三维花状结构α-FeOOH纳米材料的制备与表征

以硫酸亚铁、尿素及乙醇为原料,采用低温常压一步回流法制备了具有三维花状结构的α-FeOOH纳米材料.考察了反应时间、反应温度、尿素浓度和乙醇用量对其结构和形貌的影响及α-FeOOH纳米材料对双氯芬酸钠的吸附性能.实验结果表明,当反应温度为90℃、反应时间为6 h、尿素浓度为0.1 mol/L、乙醇的体积分数为20%时,所得α-FeOOH纳米材料具有规整的三维花状结构,对双氯芬酸钠的吸附量达199.2mg/g.基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析,推断三维花状结构α-FeOOH的生长机制包括定向聚集和外延生长2个过程,反应初期生成的高活性晶核快速形成不规则橄榄状颗粒并定向聚集成短簇状结构,再沿z轴方向外延生长,形成长簇的三维花状结构.

大土木背景下建筑给水排水工程课程教学模式探讨

从学科发展特点出发,讨论了大土木建设背景下如何构筑宽口径的专业理论知识,拓展教学相长的课堂内容,实行多元化的教学,为社会培养适应大土木背景所需求的复合型人才打下良好基础.

建筑中水供水系统与消防用水水质改进的技术

高层民用建筑设置的消防专用高位水池(箱)由于贮水长期停滞不流动,产生污泥,影响灭火效果。笔者建议设置建筑中水供水系统与消防系统合用水池(箱),消防用水得以循环,避免水质恶化,保证消防供水的可靠性。

下沉式卫生间积水及排除

为满足现代住宅对卫生间排水管道敷设方式的要求,下沉式卫生间应运而生,但下沉部分的沉箱内容易产生积水,如果不及时排除,危害甚多。笔者介绍了使用5年以上的工程实例,证明用短管引流,成功排除积水的排水方式简单易行,值得借鉴。

住宅卫生间、厨房排水方式的探讨

住宅卫生间、厨房排水管道的传统敷设方式已不适应住宅产业的发展。为满足现代住宅对卫生间、厨房排水管道敷设方式的要求,国内先后出现了垫高式、后排式、下沉楼板式敷设排水管道的方式。笔者以工程实例介绍了下沉楼板排水方式的简易做法和改进措施,值得推广、应用。

复合催化剂α⁃(Fe,Cu)OOH/RGO的制备、表征及其协同H2O2在可见光下去除环丙沙星性能

采用一步回流法制备了α-(Fe,Cu)OOH/RGO复合催化剂,通过粉末X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱等对催化剂进行了表征,并以30 mg·L^-1的环丙沙星(CIP)为目标污染物,研究了不同制备条件下所得催化剂在可见光照射下协同H2O2对CIP的去除效果。结果表明,成功实现了α-(Fe,Cu)OOH纳米棒在石墨烯二维薄片上原位生长,α-(Fe,Cu)OOH/RGO复合材料的可见光吸收边发生红移,禁带宽度从2.02 eV变为1.76 eV。石墨烯复合不但增强了对污染物的吸附能力,而且加快了光生电子的分离、迁移速率,还提高了反应体系中电子的传导效率。当石墨烯复合比例(质量分数)为1%时,复合催化剂的催化性能最佳。当催化剂投加量为0.40 g·L^-1,H2O2浓度为0.10 mol·L^-1时,反应120 min,CIP被全部去除。α-(Fe,Cu)OOH/RGO循环使用5次,对CIP的去除率均在90%以上,表明催化剂具有较强的催化活性和较好的稳定性。

稳定性同位素稀释吹扫捕集-气质联用法测定水中典型臭味物质

采用稳定性同位素稀释吹扫捕集-气相色谱/质谱联用法测定水中典型臭味物质土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(MIB)。研究了特征离子、升温程序、样品吹扫温度及盐浓度等因素对臭味物质萃取过程的影响。本实验测定臭味物质的最佳条件为:盐浓度20%(m/V),样品吹扫温度60℃,程序升温速率5℃/min。通过加入同位素内标d5-GSM和d3-MIB,可以提高样品回收率的稳定性。土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(MIB)浓度在5～500 ng/L范围内线性良好;在100 ng/L加标浓度水平下,GSM和MIB回收率范围分别为82%～95%和99%～101%;相对标准偏差为5.20%和0.78%。方法检出限分别为3.60和4.12 ng/L。本方法操作简单、快速、准确,用于实际水样的检测效果良好。

固相微萃取-气/质联用法测定水中典型臭味物质

在富营养化水体中,藻类大量繁殖会产生各种有臭味的次生代谢产物,其中最常见的是2-甲基异莰醇（2-Methylisoborneol MIB）和土臭素（Geosmin GSM）,其嗅阈值低,在我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）中的限值均为10 ng.L-1.因此,建立痕量典型臭味物质的快速、高灵敏度及可靠的分析方法对我国预警异味水质突发事件和开展相关研究显得尤为迫切和需要.

CdS-TiO_2的制备、表征及其可见光下对黄连素的光催化降解

采用简单高效的方法制备CdS-TiO2复合光催化剂,用UV-Vis DRS、XRD、SEM和TEM对样品进行了微观结构表征。结果表明,复合催化剂中TiO2主要以锐钛矿形态存在,颗粒尺寸约为25 nm;CdS以四方相形态存在,颗粒尺寸约为12 nm。偶联剂投加量的增加可促进催化剂对可见光的吸收能力,使吸光边界扩展到570 nm,进入可见光区域。可见光体系中,催化剂投加量1.5 g/L、黄连素初始质量浓度80 mg/L的条件下,各催化剂4 h内对黄连素的降解效果依次为:CdS-TiO2>CdS>TiO2。CdS-TiO2可实现电子在两种半导体间的转移,提高催化剂活性。

油田回注水中次氯酸钠除硫杀菌研究

在某油田采油厂回注水处理站进行电解法次氯酸钠除硫杀菌试验,考察了次氯酸钠对硫化物、硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(IB)、腐生菌(TGB)的去除效果。结果表明,次氯酸钠投加量为60～65 mg/L时,对硫化物有良好的去除效果,去除率达99%以上;对SRB、TGB、IB的杀菌效果明显,且在注水管网中具有持续灭菌能力,细菌与硫化物指标均达到油田回注水标准。电解法次氯酸钠杀菌技术在油田回注水处理中具有良好的应用前景。

便器冲洗阀最低工作压力探讨

《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)对延时自闭式便器冲洗阀最低工作压力做了要求,但最低工作压力是何种状态下的压力未明确说明。根据便器冲洗阀试验和实际使用情况,认为最低工作压力应理解为冲洗阀处于关闭状态下的压力较为合适。

γ-Fe_2O_3/Ag/TiO_2的制备与抗菌性能

采用两步法合成了γ-Fe_2O_3/Ag/TiO_2复合光催化剂,以大肠埃希氏菌(E. coli)为目标菌,对数去除率为评价指标评价了催化剂的抗菌性能,优化了催化剂的最佳制备参数.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征.结果表明,当Ti/Ag摩尔比为1∶0. 05,煅烧时间为3 h,煅烧温度为350℃时,γ-Fe_2O_3/Ag/TiO_2表现出最佳抗菌活性.复合催化剂具有介孔结构,比表面积为89. 1 m^2/g;光吸收边界达690 nm,有良好的可见光响应能力;磁性较强,在水处理应用中可有效分离和重复使用.反应条件不受光源限制,在有/无光照下均具有良好的抗菌活性,且太阳光辐照下对E. coli的对数去除率可达6. 28.

电化学制备高铁酸钾用于强化电动修复苯酚污染

研究电化学方法制备高铁酸钾,通过单因素实验确定最佳工艺条件为:电解液KOH浓度16 mol/L,电解时间为6 h,反应温度为65℃,阳极表观电流密度为50 A/m2,制得高铁酸钾的浓度可达5.72 mmol/L。对高铁酸钾强化电动修复技术去除土壤中的苯酚进行初探,结果表明该技术可以大幅度提高苯酚污染的修复效能,在反应120 h后,苯酚的去除率可达到90%以上,而且产生的Fe(OH)固体无毒无害,不会对环境造成二次污染。

酚类物质对厌氧生物降解性的影响研究

通过厌氧间歇试验,研究了4种酚类物质在不同浓度下的累积产气量,并将其归纳为两类8种不同降解性影响的典型曲线。试验表明,4种酚类物质中,苯酚和邻甲酚可被厌氧微生物降解,而对甲酚和五氯酚不能被厌氧微生物降解。

洗手盆水嘴节水效果的实测分析

针对目前我国生活用水浪费严重的现象,本文旨在通过对目前市场上常见的洗手盆水嘴的对比测试,研究其节水效果,指出其存在的一些问题及对策。

红外感应洁具出流特性试验

对红外感应龙头、感应式自动大、小便器冲洗器在不同压力下的出流量进行了研究。结果表明:红外感应洁具的出流量随着压力增大而增大;在其适合使用压力下,感应洁具的出流量比普通同功能洁具节水约20%～30%;水压大于0.35MPa,宜设减压设施或调整冲洗时间。

基于NB-IoT的DMA用于供水管网漏损控制的研究进展

供水管网的分区计量在国内已有许多应用案例,但受到无法进行实时数据传输的制约,致使其在定量漏损管控和进一步降低漏损率等方面遇到瓶颈。基于窄带物联网技术的分区计量用于漏损控制便应时而生,其可将供水管网分区计量在线监测的海量数据实时传输至漏损平台,自来水公司根据平台上长期连续监测数据,确定每个独立分区的最小夜间流量检测限值,协助判断新增漏损点,相关部门可快速而针对性地排查并及时修复漏损点。因此,基于窄带物联网的供水管网分区计量管理将城市供水管网化整为零,适用于供水管网的定量漏损控制,并已在福州试点成功运行,有效地降低了供水管网漏损率,值得推广应用。

基于智慧监测和DMA预测居民夜间用水量

为挖掘智能水表的水量数据价值,以福州市7个独立计量区(DMA)的居民小区窄带物联网(NB-IoT)水表的远传数据为基础样本,采用统计学方法,探究户均用水量和户均夜间用水量之间的规律,并据此科学预测福州市居民的夜间用水量。结果表明:当采用样本总体平均值法预测居民夜间用水量时,部分小区的估计值误差较大;当采用线性回归法时,户均合法夜间用水量与户均合法用水量、户均有效夜间用水量与户均有效用水量均存在显著的线性相关性。抽样其他3个户数规模不同的居住小区进行验证,证明线性回归法具有普适性且误差小等特点。据此,未装智能远传水表的DMA小区居民夜间用水量能够由此预测推算,从而为小区的漏损量化控制提供科学依据。

三维花状结构α-FeOOH协同H_2O_2可见光催化降解双氯芬酸钠

采用油浴回流法,在常压回流反应条件下批量制备出三维花状结构的α-Fe OOH纳米材料,并利用XRD、FT-IR和SEM等仪器对其进行分析表征;以双氯芬酸钠为目标污染物,考察三维花状结构α-Fe OOH纳米材料,在模拟太阳光照射下,催化H2O2降解有机污染物的性能.结果表明,三维花状结构α-Fe OOH由纳米棒自组装形成,纳米棒的长度约400~500 nm,直径约40~60 nm.以模拟可见光为光源,三维花状结构α-Fe OOH与H2O2构成光助异相类Fenton体系,对双氯芬酸钠有良好的光催化降解效果,在90 min内对初始浓度为30 mg·L-1的双氯芬酸钠降解去除率达到99%以上,催化降解反应以羟基自由基氧化反应为主.

可见光下α-(Fe,Cu) OOH催化过氧化氢去除环丙沙星研究

采用一步回流法合成了花状铜掺杂α-FeOOH纳米材料(α-(Fe,Cu) OOH),采用XRD、SEM、UV-Vis DRS和XPS等手段对其进行了分析表征,并研究了其在可见光下催化过氧化氢去除环丙沙星(CIP)的性能.结果表明:Cu掺杂引起了α-FeOOH表面能的变化,光吸收边在可见光区域向长波长方向移动;Cu掺杂提高了α-FeOOH活性和稳定性,当α-(Fe,Cu) OOH投加量为0.60 g·L^(-1),H_2O_2浓度为0.15 mol·L^(-1),反应进行180 min时,CIP(30 mg·L^(-1))被全部去除;异相类Fenton反应过程中羟基自由基(·OH)是重要的氧化活性物种,Cu^+/Cu^(2+)的存在不但影响·OH的生成速率,而且影响·OH的生成量.