Fe^(2+)/Mn^(2+)活化亚硫酸盐降解盐酸土霉素的机理研究

盐酸土霉素常被用于治疗畜禽疾病,但是它不能被畜禽完全代谢,残留的盐酸土霉素进入水体危害水环境的健康。铁锰作为常见的过渡金属,通常以二价态活化亚硫酸盐来降解有机污染物,反应条件温和、操作简单,但是单独的二价铁与二价锰氧化还原电势低,活化亚硫酸盐效果较差。本研究采用Fe^(2+)/Mn^(2+)共活化Na_(2)SO_(3)降解水中的盐酸土霉素,考察药剂用量、pH、溶解氧、氯离子、碳酸根及腐殖酸对Fe^(2+)/Mn^(2+)/Na_(2)SO_(3)体系降解盐酸土霉素的影响;通过焦磷酸盐实验、自由基淬灭实验和EPR实验分析Fe^(2+)/Mn^(2+)/Na_(2)SO_(3)体系中的活性物种;利用紫外可见光谱、傅里叶红外光谱、气相色谱-质谱联用仪识别盐酸土霉素的官能团及其降解中间产物的变化,推断盐酸土霉素的降解途径。结果表明:当Fe^(2+)/Mn^(2+)/Na_(2)SO_(3)浓度比为1∶4∶20(浓度分别为0.1、0.4和2 mmol/L)时,在反应45 min、pH为9.0条件下,盐酸土霉素的去除率和矿化率最高,分别达到94%和49%。随着溶解氧从9 mg/L下降至1.89 mg/L,盐酸土霉素去除率从94%下降至17%;氯离子、腐殖酸和碳酸根均对盐酸土霉素的降解产生抑制作用。Mn(Ⅲ)和SO_(4)·^(-)是降解盐酸土霉素的主要活性氧化剂,盐酸土霉素的降解经过电子转移、开环与酰基化等过程。

电协同Fe^(2+)活化过硫酸盐处理偶氮染料废水的研究

偶氮染料废水会对自然环境和人类健康产生巨大危害。文章研究电协同Fe^(2+)活化过硫酸盐体系高效处理偶氮染料废水,以金橙G废水为处理对象,考察不同反应条件例如pH、Fe^(2+)投加量、过二硫酸盐(PDS)投加量、电流密度等因素对处理效果的影响,采用响应曲面法优化反应条件并确定最佳反应条件下的处理效果。结果表明,在pH为3、极板间距为9 cm、电流密度为15 mA/cm^(2)、PDS投加量为6.66 mmol/L、Fe^(2+)投加量为2 mmol/L、Na_(2)SO_(4)投加量为89.39 mmol/L的条件下,金橙G废水色度平均去除率为93.03%,COD平均去除率为85.80%。分析电协同Fe^(2+)活化过硫酸盐体系起主要作用的自由基及降解机理,证实了电和Fe^(2+)的协同作用。该研究可为电协同Fe^(2+)活化过硫酸盐体系在偶氮染料废水处理领域的应用提供技术支撑。

阴离子对Mo_(2)C/过氧单硫酸盐降解抗生素的影响

本文研究了水中典型无机阴离子SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、Cl-、HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)对层状Mo_(2)C活化过氧单硫酸盐(PMS)氧化降解氯霉素类抗生素的影响.结果表明,5种无机阴离子对3种氯霉素类抗生素(氯霉素、甲砜霉素、氟苯尼考)的降解反应均具有抑制作用.其中SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)主要影响抗生素的反应速率,Cl-、HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)既影响其降解率又影响其反应速率.在Cl-、HCO_(3)^(-)和CO_(3)^(2-)浓度分别为20mmol/L时,氯霉素的降解率从100%分别降为59.27%、2.85%、无降解;甲砜霉素的降解率从100%分别降为64.64%、8.54%、无降解;氟苯尼考的降解率从100%分别降为33.23%、1.38%、无降解.其中,CO_(3)^(2-)对抗生素降解具有强抑制作用,在5mmol/L时就可完全抑制3种氯霉素类抗生素降解.5种阴离子对3种氯霉素类抗生素的降解影响具有同样的趋势,表现为CO_(3)^(2-)>HCO_(3)^(-)>Cl->NO_(3)^(-)≈SO_(4)^(2-).此外,3种抗生素的降解率与Cl^(-)浓度之间存在显著负相关关系,而甲砜霉素和氟苯尼考的降解率与HCO_(3)^(-)浓度之间也存在显著负相关关系.

空气氧化除Fe^(2+)理论与生物除Fe^(2+)除Mn^(2+)工艺技术研究(Ⅰ)

水质工程界认为MnO_2或Mn_3O_4是Mn^(2+)接触氧化的催化剂,但国内外除Fe^(2+)除Mn^(2+)水厂的出厂水中Mn^(2+)含量却一直达不到水质标准。通过滤柱模型试验和水厂的生产试验证实了曝气-过滤的除Mn^(2+)过程是生物的催化氧化作用的结果。随着除Mn^(2+)滤层中以除Mn^(2+)菌为核心的生物群系的增殖,Mn^(2+)的去除效率不断增强。在成熟滤层中每毫升湿砂上存在着不少于n×10~5～n×10~6个具有除Mn^(2+)能力的细菌。成熟砂和未成熟砂经高压灭菌后,仍然具有除Mn^(2+)能力,但经含Mn^(2+)溶液浸泡60h后,就丧失了除Mn^(2+)能力,灭菌后短暂的除Mn^(2+)能力是滤砂表面吸附容量再生了的结果。以此确立了生物固Mn^(2+)除Mn^(2+)机理。

空气氧化除Fe^(2+)机理与生物除Fe^(2+)除Mn^(2+)工艺技术研究(Ⅱ)

在生物固Mn2+除Mn2+理论的指导下,通过滤柱装置试验,探求生物滤层中Fe2+、Mn2+的氧化动态.得出Mn2+的氧化虽然迟后于Fe2+的氧化,但Fe2+、Mn2+的氧化带并无明显界限.Fe2+虽然在无菌滤层中就可以完全氧化,但在生物滤层中Fe2+参与了除Mn2+菌的代谢,在维系生物滤层的稳定上是不可缺少的. Fe2+、Mn2+可以在同一滤层中得以去除.由此开发了一级过滤除Fe2+除Mn2+的简缩工艺流程和一系列配套的工艺技术,并应用于大型除Fe2+除Mn2+水厂的设计与运行.投产2a来,出水ρ(Mn2+)小于0.05mg/L,总铁为痕量,均优于国家饮用水标准,达到了预期目的.

氟喹诺酮类抗菌药物与过渡金属离子Cr^(3+),Mn^(2+) 和Fe^(3+)形成配合物配位位置的研究

通过 1D1 HNMR ,1 3CNMR和1 H自旋 晶格弛豫时间T1 对氟喹诺酮类抗菌药物与过渡金属离子Cr3+,Mn2 +和Fe3+形成配合物的位置进行了研究 ,合成了固体配合物 ,对其进行了元素分析 .实验结果表明过渡金属离子Cr3+,Mn2 +和Fe3+与氟喹诺酮类抗菌药物形成 1∶2的配合物 。

CO_(2)超脉冲激光联合微等离子体射频技术治疗面部痤疮凹陷性瘢痕的临床效果分析

目的 探讨CO_(2)超脉冲激光联合微等离子体射频技术治疗面部痤疮凹陷性瘢痕的效果。方法 回顾性分析2020-05—2021-09郑州大学第一附属医院整形外科收治的40例面部痤疮凹陷性瘢痕患者的临床资料,根据治疗方式的不同分为CO_(2)超脉冲激光联合微等离子体射频技术治疗组(联合治疗组)和微等离子体射频技术治疗组(等离子治疗组),每组20例。评价治疗前、治疗后3个月的痤疮瘢痕权重评分(ECCA),记录每次治疗后的不良反应情况并对治疗时的疼痛程度进行视觉模拟评分法(VAS)评分。根据瘢痕改善程度评价治疗效果,统计治疗有效率。结果 治疗前2组患者的ECCA评分差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后3个月时,2组患者的ECCA评分均较治疗前显著改善,其中联合治疗组的改善效果优于等离子治疗组,差异均有统计学意义(P<0.05)。2组患者每次治疗后均出现水肿、渗液、持续性红斑、结痂等不良反应,痂皮脱落时间、红斑持续时间差异均无统计学意义(P>0.05)。联合治疗组患者每次治疗后的VAS评分低于等离子治疗组,治疗总有效率优于等离子治疗组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 CO_(2)超脉冲激光联合微等离子体射频技术治疗面部痤疮凹陷性瘢痕,可有效改善痤疮瘢痕权重评分,减轻患者治疗后的疼痛程度和提升治疗有效率。

基于表面等离子共振技术鉴定鸡补体受体2与其配体chC3 d的亲和力

鸡补体受体2(Chicken complement receptor 2,chCR2)是一种表达于鸡B淋巴细胞表面的跨膜蛋白,chCR2可以与其生理学配体鸡补体组分3 d(Chicken complement component 3 d,chC3 d)相互作用。目前评估受体与配体亲和力的方法主要有表面等离子共振技术(Surface plasmon resonance,SPR)和生物膜干涉技术(Biolayer interferometry,BLI)等。旨在利用表面等离子共振技术鉴定chCR2受体分子与其配体chC3 d分子的亲和力。成功构建了重组真核表达载体pTT5-chCR2和pTT5-chC3 d;利用HEK 293F表达系统表达了His-chCR2和His-chC3 d蛋白;利用NI柱纯化系统纯化了His-chCR2和His-chC3 d蛋白;利用表面等离子共振技术,通过分析chCR2与chC3 d结合的动力学参数得出两者之间的平衡解离常数KD为1.37μmol/L。结果表明chCR2与其配体chC3 d之间的亲和力较高。

等离子体技术资源化转化CO_(2)研究进展

以CO_(2)为代表的温室气体导致的气候效应日益凸显,全球碳减排迫在眉睫。等离子体技术转化CO_(2)具有独特优势,在实现CO_(2)资源化转化方面展现出良好前景。对近几年等离子体资源化CO_(2)的研究成果进行综述,重点介绍了等离子体转化CO_(2)的主要工艺参数和评价指标,归纳了工艺参数、活性物种、背景气体对CO_(2)转化的影响,重点分析了介质阻挡放电(DBD)等离子体协同催化转化CO_(2)的协同效应。最后,针对等离子体协同催化转化CO_(2)面临的问题与挑战,提出了今后的几个重点研究方向:1)进一步揭示等离子体转化CO_(2)的反应机制;2)系统探究等离子体和催化剂协同作用机制;3)实际工程应用中,应关注反应器的工程放大、使用安全风险以及经济效益等问题。

Fe^(2+)/S_2O_8^(2-)/EDTA体系中自由基离子对啶虫脒的氧化降解

为探讨水环境中自由基离子对啶虫脒的共降解作用,研究了Fe2+S2O82-EDTA体系中啶虫脒降解的可行性,以及在Fe2+S2O82-EDTA体系中3种组分最佳配比条件下自由基离子和底物浓度对啶虫脒降解率的影响.结果表明,在Fe2+S2O82-EDTA体系下反应360 min后啶虫脒的降解率达到58.25%,c(Fe2+)、c(S2O82-)和c(EDTA)对Fe2+S2O82-EDTA体系的氧化能力均有较大的影响.通过中心复合试验对Fe2+S2O82-EDTA体系中3种离子的最佳配比进行优化,c(EDTA)、c(Fe2+)、c(S2O82-)分别为1.61、3.46、7.99 mmolL.Fe2+S2O82-EDTA体系中·SO4-和·OH等自由基离子的存在是引起啶虫脒降解的主要原因,中性条件最有利于自由基离子的产生并提高啶虫脒高的降解率.然而该体系中自由基离子的量是一定的,过高的c(啶虫脒)(>200μmolL)对降解率有明显抑制.

赤泥复合颗粒对Fe^(2+)和Mn^(2+)的吸附-聚沉性能

针对煤矿酸性废水中存在大量Fe^(2+)、Mn^(2+)和H+的污染问题,采用赤泥复合颗粒、脱碱复合颗粒及单独加碱对含Fe^(2+)和Mn^(2+)的煤矿酸性废水进行对比处理试验研究,并探讨了复合颗粒对Fe^(2+)和Mn^(2+)的去除机理。结果表明,赤泥复合颗粒释放总碱度为186.68 mg/g(以Ca CO3计),具有较强的p H值提升能力;复合颗粒通过吸附、沉淀、聚沉协同作用去除Fe^(2+)和Mn^(2+),且以沉淀作用为主,投加量为2 g/L时的去除率分别为83.26%和67.27%;复合颗粒对Fe^(2+)和Mn^(2+)的吸附均符合Freundlich吸附等温方程,倾向于多分子层吸附;赤泥复合颗粒既能降低酸度,又能吸附重金属离子,可作为处理含Fe^(2+)、Mn^(2+)煤矿酸性废水的优良吸附材料。

赤泥复合颗粒去除Fe^(2+)、Mn^(2+)的最佳制备条件探究

利用赤泥、粘结剂、造孔剂,生产配比为94∶1∶5的赤泥复合颗粒,最佳预热温度为400℃,预热时间30 min,焙烧温度为700℃,焙烧时间为20 min。此条件下生产的赤泥复合颗粒散失率低,在p H值为3~4时,去除酸性矿山废水Fe2+、Mn2+效果明显,去除量可达9.17 mg/g和9.85 mg/g。

MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石去除矿井水中Fe^(2+)和Mn^(2+)的试验研究

针对矿井水中Fe^(2+)、Mn^(2+)浓度超标及处理效果不稳定等问题,通过溶胶-凝胶法将纳米MnO_(2)和纳米TiO_(2)负载于天然斜发沸石表面制备出MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石滤料,并分析了沸石改性前后的微观形貌和孔隙结构.采用单因素动态吸附试验和Thomas模型拟合探究了MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石对模拟矿井水水样中Fe^(2+)、Mn^(2+)的去除效果及机理,并考察水流速度、滤层厚度、溶液pH及硬度对去除效果的影响.结果表明:较天然沸石而言,MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石的比表面积、孔径、孔体积和阳离子交换量明显增大.当水流速度为7 m/h、进水pH为9.5、水质硬度为350 mg/L、滤层厚度为110 cm时,改性沸石对Fe^(2+)、Mn^(2+)的最大吸附量分别为44.810、6.549 mg/g,且Thomas模型能较好地拟合改性沸石对Fe^(2+)、Mn^(2+)的吸附动力学特征.反冲洗试验结果表明,反冲洗强度为13 L/(m^(2)·s),反冲洗时间大于7 min时,改性沸石的再生效果良好,可重复使用.研究显示,本文制备的MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石吸附滤料可为同步去除矿井水中Fe^(2+)、Mn^(2+)污染提供一种解决办法.

过渡金属Fe^(3+)离子掺杂改性TiO_2的光催化性能研究进展

对近年来利用过渡金属Fe3+离子掺杂改性TiO2的光催化性能研究进行了综述.分析了掺杂金属Fe3+离子的电位、电子轨道构型、化合价、离子半径、浓度和掺杂制备方式对TiO2光催化性能的影响,并提出应用前景、存在问题和发展方向.通过掺杂过渡金属Fe3+离子改进TiO2光催化剂的禁带宽度,使反应的响应光谱向可见光扩展,并且有效地抑制电子-空穴的复合,提高半导体的光催化效率,通过改性可以直接利用太阳能.另外,针对掺杂机理尚不清楚、光量子效率仍然不高和回收困难的缺点.采用溶胶-凝胶法制备负载型掺杂改性纳米TiO2成为研究的热点,其中利用非耐热材料可以制成上浮型负载体,更利于回收,成为研究的新方向.

可见光检测-低压离子色谱法测定Fe^(3+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)、Fe^(2+)

利用低压离子色谱柱,选用酒石酸-柠檬酸混合液作为洗脱体系,将Fe3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+四种离子完全分离,柱后采用2-[(5-溴-2-吡啶)-偶氮\〗-5-二乙氨基苯酚(5-Br-PADAP)进行衍生反应,于波长560nm处进行检测。四种离子的检出限分别为0 14mg/L,0 006mg/L,0 003mg/L,0 05mg/L。方法用于实际样品分析,取得满意的结果。

锂离子电池正极材料LiMn_2O_4的制备技术及其研究进展

尖晶石LiMn2O4是最有希望替代LiCoO2的新一代锂离子电池的正极材料。本文对锂离子电池的工作原理和3种正极材料作了简要介绍。综述了近年来LiMn2O4制备技术的研究进展,并对其今后的发展进行了展望。

液料等离子热喷法制备Fe^(3+)/TiO_2纳米粉末与表征

以钛酸丁酯乙醇溶液为原料,以FeCl_3·6H_2O为掺杂成分,采用液料等离子喷涂法制备了Fe^(3+)掺杂TiO_2纳米粉末,并利用红外分光光度计(IR)及X射线光电子能谱仪(XPS)对Fe^(3+)掺杂TiO_2纳米粉末的结构和元素的化合价及表面化学态进行了测试,以光催化降解甲基橙测试其光催化活性.结果表明,Fe^(3+)掺杂TiO_2纳米粉末中,Fe元素仍为+3价,而Ti元素均为+4价;随着Fe^(3+)掺杂含量的增大,TiO_2红外光谱Ti-O吸收峰明显地窄化,O1s区XPS高分辨谱中羟基自由基所占比例逐渐增大,而吸附水所占比例逐渐减小;随着Fe^(3+)量的增加,甲基橙降解率呈先增大后减小的趋势,Fe^(3+)最佳掺杂量为0.5%,甲基橙降解率在60min可达81%,比纯TiO_2粉末高出80%.

原油对纳米SiO_2/聚偏氟乙烯离子膜的污染及清洗技术研究

聚偏氟乙烯(PVDF)膜的疏水性限制了其在水处理领域的应用。采用纳米SiO2/PVDF离子膜电渗析对含原油高矿化度污水进行膜污染试验。结果表明,纳米SiO2/PVDF离子膜抗油珠污染的能力较强于PVDF膜。乳化油珠在电场的作用下向阴离子膜表面迁移,并在阴离子膜表面浓集、聚并,形成油膜,堵塞离子通道,少量原油以憎水膜的形式覆盖于活性基团上。扫描电镜和能谱分析表明,膜面有机污染物主要是石油类污染物,无机污染物主要是CaCO3等无机物污垢。原油污染的纳米SiO2/PVDF离子膜的较佳清洗方法为碱-表面活性剂法。

Fe^(2+)离子在III-V半磁半导体近红外光谱中的动态Jahn-Teller效应

介绍了3d4/3d6离子在立方晶体场中动态Jahn-Teller矩阵的推导,分析了动态Jahn-Teller效应对Fe2+在III-V半磁半导体InP和GaP中光谱的影响,计算结果与实验符合,表明在Fe2+半磁半导体中,比经典晶体场理论分析多出的许多分裂谱线是Fe2+离子与半导体晶格间的动态Jahn-Teller效应引起,还预测了其他Jahn-Teller效应分裂谱.