Fe/HA修饰阳极对MFC产电和脱氮性能的影响

为了选取具有较高氧化还原活性的铁腐殖酸复合物(Fe/HA)作为阳极材料,开展Fe/HA修饰阳极对MFC产电和硝酸盐降解性能影响的研究。通过电沉积法制备Fe/HA修饰阳极,利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)对Fe/HA修饰阳极的表面形貌特征和活性官能团进行表征;同时采用循环伏安曲线(CV)、塔菲尔曲线(Tafel)和交流阻抗曲线(EIS)对Fe/HA修饰阳极的电化学性能进行测量;并以硝酸盐废水为模拟废水,考察Fe/HA修饰阳极对MFC性能的影响。结果表明:Fe/HA修饰阳极表面具有松散的簇团状结构和氧化还原活性官能团;同时,与空白阳极相比,Fe/HA修饰阳极电荷转移量增加了75.82%,交换电流密度增加了14.95%,电荷转移阻抗降低了17.60%;Fe/HA修饰阳极MFC的最大平均输出电压和脱氮效率较空白阳极MFC分别增加了16.52%和6.47%。通过Fe/HA对MFC阳极的修饰,可有效增加阳极表面氧化还原活性官能团的数量和微生物附着的面积,从而提高电子传递效率,实现对MFC产电性能和脱氮效率的提高,本研究可为金属与腐殖酸复合物阳极材料的开发及其在MFC废水处理领域的应用提供理论依据。

O_(3)/Fe^(2+)均相催化体系及其效能强化综述

针对O_(3)/Fe^(2+)催化氧化体系Fe^(2+)消耗量大、适用的pH范围狭窄等问题,综述了O_(3)/Fe^(2+)催化氧化体系的研究现状。分析了O_(3)/Fe^(2+)氧化反应机理和pH、Fe^(2+)投加量、O3投加量及投加方式、反应温度等因素对O_(3)/Fe^(2+)催化氧化效果的影响,以及UV辐照、H2O2、螯合剂等效能强化手段的机理和效果,并类比了羟胺(HA)强化Fenton反应的机理、应用和效果,提出利用HA构建Fe^(3+)/Fe^(2+)循环,可能是强化O_(3)/Fe^(2+)均相催化体系的一种新方法。

不同因素对多硫化钙处理地下水中Cr(Ⅵ)效果影响

选用多硫化钙为还原剂,进行地下水中Cr（Ⅵ）去除效果的研究。主要考察了多硫化钙投加量、溶液p H、温度、Mn（II）、Fe（III）、腐殖酸（HA）存在条件下,对多硫化钙处理Cr（Ⅵ）效果的影响。结果表明：当多硫化钙与Cr（Ⅵ）的摩尔比由1∶1变到5∶1时,去除率从41.03%增加到100.00%;溶液p H值从6.0增上升到9.0时,去除率下降27.16%;水环境温度由（7±1）℃增加到（27±1）℃时,去除率达到100.00%所需反应时间,缩短了4~6倍;当地下水中含有Mn（II）,随着Mn（II）质量浓度升高（0.00~10.00 mg·L-1）,Cr（Ⅵ）浓度低于检测线所需要的时间缩短3倍;当地下水中含有Fe（III）,Fe（III）质量浓度从0.00 mg·L-1增加到10.00 mg·L-1,去除率增加9.05%;当地下水中含有HA（0.00~15.00 mg·L-1）,去除率由99.31%降低至90.28%。（7）多硫化钙与六价铬的反应产物的X射线衍射光谱图像中2θ值为18.2°、19.36°、26.67°与Cr（OH）3,2θ值为23.02°与单质S的标准卡片匹配度较高。另外,对含有11.36 mg·L-1 Cr（Ⅵ）实际污染地下水的处理效果表明,Cr（Ⅵ）的去除率达到99.78%,残留浓度达到GB/T 1448—1993地下水质量标准III类标准,说明多硫化钙修复实际铬污染地下水具有良好的应用前景。

铁掺杂羟基磷灰石的制备及在强磁场中的定向研究

生物陶瓷表面纳米结构能够影响成骨细胞增殖和分化,其表面微观结构的控制,特别是烧结前晶粒取向调控,是设计开发生物活性陶瓷的关键之一。针对羟基磷灰石晶粒取向调控问题,重点研究了铁掺杂羟基磷灰石晶体在强磁场中的取向。分别采用共沉淀法和共沉淀-水热法合成了羟基磷灰石(HA)和铁-羟基磷灰石(Fe-HA),通过XRD、SEM、TEM、PPMS和ICP等对HA和Fe-HA的物相、微观形貌、磁学性能、元素组成进行了表征和分析。研究发现:Fe-HA物相与HA相同,没有明显的杂质相;HA为抗磁性,Fe-HA转化为顺磁性;共沉淀法粉体为针状,共沉淀-水热法粉体为短棒状,针状粉体在强磁场中不能定向,短棒状粉体能够定向;在单一方向强磁场中,HA不能单轴定向,Fe-HA能够在一定程度上沿c轴取向。

聚硅酸铁去除溶解性有机物的机理

采用共聚工艺制备聚硅酸铁(PSF)混凝剂,研究了其对溶解性有机物(DOMs)(以腐殖酸HA为替代物)的氧化性能,并对比研究了PSF与复合铝铁(PFA)对有机物的去除性能,最后对PSF去除DOMs机理进行了初步解析。结果表明:PSF具有氧化性能,改变了HA的分子结构、表面性质以及HA/水溶液的界面性质,使吸附性能增强。不同pH值对HA、PSF、高岭土之间的络合模式具有不同的影响。PSF的混凝机理是以氧化/吸附-电中和/脱稳为前提条件,以吸附架桥为必要条件,以卷扫网捕为补充条件。

公顷产量12.75t～15.67t春玉米铁、锰、铜、锌吸收动态模型及分布运转规律的研究

本文阐明了掖单 13春玉米公顷产量 12 .75 t～ 15 .6 7t条件下 ,Fe、Mn、Cu、Zn在体内浓度、分布 ,运转的动态变化规律 ;查明了其不同生育时期的吸收量、速率、比例以及最快吸收速率和出现时间 ;建立了 Fe、Mn、Cu、Zn吸收动态模型 ;查明了 Fe、Mn、Cu、Zn消耗系数 ,生产效率 ,百公斤籽粒吸收量 ;明确了不同高产春玉米 Fe、Mn、Cu、Zn吸收量 ,吸收速率等方面的差异。

腐殖酸和吐温-80对微米镍铁/多氯联苯体系的传质调控研究

多氯联苯(PCBs)向铁基材料表面传输的过程(即传质过程)是铁基材料降解PCBs的关键途径。腐殖酸(HA)和表面活性剂吐温-80(Tween-80)能够通过改变传质过程来影响PCBs的降解而被广泛关注,但关于两者改变传质过程差异性及其机制的报道较少。通过制备微米镍铁(Ni/Fe)颗粒,探究不同质量浓度HA(10、50、100 mg·L^(-1))和Tween-80[1、25、500倍临界胶束浓度(CMC)]对Ni/Fe降解水溶液中2,2′,4′,4′,5-五氯联苯(PCB-99)的影响,通过体系中PCB-99、HA和Tween-80的固液分配来解析两者改变传质过程的机制与差异。结果表明,HA和Tween-80均抑制Ni/Fe降解PCB-99,降解过程符合准二级动力学模型,HA或Tween-80的质量浓度越高,抑制作用越显著,PCB-99的降解率越低。其中,HA吸附在Ni/Fe表面形成HA层,覆盖反应位点,阻碍PCB-99和水与Ni/Fe接触,导致留在固相上而未被降解的PCB-99占初始加入量的49.48%。相反,Tween-80主要通过增流和增溶作用影响传质过程,Tween-80吸附在Ni/Fe表面,能够降低界面张力,增加PCB-99的流动性,导致传质效率下降;当液相中的Tween-80质量浓度超过CMC时,PCB-99被困在胶束形成的疏水核中,占PCB-99初始加入量的56.01%,难以接触Ni/Fe。该研究可为持久性有机卤代烃的降解提供科学依据。

腐殖酸和铁对阿特拉津光降解影响的研究

为考察除草剂在水体中的自净性能,对模拟太阳光(λ>290 nm)下腐殖酸和铁元素对阿特拉津的光化学降解进行了研究。结果表明,单独辐照阿特拉津几乎不降解。在分别加入3、5和10 mg/L的腐殖酸时,阿特拉津的降解率分别为34.36%、40.74%和15.66%;在Fe(Ⅲ)投加量从0.01 mmol/L增加到0.2 mmol/L时,阿特拉津的降解率从24.36%增加到34.97%。而在当腐殖酸与铁共存时,阿特拉津降解率则进一步提高。紫外可见光谱和荧光光谱均表明,腐殖酸-铁络合物的形成及其光化学作用,促进了阿特拉津的降解。