UV/Fenton/柠檬酸体系光催化氧化孔雀石绿研究

光助芬顿反应是一种基于羟基自由基反应的高级氧化技术,为进一步提高光催化作用的效果,研究以柠檬酸为催化助剂,提出了UV/Fenton/柠檬酸体系光催化氧化有机污染物的新方法。以孔雀石绿为底物,考察了Fe2+浓度、初始pH值、柠檬酸浓度、H2O2的用量等因素对脱色效果的影响,获得了光催化氧化孔雀石绿的优化实验条件。结果表明,在Fe2+浓度为5 g/L,pH控制在3.0～5.0之间,柠檬酸浓度在0.8 g/L,30%H2O2用量在0.1 mL/mL溶液的条件下降解效果良好,在20 min之内,孔雀石绿的脱色率达到90%以上。

UV/Fenton/草酸体系对甲基紫的光解脱色作用

以草酸为活化剂在室温和紫外光照射下,,进行了Fenton反应光解甲基紫的试验。结果表明UV对甲基紫光降解反应的速率起决定性作用,H2O2浓度和Fe2+浓度是影响降解速率的主导因素,草酸在反应过程中起到了活化剂的作用。在甲基紫浓度为20 mg/L时,其脱色的适宜条件为3%H2O2、100 mg/L Fe2+、100.6 mg/L草酸、体系pH值约为3。

UV/Fenton处理头孢美唑酸废水的响应曲面优化研究

采用UV/Fenton联合技术处理头孢美唑酸生产废水,基于Box-Behnken响应曲面法,研究初始p H值、H2O2/Fe2+摩尔比及紫外光照射时间各自变量的单独作用及交互作用对废水COD去除率的影响,并通过对回归方程求解和响应面分析,建立数学预测模型。结果表明,p H值、H2O2/Fe2+摩尔比、紫外光照射时间及p H值与紫外光照射时间的交互作用对COD去除率存在显著影响。得到联合处理的最佳工艺参数:紫外光照射时间90.00 min,p H值3.94,H2O2/Fe2+摩尔比3.94。在此条件下,预测废水的COD去除率为88.74%。进行验证试验,实际值与模型预测值具有良好一致性,偏差为0.10%。

UV/Fenton法处理酸性红B研究

采用UV/Fenton高级氧化技术对酸性红B模拟废水进行处理,当进水浓度为400 mg/L时,确定了各影响因素的最佳投加量:H2O2投加量为2 mL/L,Fe2+投加量为0.08 g/L,最佳pH值为4;并采用一级动力学公式对酸性红B降解速率进行拟合,研究了反应条件对速率常数的影响。最后通过对单独UV法、单独Fenton法和UV/Fenton法3种处理方法效果的比较,发现UV与Fenton试剂具有协同作用。

UV/Fenton法处理低浓度含镍络合废水研究

为了有效去除低浓度含镍络合废水中的镍离子(Ni^(2+)),探究影响Ni^(2+)去除效果的因素和方法,通过改变低浓度溶液中沉淀pH值、H_2O_2与Fe^(2+)摩尔比、H_2O_2投加量、初始pH值和反应时间,基于UV/Fenton法,研究了以上各因素对Ni^(2+)去除效果的影响及机理;同时比较UV/Fenton法与Fenton法对Ni^(2+)的去除效果,自配含有典型络合剂的镀镍模拟废水,酒石酸∶柠檬酸∶乙二胺四乙酸∶镍(摩尔比)为1.5∶2∶1.5∶1,Ni^(2+)含量5 mg/L,pH 4.0;光催化实验在光化学反应仪中进行,反应系统由循环水冷却,维持温度在(32±2)℃,光强度为12.7 mW/cm^2。50 mL的石英管中依次加入模拟络合镍废水和一定量的Fenton试剂,100 W中压汞灯光照下进行连续磁力搅拌;光照一定时间后,NaOH调节pH至11.0,离心后取上清液测定镍含量,测定方法采用火焰原子吸收分光光度计。结果显示,UV/Fenton法去除Ni^(2+)的最佳反应条件为初始pH值2.6左右,H_2O_2∶Fe^(2+)(摩尔比)为3∶1,H_2O_2投加量为3 mmol/L,反应时间为1 h,沉淀pH值为11.0,Ni^(2+)去除率可达98%以上。研究表明,增大沉淀pH值、合理控制H_2O_2浓度、增加反应时间,可提高低浓度镍络合物中Ni^(2+)的去除效果;相较于单一Fenton法,采用UV/Fenton法可更好的去除低浓度镍络合物中的Ni^(2+)。

PSF多相UV-Fenton体系原儿茶酸与龙胆酸的增效对比

对比研究了原儿茶酸和龙胆酸对聚合硅酸铁(PSF)多相UV-Fenton体系降解橙Ⅱ的增效能力,分析了两种增效体系中铁离子转化、H2O2分解以及·OH生成之间的关系,探讨了两种增效试剂对PSF多相UV-Fenton体系的增效机制.结果表明:原儿茶酸和龙胆酸均能够有效促进催化剂Fe^(2+)生成与释放,进而提高体系·OH的浓度、促进橙Ⅱ的降解.相对原儿茶酸,龙胆酸对PSF的还原能力更强,其相应增效体系中·OH的浓度更高、橙Ⅱ的降解速度更快.0.2mmol/L的增效浓度下,橙Ⅱ在原儿茶酸和龙胆酸增效体系中第一段脱色速率常数能分别从基础体系的0.11min^(-1)提高至1.68和2.48min^(-1),分别增加14.27倍和21.55倍.原儿茶酸和龙胆酸能够循环增效PSF多相UV-Fenton体系降解橙Ⅱ,反应结束后PSF对Fe^(3+)的再吸附使得溶液总铁离子浓度低于5mg/L,从而避免催化剂铁元素的损失以及铁离子的二次污染,表明原儿茶酸和龙胆酸均是PSF多相UV-Fenton体系的高效增效试剂.

UV-C与柠檬酸处理对采后香蕉贮藏品质的影响

香蕉是富含营养物质且具有重要经济价值的热带水果,也是中国南方四大水果之一。香蕉是一种典型的呼吸跃变型果实,采后乙烯的大量释放使香蕉在贮藏过程中加快成熟和衰老,影响香蕉贮藏保鲜及经济价值。因此有必要研究提高香蕉采后贮藏品质的技术方法,为实践应用提供理论依据。本研究以采后香蕉为材料,分别通过UV-C辐照、柠檬酸浸泡以及二者的复合处理3种方法处理香蕉,在温度为(20±2)℃、湿度为60%~70%的条件下黑暗贮藏12 d,分别于贮藏期的第1、6、9、12天对各组进行随机取样,通过测定硬度、失重率、可滴定酸含量、可溶性固形物含量等生理和品质指标,研究不同处理方法对采后香蕉贮藏品质的影响。结果表明:3.96×10^(-2)KJ/m^(2)UV-C辐照和复合处理(3.96×10^(-2)KJ/m^(2)UV-C辐照+2.0%柠檬酸)对香蕉的保鲜效果明显优于柠檬酸处理,表现为显著抑制果实硬度的下降,延缓失重率的增加,抑制可溶性固形物含量的增加和可滴定酸含量的下降,维持果实糖酸比。在贮藏结束时,与CK相比,UV-C辐照和复合处理的香蕉硬度分别增加9.09%和13.63%,失重率分别减少22.00%和11.43%,糖酸比分别减少40.00%和42.30%。此外,UV-C辐照和复合处理有效抑制了香蕉黄酮类物质、酚类物质和维生素C含量的下降,提高了果实DPPH自由基清除率和抗氧化能力。在贮藏结束时,与CK相比,UV-C辐照和复合处理的维生素C含量分别增加了0.82%和1.27%,总多酚含量分别增加了25.92%和41.65%,总黄酮含量均增加了约30.00%,DPPH自由基清除率分别增加了13.98%和36.59%。综上所述,UV-C辐照和复合处理均可提高采后香蕉贮藏品质,延长其货架期。因此,可以选用该方法作为绿色、安全有效的香蕉采后保鲜技术。

熔融法制备铬掺杂磁铁矿及其催化UV-Fenton反应降解酸性橙Ⅱ的研究

在自然界,磁铁矿结构中广泛存在类质同象置换。部分置换离子显著改变磁铁矿的表面反应性,影响其对有机污染物的催化降解性能。本研究用熔融法合成一系列不同掺杂量的铬掺杂磁铁矿,利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收精细结构谱(XAFS)等谱学技术对合成磁铁矿进行结构表征,并在中性条件下,探讨磁铁矿催化UV-Fenton反应降解酸性橙Ⅱ的性能。铬掺杂磁铁矿为立方晶系反尖晶石结构,Cr以+3价占据在八面体位。铬掺杂显著提高磁铁矿对酸性橙Ⅱ的催化降解性能,降解过程以异相UV-Fenton反应为主,遵循准一级动力学方程。反应160 min后,铬掺杂磁铁矿对酸性橙Ⅱ的矿化率达40%。

酸性红R在UV-类Fenton体系中的光降解实验

本论文选用了偶氮染料ARR为主要研究对象,研究它在UV-类Fenton体系中的光催化降解行为。采用紫外杀菌灯(λ≥254 nm)为光源,光化学反应实验在自制的光催化反应装置中进行。光照反应时间50 min,间隔相同时间取样,采用分光光度法检测ARR在光催化降解过程中的浓度变化,系统地研究了ARR的初始浓度、反应体系pH值、蒙脱土/H_(2)O_(2)配比、以及NO_(3)^(-)、EDTA、Cl^(-)、丙酮酸钠等对偶氮染料ARR光催化降解的影响。结果表明:在pH=3.0、66 mg/L的30%H_(2)O_(2)和浓度为1 g/L的蒙脱土条件下,ARR在UV-类Fenton体系可以获得较高的反应速率,NO_(3)-、丙酮酸钠对ARR的光催化降解有促进作用,而Cl^(-)、EDTA对ARR的光催化降解有抑制作用。

UV光助Fenton-柠檬酸体系处理甲醛废水的研究

采用UV光助-柠檬酸体系对纤维板热压废气洗涤废水进行处理,研究了H_2O_2添加浓度、FeSO_4浓度、pH值、光照时间及柠檬酸用量对甲醛去除率和COD_(Cr)去除率的影响,初步确定了最佳条件。在此基础上按照工业化应用要求进行了循环动态试验,结果表明,UV光助柠檬酸体系处理高浓度含醛废水是可行的。

UV和NTG复合诱变柠檬酸生产菌种黑曲霉

为了提高柠檬酸的生产水平,利用紫外线(UV)和亚硝基胍(NTG)对柠檬酸生产菌种黑曲霉进行了复合诱变,通过溴甲酚绿选择性平板初筛和摇瓶复筛,获得了一株遗传性能稳定的高产菌株UN-08,产酸率为15.80%.与出发菌株相比,产酸增幅达到26.40%,糖酸转化率为98.75%,发酵指数为1.32 kg/(m3·h).此外,通过对高产菌株UN-08的发酵条件进行研究,确定了此菌株生产接种的适宜孢子数量为106～108个/mL,发酵温度应控制在34～36℃内,溶氧应采用分段控制,前期(0～40 h)应控制在0.12 m3/(m3.min)左右、后期(40～96 h)应控制在0.15 m3/(m3·min)左右.

柠檬酸改性Fenton氧化石油污染土壤的影响因素研究

分别在6个柠檬酸浓度、8个H_2O_2浓度及分次投加H_2O_2条件下对2种石油污染土壤进行了柠檬酸改性Fenton氧化实验.结果表明:柠檬酸浓度过低时,土壤有机物(SOM)易被氧化,过高时会消耗羟基自由基不利于土壤中石油(TPH)的氧化,得出适宜的柠檬酸浓度为15 mM.在该柠檬酸浓度条件下,提高H_2O_2的投加浓度,SOM氧化率基本不变,提高了H_2O_2的利用率.结果表明,土壤油浓度越大,所需投加的H_2O_2浓度越高,对于土壤S1(TPH=26.9 g/kg)和土壤S2(TPH=89.7g/kg)而言,适宜的H_2O_2浓度分别为1100mM和1 700mM.此外,H_2O_2分次投加明显提高了柠檬酸改性Fenton氧化石油污染土壤的效果,对于油浓度大的土壤S2的效果尤为明显,900 mM的H_2O_2分4次投加后,TPH的去除率由一次投加H_2O_2的22%提高到49%(提高了2.2倍),与一次投加1700 mM H_2O_2的氧化效果(51%)相当,表明H_2O_2分次投加后,H_2O_2的投量节约了50%.

Fenton氧化深度处理柠檬酸生产废水

采用Fenton氧化深度处理柠檬酸废水通过正交试验和单因素轮换试验,分析pH、H_2O_2投加量、反应时间、H_2O_2/FeSO_4四个主要因素对COD_(Cr)去除效果的影响。试验结果表明影响效果从大到小依次为pH>H_2O_2/FeSO_4>反应时间>H_2O_2投加量,单因素试验确定最佳的反应条件为:pH为3.5、反应时间为2 h、30%H_2O_2投加量0.9 mL/L,FeSO_4用量为223.4 mg/L,此条件下COD_(Cr)去除率达到约75%。氧化去除COD_(Cr)过程符合准一级反应,表观速率常数0.012 9 min^(-1),设计连续流全混反应器中停留时间为2 h。在最佳药剂投加量下,中试连续运行出水COD_(Cr)<40 mg/L,实际出水COD_(Cr)与理论拟合值接近。

光助类Fenton-柠檬酸体系对甲基紫的脱色研究

以柠檬酸为活化剂,进行了类Fenton反应光解甲基紫的试验,研究了利用UV-H_2O_2-Fe^(3+)-柠檬酸体系对甲基紫进行脱色的各种影响因素。试验结果表明,Fe^(3+)、H_2O_2、柠檬酸浓度均能影响染料脱色,柠檬酸在反应过程中起到活化剂的作用。在甲基紫浓度为40mg/L时,其脱色的适宜条件为3%H_2O_2,100mg/L Fe^(3+),90mg/L柠檬酸,体系pH值约为3,其脱色率可达到80%以上。

柠檬酸改性Fenton氧化技术对陕北石油污染土壤的修复影响研究

利用柠檬酸改性Fenton试剂对陕北石油污染土壤进行修复处理,考察了pH、H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度对土壤中总石油烃(TPH)、土壤有机质(SOM)及H_2O_2利用率的影响。结果表明,TPH的降解效果随着H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度的升高呈先升高后持平或稍有下降趋势,SOM氧化率则随pH与柠檬酸浓度的升高呈下降后持平或上升趋势,并于中性条件下,H_2O_2600 mmol/L,Fe SO_4·7H_2O 8 mmol/L,柠檬酸24 mmol/L时,处理效果达到最佳,此时,TPH降解率达33.68%,SOM氧化率4.22%;且在该条件下,可将H_2O_2对TPH降解与SOM氧化的作用比例由2.1∶1升高至4∶1。可见,该技术有利于提高H_2O_2的有效利用,降低土壤有机质的氧化。

基于衣康酸的新型生物基水性UV固化涂料的制备与性能研究

为了研制出具有优异涂层性能的生物基光固化涂料,以衣康酸、柠檬酸和1,6-己二醇为原料,通过熔融缩聚法合成了一系列衣康酸类生物基不饱和聚酯(PICH),并用其制备了生物基水性UV固化涂料。研究了不同反应条件对PICH合成的影响,通过红外光谱仪和核磁共振仪对其化学结构进行表征,并研究了涂膜的热稳定性及力学性能。结果表明:随着柠檬酸的加入,涂膜均表现出优异的热稳定性,柔韧性和附着力明显提高。当PICH中衣康酸与柠檬酸物质的量比为85∶15时,涂膜性能最佳,涂膜硬度、柔韧性、附着力、耐冲击性、凝胶含量和吸水率分别为2H、3 mm、2级、50 cm、82.63%及17.57%。柠檬酸的引入有效提高了涂层的附着力与柔韧性。

改性Fenton氧化法修复石油污染土壤影响因素分析

利用柠檬酸改性Fenton氧化技术修复陕北石油污染土壤,通过单因素试验分析H2O2、Fe SO4·7H2O、柠檬酸浓度对反应过程中H2O2的稳定性、有效利用情况及处理效果的影响。得出以下结论:H2O2的投加浓度与TPH、SOM氧化率正相关,与H2O2的稳定性、有效利用率反相关,H2O2浓度超过600 mmol/L时其无效分解比例大幅增加;Fe SO4·7H2O浓度过高不利于H2O2的稳定,过低会限制反应的进行,适宜浓度为6 mmol/L;柠檬酸的投加可延长H2O2寿命,降低SOM氧化率,其浓度超过20 mmol/L时H2O2稳定性、TPH降解率呈下降趋势。在各适宜浓度条件下其H2O2有效利用率为80.17%,TPH降解率为33.68%,SOM氧化率为4.22%。

Fenton法处理柠檬酸发酵废水技术研究

为了进一步降低柠檬酸废水化学需氧量(COD)值,本实验研究了Fenton强制氧化法对柠檬酸废水的处理,并对反应时间、Fe2+与H2O2添加量、反应pH值3个因素对出水COD值的影响进行了中试实验分析。实验结果表明:在合适的反应条件下,经Fenton强制氧化法处理的柠檬酸废水,COD值可降至60mg/L以下;Fenton强制氧化反应的最优条件为:反应时间5min,反应前pH值为5.0,Fe2+与H2O2添加量分别为50mg/L和60mg/L。

芦荟蒽醌-柠檬酸整理真丝织物的工艺与性能研究

针对真丝织物抗皱和抗紫外线性能差的缺点,研究采用芦荟蒽醌-柠檬酸对真丝织物进行抗皱和抗紫外线整理的工艺,探索芦荟蒽醌提取液质量浓度、柠檬酸质量浓度、处理时间和处理温度对处理后真丝织物抗皱和抗紫外线性能的影响。采用L9(3^(4))的正交试验方法,并对试验结果进行直观分析,获得采用芦荟蒽醌-柠檬酸整理真丝织物的最优工艺为芦荟蒽醌提取液质量浓度10 g/L、柠檬酸质量浓度5 g/L、处理温度60℃、处理时间45 min。采用最优工艺对真丝织物进行整理,测试整理后真丝织物的力学、抗皱、抗紫外线等性能,并与整理前织物的性能进行比对分析,发现采用芦荟蒽醌-柠檬酸整理后真丝织物具有抗皱和抗紫外线性能,且断裂强力变化不大。

电芬顿氧化法处理酸性橙Ⅱ模拟废水

为分解酸性橙Ⅱ分子结构中的偶氮键和萘环,提高酸性橙Ⅱ废水的可生化性,采用电芬顿氧化法处理质量浓度为300mg/L的酸性橙Ⅱ模拟废水,研究了不同电流密度对电芬顿系统处理效率的影响.结果表明,在不同电流密度条件下,模拟废水ρ(CODCr)由377.8 mg/L快速降至276.9 mg/L时,消耗的电量分别为300 C(10.0 mA/cm2)、810 C(7.5 mA/cm2)、2 190 C(5.0mA/cm2)和1 710 C(2.5 mA/cm2),说明在高电流密度条件下,电芬顿反应器能够高效快速地分解酸性橙Ⅱ,同时消耗最低的电量.电芬顿系统处理出水的紫外可见光谱检测结果表明,在较高电流密度(7.5 mA/cm2)条件下,电芬顿系统仅需要10 min就能够基本完全分解酸性橙Ⅱ分子结构中的偶氮键和萘环,提高废水的可生化性.