真空紫外协同Co^(2+)催化过硫酸氢钾降解罗丹明B

有机染料具有毒性强、色度高、不易降解等特性,为了高效去除有机染料,实验以真空紫外(VUV)为光源,研究了VUV协同Co^(2+)催化过硫酸氢钾(PMS)降解典型有机染料罗丹明B(RhB)的反应机制和转化途径.结果表明:①在RhB初始浓度为80 mg/L,Co^(2+)和PMS投加量分别为15μmol/L、0.5 mmol/L的条件下,VUV/Co^(2+)/PMS体系反应10 min,RhB去除率可达99.1%.VUV/Co^(2+)/PMS体系对RhB降解遵循一级动力学规律,反应速率常数(k)随初始质量浓度的增加而减小.②溶液初始pH对反应速率有较大的影响,随着pH减小,反应速率也同时减小.投加量为30 mmol/L的HCO_(3)^(−)、Cl^(−)均表现出显著的抑制作用,相较于对照组,RhB去除率由99.1%分别降至66.0%、84.2%,而NO_(3)^(−)和SO_(4)^(2−)抑制作用不显著;印染助剂柠檬酸钠也会显著抑制RhB降解.③自由基捕获实验和电子顺磁共振(EPR)测试结果表明,VUV/Co^(2+)/PMS体系中存在的氧化物种包括硫酸根自由基(SO_(4)^(−)·)、羟基自由基(·OH)、单线态氧(1O2).④根据紫外可见吸收光谱和质谱结果,初步推断RhB分子降解主要通过活性氧(ROS)攻击造成共轭结构破坏和N-位脱乙基等作用.另外,对总有机碳(TOC)进行测试,30 min时RhB矿化度可达到43.8%.研究显示,VUV/Co^(2+)/PMS体系能够有效去除RhB.

过硫酸盐对对乙酰氨基酚的降解实验研究

对乙酰氨基酚(ACE)是非常典型的一种药物与个人护理产品,被广泛用于临床治疗,经过人体吸收代谢和医疗废水排放后进入自然环境,传统水处理技术难以有效处理。本文以对乙酰氨基酚(ACE)为研究对象,考察过硫酸氢钾(KHSO_(5))、过硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(8))两种过硫酸盐在溶液pH值、过硫酸盐用量、反应温度、反应时间等参数对对乙酰氨基酚(ACE)降解效率的影响。实验结果表明:溶液pH值升高到9时,对乙酰氨基酚(ACE)降解率达到最高,且过硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(8))比过硫酸氢钾(KHSO_(5))降解对乙酰氨基酚(ACE)的效果更高,那是由于氧化还原电位前者(+2.01 V)高于后者(+1.77 V)。随着过硫酸盐用量的增加,对乙酰氨基酚(ACE)降解率也增加,但并非过硫酸盐用量越大越好。随着反应温度的升高,对乙酰氨基酚(ACE)降解率有所增加,但变化幅度非常小,即持续保持较高的降解率。随着反应时间的延长,对乙酰氨基酚(ACE)降解率增加。

还原氧化石墨烯膜负载Co_(3)O_(4)活化过硫酸氢钾降解罗丹明B

以RGO(还原氧化石墨烯膜)为载体,采用水热法制备RGO/Co_(3)O_(4)高效复合催化剂。通过XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)和XPS(X射线光电子能谱仪)等手段对复合催化剂的结构、形貌和化学组成等进行表征,并以RhB(罗丹明B)为降解物评价复合催化剂活化PMS(过硫酸氢钾)的反应活性。另外,考察了PMS质量浓度、RhB初始质量浓度、pH值及温度对催化剂活化PMS降解RhB的影响。结果表明:在PMS质量浓度为100 mg/L、RhB初始质量浓度为10 mg/L、pH值为7、温度为25℃时反应18 min对RhB降解率为98%。自由基捕获实验结合ESR(电子顺磁共振)结果表明体系中同时存在SO_(4)^(-·)和HO·2种活性自由基。循环实验结果显示催化剂经过5次循环使用后对RhB的降解率仍保持90%以上,显示优异的循环稳定性。

Fe-MOF-74前体制备铁-碳/氮复合材料及其活化过硫酸盐性能

利用Fe-MOF-74和g-C_(3)N_(4)前体制备了复合材料铁-碳/氮(记为Fe-MOF-C/N),并研究了其活化过硫酸氢钾(PMS)的性能。XRD、SEM和XPS分析表明,Fe-MOF-C/N呈多孔状结构,主要由物相Fe3N、C0.08Fe1.92和石墨组成。利用Fe-MOF-C/N活化PMS降解双酚A(BPA)结果表明,与前期的Fe-C/N-0.5∶1(由FeC_(2)O_(4)和g-C_(3)N_(4)制备)相比,Fe-MOF-C/N具有更优异的催化性能,相同条件下Fe-MOF-C/N/PMS对BPA的降解率达95.21%(6 min),比Fe-C/N-0.5∶1/PMS高30.4%。优化相应的实验条件后,6 min内BPA的化学需氧量(COD)去除率达59.72%。自由基猝灭实验表明,Fe-MOF-C/N/PMS的活性物种主要是^(1)O_(2)。稳定性实验表明Fe-MOF-C/N稳定性较好,使用5次后,BPA的降解率仅下降9.0%,应用前景良好。

Fe_(3)O_(4)/CuCo_(2)S_(4)复合物活化过硫酸一氢盐对有机染料的去除作用

采用水热法制备了Fe_(3)O_(4)/CuCo_(2)S_(4)复合催化剂,利用SEM、XRD、EDS对0.25-Fe_(3)O_(4)/CuCo_(2)S_(4)复合材料的表面形貌和结构进行表征,研究了复合催化剂活化PMS降解染料废水的效能。实验结果显示,在室温条件下,加入200 mg/L PMS、125 mg/L催化剂,20 mg/L RhB在40 min内去除率达到99.5%。自由基淬灭实验表明,Fe_(3)O_(4)/CuCo_(2)S_(4)活化PMS产生的羟基自由基、硫酸根自由基和单线态氧等活性物质均参与了RhB降解过程。回收实验表明,4次循环使用后RhB的降解率仍能达到94.2%,表明Fe_(3)O_(4)/CuCo_(2)S_(4)复合催化剂具有良好的可重复利用性和优异的催化活性,易于回收。Fe_(3)O_(4)/CuCo_(2)S_(4)可用于有机物水污染的处理。

过硫酸氢钾对贝类育苗水体中溶藻弧菌的杀灭效果

本文以海蚌育苗池海水中的溶藻弧菌作为研究对象,探讨过硫酸氢钾对溶藻弧菌的杀灭效果。通过单因素试验和3因素3水平正交试验探讨不同温度、不同过硫酸氢钾浓度、不同菌液浓度对抑制溶藻弧菌效果的影响。从单因素试验结果可知,当温度处于20~30℃、过硫酸氢钾浓度20~40 mg/L、菌液浓度10^(5)~10^(7)CFU/mL时,杀菌抑制效果显著;正交试验结果显示,温度25℃、过硫酸氢钾浓度40 mg/L、菌液浓度10^(5)CFU/mL,是过硫酸氢钾溶液对溶藻弧菌杀灭效果最佳的条件;药物浓度11 mg/L时,灭菌率≧99%;药物浓度大于9 mg/L时,药物作用时间1~24 h的杀菌率差异均不显著,过硫酸氢钾药效可以维持24 h。

过硫酸氢钾复合盐粉对水产病原菌的杀灭效果

细菌性疾病一直是制约水产养殖业发展的重要因素[1],不仅导致水产动物大量死亡,还会引发病毒性疾病暴发,对水产养殖业造成巨大威胁[2]。控制水产养殖环境中病原菌的数量,对于水产动物疫病防控至关重要。目前,水产动物病害防控的关键技术体系包括病原检测、微生态制剂施用、水产消毒剂、中草药和抗生素的应用[3]。其中,化学类消毒剂可以抑制或杀灭水体中的病原微生物,降低水体中病原菌的丰度,在阻止细菌性疾病的传播和暴发方面,发挥着重要作用[4]。

磁性Fe_(3)O_(4)/Mg-藻渣生物炭复合材料活化过硫酸盐处理甲基橙染料废水的应用

目的:探究不同条件下磁性Fe_(3)O_(4)/Mg-藻渣生物炭复合材料活化过硫酸氢钾对甲基橙染料废水的处理能力。方法:通过甲基橙溶液模拟染料废水,研究不同试验条件下(初始pH、甲基橙初始浓度、复合材料投加量、过硫酸氢钾投加量)磁性Fe_(3)O_(4)/Mg-藻渣生物炭复合材料活化过硫酸氢钾处理甲基橙染料废水的效果。结果:酸性条件下甲基橙染料废水降解速率随pH增大而减小,碱性环境下随pH增大而增大;甲基橙染料废水的去除效果与甲基橙初始浓度呈反比,与过硫酸氢钾的投加量呈正比;一定条件下增加复合材料投加量能提升对甲基橙的去除效果。结论:磁性藻渣生物炭复合材料活化过硫酸氢钾氧化甲基橙染料废水具有优异的性能,可作为一种高效的去除方法应用于染料废水处理领域。

过硫酸氢钾复合物粉对4种常见水产病原微生物的杀灭效果

为验证过硫酸氢钾复合物粉在水产养殖中消毒的有效性,评价了其对草鱼(Ctenopharyngodon idella)呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)、斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)病毒(Channel catfish virus,CCV)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)和无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)4种水产常见致病病原的杀灭效果,和有机物、温度、pH 3种因素对杀菌效果的影响,并在此基础上开展了过硫酸氢钾复合物粉对池塘养殖水体中目标菌的杀灭试验,和对患嗜水气单胞菌的病鲫(Carassius auratus)的药效试验。结果显示,过硫酸氢钾复合物粉对4种致病微生物均具有显著的杀灭效果。降低菌悬液中有机物浓度、适当提高作用温度或适当降低消毒液pH,均能促进过硫酸氢钾复合物粉消毒液的杀菌效果。通过目标菌的杀灭试验和药效试验,进一步确定了该消毒剂在实际使用中对目标菌杀灭的有效性和对鲫感染嗜水气单胞菌后的显著治疗效果。研究表明,过硫酸氢钾复合物粉是潜在的水产用消毒剂。

生物炭负载CuFe_(2)O_(4)催化过硫酸氢钾降解罗丹明B

采用柠檬酸络合法制备了尖晶石CuFe_(2)O_(4)改性生物炭(CuFe_(2)O_(4)@PBC)材料,利用XRD、SEM和XPS表征催化剂的形貌和结构。研究了不同因素对CuFe_(2)O_(4)@PBC催化过硫酸氢钾降解罗丹明B(RhB)的影响。分析结果表明,RhB初始浓度为10 mg/L,催化剂投加量为0.2 g/L,PMS浓度为0.5 mmol/L时,在中性(pH=7)条件下反应90 min可降解98.6%的RhB。CuFe_(2)O_(4)@PBC/PMS体系具有良好的pH适应能力和抵抗外界环境影响的能力。自由基猝灭实验分析证明^(1)O_(2)、O_(2)^(·-)和SO_(4)^(·-)是降解RhB的主要活性自由基。循环利用实验表明催化剂经过四次重复使用后仍然能够保持85%以上的降解率。

过硫酸氢钾复合盐在养殖尾水处理中的应用效果分析

过硫酸氢钾复合盐(简称KMPS)在水产行业中的主要用途为杀菌和改底,其主要成分是过一硫酸氢钾、硫酸氢钾、硫酸钾,其中过一硫酸氢钾具有强氧化性,是过硫酸氢钾复合盐发挥作用的有效成分。由于KMPS具有氧化性的特征,对于水体中的有害藻类、残饵、鱼粪等颗粒性有机质能起到促进降解的作用,因此KMPS对于水质调节、尾水处理可能具有一定效果。尽管KMPS在养殖水环境调控中的应用已有相关讨论,但试验性应用研究仍相对缺乏。

一种过硫酸氢钾复合物粉的消毒效果评价

为了评价过硫酸氢钾复合物粉的消毒效果,本研究使用过硫酸氢钾复合物粉进行了定量杀菌和杀毒试验、定性杀菌和杀毒试验以及现场消毒试验,结果表明该过硫酸氢钾复合物粉无论是对单种细菌或病毒,还是对饲养环境均具有较好的消毒作用。

Mn_(3)O_(4)-MnOOH复合材料催化过硫酸氢钾降解罗丹明B

在碱性条件下,使用H2O2部分氧化Mn(OH)2制备了Mn_(3)O_(4)-MnOOH复合材料,并将其作为过硫酸氢钾活化剂用于催化氧化降解水中难降解染料罗丹明B。采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等多种手段表征了材料的物理化学性质,确定了其为内部Mn_(3)O_(4)、外部MnOOH的二元纳米片状核壳式结构。通过考察不同催化体系下罗丹明B的降解效果可得Mn_(3)O_(4)-MnOOH复合材料具有比单一锰氧化物更好的催化效能。在此基础上,进一步考察溶液初始pH、催化剂投加量、KHSO_(5)投加量、污染物浓度等因素对染料降解的影响,确定了适宜的反应条件,即pH为4,催化剂投加质量浓度为0.1 g/L,KHSO_(5)投加浓度为0.3250 mmol/L,污染物初始质量浓度为50 mg/L,该条件下,反应30 min后,罗丹明B去除率为92.8%。自由基猝灭实验和ESR检测表明反应体系中的活性含氧基团有^(1)O_(2)、SO_(4)^(·-)、·OH,其中1O2和SO_(4)^(·-)对罗丹明B的降解起主要作用。Mn_(3)O_(4)-MnOOH复合材料具有良好的稳定性和可重复利用性,在工业废水处理中有一定的应用前景。

过硫酸氢钾制备MnO_(2)-MnOOH催化降解罗丹明B

以过硫酸氢钾和氯化锰为原料,采用共沉淀法制备了MnO_(2)-MnOOH异质结复合材料,采用XRD、XPS、TEM等方法对其进行了表征;以罗丹明B为目标污染物,考察了初始溶液pH、MnO_(2)-MnOOH加入量、过硫酸氢钾加入量、罗丹明B初始质量浓度对MnO_(2)-MnOOH催化降解罗丹明B效果的影响。实验结果表明:在初始溶液pH 4.0、MnO_(2)-MnOOH加入量0.2 g/L、过硫酸氢钾加入量0.650 mmol/L、罗丹明B溶液初始质量浓度50 mg/L的优化条件下催化反应30 min后,罗丹明B去除率为97.7%。催化反应过程中的主要活性基团是·OH和^(1)O_(2)。

ZIFs-Co@AC材料催化活化过硫酸盐去除碱性品红的研究

采用微量热解法将类沸石型咪唑啉盐骨架负载在活性炭上制备成ZIFs型催化材料(ZIFs-Co@AC),通过催化活化过硫酸盐产生的硫酸根自由基对碱性品红进行催化去除。实验探究了溶液pH值、ZIFs-Co@AC投加量、过硫酸氢钾(PMS)投加量、温度、碱性品红初始浓度对去除率的影响。结果表明,ZIFs-Co@AC有较好的将PMS活化成硫酸根自由基的催化活性,从而碱性品红能够很好地被去除。当碱性品红染料初始质量浓度为120 mg/L,ZIFs-Co@AC投加量为50 mg、PMS投加量为30 mg、pH值为5.4时,25℃反应40 min后碱性品红的去除率达99.75%。

过硫酸氢钾复合物粉的配方研究

目的:研究优化过硫酸氢钾复合物粉的处方配比。方法:通过单因素考察实验,以溶液中有效氯含量及有效氯的稳定性作为考察指标,筛选出过硫酸氢钾复合物粉的最优处方配比,并对优化后的过硫酸氢钾复合物粉进行性质评价。结果:当过硫酸氢钾复合物粉中分别含过硫酸氢钾复合物54.6%、氨基磺酸3.8%、十二烷基苯磺酸钠8.7%、氯化钠2.7%、DL-苹果酸4.9%、六偏磷酸钠14.2%、柠檬酸钠9.3%、无水氯化镁1.6%时,有效氯含量高于10%,且稳定性最佳。结论:经处方优化所得的过硫酸氢钾复合物粉,其溶解度、pH值、有效氯含量均符合兽药典质量标准,且其溶液有效氯的稳定性可维持1~2 d。

过硫酸氢钾改善水产养殖水环境的应用探讨

笔者在2006年将过硫酸氢钾应用于养殖水环境改善,当时查阅各类文献,类似情况并未见于报道,应该是较早的“过硫调水”技术尝试,形成了1个产品,命名为“安清3号”。2012年提出“第五代水质改良剂”概念,得到广泛响应,特别是其安全易用的特点,给调水带来了便捷性,为养殖成功带来了更多保障。水产养殖户对过硫酸氢钾给予极大的关注和热情,通过自己的养殖技术实践,不断验证过硫酸氢钾的功能与价值,扩大了过硫酸氢钾的用量。

过硫酸氢钾复合盐颗粒的现场应用效果

白羽肉鸡的养殖近年得到了长足发展,养殖模式也由原来的地养、网床养殖,升级到了笼养模式。多层笼养模式的优势明显,占地相同面积的肉鸡养殖场,单批次的养殖量大幅提高,真正体现出了集约化的优势。以先进的养殖管理核心理念为基础,发展而成的现代化大型白羽肉鸡养殖场,场房设施、设备,人员、管理、环境等处处显示出了养殖场的高、大、上的气势。但是,现代化养殖是机遇和风险并存的,大型肉鸡养殖场,养殖规模大,单批次养殖密度大,养殖设备复杂,自动化程度高但操控难度也大。因为固定投资高,造成的单只鸡固定投资公摊费用也高,高成本的降低只能通过增加单批养殖密度(数量)和增加年出栏量(年养殖批次)来抵消。

过硫酸氢钾复合物对三种常见猪病毒病原消毒效果的实验室评价

为分析过硫酸氢钾复合物对3种常见的猪重要病毒病病原体的消毒效果,试验采用定量灭活试验分别检测过硫酸氢钾复合物作为消毒剂对猪呼吸与繁殖综合征病毒、猪瘟病毒和猪圆环病毒2型的杀灭效果。结果显示,在室温条件下,过硫酸氢钾复合物消毒剂浓度大于和等于1.25g/L(1∶800稀释)时,分别与猪呼吸与繁殖综合征病毒、猪瘟病毒和猪圆环病毒2型作用5min对这些病毒的杀灭率均大于99.9%。试验的结果表明,过硫酸氢钾复合物对于3种猪病毒病病原体具有很好的杀灭效果,可作为生猪养殖场防控猪病毒病的有效消毒剂。

过硫酸氢钾复合盐颗粒对特定细菌的表面消毒效果现场评价试验

为考察过硫酸氢钾复合盐颗粒的体外杀菌活性,试验用喷雾器喷洒不同浓度的过硫酸氢钾复合盐颗粒溶液,对特定细菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、多杀性巴氏杆菌、溶血性链球菌及蜡样芽孢杆菌等进行体外表面现场消毒试验,并与过硫酸氢钾复合盐粉做对照,通过测定消毒后不同时间的杀菌率,评价过硫酸氢钾复合盐颗粒对特定细菌的表面消毒效果。结果表明:相同进行表面消毒试验,采用进口浓度下,过硫酸氢钾复合盐颗粒与过硫酸氢钾复合盐粉对特定细菌的表面现场消毒效果相似。过硫酸氢钾复合盐颗粒及过硫酸氢钾复合盐粉对革兰氏阴性菌的表面现场消毒效果要优于对革兰氏阳性菌的表面现场消毒效果。对大肠杆菌、多杀性巴氏杆菌的表面现场消毒推荐浓度为1:400;对金黄色葡萄球菌及溶血性链球菌、蜡样芽孢杆菌表面现场消毒推荐浓度为1:200。