CO_(2)/C_(3)H_(6)O在金属氧化物耦合吡咯氮生物炭表面的共/竞吸附机理研究

本研究采用密度泛函理论,通过比较吸附量、吸附能以及态密度和电荷差分密度的分析,探究了不同金属氧化物耦合吡咯氮生物炭(CN5@MOx,MOx=ZnO、CaO、Na2O)表面CO_(2)与C_(3)H_(6)O(CO_(2)&C_(3)H_(6)O)的吸附机理。首先从CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分方面计算了其在CN5@MOx表面吸附量和吸附能,计算结果表明,在333 K、100 kPa时CN5@Na2O表面对CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分吸附量分别为3.65、15.34 mmol/g,吸附能分别为-145.86、-132.47 kJ/mol,均高于CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分在CN5@CaO及CN5@ZnO表面吸附。得出Na2O掺杂吡咯氮生物炭对CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分吸附效果最优。进一步研究了CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@MOx表面共/竞吸附及机理。计算结果表明,CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O、CN5@CaO、CN5@ZnO表面吸附存在临界温度(分别为333、353、393 K),超过临界温度以后CO_(2)&C_(3)H_(6)O共存体系在CN5@MOx表面吸附量较CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分有所提高。CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O、 CN5@CaO、 CN5@ZnO表面吸附能分别比CO_(2)或C_(3)H_(6)O单组分吸附时至少高141.59、112.77、31.75 kJ/mol,CN5@MOx表面对CO_(2)和C_(3)H_(6)O的吸附表现为协同促进作用,且CN5@Na2O对CO_(2)&C_(3)H_(6)O共同吸附效果最佳。采用电荷差分密度和态密度分析CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@MOx表面协同吸附作用机理,得出CO_(2)的吸附作用力是通过C_(3)H_(6)O与CO_(2)的间接相互作用产生的,Na2O中Na与C_(3)H_(6)O电子云重叠,发生电荷转移,增强了两者间相互作用力,CN5@Na2O表面C_(3)H_(6)O与CN5在p轨道主要共振峰结合能较CN5@ZnO低了3.43 eV,使得C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O表面吸附最稳定。

C6H10S2O联合Nano-CaCO3对铅染毒小鼠海马学习记忆功能的影响

评价 C6H10S2O联合Nano-CaCO3对铅染毒小鼠的海马学习记忆功能产生的影响,以指导铅染毒相关问题的处理。方法 选择齐齐哈尔医学院动物实验中心提供的20-30g 健康雌性 KM 小鼠,健康清洁级,分为正常对照组、模型对照组、C6H10S2O 组、Nano-CaCO3组、联合治疗组,其中后四组均为铅染毒模型。五组的饲养条件相同,方法 /剂量建立铅染毒模型,提供对应治疗方法,通过评估体质量与血液中铅元素含量、NO含量和ACHE活力、水迷宫、新物体识别测量的结果,判断治疗效果。结果 与空白对照组比较,模型对照组的体质量显著降低(P<0.05),血铅含量显著增加(P<0.05);与模型对照组比较,C6H10S2O组和联合治疗组小鼠的体质量显著提高(P<0.05),而血铅含量仅在联合治疗组显著减少(P<0.05);其他三组的体质量和血铅含量均无统计学差异(P>0.05)。与模型对照组比较,联合治疗组的跨越隐匿平台次数和平台象限游泳路程显著增加(P<0.05);与Nano-CaCO3组比较,联合治疗组的跨越隐匿平台次数和平台象限游泳路程也显著增加(P<0.05)。五组在NO含量和ACHE活力、认知指数方面的对比,差异均不存在统计学意义(P>0.05)。结论 C6H10S2O联合Nano-CaCO3可以减少铅含量,提高体质量,对空间学习能力有一定影响,但对认知能力、学习记忆能力不存在显著影响。

Fe、La掺杂和氧缺陷对CeO_(2)表面吸附As_(2)O_(3)的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了As_(2)O_(3)(g)在Fe、La掺杂CeO_(2)(110)表面及氧缺陷LaCeO(110)表面的吸附行为,探索了LaCeO表面砷吸附能力显著高于FeCeO表面的主要原因。结果表明,As_(2)O_(3)(g)的吸附效果与吸附位点数量、吸附能、键长和电荷转移密切相关。纯CeO_(2)表面的吸附主要为化学吸附,吸附能绝对值大于−4.22 eV,电荷转移量为(−0.19)−(−0.31)e,As_(2)O_(3)得到电荷带负电,起表面受主作用,因此吸附量较小。FeCeO(110)表面新增Fe顶位和Bridge-2桥位两个吸附位,其中,Fe顶位为化学吸附,Fe掺杂改变了FeCeO表面电子分布和晶格结构,但并未改变As_(2)O_(3)与FeCeO之间的电荷转移方向,因此,As_(2)O_(3)仍呈负离子形式吸附。LaCeO(110)表面新增了三个吸附位:La顶位、Bridge-3桥位和Hollow-2空位,La掺杂改变了As_(2)O_(3)与LaCeO之间的电荷转移方向,使得As_(2)O_(3)失电子呈正离子吸附,起表面施主作用,因此,吸附能力增强。无O_(2)环境下,单一O缺陷LaCeO(110)表面吸附能力低于完整LaCeO表面;有O_(2)环境下,O缺陷有利于As_(2)O_(3)的吸附。

Bi掺杂O3型NaNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)钠离子电池层状正极材料的制备与储钠性能

O3型NaNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)拥有高理论比容量且易于制备,是商业钠离子(Na+)电池的首选正极材料之一,但其循环稳定性仍面临挑战。利用Bi对NaNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)进行改性。研究发现,Bi的引入可以在晶粒生长过程中通过调节表面能实现晶粒细化,并且Bi的掺杂增加了层状正极材料的晶胞参数,为Na+提供了宽的扩散通道,提高了Na+的扩散能力,优化了Na^(+)在脱嵌过程中的可逆性。改性后的NaNi_(0.495)Mn_(0.5)Bi_(0.005)O_(2)实现了在2.0~4.0 V的电势区间内0.2 C倍率下的可逆容量为138.1 mAh/g,在5 C倍率下循环100圈后容量保持率可以达到97%。

O3/UV和O3/H2O2氧化法处理聚丙烯酰胺采油废水

为降低油田采油废水的化学需氧量(COD)负荷,提高其可生化性,采用O_3/UV和O_3/H_2O_2氧化法对聚丙烯酰胺采油废水进行处理,分别考察了氧化时间、HO_2O_2与O_3物质的量之比、pH以及紫外灯功率对采油废水处理效果的影响。结果表明,与采用单独臭氧氧化相比,O_3/UV以及O_3/H_2O_2联用技术对采油废水中的COD及聚丙烯酰胺(PAM)的去除效果更为显著,废水可生化性均有所提高,且O_3/H_2O_2氧化法对采油废水的可生化性提高程度更大。O_3/UV氧化法对于聚丙烯酰胺采油废水可生化性影响的最佳条件为:pH=8.0,O_3质量浓度为19.7 mg/L,紫外灯功率为18 W,氧化时间为30 min,可生化性(B/C)提高至0.092;O_3/H_2O_2氧化法对于聚丙烯酰胺采油废水可生化性影响的最佳条件为:pH=8.0,O_3质量浓度为19.7 mg/L,H_2O_2与O_3物质的量之比为0.3,氧化时间为30 min,B/C提高至0.175。氧化预处理提高了废水的可生化性,减轻了后续生化处理压力。

O_3、H_2O_2/O_3及UV/O_3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2/O3和UV/O3等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为:接触时间40 min,溶液pH8.5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47.14%和73.47%;H2O2/O3及UV/O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高,但H2O2/O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量。研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。

NiZrCe/Al_2O_3催化剂上H_2O_2作氧化剂直接使苯氧化胺化一步合成苯胺研究

设计制备了Ni Zr Ce/Al2 O3 催化剂 ,研究了其上用H2 O2 直接将苯氧化胺化合成苯胺的活性 .发现在常压、5 0℃的温和条件下 ,该催化剂对苯、氨水与H2 O2 直接氧化胺化生成苯胺有较好活性 ,并且其对苯胺的选择性远远大于对苯酚的选择性 .提高反应原料中氨水对苯的比例 ,能提高苯胺的收率 ,且不会增加苯酚的生成量 .本方法能耗低 ,原子利用率高 。

UV/H_2O_2光化学氧化降解对氯苯酚废水的反应动力学

研究了UV/H2 O2 体系降解对氯苯酚废水的过程及动力学 .结果表明 ,反应降解速率与双氧水加入量、污染物初始浓度及载气种类有关 .在双氧水理论投加量一半的情况下 ,通入氧气或空气 ,总酚的降解率可达到 96 % ,CODCr去除率接近 5 0 % .反应体系加入载气 ,显著影响污染物的去除率 .在本实验中 ,总酚降解为拟一级反应 .

UV/H_2O_2氧化降解甲基叔丁基醚(MTBE)的试验研究

采用UV/H2O2技术对污染水体中的MTBE进行了氧化降解试验,考察了不同MTBE初始浓度,不同H2O2浓度,不同pH值,不同波长的紫外光对降解效果的影响,以及不同Cl-、HCO3-浓度的抑制作用.结果表明,在室温条件下,当紫外光波长为254 nm,H2O2为15 m mol/L,pH为3.0时对起始浓度为1 m mol/L的MTBE具有较好的降解效果;反应60 min,MTBE去除率可达97.6%.实验证明,UV/H2O2氧化技术是降解MTBE的一种有效方法.

UV/H_2O_2催化氧化去除微囊藻毒素-LR

研究了UV/H2 O2 氧化降解微污染水体中微囊藻毒素MC-LR的效果,探讨了各种因素如H2 O2 浓度、p H值、光强、MC-LR浓度及反应时间对降解的影响。UV和H2 O2 氧化去除MC-LR具有协同作用,H2 O2 在UV照射下产生的羟基自由基对MC-LR有很强的氧化能力。MC-LR的降解过程可用准一级反应速率方程和二级反应速率方程拟合。反应速率常数随MC-L R的起始浓度增加而减少,反应半衰期随MC-LR的起始浓度增加而延长。在H2 O2 浓度为1.0 mmol/L、反应温度为(2 5 .5±1)℃、p H值为6.8、光强2 .5×10 4 lux及反应时间60 min的条件下,质量浓度为0 .2 0 3 mg/L的MC-L R的去除率可以达到80 .8%。结果表明,UV/H2 O2

O_3/H_2O_2高级氧化技术在处理难降解有机废水中的应用进展

O3/H2O2高级氧化技术具有氧化能力强和无选择性等优点,被广泛用于高浓度、难降解和有毒有害的有机废水处理,并取得了显著的效果。本文介绍了O3/H2O2高级氧化技术的氧化反应机理,综述了O3/H2O2高级氧化法在饮用水、印染废水、造纸废水、农药废水、焦化废水、炸药废水、垃圾渗滤液处理中的应用研究进展,指出了处理不同的废水体系,O3与H2O2的合适比例是至关重要的。

UV/H_2O_2氧化联合Ca(OH)_2吸收同时脱硫脱硝

在小型紫外光-鼓泡床反应器中,对UV/H2O2氧化联合Ca(OH)2吸收同时脱除燃煤烟气中NO与SO2的主要影响因素[H2O2浓度、紫外光辐射强度、Ca(OH)2浓度、NO浓度、溶液温度、烟气流量以及SO2浓度]进行了考察。采用烟气分析仪和离子色谱仪分别对尾气中的NO2和液相阴离子作了检测分析。结果显示:在本文所有实验条件下,SO2均能实现完全脱除。随着H2O2浓度、紫外光辐射强度和Ca(OH)2浓度的增加,NO的脱除效率均呈现先大幅度增加后轻微变化的趋势。NO脱除效率随烟气流量和NO浓度的增加均有大幅度下降。随着溶液温度和SO2浓度的增加,NO脱除效率仅有微小的下降。离子色谱分析表明,反应产物主要是SO24-和NO3-,同时有少量的NO2-产生。尾气中未能检测到有害气体NO2。

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出低品位氧化锌矿制取电锌

对NH_3-NH_4Cl-H_2O体系采用浸出法直接从低品位氧化锌矿提取锌,锌以锌氨配合物形式进入浸出液,浸出液中的As,Sb,Fe,SO_4^(2-)和CO_3^(2-)等杂质通过净化脱除.在最优浸出条件下,锌浸出率为88.9%;浸出液中As,Sb,Fe浓度可降至0.25 mg/L;CaCl_2,BaCl_2可将CO_3^(2-)和SO_4^(2-)几乎除尽,其他杂质元素含量也极低,浸出液经锌粉1次净化除杂后进行电积制取电锌.电锌中Zn的质量分数达99.999%,杂质含量极低,其中Fe的质量分数仅为0.00005%;电流效率高达96.35%,直流电耗为2502kW·h;电解废液经补充氨后返回浸出.

UV／Fe^(3+)／H_2O_2体系降解活性艳橙X-GN废水的研究

采用UV／Fe3+／H2O2体系光解活性艳橙X-GN模拟废水,考察了X-GN,Fe3+和H2O2的初始浓度、初始pH值及温度对光解的影响,探讨了X-GN的降解途径和机理．结果表明,在8W低压汞灯(λ= 254nm)照射下,UV／Fe3+／H2O2能够有效地降解X-GN,在pH=3．0,T=50℃,时间为120 min,Fe3+和 H2O2的初始浓度分别为2．5×10-5mol·l-1和1．5×10-4mol·l-1时,对含200 mg·l-1X-GN模拟废水的色度去除率和矿化率分别达到100％和90．15％．用IC和GC／MS对X-GN降解的中间产物和最终产物进行分析,推导出UV／Fe3+／H2O2体系中X-GN降解的途径和机理．

O_3/UV/H_2O_2对石化二级出水的深度处理研究

采用O_3/UV/H_2O_2耦合工艺对成分复杂、可生化性差的兰州某石化企业二级出水进行预处理,分析了不同因素对COD去除率及废水可生化性的影响。结果表明,当O_3投加量为62.63 mg/L,UV功率为25 W,照射时间为15 min,n(H_2O_2)/n(O_3)为0.5,原水pH为9时,COD去除率可达29.34%,BOD5/COD可由0.05增加到0.34。此工艺对石化二级出水水质具有明显的改善作用,同时大幅提升了废水的可生化性。

H_2O_2氧化-水热结晶法合成纳米WO_3的研究

以钨粉为原料,H2O2氧化金属钨粉生成的过氧聚钨酸为前驱体,采用水热法制备了WO3及其水合物。低于180℃水热反应12h,得到正交晶型的WO3·0.33H2O和单斜WO3;在180℃水热反应24和45h则生成单斜WO3和六方WO3。结果表明,一定的水热反应温度和时间对晶化是必须的,本实验180℃水热反应24和45h后干燥均得到不含水合物的WO3粉体。水热反应温度的升高和时间的延长均有利于正交WO3·0.33H2O向六方WO3和单斜WO3转化。所制得的纯WO3粉体晶形良好,晶粒尺寸达到了纳米级,并探讨了其水热机制。

UV/H_2O_2联合氧化法去除畜禽养殖废水中抗生素

随着畜禽养殖业的迅猛发展,畜禽养殖废水污染问题日益突出,尤其是养殖过程中大量使用抗生素,致使畜禽养殖废水含有抗生素,成为一类新型环境危害污染物。如何有效去除畜禽养殖废水中的抗生素,成为国内外研究热点。采用UV/H2O2联合氧化法去除畜禽养殖废水中抗生素(磺胺甲恶唑、磺胺噻唑、磺胺甲噻二唑、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺二甲嘧啶),主要优化了反应过程中的初始pH、H2O2投加量、反应时间,同时探讨了抗生素的氧化降解动力学。结果表明:(1)经高效液相色谱与质谱联用(HPLC/MS)测量,以峰面积为纵坐标,抗生素质量浓度为横坐标作曲线,5种抗生素氧化降解过程线性拟合的相关系数都在0.998以上,HPLC/MS可以用于5种抗生素的定量分析。(2)在UV波长为254 nm、抗生素质量浓度为2.0 mg/L、pH为5.0、H2O2投加量为7.0 mmol/L、反应时间为60 min的条件下,5种抗生素去除率均达到95%以上。可见,UV/H2O2能有效氧化降解畜禽养殖废水中的抗生素。(3)UV/H2O2氧化降解5种抗生素的过程均符合一级反应动力学拟合方程。

US/O_3/TiO_2/UV氧化处理苯胺废水实验研究

实验采用US/O3/TiO2/UV氧化技术处理模拟苯胺废水,考察了各种技术组合对苯胺废水的处理效果以及技术组合的影响因素。结果表明,US单独使用对苯胺废水的处理效果较差,需要与其它技术联用;纳米TiO2/UV对苯胺废水的降解速度较慢,停留时间需保证纳米TiO2与废水污染物的充分接触,并且需要对纳米TiO2膜及技术参数进行优化以保证光催化的效果;技术组合中有O3时,COD的去除率有很大的提高;比较而言,US/O3/TiO2/UV技术组合对苯胺废水的处理效果最好。采用US/O3/TiO2/UV技术处理苯胺废水时,苯胺废水浓度的增加会导致COD去除率下降;废水pH值的增加会导致COD去除率轻微下降;随反应的进行,废水pH值会向4～6的区间靠拢;臭氧浓度要适中,过大或过小均会导致处理效率的下降;在优化条件下,该技术组合处理苯胺废水20min时的COD去除率达85%以上,60min时则达到96%。

WO_3催化H_2O_2氧化环己酮合成己二酸

以WO3为催化剂,在无有机溶剂和相转移催化剂的情况下,用H2O2氧化环己酮合成己二酸。探讨了催化剂用量、H2O2用量、反应温度和时间等条件对反应的影响。在优化条件下:n(环己酮)∶n(H2O2)∶n(WO3)=100∶500∶2,反应温度为120℃,反应6 h,己二酸分离收率可达80.3%,纯度为99.8%;催化剂重复使用5次后己二酸收率仍可达70.2%。

UV/H_2O_2光催化氧化法处理表面活性剂废水

采用UV/H2O2光催化氧化法处理含表面活性剂废水,考察了反应时间、体系pH值、表面活性剂初始浓度、H2O2投加量、表面活性剂的种类等因素对处理效果的影响,并初步探讨了表面活性剂降解的反应动力学。结果表明,当初始pH值为4、H2O2投加量为1mL/L,反应时间为20m in时,表面活性剂DBS的去除率为96%,AOS的去除率为93%,且UV/H2O2体系中,表面活性剂DBS和AOS的降解反应均符合表观拟一级反应动力学特征。