Keggin型缺位杂多阴离子PW11O7-39电催化降解硝基苯

以Keggin型缺位杂多阴离子PW11O7-39(PW11)为电催化剂,硝基苯(NB)为模型污染物,研究了Na2SO4-NaHSO4介质中PW11O7-39对NB的电催化降解作用.实验结果表明,在pH=2.5,E=-0.6V和O2流速为60mL·min-1的条件下,初始浓度为0.5 mmol·L-1的硝基苯反应80 min即完全降解,反应120 min总有机碳(TOC)去除达42%.硝基苯的电催化降解服从准一级反应动力学模型,室温下其表观速率常数Kobs的大小与NB的初始浓度有关,当NB的初始浓度为0.5,0.9和1.3mmol·L-1时,Kobs值分别为1.0×10-1,6.0×10-2和4.1×10-2min-1.     

Keggin型铁取代杂多阴离子PW_(11)O_(39)Fe(Ⅲ)(H_2O)~(4-)光催化降解硝基苯

以Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-[PW11Fe(Ⅲ)(H2O)]代替传统光芬顿方法中的Fe3+作为光催化剂,构成一个新颖的光催化体系并用于水体生物难降解有机污染物硝基苯(NB)的降解.详细研究了在紫外光照射和H2O2存在下,PW11Fe(Ⅲ)(H2O)对NB降解的均相光催化作用.考察了NB初始浓度、溶液pH、H2O2和PW11Fe(Ⅲ)(H2O)浓度对光催化降解反应速率的影响.实验结果表明,1.0mmol·L-1PW11Fe(Ⅲ)(H2O)+5.0mmol·L-1H2O2+1.0mmol·L-1NB的中性溶液在300W汞灯照射下反应120min,NB的降解率达93%,总有机碳(TOC)去除约31%,显示了该新颖体系对NB光催化降解的高效性和优越性.     

Keggin型杂多阴离子PW11O39Fe(III)(H2O)4-电催化降解硝基苯

以Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(III)(H2O)4－ (PW11Fe)代替传统电芬顿(electro-Fenton)方法中的Fe3＋作为电催化剂, 构成一个新颖的电催化体系并用于中性水溶液中硝基苯的降解. 结果表明, 含有1.0 mmol•L－1硝基苯和1.0 mmol•L－1 PW11Fe的混合磷酸盐溶液(pH 6.86), 在－0.5 V电位和60 mL•min－1 O2流速下反应100 min, 硝基苯便完全降解. 降解的准一级表观速率常数与硝基苯的初始浓度有关, 当硝基苯的初始浓度为1.0, 2.0和5.0 mmol•L－1时, kobs分别为7.18×10－2, 3.57×10－2和1.47×10－2 min－1. 降解反应100 min的TOC(有机碳总量)去除率约为35%, 表明硝基苯的降解过程伴随着矿化.     

Keggin型铜取代磷钨杂多阴离子可见光催化降解罗丹明B

以Keggin型铜取代杂多阴离子PW11O39Cu(Ⅱ)(H2O)5-[PW11Cu]为可见光催化剂,有机染料罗丹明B(RhB)为模型污染物,研究了在可见光照射下PW11Cu对RhB的可见光催化降解作用,提出了PW11Cu可见光催化作用的反应机理,同时考察了RhB初始浓度、PW11Cu初始浓度和溶液pH值对RhB光催化降解速率的影响。 实验结果表明,含有15.6 μmol/L PW11Cu+10 μmol/L RhB的水溶液在可见光照射下反应80 min,RhB的降解率达100%,总有机碳去除率约33%。 RhB的可见光催化降解服从准一级动力学方程,在RhB初始浓度为20、30和40 μmol/L的情况下,其表观一级速率常数分别为3.1×10-2、2.0×10-2和1.5×10-2 min-1。     

铬取代杂多阴离子PW11O39Cr（Ⅲ）（H2O）4-可见光催化降解罗丹明B

为了利用太阳光能去除水体有机染料污染物,以Keggin型铬取代杂多阴离子PW11O39Cr(III)(H2O)4-(PW11Cr)为光催化剂, 详细研究在可见光照射下PW11Cr对水体有机染料污染物罗丹明B(RhB)的光催化降解作用, 考察RhB和PW11Cr初始浓度以及溶液pH对RhB可见光催化降解速率的影响, 并通过可见吸收光谱和荧光发射光谱研究水溶液中PW11Cr和RhB的相互作用, 提出PW11Cr光催化作用的机理. 实验结果表明,含有50 μTTmol·L-1 PW11Cr和10 μTTmol·L-1 RhB的水溶液在200 W可见光下照射120 min, RhB的降解率达到100%,总有机碳去除率约32%. 在PW11Cr浓度较大和pH<3.5的酸性条件下, PW11Cr与RhB之间易发生络合, 导致RhB光降解速率变慢,而PW11Cr浓度为50 μTTmol·L-1和溶液接近中性条件下, RhB的光降解速率较快.     

Visible Photocatalytic Degradation of Rhodamine B Using Keggintype Cr（Ⅲ）-Substituted Heteropolyanion PWllO39Cr（Ⅲ）（H2O）4-

为了利用太阳光能去除水体有机染料污染物,以Keggin型铬取代杂多阴离子PW11O39Cr（III）（H2O）4-（PW11Cr）为光催化剂, 详细研究在可见光照射下PW11Cr对水体有机染料污染物罗丹明B（RhB）的光催化降解作用, 考察RhB和PW11Cr初始浓度以及溶液pH对RhB可见光催化降解速率的影响, 并通过可见吸收光谱和荧光发射光谱研究水溶液中PW11Cr和RhB的相互作用, 提出PW11Cr光催化作用的机理. 实验结果表明,含有50 μTTmol·L-1 PW11Cr和10 μTTmol·L-1 RhB的水溶液在200 W可见光下照射120 min, RhB的降解率达到100%,总有机碳去除率约32%. 在PW11Cr浓度较大和pH〈3.5的酸性条件下, PW11Cr与RhB之间易发生络合, 导致RhB光降解速率变慢,而PW11Cr浓度为50 μTTmol·L-1和溶液接近中性条件下, RhB的光降解速率较快.     

聚邻苯二胺修饰玻碳电极的恒电位法制备及表征

采用恒电位法在磷酸盐缓冲溶液中成功制备了聚邻苯二胺修饰玻碳电极,该修饰电极对H2O2有显著的电催化还原特性.用扫描电镜表征了聚邻苯二胺膜的形态结构,考察了影响膜修饰电极电催化还原特性的因素,发现在弱酸条件下制备的膜电极才对H2O2电还原有较高的催化活性.最佳制备条件:成膜电位0.75 V,成膜时间50 min,成膜液中单体最佳浓度大于6.0 mmol·L-1.低扫描速率下,膜电极反应受吸附控制,表现出薄层电化学的特性;高扫描速率下,电极反应受扩散控制.对H2O2响应的线性回归方程:在5.88×10-2 ～ 23.5 mmol·L-1,△Ip(μA)=0.435 0.494cH2O2(mmol·L-1) (r=0.997 5,n=18);在25.3 ～ 48.4 mmol·L-1,△Ip(μA)=9.36 0.894cH2O2(mmol·L-1) (r=0.999 4,n=15).     

新颖的PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-/H2O2类光-Fenton体系光催化降解苯胺

将Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-[PW11Fe(Ⅲ)(H2O)]构成的类光-芬顿体系用于水体生物难降解有机污染物苯胺(ArNH2)的降解。 研究了在紫外光照射和H2O2存在下,PW11Fe(Ⅲ)(H2O)对ArNH2降解的均相光催化作用。 考察了ArNH2、H2O2和PW11Fe(Ⅲ)(H2O)浓度对光催化降解反应速率的影响。 实验结果表明,0.1 mmol/L PW11Fe(Ⅲ)(H2O)+0.2 mmol/L H2O2+0.1 mmol/L ArNH2的中性溶液在300 W汞灯照射下反应60 min,ArNH2的降解率达100%,总有机碳(TOC)去除约52%。 同时讨论了PW11Fe(Ⅲ)(H2O)光催化H2O2产生羟基自由基的分子机制,并比较了酸性和中性条件下苯胺的光催化降解效果。     

[SiMn(H2O)W11O39]6-在玻碳电极上的多层组装膜修饰电极及电化学行为

采用电化学生长法制备包含杂多酸[SiMn(H2O)W11O39]6-(SiMnW11)和聚合物阳离子PDDA的多层膜修饰电极,利用循环伏安法研究其电化学行为、扫描速率的影响及其对BrO3-和NO2-体系还原的电催化性能.结果表明:SiMnW11多层膜增长均匀,峰电流随层数的增加而增加;多层膜的峰电流随扫速的增加而增加;SiMnW11修饰电极对BrO2-和NO2-的还原具有良好的电催化作用.在最佳的实验条件下,BrO3-的还原峰电流与其浓度在0.345～5.28 mmol·L-1范围内呈良好的线性关系,相关系数r=0.998,检出限8.8×10-5mol·L-1.     

L-半胱氨酸在乙酰二茂铁修饰碳糊电极上的电催化氧化及其电化学动力学性质研究

研究了L-半胱氨酸(L-cysteine,L-Cys)在乙酰二茂铁(acetylferrocene,Afc)修饰碳糊电极(Afc/CPE)上的电催化行为.研究结果表明,Afc/CPE对L-Cys的电化学氧化具有良好的催化作用.用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)测定了L-Cys在Afc/CPE上的电极过程动力学参数.测得Afc分散于液体石蜡中表观扩散系数Dapp=9.49×10-9 cm-2·s-1,电荷传递系数α=0.59,电催化氧化反应速率常数k=(3.76±0.10)×103(mol·L-1)-1·s-1.催化氧化峰电流与L-Cys在浓度8.0×10-6～1.5×10-3mol·L-1范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为Ipa(μA)=3.139 c(mmol·L-1) 4.068,r=0.999 7,检出限为2.5 μmol·L-1.该结果可用于对L-Cys的电化学定量测定.     

碳纳米管负载钴/铁混合氧化物修饰电极碱性条件下测定葡萄糖

以碳纳米管为模板,采用电化学方法制备了碳纳米管负载的钴/铁混合氧化物修饰电极,并研究了该修饰电极在碱性介质中对葡萄糖的电催化活性。结果表明,该修饰电极对葡萄糖具有良好的电催化氧化活性。在优化条件下,安培法检测葡萄糖的线性范围为2.0×10-7~4.2×10-5mol·L-1和4.2×10-5~4.9×10-4mol·L-1,检出限(3sb,n=7)为5.0×10-8mol·L-1,灵敏度分别为242.7μA·(mmol·L-1)-1和114.8μA·(mmol·L-1)-1,响应时间小于5 s。     

超声波辐照和臭氧氧化协同降解废水中的结晶紫

采用超声波辐照、臭氧氧化以及超声波辐照-臭氧氧化降解废水中的结晶紫;考察了废水初始pH、超声波功率和频率、氧气流量、反应温度等因素对降解效率的影响.结果表明:超声波和臭氧对结晶紫的降解具有协同作用;当废水溶液初始质量浓度为200mg.L-1、pH为10.0时,控制超声波功率和频率分别为100 W和30kHz,氧气流量为0.4L.min-1,反应温度为25℃,反应时间为90 min,则总有机碳(TOC)的去除率可达89.2%,相应的一级反应速率常数为2.38×10-2min-1.     

纳米钯修饰电极在碱性条件下对过氧化氢的测定

采用单电位阶跃计时电流法制备了Pd纳米粒子修饰复合陶瓷碳电极(Pd/CCE)。研究了该修饰电极对H2O2的电催化氧化性能。结果表明,Pd/CCE修饰电极在碱性介质中对H2O2的氧化具有强电催化活性。在0.1 mol.L-1NaOH溶液中采用动态安培法检测H2O2,线性范围为2.0×10-6~2.6×10-3mol.L-1,r=0.999 3,检出限(3sb)为5.0×10-7mol.L-1,灵敏度为143.8μA.(mmol.L-1)-1。该法用于过氧化氢消毒液中H2O2的测定,结果满意。     

牛血红蛋白催化荧光光度法测定痕量过氧化氢

在1.0×10-4mol·L-1的H2SO4中,牛血红蛋白催化H2O2氧化苯甲酸生成羟基苯甲酸,羟基苯甲酸在碱性溶液中有强荧光,据此提出了一种测定痕量H2O2的方法。在激发波长295 nm与发射波长408 nm处,反应体系的荧光增加值ΔF与H2O2的浓度在7.880×10-8~1.182×10-4mol·L-1范围内存在良好的线性关系。线性回归方程为:ΔF=7.418×106c+9.742(c的单位为mol·L-1),相关系数r=0.9994。检出限为5.26×10-8mol·L-1。将方法用于雨水及消毒液中H2O2的测定,结果满意。     

Ru0.7Si0.3O2/Ti电极电催化氧化处理硝基苯废水

制备了Ru0.7Si0.3O2/Ti电极,并以该电极作为氧化阳极,不锈钢为阴极,电催化氧化降解废水中硝基苯。 实验结果表明,当硝基苯初始质量浓度为220 mg/L时,最佳条件为：电流密度25×10-3 A/cm2;Na2SO4作为电解质时加入量为8 g/L;溶液初始pH=2。 在此最佳条件下,硝基苯去除率大于85%,TOC去除率大于50%,表明Ru0.7Si0.3O2/Ti阳极能有效去除废水中有机污染物;对中间产物的检测结果表明,硝基苯的降解是阴阳两极协同作用的结果。     

介孔结构K8SiMo11O39·2H2O/TiO2的合成及光催化性能研究

采用浸渍法制备K8SiMo11O39·2H2O/TiO2复合材料。用IR、XRD、TG-DTA等方法进行了表征。用N2吸附-脱附等温线考察了催化剂的比表面、孔径,表明产物为介孔材料。以标题化合物作为光催化剂催化降解甲基橙,探讨催化剂用量、甲基橙的初始浓度、过氧化氢的用量等条件对甲基橙脱色率的影响,结果表明:催化剂加入量为80 mg·L-1、甲基橙的初始浓度为10 mg·L-1,H2O2的用量为10 mL·L-1时,脱色率达到92%。     

聚邻苯二胺修饰玻碳电极的制备及电催化性能

在磷酸盐缓冲溶液中研究了邻苯二胺在玻碳电极表面的聚合过程,探讨了各氧化还原峰的变化机理,用扫描电镜表征了聚邻苯二胺膜的形态结构。发现制备的聚邻苯二胺膜修饰电极对H2O2有显著的电催化还原特性,线性回归方程为:Δipa(μA)=-1.63 1.07cH2O2(mmol.L-1)(R=0.9947,n=19),线性范围为:5.89×10-2mmol.L-1~44.4 mmol.L-1,检出限为:0.02 mmol.L-1(3S/k),这对与产生H2O2的氧化酶相结合制备出响应各种底物的电化学生物传感器非常重要。考察了制备条件对膜电极电催化还原活性的影响,发现只有在弱酸条件下制备的膜电极才有较高的电催化活性。探讨了影响膜电极电催化还原灵敏度的因素,并考察了膜电极的稳定性。     

碳纳米管负载氢氧化镍修饰电极的制备及应用

采用表面滴涂结合循环伏安法制备了碳纳米管负载氢氧化镍修饰电极(Ni(OH)2/MWNT/CCE)。研究了该修饰电极对葡萄糖的电催化氧化性能。结果表明,该修饰电极对葡萄糖具有良好的电催化氧化活性。在优化条件下,安培法检测葡萄糖的线性范围为2.0×10-7～5.7×10-4 mol.L-1(r=0.999 9,s=2 786.5μA.(mmol.L-1)-1.cm-2)和5.7×10-4～2.7×10-3 mol.L-1(r=0.999 1,s=2 005.2μA.(mmol.L-1)-1.cm-2),检出限(3sb)为8.0×10-8 mol.L-1。该法已成功用于血清中葡萄糖含量的测定。     

Keggin型钴取代杂多阴离子PW11O39Co（Ⅱ）（H2O）5-的电催化性能

本文用循环伏安、交流阻抗等电化学方法研究了Keggin型钴取代杂多阴离子PW11O39Co(Ⅱ)(H2O)5-(PW11Co)的电化学性质及其对H2O2和甲醇阳极氧化的电催化作用,提出了PW11Co作为阳极媒质可能的电催化机理.结果表明,PW11Co除了2对可逆的W—O骨架峰之外,在1.367 V/1.266 V处还有1对准可逆的Co峰,对应于Co(Ⅱ)/Co(Ⅲ)电对的氧化还原响应.该电极过程有质子参与,其交换电流密度i0为5.7×10-6A·cm-2.在酸性条件下(pH 2.5),PW11Co对H2O2的阳极氧化具有明显的电催化活性,耦合甲醇的氧化可使甲醇的氧化速率显著提高.     

在 Pt/TiO2上光催化降解污水中的对氟苯甲酸

在Pt/TiO2存在下,研究了光催化降解对氟苯甲酸的反应.考察了反应时间、溶液初始pH值以及污染物初始浓度对光催化反应的影响.结果表明,溶液的紫外吸光度值随反应时间不断下降;反应7 h时,溶液的TOC去除率达23.2%;反应0.5～2 h内,氟离子平均生成速率为3.53×10-5mol.L-1.h-1;在反应3～7 h内,氟离子平均生成速率为6.22×10-5mol.L-1.h-1.在溶液初始pH值=3.34～3.72时,氟离子生成速率最大,在碱性范围内,氟离子的生成速率为零.当C0(p-fluorobenzoic acid)<1.80×10-3mol.L-1时,光催化降解生成氟离子的速率随着对氟苯甲酸浓度的增大而增大;当C0(p-fluorobenzoic acid)>2.00×10-3mol.L-1时,光催化降解生成氟离子的速率不再随污染物浓度的变化而发生变化.探讨了可能的反应机理.