H2O2/TiO2超声协同光降解活性艳橙的研究

以活性艳橙溶液为模拟废水,通过H₂O₂/TiO₂超声(US)协同作用光降解活性艳橙溶液,探讨了TiO₂催化剂用量、H₂O₂用量、活性艳橙溶液的初始浓度、pH值、TiO₂催化剂锻烧温度等对活性艳橙溶液降解率的影响,并比较了几种不同作用方式对活性艳橙溶液的降解效果.结果表明:UV/H₂O₂/TiO₂/US协同作用降解活性艳橙溶液的效果最好;当活性艳橙溶液的初始浓度为20 mg·L^-1,pH＝5,TiO₂用量为0.4 g·L^-1,H₂O₂用量为0.4 ml·L^-1时,降解率可达92.06%.     

水溶性染料在PbTiO3体系中的光催化降解

以PbTiO₃为光催化剂,对多种水溶性染料的光催化降解反应进行了研究,结果表明：光降解脱色效率与染料溶液的pH值、光照时间、光源种类及催化剂用量等因素有关.染料溶液浓度为10mg/L,pH=6,催化剂用量为100mg/50mL,直接以太阳光作光源,光照1h以后,脱色率达90%以上,有机染料中硫和氮元素转化为SO₄^2-和NO₃^-的生成率分别为85%和65%.     

改性生物炭催化过硫酸氢钾降解染料废水中罗丹明6G的研究

通过煅烧-浸渍法制备了铁酸锰和钴共改性生物碳(Co/MnFe_2O_4/Biochar,CMB),采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和N_2吸脱附等温仪(BET)对CMB进行形貌观察和结构表征,并用其催化过硫酸氢钾(PMS)降解染料罗丹明6G(Rh 6G),研究了CMB投加量、PMS投加量、溶液初始pH值、水中常见物质(如Cl~-、HCO_3~-、H_2PO_4~-、HA)对CMB/PMS体系降解Rh 6G的影响。实验结果表明,随着CMB和PMS投加量的增大,Rh 6G降解效率也随之增高。在溶液初始pH在5-9范围内,Rh 6G的降解率可达98%以上。Cl~-、HCO_3~-、H_2PO_4~-、HA对CMB催化PMS降解Rh 6G影响微弱。自由基猝灭反应实验结果证明SO_4·~-、~1O_2和O_2~-·对Rh 6G的降解起主要作用。重复利用实验表明,CMB经过五次循环使用后,降解率仍可达76.7%。     

Ni-N-C单原子催化剂活化过硫酸盐降解苯酚

采用煅烧法制备了以木质素生物炭为载体的单原子催化剂(Ni-N-C-10), 用于高效活化过硫酸盐(PMS)降解苯酚. 利用扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 经球差校正的高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(AC-HAADF-STEM)、 X射线粉末衍射仪(XRD)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等对材料进行了表征分析, 证明合成了原子分散的催化剂Ni-N-C-10. 探究了制备过程中双氰胺的投加量和降解实验中催化剂投加量、 PMS投加量、 pH值以及温度对苯酚降解的影响. 结果表明, 在催化剂制备过程中, 加入10倍质量比的双氰胺更有利于实现原子分散. Ni-N-C-10/PMS体系在较低的催化剂和PMS投加量、 以及较宽的pH值范围(3~9)内都能有效活化PMS降解苯酚. 此外, 该体系的稳定性好且应用范围广, 除了能高效降解苯酚外还能快速降解双酚A、 四环素和亚甲基蓝. 电子顺磁共振检测和自由基淬灭实验结果表明, Ni-N-C-10/PMS体系降解苯酚为SO₄^?-、 ·OH和¹O₂ 3种主要活性物种共同作用的结果, 其中¹O₂起主导作用. 反应前后Ni-N-C-10催化剂的XPS分析结果表明, 催化降解苯酚的效率与Ni位点呈正相关.     

K7[Mn(H2O)CrW11O39]/PANI/SnO2三元复合材料的合成、表征及光催化性能研究

本文采用静电自组装法成功制备了三元复合材料K₈[Mn(H₂O)CrW₁₁O₃₉]/PANI/SnO₂,并使用UV-vis、XRD、XPS、FT-IR、SEM-EDS和N₂吸附-脱附等手段对其进行表征。并且通过光催化降解刚果红染料的实验,确定了反应的最佳条件为:刚果红溶液的初始浓度为10 mg·L^-1,初始pH值为2,催化剂用量为0.002 g时,溶液脱色率可达98.1%。重复回收三次后,溶液脱色率仍达到88.1%。     

Fe3O4@MIL-101(Fe)类芬顿降解盐酸四环素性能研究

通过水热合成法制备了Fe₃O₄@MIL-101(Fe)复合材料。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和X射线衍射仪对其表面形貌和结构进行表征;以盐酸四环素(TC)为目标污染物,考察了反应温度、H₂O₂浓度、Fe₃O₄@MIL-101(Fe)投加量和pH对TC降解的影响和在不同离子存在条件下对TC降解性能的影响进行了探讨。结果表明:Fe₃O₄@MIL-101(Fe)晶体结构完整、结晶度良好、并呈现典型的八面体结构;当TC初始浓度100 mg/L,反应温度40℃,H₂O₂浓度20 mmol/L,Fe₃O₄@MIL-101(Fe)投加量0.15 g/L,TC溶液初始pH5时,TC的降解率达到89.50%;5次循环实验后,Fe₃O₄@MIL-101(Fe)对TC的降解率仍达56.51%,具有...     

新型杂多酸盐光催化降解亚甲基蓝染料废水

以水热自组装法合成的新型杂多酸盐[PMo₈V₆O₄₂][Co(Phen)₂][Him]₂·2H₃O·3H₂O(1),通过红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见光谱、光电子能谱和X粉末衍射等技术手段进行表征。 以此物质为催化剂光催化降解亚甲基蓝染料废水。 分别讨论催化剂投加量、亚甲基蓝废水初始浓度、废水溶液酸度(pH)对亚甲基蓝降解率的影响。 实验结果表明:催化剂投加量为50 mg/L、亚甲基蓝初始浓度为4 mg/L、模拟废水溶液的初始pH=1、降解时间220 min时,废水降解率可达到99.2%。 光催化动力学分析显示,以合成杂多酸盐为催化剂光催化降解亚甲基蓝废水降解过程满足一级动力学方程,该一级方程反应速率常数为0.0144 min^-1,拟合常数为0.9918。 另外,此催化剂还表现出较好的重复使用性能,连续使用5 次后降解率仍为92.4%。     

Cextrant 230从低品位铜矿H2SO4-NaCl浸出液中选择性提取回收铜

助浸剂NaCl可提高硫酸在常温常压下浸取低品位复杂铜矿时铜的浸出率,但也形成了含铜的混酸溶液。二(2-乙基己基)-(N-(2-乙基己基)氨基)甲基膦酸酯(Cextrant230)对混酸(H₂SO₄+HCl)溶液中Cu²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Mg²⁺和Al³⁺的萃取行为进行了研究。结果表明,Cextrant 230对混酸溶液中的Cu²⁺和Fe³⁺具有良好的萃取能力和选择性,而对Co²⁺、Mg²⁺和Al³⁺的萃取能力较弱;Cl^-可促进Cu²⁺的萃取,而SO₄^2-和HSO₄^-对Cu²⁺的萃取起抑制作用;Cu²⁺的萃取过程是放热反应;当水相初始pH值为1.16...     

C/Cr2O3/TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究

本文以制革含铬革屑为原材料,基于矿物鞣剂复鞣的原理,将Ti(IV)均匀、稳定地负载到含铬革屑上,在氮气氛围下,经高温热解制备得到C/Cr₂O₃/TiO₂光催化剂,并研究了其对四环素(TC)的光催化降解效果及机理。结果表明,C/Cr₂O₃/TiO₂光催化剂具有明显的介孔结构,比表面积较大,为277.47 m²·g^-1,Cr₂O₃和TiO₂已实现复合并负载在生物炭(C)上。通过光催化降解发现,在模拟自然光照下,当催化剂用量为0.04 g,TC初始浓度为50 mg·L^-1,溶液pH为2时,TC的去除率可高达99.99%。结合自由基捕获实验发现,C/Cr₂O₃/TiO₂光催化剂对TC的降解作用主要依靠反应体系中产生的大量·O₂^-,·OH和h⁺。     

海藻多糖中硫酸基含量对抑制草酸钙晶体形成和修复受损伤肾小管上皮细胞的影响

采用X射线衍射法、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、ζ电位仪和电感耦合等离子体发射光谱仪,比较了4种分子量相近(约3 700 Da)、但硫酸基(—OSO₃^-)含量不同的降解海藻多糖对草酸钙(CaC₂O₄)晶体生长的调控作用;采用细胞实验比较了它们对受损伤肾小管上皮细胞(HK-2)的修复能力。这4种海藻多糖分别是降解紫菜多糖(PY-1)、降解龙须菜多糖(GL-2)、降解羊栖菜多糖(SF-3)和降解裙带菜多糖(UP-4),其—OSO₃^-含量分别为17.9%、13.3%、8.2%和5.5%。结果表明,这4种多糖均能够抑制一水草酸钙(COM)生长,诱导二水草酸钙(COD)生成,增加溶液中可溶性Ca²⁺离子浓度,增加晶体表面的ζ电位绝对值,从而降低晶体的聚集程度;这些多糖均能修复被草酸氧化损伤的HK-2细胞,提高细胞活力和超氧化物歧化酶(SOD)活力,降低丙二醛(MDA)的释放量。结果表明,多糖中—OSO₃^-...     

Fe3O4/HA复合吸附剂对Ni(Ⅱ)的吸附性能研究

采用碱溶酸析法提取腐植酸(HA),通过CaCl₂对其改性后与Fe₃O₄进行复合,制备出不同配比的Fe₃O₄/HA复合吸附剂。利用SEM、BET、FT-IR、XRD分析方法对HA、钙改性HA、Fe₃O₄/HA复合吸附剂进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始浓度对Ni(Ⅱ)吸附率的影响。结果表明:质量复合比mHA:mFe₃O₄:mCaCl₂为3∶2∶2的Fe₃O₄/HA复合吸附剂(HA2)对Ni(Ⅱ)吸附效果最佳。当加入0.8 g吸附剂,Ni(Ⅱ)初始浓度为0.1 g·L^-1,吸附5 h,pH=5,温度40℃,吸附剂对Ni(Ⅱ)的吸附率为92.57%。复合吸附剂在4次吸附脱附后,对Ni(Ⅱ)的吸附率仍达到52%。吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich吸附等温式。在20℃~40℃条件下,热力学参数ΔG<0、ΔS=37.57 J/(mol·K)、ΔH=11.07 kJ·mol^-1,表明该吸附是自发、熵增、吸热的过程。     

聚三烯丙基氰尿酸酯大孔吸附树脂对Au(Ⅲ)吸附性能的研究

作者测定了聚三烯丙基氰尿酸酯(PTAC)树脂的孔结构及对Au(Ⅲ)的吸附性。包括pH值、初始金液浓度,共存金属离子存在下对金的吸附.实验结果表明,(PTAC)大孔吸附树脂对Au(Ⅲ)的吸附是通过分子链上氮或氧原子的孤电子对与H₃⁺AuCl₄^-离子对形成弱键。     

声化学降解染料结晶紫的研究

采用频率为20 kHz的超声波降解阳离子染料结晶紫(CV)溶液,考察了溶液初始浓度、pH值、声能强度、时间、温度等因素对染料声化学降解过程的影响.实验结果表明,溶液初始浓度为30 mg/L、pH=8.0、声强=47.5 W/cm2、超声辐照50 m in,CV的脱色率达97.8%;CV的超声降解过程以高温热解反应为主,服从动力学一级反应;当超声/H2O2、超声/镁联合作用时,二者产生协同效应,溶液中产生大量OH自由基,强化了CV的声化学脱色和降解过程.     

Mn3O4/金属有机骨架材料活化过一硫酸盐降解水中难降解有机污染物罗丹明B

锰氧化物是一类环境友好型材料,可以有效活化过一硫酸盐(PMS)降解水中难降解有机污染物.但是锰氧化物在单独使用时容易出现严重的团聚现象,进而降低其对PMS的催化活性,不利于水中污染物的降解.因此,人们通常将锰氧化物负载于多孔的载体材料上.金属有机骨架材料(MOFs)因具有巨大的比表面积和温和的制备条件而广受关注.本文采用温和的溶剂热法首次成功制备了Mn3O4与MOF的复合材料Mn3O4/ZIF-8,并通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱和红外光谱等手段对其进行了表征,探究了Mn3O4/ZIF-8的形成机理.考察了Mn3O4负载量对Mn3O4/ZIF-8催化性能的影响,以及Mn3O4/ZIF-8投加量、PMS投加量、初始罗丹明B(RhB)浓度和反应温度对RhB去除效果的影响,同时探究了Mn3O4/ZIF-8的重复使用性能,分析了RhB的降解途径、去除机理以及最终的降解副产物.结果表明,边长为50?150 nm的片状Mn3O4均匀分散在粒径为250 nm的六边形ZIF-8的外表面;当Mn3O4负载量为0.5时,所制备的复合材料0.5-Mn/ZIF-120活化PMS对RhB的降解效果最好,反应60 min时RhB降解率可达到99.4%,且Mn的浸出量可以忽略不计.在该体系中,RhB的降解过程符合一级动力学反应方程,其降解速率常数随催化剂和PMS投加量的增加、反应温度的提高和初始RhB浓度的减小而增大.在0.5-Mn/ZIF-120催化剂投加量为0.4 g/L、PMS投加量为0.3 g/L、初始RhB浓度为10 mg/L、初始溶液pH为5.18及室温(23oC)条件下,水中RhB的降解率在40 min时即可达到98%.淬灭实验表明,该体系中HO?起主导作用,而其主要来源于活化PMS所产生的SO4–?.此外,通过简单的二次水冲洗方式对0.5-Mn/ZIF-120催化剂进行回收使用,在连续5次循环使用后仍然可见较高的催化活性和稳定性,RhB的去除率保持在96%以上,且Mn的浸出百分率始终低于5%.     

一种对MnO4-和H2PO4-具有选择性识别的基于CdⅡ配位聚合物的双功能荧光传感器

以4,7-二(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2,1,3-苯并噻二唑(DDBD)为主配体,1,4-萘二甲酸(H₂NDC)为辅助配体,通过溶剂热法合成得到了一例三维 Cd^Ⅱ配位聚合物[Cd₂(DDBD)(NDC)₂]_n (JXUST-16)。借助单晶 X 射线衍射、粉末 X 射线衍射、热重分析等对其进行了结构表征。在JXUST-16中,相邻的Cd^Ⅱ离子通过羧酸配体NDC^2-桥联形成对称三核Cd^Ⅱ簇,由此延伸形成一维链,相邻的一维链进一步通过 DDBD桥联形成三维结构。JXUST-16能稳定存在于有机溶剂和不同pH值水溶液中,且阴离子荧光传感实验表明：JXUST-16能够作为一种双功能荧光传感器识别MnO₄^-和H₂PO₄^-。此外,MnO₄^-因吸收竞争机制对JXU...     

铬(Ⅵ)-邻菲咯啉-亚硝酸钠的氨性缓冲体系中极谱催化波机理的研究

本文报道了Cr(Ⅵ)-C₁₂H₈N₂-NaNO₂^-NH₃-NH₄Cl(pH9.4)体系极谱催化波机制的研究.阐明它不是氢催化波.而是Cr(Ⅲ)的多元配合物中NO₂^-被催化还原,同时溶液中的NO₂^-又参与了平行电极反应的催化反应.活性多元配合物的组成为:Cr(Ⅲ)·(C₁₂H₈N₂)·(NO₂^-)₂·(NH₃).     

水体中壬基酚光降解机理研究

在模拟太阳光条件下, 通过测定光解过程中壬基酚(NP)残留率和中间产物, 考察了溶解氧(DO), H₂O₂, NO₃^-及Cl^-对水体中NP光解的影响, 并推测了降解途径. 结果表明: DO浓度越低NP降解越慢, 产物有4-壬基-邻苯二酚、壬醇、壬醛和壬酸, 其中以壬酸为主, 推测NP在 O₂^·-作用下, 生成邻酚, 再发生共轭加成. H₂O₂, NO₃^-的添加显著加快NP降解速率, 产物有碳链缩短(2～8碳)的酚、4-壬基-邻苯二酚、壬醇、壬醛、壬酸, 其中以壬醛为主, H₂O₂, NO₃^-在光照下生成·OH, ·OH进攻NP电子云较集中的位置, NO₃^-吸收光同时产生·NO₂, 检测到2-硝基-4-壬基酚. 在H₂O₂存在下, Cl^-的添加对NP降解先促进后抑制, 并检测到壬酰氯, 推测·OH与Cl^-共存, 形成Cl₂^-参与反应, 氯代产物的前驱体可能是壬醛.     

Mn_3O_4/金属有机骨架材料活化过一硫酸盐降解水中难降解有机污染物罗丹明B（英文）

锰氧化物是一类环境友好型材料,可以有效活化过一硫酸盐(PMS)降解水中难降解有机污染物.但是锰氧化物在单独使用时容易出现严重的团聚现象,进而降低其对PMS的催化活性,不利于水中污染物的降解.因此,人们通常将锰氧化物负载于多孔的载体材料上.金属有机骨架材料(MOFs)因具有巨大的比表面积和温和的制备条件而广受关注.本文采用温和的溶剂热法首次成功制备了Mn_3O_4与MOF的复合材料Mn_3O_4/ZIF-8,并通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱和红外光谱等手段对其进行了表征,探究了Mn_3O_4/ZIF-8的形成机理.考察了Mn_3O_4负载量对Mn_3O_4/ZIF-8催化性能的影响,以及Mn_3O_4/ZIF-8投加量、PMS投加量、初始罗丹明B(RhB)浓度和反应温度对RhB去除效果的影响,同时探究了Mn_3O_4/ZIF-8的重复使用性能,分析了RhB的降解途径、去除机理以及最终的降解副产物.结果表明,边长为50-150 nm的片状Mn_3O_4均匀分散在粒径为250 nm的六边形ZIF-8的外表面;当Mn_3O_4负载量为0.5时,所制备的复合材料0.5-Mn/ZIF-120活化PMS对RhB的降解效果最好,反应60 min时RhB降解率可达到99.4%,且Mn的浸出量可以忽略不计.在该体系中,RhB的降解过程符合一级动力学反应方程,其降解速率常数随催化剂和PMS投加量的增加、反应温度的提高和初始RhB浓度的减小而增大.在0.5-Mn/ZIF-120催化剂投加量为0.4 g/L、PMS投加量为0.3 g/L、初始RhB浓度为10 mg/L、初始溶液pH为5.18及室温(23oC)条件下,水中RhB的降解率在40 min时即可达到98%.淬灭实验表明,该体系中HO·起主导作用,而其主要来源于活化PMS所产生的SO_4–·.此外,通过简单的二次水冲洗方式对0.5-Mn/ZIF-120催化剂进行回收使用,在连续5次循环使用后仍然可见较高的催化活性和稳定性,RhB的去除率保持在96%以上,且Mn的浸出百分率始终低于5%.     

溶液pH值对二嗪磷紫外光降解产物及降解途径的影响

在低压汞灯(253.7 nm)光照条件下, 研究了溶液pH值对农药二嗪磷光降解产物及降解途径的影响. 结果表明: 不同溶液pH值条件下二嗪磷的光降解均符合一级反应动力学, 其在中性(pH=7.0, k=0.0234 min^-1)和碱性(pH=10.0, k=0.0236 min^-1)条件下的光降解速率基本相同, 且略高于酸性(pH=4.0, k=0.0193 min^-1)时的光降解速率. 通过UPLC-ESI-MS/MS对降解产物测定分析发现: 溶液pH值显著地影响了二嗪磷光降解产物的种类及生成量. 溶液pH=4.0、7.0和10.0的二嗪磷溶液分别UV光照60 min时分别检出了五种、八种和六种主要的光降解产物, 且同一产物在不同pH值条件下的生成量存在显著差异. 结合MS和MS/MS质谱图信息, 推导出了二嗪磷主要光降解产物的分子结构, 并根据光降解产物种类及生成量随光照时间的变化关系提出了不同溶液pH值时二嗪磷的可能降解途径.     

二氧化碳碳化沉淀制备碳酸钇的反应过程研究

CO₂碳化沉淀制备特殊物性金属化合物粉体具有成本低、操作简单等优点,已成功应用于纳米、大比表面稀土氧化物的制备。以Y元素为研究对象,针对酸/碱体系下CO₂碳化沉淀制备碳酸钇的反应过程进行研究。结果表明,氯化钇的引入会迅速与H₂CO₃-H₂O体系中的HCO₃^-离子反应生成Y₂(CO₃)₃·xH₂O,从而促进H₂CO₃的电离,导致pH小于9.0的溶液中HCO₃^-的占比小于1%。在酸性体系下,CO₂首先发生溶解吸收电离,然后Y³⁺与HCO₃^-反应进行沉淀,而NaOH的加入中和了反应释放出的H⁺,从而控制碳化体系pH;整个碳化过程符合一级反应动力学模型,由传质扩...