TiO_2纳米带负载FePcS光催化降解有毒有机污染物

以制备的TiO2纳米带为载体负载四磺基铁酞菁(Iron-phthalocyanine tetrasulfonic acid,FePcS),得到FePcS-TiO2复合体催化剂.通过紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)对催化剂进行了表征.同时以有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)和无色小分子水杨酸(Salicylic acid,SA)为降解对象探讨了光催化活化分子氧降解有毒有机污染物的催化活性.实验结果表明:在可见光照射下(λ≥420 nm),FePcS-TiO2复合体光催化剂的催化性能较好,光照240 min后使有机污染物RhB褪色率达到100%,14 h后矿化率达到100%;光照10 h后对无色小分子有机物SA降解率达到83.17%,表明FePcS-TiO2对有机物的光催化降解是一个深度矿化的过程.降解过程主要涉及羟基自由基(.OH)的氧化机理.

利用微格教学提高高校新入职教师的教学技能

微格教学是提高教师教学技能的最有效、最直接的途径。利用微格教学可短时间内训练高校新入职教师的基本教学技能,全面提高其教学水平。新入职教师通过试讲、回看授课录像、指导教师反聩意见、修改后再试讲、再次回看讲课录像、再次讨论形成意见、修改后再试讲,多次反复,掌握课堂教学技术。

制药废水有机污染物的微生物降解

以宜昌某制药废水为惟一碳源,通过选择性富集、驯化培养和划线分离纯化,分别从三峡大学求索溪、三峡某药业及三峡大学接待中心3种活性污泥中分离得到菌株HS150,其中三峡大学求索溪的活性污泥中菌株HS150含量最大,其降解能力最强。经革兰氏染色、氧化酶实验、触酶实验及DNA酶实验等,初步鉴定菌株HS150为奈瑟氏菌属(Neisseria)。由单因子优化法实验得出菌株HS150降解宜昌某制药废水的最适条件:温度为30℃,pH为7,当底物浓度为600 mL/L时,制药废水降解率可达85%,其矿化程度较高。

茶皂素的提取及对底泥中重金属的去除效果

以水为溶剂,从茶籽粕中提取茶皂素,采用单因素实验考察了提取时固液比、温度、时间和pH对茶皂素提取率的影响,并进一步采用正交实验对提取条件进行了优化。同时,研究了茶皂素对底泥中重金属的去除作用。结果表明,最佳提取条件为固液比1∶10、提取温度50℃、提取时间2 h、pH 8,该条件下茶皂素提取率最高,达14.1%。当粗茶皂素溶液的质量分数为20%时,Cu、Pb、Mn、Cd和Cr的去除率达到最大值,分别为Cu 18.2%、Pb 60.5%、Mn 38.8%、Cd 72.6%、Cr 10.9%。在自然pH(6.7)条件下,茶皂素对Cd、Pb和Mn都有明显的去除作用,而对Cu和Cr的去除作用不明显。

电(类)Fenton体系阴极材料的研究进展

电Fenton是一种新型的电化学高级氧化技术,其阴极室区在通电时可催化还原溶解O2原位产生H2O2或转化为.OH,并促进对有机污染物的降解,从而提高了传统Fenton(H2O2/Fe2+)体系的催化氧化效率.电(类)Fenton体系中理想的阴极材料须具备两方面的特点:有较大比表面积,以增大氧气向阴极表面传质和接触面积;电极要对O2还原为H2O2具有良好的催化活性,并对H+还原为H2时高的过电位具有抑制作用.因此,开发合适阴极材料是电(类)Fenton体系的研究重点.本文概述了电(类)Fenton高级氧化技术基本原理及研究进展,重点阐述了电(类)Fenton阴极材料的电催化特性和最新研究现状,并对其当前研究趋势进行了归纳,引用文献45篇.

热解法制备g-C_3N_4及其可见光降解有机污染物

在580℃下热解单氰胺的方法合成石墨型碳氮化合物g-C_3N_4,并采用X-射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外可见漫反射(UV-Vis DRS),红外光谱(FT-IR),光致发光光谱(PL)对该催化剂进行了表征.通过对罗丹明B(Rhodamine B,RhB)及水杨酸(Salicylic acid,SA)的降解来研究其催化活性,同时探讨了光催化降解RhB体系中g-C_3N_4的用量和溶液pH对RhB降解的影响.结果表明,在可见光(λ≥420nm)照射下,g-C_3N_4为1.2g/L,pH 5.35时,g-C_3N_4对RhB的光降解活性最好,150min后可使RhB褪色完全.在光催化反应条件下降解SA,45h时降解率达到35.09%.采用外加异丙醇、苯醌、EDTA等捕获剂试验,推测其催化机理主要为超氧自由基(O2·-)氧化历程.

一种棒状杆菌对抗生素药物中间体废水的降解研究

以宜昌某企业抗生素药物中间体废水为唯一碳源,通过对确定研究区域污泥样本进行选择性富集、驯化和划线分离纯化,得到菌株DS.经鉴定,菌株DS为棒状杆菌属(Corynebacterium spp.),该菌株在好氧条件下具有较强的降解抗生素药物中间体废水的能力.利用正交实验优化菌株DS降解抗生素废水的最适条件为:温度35℃、pH 6.0及底物体积浓度300mL/L.将菌株在最佳条件下培养4d,对废水化学需氧量(COD)去除率达37.8%.

有机农药光催化降解研究进展

有机农药一般光稳定性好,属生物难降解性有机物,在使用中易对周围生物种群及人类的健康带来危害.农药污染逐渐受到人们的关注,农药降解也成为研究的热点课题之一.利用高级氧化技术中的光催化方法降解有机农药是近年来兴起的一门绿色及高效新技术.本文从有机农药降解处理意义,有机农药分类和基本特性及常规处理方法等几个方面,综述了TiO2、类Fenton方法为主的高级氧化技术对有机农药光催化降解的基本原理,概述了其光催化降解机理和降解产物毒理研究现状,并展望了有机农药光催化降解研究趋势.

复合空心TiO_2@SiO_2纳米微球光催化性能研究

通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯(PS)粒子在SiO2包覆的同时被乙醇/氨水介质溶解,得到了单分散空心SiO2纳米微球,经溶胶-凝胶法与纳米TiO2复合制备得到了TiO2@SiO2纳米球.利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的TiO2@SiO2纳米球进行了物理特性及光化学性质的初步表征,探讨了SiO2纳米微球的复合对TiO2粒径大小、比表面积、形貌、晶型转变以及光催化活性的影响.在可见光照射下,利用有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的光催化降解为探针反应,研究了TiO2@SiO2纳米球的光催化活性及适应的pH范围.结果表明,SiO2纳米球的复合能明显提高光催化剂的比表面积及其对RhB的吸附量.同时能明显提高TiO2在可见光下的光催化活性,可见光下照射120min后RhB完全褪色,同时16h后的矿化率达到60%.TiO2@SiO2纳米球在pH 3～9范围内均表现出较高的催化性能.

纳米TiO_2复合材料制备及其光催化研究进展

本文综述了近年来纳米TiO2复合材料的研究现状,概括了纳米TiO2复合材料的制备方法,介绍了纳米TiO2及其复合材料光催化机制以及TiO2复合材料的应用进展,展望了TiO2复合材料的发展趋势及应用前景.

铕掺杂TiO_2的制备及其可见光光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同铕(Eu)掺杂量的TiO2纳米颗粒(Eu-TiO2),利用透射电镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS),X射线衍射(XRD)及紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)等方法对Eu-TiO2进行了物理特性的初步表征.结果表明:与未掺杂纳米TiO2比较,Eu-TiO2禁带宽度变窄,具有可见光光催化活性.在可见光下(λ≥420nm)照射下,以光催化降解染料罗丹明B(Rho-damine B,RhB)为目标反应,探讨了Eu-TiO2不同制备条件对RhB降解光催化活性的影响,优化得到制备高活性Eu-TiO2最佳pH为3、掺杂比例(nEu/nTi)为0.05%、煅烧温度为500℃.研究了可见光照射下Eu-TiO2降解RhB和无色有机小分子水杨酸(SA)光催化反应条件及降解特性,RhB的12h深度氧化矿化率为60.2%,SA的8h降解率达到100%.通过跟踪测定可见光下Eu-TiO2光催化反应过程中氧化物种的变化,研究了可见光激发Eu-TiO2光催化反应机理,表明其光催化反应主要涉及羟基自由基(.OH)历程.

藻菌颗粒污泥处理酒糟废水效能研究

该研究采用藻菌颗粒污泥处理酒糟废水,探究处理过程中藻菌颗粒污泥理化性质的变化和对污水的处理效果。结果发现,藻菌颗粒污泥中真核生物群落中绿藻门丰度最高,原核生物群落中蓝藻门、变形菌门、拟杆菌门总占比超过90%。在无曝气连续培养14 d后,藻菌颗粒污泥对酒糟废水的化学需氧量、氨氮、总氮、磷酸盐和总磷的去除率分别为86%、65%、69%、92%和91%,表明藻菌颗粒污泥工艺具有处理实际废水的潜力。同时,藻菌颗粒污泥胞外聚合物(EPS)中多糖(EPS-PS)和蛋白质(EPS-PN)的含量分别由3.52 mg/g VSS和14.07 mg/g VSS升高至9.30 mg/g VSS和20.48 mg/g VSS,表明增加的EPS-PS和EPS-PN可以维持藻菌颗粒污泥的稳定性。研究表明藻菌颗粒污泥对酒糟废水的处理效果较好,且能在处理过程中保持良好的鲁棒性。

营养缺失对具鞘微鞘藻胞外多糖和糖原分配模式的影响

为探究蓝藻胞外多糖(EPS)和胞内糖原的分配模式和作用,研究了在氮、磷、镁、钙和铁缺失条件下具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus Gomont FACHB-896)胞外多糖和糖原代谢合成过程中碳流分配规律。结果表明培养基中NO_(3)^(-)、PO_(4)^(3-)和Mg^(2+)的缺乏明显抑制了具鞘微鞘藻的生长和叶绿素a的合成(P<0.05),而Ca^(2+)和Fe^(2+)的缺乏则对这2个指标无明显影响(P>0.05)。NO_(3)^(-)、PO_(4)^(3-)、Mg^(2+)、Ca^(2+)和Fe^(2+)的缺乏并未刺激释放多糖(RPS)和总EPS的分泌(P>0.05),而Ca^(2+)和Fe^(2+)的缺乏明显促进荚膜多糖(CPS)的合成(P<0.05)。NO_(3)^(-)、PO_(4)^(3-)、Mg^(2+)、Ca^(2+)和Fe^(2+)的缺乏明显促进糖原的合成(P<0.01),且EPS/糖原比值在1.7—8.0,明显小于对照组(P<0.01);尤其在氮缺乏时,EPS/糖原比值最小(P<0.01),细胞内总糖含量最高(P<0.01),细胞分配能量更经济。以上结果表明,在营养缺失时,具鞘微鞘藻倾向存储糖原,但仍将1.7—8.0倍糖原的碳流用于合成EPS。在胞外合成EPS的过程中,将有限的能量优先合成利于自身生存的CPS,较少向外分泌RPS。营养缺失明显影响具鞘微鞘藻胞外多糖和糖原的分配模式,这种能量分配模式可能十分有利于其抵抗贫瘠沙漠的生长环境。

正丁醇溶剂热法制备Bi_2O_2CO_3及可见光光催化降解有毒有机污染物

分别以乙醇、异丙醇和正丁醇为溶剂介质,在水热条件下制备得到Bi2O2CO3,考察了不同溶剂介质、水热反应温度和反应时间等因素对制备Bi2O2CO3粉体及其光催化活性的影响,优化了Bi2O2CO3光催化剂的制备条件,结果表明:水热温度为200℃,时间为14h时,以正丁醇为溶剂介质条件下制备的Bi2O2CO3具有高的催化活性,可制得具有较高光催化活性的Bi2O2CO3催化剂.运用XRD、SEM手段对Bi2O2CO3进行了初步表征.在可见光照射(λ≥420nm)条件下,研究光催化降解染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)和无色小分子水杨酸(Salicylic acid,SA)溶液在pH=7.0条件下的反应特性,结果显示照射时间180min对RhB的脱色完全和210min对SA的降解率可达80%以上,同时对RhB矿化率可达80%,表明所建立的光催化体系可有效降解有毒有机污染物.

氯取代金属酞菁的制备及疏水异相光催化性能研究

以尿素-苯酐法固相反应合成两种疏水性金属十六氯酞菁MPcCl16(M=CuⅡ,ZnⅡ),在可见光(λ≥420nm)的照射下以有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)和2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的光催化降解为探针反应,研究了催化剂对有机污染物的光催化降解活性.结果表明,ZnPcCl16和CuPcCl16均能活化分子氧(O2)使RhB发生有效降解.二者在可见光下最佳降解条件皆为:pH=3.0,催化剂用量为0.64g/L.通过紫外可见光谱(UV-Vis)的测定分析,可见光照300min后,CuPcCl16和ZnPcCl16使RhB降解率分别达到84%和89%;光照540min后,使无色有毒小分子2,4-DCP降解率分别达到72%和40%.同时,这两种催化剂测循环稳定性较好.

改性花生壳生物炭对磷酸盐的吸附特性

该文以花生壳为原料热解得到花生壳生物炭,并用铁盐对其进行改性,得到改性花生壳生物炭。利用改性花生壳生物炭吸附磷酸盐,研究了吸附动力学和吸附等温线曲线,同时探究了pH对吸附除磷效果的影响。并利用吸附有磷酸盐的改性生物炭作为小麦种子生长的基质。结果表明,改性花生壳生物炭对磷的最大吸附量为1.11 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学拟合方程,吸附曲线符合Langmuir吸附模型,主要为单层吸附过程,吸附过程的最适pH为4~10。同时,吸附有磷酸盐的改性花生壳生物炭能提高小麦种子的发芽率,并且能促进早期幼苗的生长。该改性生物炭可以有效吸附磷酸盐,缓解水体的富营养化,还能作为缓释肥料,实现环境治理与资源化利用。

改性粉煤灰对污染水体中磷的吸附特性研究

采用不同方法对粉煤灰进行改性,并将改性粉煤灰用于模拟含磷废水的处理.实验结果表明:酸(H2 SO4、HNO3、HCl)、碱(NaOH)和盐(FeCl3)改性粉煤灰对磷的吸附效果相较于原粉煤灰都有一定程度上的增强.其中,FeCl3改性粉煤灰对磷的吸附效果最好,吸附达到平衡时,最大吸附量达到328μg/g,且当循环吸附6次后吸附量仍可达到303μg/g.FeCl3改性粉煤灰对磷的吸附符合Langmuir吸附等温线模型,吸附过程是吸热的.

以废治废:生物炭在环境治理中的应用研究进展

生物炭因其高稳定性、良好的表面特性、发达的孔隙结构、丰富的表面官能团等特性,在土壤修复和水污染控制等环境治理方面具有广阔的应用前景。文章综述了近年来生物炭应用的研究进展,重点介绍了生物炭在重金属、有机物和氮磷营养盐的去除和温室气体的固定方面的应用。生物炭常用农作物秸秆、枯枝落叶、脱水后的污泥和底泥等农业和工业废弃物热解而成,却能在环境治理中发挥较大的作用,体现了"以废治废"理念,是一种新型、经济、环保的环境治理技术。

武汉东湖沉积物好氧氨氧化微生物时空分布

采用实时荧光定量PCR(qPCR)技术,测定了武汉东湖沉积物中氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)氨单加氧酶基因(amoA)的丰度,并结合沉积物水体环境中各形态氮素的含量,分析氮素含量对AOA和AOB的时空分布的影响.结果显示,AOA amoA基因丰度大于AOB amoA基因丰度,表明AOA对氨氧化过程的贡献较大.同时,AOA和AOB amoA基因丰度都随深度增加而降低.此外,间隙水的总氮、氨氮、硝酸盐氮以及亚硝酸盐氮浓度分别为6.28~33.56、2.71~22.7、0.12~0.98、0.01~0.13mg/L;上覆水的总氮、氨氮、硝酸盐氮以及亚硝酸盐氮平均浓度分别为1.68,0.79,0.16,0.04mg/L;表层水的总氮、氨氮、硝酸盐氮以及亚硝酸盐氮平均浓度分别为1.34,0.62,0.11,0.03mg/L,表明东湖东湖沉积物相对于水体呈营养盐可释放状态.相关性分析表明:AOA amoA基因丰度与间隙水氨氮和亚硝酸盐氮浓度呈显著正相关(P<0.05),AOB amoA基因丰度与间隙水亚硝酸盐氮(NO2--N)浓度呈显著正相关(P<0.05).

新一代污水生物处理技术:微藻-菌颗粒污泥

微藻-菌颗粒污泥(ABGS)系统通过微藻和细菌的耦合关系,在污染物去除过程中无需机械曝气供氧,在降低温室效应气体排放的同时还能收获高附加值物质,实现节能、降耗、减污、增效,有助于实现"绿水青山",在近年来得到了广泛的研究与关注。该文综述了ABGS系统中微藻和细菌之间的相互作用及影响ABGS形成的因素,系统总结了ABGS处理污水的机理,并对其发展前景做出展望。