电化学氧化反应器尺度效应对于抗生素模拟废水降解的影响

反应器的尺寸对于污水处理效率具有显著的影响,是污水处理从实验室小型反应器到实际中大型反应器应用的关键.本研究建立了尺寸为33.6 cm^(3)(3 cm×8 cm×1.4 cm)的电化学反应器,以掺硼金刚石膜(boron doped diamond,BDD)电极为阳极,对磺胺对甲氧嘧啶(sulfametoxydiazine,SMD)的氧化降解进行实验测试.在实测数据的基础上,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)软件fluent建立电化学氧化反应器降解SMD的数学模型,率定不同电流密度下的电化学表面反应速率,分析反应器尺寸对污染物流动特征分布和浓度特征分布影响,利用CFD模拟,分别将BDD阳极面积放大100倍、225倍和400倍,探究3种工况下的尺度效应模拟.结果表明,BDD体系降解反应器的尺度效应显著,在20 mA·cm^(−2)的电流密度下持续60 min后,3种BDD阳极体系中SMD的降解率分别达到72.7%、68.0%和40.4%,相比实验室反应器降解能力分别下降5.7%、11.8%和47.6%,建议反应器放大尺度小于200倍以免显著影响降解能力.

BDD-Fe-NADE电芬顿系统降解磺胺类抗生素的作用机理

本研究构建了以BDD电极为阳极,自然空气扩散电极(natural air diffusion electrode,NADE)为阴极,零价铁作为催化剂的电芬顿系统,深入探索了该系统对磺胺嘧啶(sulfadiazine,SD)的降解效果和机理.相较于其他系统,BDD-Fe-NADE系统降解优势明显.为进一步探索系统的作用机理,在BDD阳极和NADE阴极之间加入质子交换膜,构建双室降解系统,分别计算阳极室和阴极室中直接电子转移(direct electron transfer,DET)、H_(2)O_(2)、·OH、S_(2)O_(8)^(2-)和·SO_(4)^(-)等氧化性粒子对于磺胺嘧啶降解的贡献率.结果表明,在阳极室中,电极氧化和Fe^(2+)催化S_(2)O_(8)^(2-)产生的·SO_(4)^(-)起主要氧化作用,贡献率分别为49.02%和35.29%;在阴极室中,Fe^(2+)催化H_(2)O_(2)产生的·OH起主要氧化作用,贡献率达99.61%.在不添加污染物的条件下,阳极室积累的S_(2)O_(8)^(2-)浓度在180 min时可达到0.4 mmol·L^(-1),阴极室积累的H_(2)O_(2)浓度在120 min时可达到8 mmol·L^(-1).在初始pH为3时,阴极室pH会随H_(2)O_(2)的生成逐渐增大,阳极室pH由于·OH的生成缓慢降低.利用Gaussian软件在B3LYP/6-31+g(d,p)水平优化SD分子构象,结合密度泛函理论(Density functional theory,DFT)计算电子云密度和福井函数,确定了SD分子中的反应活性位点,利用高效液相色谱串联质谱(Liquid chromatograph mass spectrometer)对中间产物测定,检测到质荷比(m/z)为225、279、185、171等6种中间产物,推测了SD的三种可能降解途径.

多壁碳纳米管吸附水中典型苯酚类物质

研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)对苯酚、对甲酚、对甲氧基苯酚、对羟基苯甲醛和对硝基苯酚5种典型酚的吸附作用。结果表明:吸附过程符合准二级动力学模型;吸附过程为自发的放热过程,符合Langmuir吸附等温方程。MWCNTs与酚类形成π-π给体-受体相互作用的强弱是影响平衡吸附量大小的主要原因,平衡吸附量与分子电子能(EE)呈现明显的相关性。EE的大小可作为MWCNTs吸附酚类的平衡吸附量的预测指标。

多壁碳纳米管氧化改性及其对酚类吸附性能的研究

针对目前有机废水(尤其是酚类废水)污染严重的问题,通过混酸氧化法对多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)进行氧化改性(MWCNT-O),并研究其改性前后对苯酚、对甲苯酚、对甲氧基苯酚、对羟基苯甲醛和对硝基苯酚5种典型酚的吸附作用。结果表明:298 K下,与未改性的MWCNTs相比,MWCNTs-O对5种酚类物质的吸附量均有提升。5种酚类物质在MWCNTs-O表面的吸附量有差别,顺序为对硝基苯酚>对甲氧基苯酚>对羟基苯甲醛>对甲苯酚>苯酚。吸附过程符合Langmuir吸附等温方程,主要为单分子层化学吸附。对MWCNTs-O进行表面官能团测试、透射电镜分析和拉曼光谱分析,发现氧化改性后材料表面的酸性含氧官能团增多,缠绕度降低,整体分散性增强,石墨化程度有所提升。通过研究分子结构与吸附量之间的关系,发现吸附量与酚类物质的电子能量(electronic energy,EE)有显著的相关性,MWCNTs-O表面垂直的π电子和酚类物质的π电子形成π-π共轭作用。因此,EE可以作为酚类物质在MWCNTs-O表面平衡吸附量的预测性指标。

典型磺胺类抗生素电催化降解机制研究

构建了以掺硼金刚石电极为阳极,不锈钢电极为阴极的电化学氧化系统,选择了4种结构相似的磺胺类抗生素,磺胺嘧啶(Sulfadiazine,SDZ)、磺胺二甲基嘧啶(Sulfadimethyrimidine,SMT)、磺胺对甲氧嘧啶(Sulfadimethyrimidine,SMD)和磺胺多辛(Sulfadidoxine,SDM)作为目标污染物进行降解。本研究利用液相色谱法测定SAs浓度变化,利用TOC表征SAs的矿化率,同时利用LC-MS测试中间产物种类,结合DFT推算可能的反应活性位点,进而推测4种SAs可能的降解途径。结果表明,4种SAs本身的降解速率差异明显,SMT的降解速率常数明显高于SDZ、SDM和SMD;TOC去除率则为SDZ>SMT>SMD>SDM。这一现象说明SMT分子本身容易被转化,而中间产物进一步矿化困难;SDZ分子本身氧化效率不高,但一旦降解后的中间产物氧化容易。中间产物分析结果表明,四种SAs都发生苯环上氨基逐步氧化成硝基的反应,SDZ氧化过程中会发生杂环的断裂,而SMT、SMD和SDM则会发生重排,形成更为稳定的中间产物,导致后续矿化困难。

响应曲面法优化新型电化学系统深度处理垃圾渗滤液生化出水

在以掺硼金刚石膜(boron-doped diamond,BDD)电极为阳极,碳毡材料为阴极的传统二维电化学系统中,在阴阳极板间引入感应铁电极,构建新型电化学系统,将系统用于垃圾渗滤液生化出水的深度处理研究.利用Box-Behnken(BBD)模型的响应曲面法(response surface methodology,RSM),考察电流密度、电解时间、p H值对出水COD及氨氮去除率的交互作用影响,并建立相关数学模型.结果表明,影响因子显著性顺序依次为:电解时间>电流密度>p H,模型回归性好,预测最大COD去除率为79.5%,氨氮去除率为97.8%,最佳实验条件为:电流密度0.1 A·cm-2,电解时间8.86 h,p H 10.86,实测结果为COD去除率78.0%,与预测值相比偏差为1.8%,氨氮去除率为94.2%,与预测值偏差为3.7%.由此可知,经响应曲面法优化后的实验方案可保证新型电化学系统处理垃圾渗滤液研究达到良好处理效果.

不同氧化程度的掺硼金刚石膜电极的电化学性能及电荷转移速率研究

通过阳极电化学氧化法,制备不同氧化程度的掺硼金刚石膜(BDD)电极,并对其进行表征。分别采用循环伏安法和Mott-Schottky曲线,研究不同氧化程度的BDD电极的电化学性质和电荷转移速率。扫描电子显微镜和拉曼光谱分析表明,氧化后的BDD电极形貌和晶型结构几乎未发生变化,但EDX能谱分析发现BDD表面氧含量明显增加。循环伏安法和Mott-Schottky曲线阳极电流法研究发现,电荷转移速率随氧化程度的增大而逐渐增大。接触角实验进一步证实,随着BDD电极氧化程度的增加,接触角减小,电极表面亲水性逐渐增大,因此以阳极电流方式表示的电荷转移速率增大。然而,Mott-Schottky曲线以氧化还原电位差方式表示的电荷转移速率随氧化程度的增大,先增大,后减小,这是由于在不同的氧化时间下,表面基团的种类及其各成分在总含氧量中所占比例不同,因此产生的电荷转移速率也不相同。

响应曲面法优化碱改性活性炭吸附水中苯酚研究

利用响应曲面法确定氢氧化钠改性椰壳活性炭的最佳条件为碱液浓度3.7 mol/L,改性时间4.6 h,将改性活性炭用于水中苯酚的吸附。改性后活性炭的比表面积增大了2.8%,平均孔容提高了6.7%,其中微孔孔容增加明显;其表面酸性含氧基团减少,碱性含氧基团增加,吸附活性位点增多;吸附效果较未改性时提高了16.6%。Freundlich模型能更好地模拟碱改性后活性炭对苯酚的吸附行为。

TNTs电极光电协同降解磺胺类抗生素的研究

利用水热法对Ti板进行处理制得钛酸盐纳米管(titanate nanotubes,TNTs)电极,并利用XRD,TEM和SEM对其进行系统表征,对比了TNTs电极在光催化,电催化和光电协同作用下对磺胺嘧啶(sulfadiazine,SD)的降解效果,探索了不同外加电压对降解效果的影响。结果表明,水热法成功制得内径为5 nm的无序排列的TNTs电极。在初始SD浓度80 mg/L,外加稳压5 V的条件下,TNTs电极在光电协同作用下对SD的降解效率较单纯光解或单纯电解均有提升,反应50 min降解率可达97.38%。在SD本身降解率较高的情况下,TOC去除率较低,这一结果表明溶液中存在大量SD降解中间产物。利用Gaussian软件在B3LYP/6-31+g(d,p)水平优化SD分子构象,结合密度泛函理论(density functional theory,DFT)计算福井函数和电子云密度,确定了SD分子中的反应活性位点,利用高效液相色谱串联质谱(liquid chromatograph mass spectrometer,LC-MS)对中间产物测定,检测到质荷比(m/z)为96、187、117等6种中间产物,推测了SD的两种降解途径。经探究,TNTs光电协同降解抗生素的性能优秀,对现今水体抗生素类污染降解有重大意义。

铁碳复合材料催化电Fenton处理抗生素废水的效果和机理研究

针对Fenton反应中Fe^(2+)和H_(2)O_(2)生成量不匹配的问题,以活性炭和硫酸亚铁为原料,采用浸泡烧结法制备了铁碳复合材料。该复合材料能够在溶液中缓释Fe^(2+),与H_(2)O_(2)的生成形成较好的匹配关系。使用SEM和XRD对材料进行表征,并探究了其在以掺硼金刚石膜电极为阳极,碳毡电极为阴极的的电Fenton系统中催化降解抗生素磺胺二甲基嘧啶(sulfamethazine,SMT)的效果,同时对体系中不同形态铁离子含量进行测定。结果表明,当材料投加量为0.02~0.2 g时,SMT降解效率均优于未投加材料的系统,随着投加量增加,反应效果逐步提升。利用量子化学计算推测了SMT反应的活性位点,结合LC-MS测试结果,推测SMT可能的降解机理,结果显示SMT通过苯胺氧化、磺胺键裂解和嘧啶环氧化等方式被逐步降解。

选准选好村党支部书记

农村党支部书记是村'两委'班子的带头人,是农村基层党组织战斗堡垒作用发挥的关键。实践证明,选准选好村党支部书记就能建强一个班子,就能团结带领全村干部群众齐心协力抓发展、树新风、促稳定,努力建设美好家园。因此要把好'三关',进一步选用管好村党支部书记。要审核政治上是否可靠。这是村党支部书记必须具备的素质基础。村干部来自群众服务群众.

乡村振兴的平桥实践

“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”是党的十九大报告提出的实施乡村振兴战略的总要求。在脱贫攻坚即将圆满收官、乡村振兴全面开启的关键时期,确保两大战略政策契合、实践衔接,具有重大现实意义和深远历史意义。近年来,河南省信阳市平桥区高度重视,统筹协调,奋力决胜脱贫攻坚,为乡村振兴战略的全面实施开好局、起好步,打下了坚实基础。

传承保护红色文化 大力弘扬大别山精神

2019年9月,习近平总书记到河南信阳考察,充分肯定了鄂豫皖苏区根据地和大别山精神的重要地位,提出了"要把革命老区建设得更好,让老区人民过上更好生活"的重大要求。传承红色基因,保护红色资源,抓好大别山精神深度发掘和创造性转化,打造全国知名的红色文化传承区是加快大别山革命老区振兴发展的一项重大举措。

加强新农村文化建设的思考

文化作为新农村建设的软动力,具有其他社会要素无法取代的作用。在新农村建设过程中,加强农村文化建设,满足农民群众日益增长文化需求,是推进社会主义新农村建设的必然要求,是推进文化大发展大繁荣的重要内容。

乡村振兴,文旅成就新动能

当前中央政府倡导的'中国梦'发展战略中,乡村振兴是较为重要的核心组成部分。同时,乡村振兴更是推进全面建设小康社会及社会主义现代化的有效途径。在此发展过程中,文旅产业可以发挥出新时期所具有成就新发动能,有效促进乡村振兴战略的进一步落实。结合美丽乡村中的经济、环境、人文等情况,有效推动了乡村重振。基于此,本文针对乡村振兴,文旅成就新动能进行分析,可以突显出文旅融合促进乡村振兴所具有的独特优势,并阐述了乡村振兴工作中文旅产业所能提供的新动能,促进乡村振兴战略的进一步发展。

生态城市建设的思索

城市化是不可逆转的世界潮流。中国要加快城市化步伐,但在资源、人口、环境等约束条件下,要科学规划城市的发展,必须选择走生态化的道路。

四川省大力夯实乡村基层干部队伍建设

近年来,四川省各级党组织认真贯彻落实中央关于加强农村基层党建的战略部署,坚持不懈推进农村基层基础工作,努力培养造就一支懂农业、爱农村、爱农民的乡村基层干部队伍。紧扣夯实根基选干部配班子,着力提升基层队伍战斗力。集中换届时,乡镇党政正职在市(州)范围内统筹选配,班子其他成员在县(市、区)范围内统筹选配,村党组织班子成员在县乡范围内统筹优质人才资源配置;全省连续7年实施“万名人才回引工程”,从致富能手、农产品经纪人等人员中选拔村党组织书记;组织部门加强对全省4281个乡镇和4.58万个村“两委”班子运行情况进行全覆盖分析研判。

蜂蜜的主要成分及其鉴别技术

蜂蜜是一种成分高度复杂的天然保健食品,富含很多对人体有益的营养物质,深受广大消费者青睐。蜂蜜成分易受蜜源种类、采蜜季节、贮藏时间等诸多因素影响。随着国内外消费者对蜂蜜需求的不断增大,蜂蜜质量问题频繁出现,如向蜂蜜中添加糖浆,以杂花蜜或劣质蜜充当优质的单花蜜等,严重影响蜂蜜市场的健康发展,如何科学检测蜂蜜品质是目前我国乃至国际蜂业发展中亟待解决的关键问题。本文针对蜂蜜中的主要化学成分,对现阶段国内外的蜂蜜真伪鉴别技术进行综述,以期为准确、快速鉴别蜂蜜真伪的研究和应用提供参考。

不同剂量Er元素掺杂PbO_(2)电极的制备表征及其降解磺胺类抗生素

本研究利用电沉积法制备PbO_(2)电极,在制备表面活性层时加入不同剂量的稀土元素Er进行改性,得到0%Er-PbO_(2)、0.5%Er-PbO_(2)、1.0%Er-PbO_(2)、2.0%Er-PbO_(2)、4.0%Er-PbO_(2)等5种电极,运用SEM、EDS、XRD、LSV等手段对制备得到的电极进行表征分析。选择磺胺甲基嘧啶为目标污染物,利用制备得到的电极对其进行电化学氧化降解,以液相色谱和COD指标分析降解效果。结果表明,2.0%Er-PbO_(2)电极表面裂缝较少,均匀致密,晶粒尺寸小,仅为39.96 nm。极化曲线表明,2.0%Er-PbO_(2)析氧电位最高,为1.82 V。同时,该电极对磺胺甲基嘧啶的降解效果最佳,矿化率最大,经测试,在电流密度30 mA·cm^(−2),pH=3.0,磺胺甲基嘧啶30 mg·L^(−1),0.2 mol·L^(−1)的Na2SO_(4)作为支持电解质的条件下,3 h后磺胺甲基嘧啶全部去除,6 h后COD去除率达到71.3%。根据磺胺甲基嘧啶降解过程的中间产物的分析,推断了其降解路径。

用回归模型分析混合所有制类型对企业绩效的影响

在混合所有制改革中,国有企业通过引入非国有资本来实现股权结构的多元化、提高企业的经济效益.基于不同的所有制形式,除了控股股东之外,股权制衡也可能显著影响企业的绩效.为研究股权制衡与集中对公司绩效的影响,本文将控股股东和股权制衡的类型分为三种,并选取2006—2017年间相关上市公司的面板数据作为研究对象,对数据进行分类并利用回归模型对其进行了分析.结果显示,混合Ⅱ型股权制衡与企业绩效在1%置信水平下显著正相关,且在三种混合类型中具有最大的回归系数,说明在国有股东控股的同时引入大宗股份及积极股东等非国有股东进行制衡的混合股权结构可能产生更优的企业绩效.