe双金属的质量可提高脱氯速率; (2)当粒度分别为20~ 40目、40~ 65目和80~ 100目时, k_obs分别为0.047 7 h-1, 0.059‥ 8 h-1和0.088 6 h-1, 说明选用Ni/Fe双金属颗粒越小脱氯速率越快; (3)当Ni/Fe质量比分别为0.024%, 0.048%和0.072%时, 所得k_obs分别为0.047 7 h-1, 0.066 2 h-1和0.073 4 h-1, 说明Ni/Fe双金属系统中Ni/Fe质量比越高脱氯效果越好, 但最优Ni/Fe质量比还有待于进一步研究.      

纳米镍-铁去除四氯乙烯的影响因素

氯代烃是地下水中最常检出的有机污染物之一,传统的处理方法需要很长时间与大量经费。本文利用批实验的研究方法以四氯乙烯(PCE)为目标污染物,研究纳米镍铁在去除PCE过程中的影响因素。实验结果表明,暴露后的纳米镍铁脱氯速率比不暴露时速率降低约4倍;反应温度是影响反应速率的重要因素之一,每升高10℃,反应速率常数kSA提高2～3倍;在一定范围内,镍/铁质量比越高,越利于脱氯反应的快速进行,镍/铁的质量比为8%左右时,对氯代烃脱氯速率最快;反应液中的溶解氧不利于纳米颗粒对氯代烃的降解。