金属铁掺杂的石墨相氮化碳光催化剂制备及降解有机废水性能研究

石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种性能优良的光催化剂,可以用于处理有机废水等方面,但石墨相氮化碳存在可见光利用率低、降解能力弱、难以回收等固有缺陷。本研究主要通过一锅合成法,以九水合硝酸铁为铁源,以三聚氰胺为前驱体一同在高温下焙烧,合成了具有金属铁掺杂的石墨相氮化碳(Fe-g-C_(3)N_(4))光催化剂,通过二价铁和过氧化氢构建光芬顿催化体系,以亚甲基蓝溶液模拟有机废水进行降解处理。研究表明:当石墨相氮化碳(Fe-g-C_(3)N_(4))光催化剂的铁元素含量为2.7wt%,催化剂投量为1.4g·L^(-1)、亚甲基蓝溶液的pH值为5、铁与过氧化氢的摩尔比为1:1000时,催化剂对于亚甲基蓝的降解效果最好。通过金属铁的掺杂改性,极大地提高石墨相氮化碳的催化降解效果。

秸秆育苗钵包装容器的降解性能研究

目的秸秆育苗钵包装容器是一种新型的育苗容器,已有研究成果中表明该育苗钵包装容器能够提高幼苗的成活率,但是很少研究该容器的降解情况。方法以3种不同育苗钵包装容器为研究对象,通过室内模拟培养试验,探索在不同水分条件下,微量元素的降解情况,揭示了育苗时水分,施肥情况等对该容器降解速度的影响。结果试验表明,70%~80%的含水率能够加速该容器的降解;在60d培育期间,前期降解较快,后期逐减慢。3种秸秆育苗钵包装容器在养分释放方面均表现为C≈N;降解速率方面表现为C〉N。结论为育苗钵包装容器的制备和降解性能研究提供一定的理论依据。

多菌灵降解菌的鉴定及降解条件初步优化

对已分离到的多菌灵降解菌进行16S r DNA序列分析后,采用均匀设计法,优化多菌灵降解菌降解条件。用4因素6水平混合均匀设计表,综合考察培养时间、接种量、p H、温度对多菌灵降解菌降解能力的影响。通过二次多项式逐步回归得出最终降解条件为:培养时间6 d、接种量10%、p H 4.0、温度为45℃时,最优目标函数Y(降解率)为68.65%。进一步进行盆栽试验,检测该菌在实际应用中的降解效率为59.54%。

可降解育苗钵在甜瓜育苗上的应用

本试验对可降解型育苗钵进行了甜瓜育苗研究，结果表明，采用可降解型育苗钵进行甜瓜育苗是可行的，其中以口径为 ７ ｃｍ的最为合适，能培育出壮苗；在湿度较高的情况下，钵体能在１５～２５天的时间内被甜瓜根系穿透，埋土３０天后钵体开始被降解。

纸及秸秆基可降解营养钵的降解性能试验

选取纸质、不腐熟秸秆和腐熟秸秆3种生物基可降解营养钵,对其降解率、分子结构及结晶度进行分析。通过土埋降解试验、红外图谱分析及X射线衍射分析,对比研究不同类型生物基可降解营养钵的降解特性。结果表明,纸质营养钵降解率最终高达85%,降解效果最好。不腐熟秸秆营养钵的降解率为78%,大于腐熟秸秆营养钵的降解率47%。降解试验前后对比发现,生物基营养钵的红外吸收峰强度均不同程度的降低,分子结构发生变化,3340和2920 cm-1处吸收峰强度降低说明纤维素、半纤维素发生降解,1650 cm-1处的吸收峰降低说明木质素发生降解。经8周降解试验,纸质营养钵X射线衍射峰变化明显,强度明显降低,降解效果较好,不腐熟秸秆营养钵和腐熟秸秆营养钵在2θ=27°均出现新的衍射峰,晶型发生变化。生物基可降解营养钵降解性能优异,可有效改善环境污染问题。

浓底锅水的生物高效化利用研究

从五粮液酒厂及周边环境中筛选6株能降解底锅水酸度的酵母菌,通过在同一条件下发酵,对比选出降解效果最好的菌种。研究表明,所选菌种最优发酵条件为接种菌龄20～24 h,接种量为4%,底锅水稀释比为1∶2,发酵温度为28℃,发酵装瓶量20%,发酵时间为44～48 h。在此发酵条件下,COD的去除率为77.33%,BOD的去除率为72.19%,菌体蛋白得率为6.5 g/100 mL。

一步水热法制备N,S(F)共掺杂TiO_2纳米管及其可见光催化性能

以尿素、硫脲和氟化铵为掺杂物,采用一步水热法制备可见光响应的不同非金属共掺杂TiO2纳米管(TiO2NT)。通过SEM、TEM、XRD、BET、FT-IR、UV-Vis DRS等对样品进行了表征,考察其吸附性能及在模拟太阳光下对甲基橙的降解活性。结果表明,在碱性条件下一步水热法制备的不同非金属共掺杂TiO2NT具有较大的比表面积(193.93 m2/g)和较小的带隙能(2.76eV),非金属共掺杂明显提高了可见光利用率。在可见光辐照下,硫脲掺杂TiO2纳米管(N,S-TiO2NT)复合材料的光催化性能最好,反应100min后甲基橙降解率可达87.4%,降解过程符合一级动力学方程。

AgBr/Ag_3PO_4光催化降解染料的性能及其降解产物的生态毒性(英文)

通过调节Na_3PO_4溶液中H_3PO_4的含量制得沉淀剂,AgNO_3与此沉淀剂反应制得Ag_3PO_4粉末.当沉淀剂pH=6时,所制得的Ag_3PO_4粉末表现出最高的光催化降解甲基蓝和罗丹明B活性.进一步添加KBr溶液修饰Ag_3PO_4可制得AgBr/Ag_3PO_4粉末.该光催化剂可使阴离子染料(如活性橙和甲基橙)脱色.采用适当的捕获剂考察了参与光催化降解过程的活性物种的抑制活性.光催化反应之后,质谱检测证实染料降解为更小的分子.以Chlorella vulgaris为生物指示剂考察了处理前后染料的生态毒性.

纳米Cu_(2)O催化活化PMS氧化降解对硝基苯酚

通过一锅合成法制备出均匀分散的Cu_(2)O纳米立方体催化剂,并作为活化过一硫酸盐(PMS)分解产生自由基氧化降解对硝基苯酚(PNP)反应的催化剂。研究结果表明,Cu_(2)O催化剂在60 min的反应时间内可将92%浓度为100 mg/L的PNP模拟废水降解,且催化剂稳定性良好可重复使用。本研究还对影响降解效果的因素进行了优化后得出结论:当溶液pH值调至4,反应温度控制在30℃,氧化剂PMS的浓度为15 mmol/L,低浓度的PNP废水在Cu_(2)O/PMS的催化体系中可以达到最佳的降解效果。通过淬灭实验与对反应机理进行的探究可以得出Cu_(2)O/PMS体系中起主导氧化作用的自由基是SO_(4)^(-)·。

一锅法合成过渡金属配合物及其光催化性能研究

以3,5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸为主配体,采用一锅溶剂热法合成了系列金属有机配合物(M=铜、钴、锰),采用红外光谱对其进行了初步表征。选取罗丹明B和甲基橙作为目标物,探究了不同的配合物对目标染料的光催化降解效果,结果表明该系列配合物可以高效地降解甲基橙,对罗丹明B则没有催化降解性能。

一锅法合成2-氨基-3,5-二溴苯甲酸

为了一锅法合成2-氨基-3,5-二溴苯甲酸,开发了一种以邻苯二甲酰亚胺为原料,经过Hoffmann降解及亲电溴代的合成新方法.结果表明:在优化条件下以90%的产率合成了目标产物.一锅法合成2-氨基-3,5-二溴苯甲酸的新工艺具有操作简便、反应高效、溴原子利用率高、生产成本低等优点,符合产业化生产的要求.

水稻可降解钵苗精准切块装置设计与试验

为满足水稻可降解钵苗精准栽插的技术要求,设计一种新型的精准切块装置。该装置基于可降解钵苗盘按穴精准移送,采用连杆往复机构、切块机构、导向支撑机构等。针对可降解钵苗盘精准切块的要求,完成关键部件的设计,连接板与导向块的最小距离为200 mm,切刀行程为34 mm;对精准切块装置工作原理进行分析,建立切块机构运动学模型,并利用Adams进行虚拟仿真试验,仿真结果表明:在切块作业过程中,连接板与导向块的最小距离为201.67 mm,切刀行程为33.55 mm;试制加工切块装置,并进行试验验证。试验结果表明:连接板与导向块的实测最小距离、切刀实测行程与理论设计值相比两者的相对误差都小于3%,切块装置在不伤苗的同时可以实现钵与钵的精准分离。

可降解材料及其在渔具领域应用的研究进展

伴随着合成纤维渔具的广泛使用,海洋中出现了大量废弃渔具,它们能在海洋中存在数十年的时间,给海洋环境和渔业资源带来严重危害。综述了聚乳酸(PLA)、淀粉基材料、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸丁二酯-己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBSAT)等可降解材料的物理性能及其在加工工艺、共混改性等方面的研究现状,以及可降解材料在渔具领域(如:刺网、笼壶)的应用及研究进展。相关研究表明:上述可降解材料在海洋微生物的作用下可以完全降解,最终分解为对环境无害的水和二氧化碳,是制造环境友好型渔具的潜在材料,但其力学性能与合成纤维的还有一定差距,可通过物理或化学改性等方法进行提高;PBS、PLA、PBS/PBAT刺网与聚酰胺(PA)刺网的捕捞效率不存在显著差异;PBS/PBAT、PBS蟹笼的捕捞效率与聚乙烯(PE)、PA蟹笼相似,使用可降解材料制作笼身或逃生口的蟹笼与传统合成纤维蟹笼的捕捞效率相似;PBSAT刺网的捕捞效率明显低于PA刺网,由于可降解材料的柔韧性不如合成纤维,在作为蟹笼入口材料时会降低蟹笼的捕捞效率。最后对相关研究进行了展望,可降解材料在渔具制造领域的应用前景广阔,开发综合力学性能优越、价格低廉的可降解渔具材料将是未来渔业科技工作的重点之一。

La^(3+)取代的纳米尺寸砷钨氧簇的合成、晶体结构及光催化性质研究

本文基于自组装原理,以Na_(2)WO_(4)·2H_(2)O、亚砷酸钠和LaCl_(3)·6H_(2)O为主要原料,采用一锅法将稀土金属La~Ⅲ与缺位结构的多钨氧簇构筑单元结合得到了一例新型稀土基砷钨氧簇合物,并借助单晶X射线衍射、X射线粉末衍射(PXRD)、傅里叶红外光谱(IR)等手段确认了其结构和组成。单晶X射线衍射结果表明:该配合物属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数为a=3.59556(14)nm,b=1.22248(4)nm,c=2.24734(9)nm,β=117.1170(10)°,V=8.7923(6)nm~3,Z=4,其分子式为[(CH_(3))_(2)NH_(2)]_(8)H_(3.56)[{LaO(H_(2)O)_(2)}{WO(H_(2)O)}{W_(0.24)(H_(2)O)_(2)}{AsW_9O_(33)}_(2)]。在该化合物中,聚阴离子簇[{LaO(H_(2)O)_(2)}{WO(H_(2)O)}{W_(0.24)(H_(2)O)_(2)}{AsW_9O_(33)}_(2)]~(11.56-)具有三明治结构,可以看作是由两个{AsW_(9)O_(33)}单元夹心1个{LaO(H_(2)O)_(2)}片段、1个{WO(H_(2)O)}组分和1个{W_(0.24)(H_(2)O)_(2)}片段组成。本文进一步探究了该化合物对于罗丹明-B的催化降解性质,结果表明,在300 W的汞灯照射条件下,该化合物表现出了良好的光催化活性,降解效率为74%。

乙草胺降解菌Bacillus subtilis L3的土壤修复效果研究

应用微生物技术可以对乙草胺污染土壤进行修复,经前期分离筛选及鉴定,已获得高效乙草胺降解菌株Bacillus subtilus L3,为进一步明确其对乙草胺的实际降解效果及对污染土壤的修复作用,对L3开展盆栽效果研究。试验考察了不同降解菌浓度和施用时间对乙草胺降解率的影响,以及降解菌的施用对土壤中可培养的常见微生物数量、酶活、营养元素及敏感作物小麦生长的影响等。结果表明,终浓度为5×108CFU/g土的菌液对乙草胺的降解率最高,50 d后对乙草胺的降解率为92.65%;施用L3菌液后,污染土壤微生物的数量有较大程度的恢复;蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶活力分别提高100%、260%、56%与6%;土壤的全氮、速效磷、有效钾、有机质分别提高77%、159%、698%和274%;小麦地上部分较对照组增高117%,总鲜重增重56%,根长增长27%。该结果证实菌株L3具有良好的乙草胺降解效果和土壤修复能力,为该菌株在土壤污染治理及修复中的实际应用奠定了理论基础。

烤烟根际烟碱降解细菌的多样性及其促生特性分析

【背景】挖掘兼具烟碱降解和植物根际促生细菌(Plant Growth-Promoting Rhizobacteria,PGPR)功能的细菌资源,有助于保护土壤质量,实现绿色种植。【目的】分析烤烟根际细菌多样性,筛选可降解高浓度烟碱的PGPR。【方法】采用纯培养法在选择性培养基上分离烟碱降解细菌。通过BOXA1R-PCR分析技术、16SrRNA基因测序及系统发育树构建,对菌株的遗传多样性和分类学地位进行分析。进一步评价了菌株的吲哚乙酸(Indole-3-Acetic Acid,IAA)活性、溶磷能力、病原菌拮抗能力等PGPR指标,以筛选出高效PGPR,最后通过盆栽试验验证其促生效果。【结果】分离得到58株烟碱降解细菌,根据BOXA1R-PCR指纹图谱选取11株菌进行16S rRNA基因序列测定,结果表明,58株菌分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、拉乌尔菌属(Raoultella)和短波单胞菌属(Brevundimonas)4个属,以芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属。58株细菌中48.28%的菌株可产IAA,27.59%具备溶磷能力,37.93%具备纤维素降解能力,G2-13、G2-3及HT2-8因促生与抗病特性突出而被筛选为目标功能菌。盆栽试验结果表明,G2-13菌株对幼苗生长的促进作用明显,可使株高与地上部鲜重分别增加33.05%与53.32%。【结论】烤烟根际存在较为丰富多样的烟碱降解细菌,它们在种植业上具有潜在的应用价值。

固定化Cu(salen)-固定化Co(salen)一锅法催化降解硫酸盐木素

将固定化Co(salen)和固定化Cu(salen)应用于硫酸盐木素的一锅法催化降解中,通过硫酸盐木素降解率和单酚类降解产物含量比较不同催化条件的降解能力.与单个催化剂相比,组合使用两种催化剂一锅法催化更能有效降解硫酸盐木素,降解率更高;GC-MS检测的芳香类木素降解产物含量更大,特别是香草醛.同时,对木素结构分析的结果表明,一锅法催化促进了木素侧链的氧化和断裂,苯环的开环和降解,β-O-4、β-β、β-5连接键的断裂,甲氧基的脱除.最后,采用UV-VIS和EPR分析了催化降解木素的自由基机理.结果表明,催化降解主要是通过超氧配合物作用于酚氧自由基而产生的;一锅法催化增强了超氧配合物和酚氧自由基的产生.另外,催化反应中添加亚油酸钠能够增强木素的降解.