铁质载体与生物耦合下污水低能耗处理工艺研究

为了降低污水处理工艺能耗,设计铁质载体与生物耦合下污水低能耗处理工艺。文章采集不同区域的污水作为研究样本,制备铁质载体与生物耦合反应器作为污水处理设备。测定初始输入污水水质,利用制备的耦合反应器实现污染物去除处理,计算并控制污水处理能耗,完成对污水的低能耗处理。经过测定污水处理结果,应用设计的处理工艺后总磷、总氮、汞离子污染物浓度分别减少约1.52 mg/L、4.68 mg/L、0.029 7 mg/L,能耗量控制在0.2 kWh/m^(3)以下。结论:提出工艺能够在保证处理效果的同时减少能源消耗量。

基于铁碳内电解的物化—生物耦合深度脱氮

以自制复合铁碳填料为载体,建立物化-生物耦合脱氮体系,考察了HRT、DO含量、进水pH对低C/N(COD/ρ(TN)=1.5:1)污水脱氮的影响,并通定量了物化作用对脱氮的贡献率。结果表明,在耦合体系中,NH_4^+-N通过氨氧化菌和硝化菌的作用生成NO_3^--N和NO_2^--N,NO_3^--N和NO_2^--N进入生物膜内部,自养反硝化菌以载体原电池反应所产生的[Fe^(2+)]、[H]为电子供体实现反硝化脱氮,其适宜运行条件为:HRT为4.0 h,DO的质量浓度(2.0±0.1)mg/L,进水pH为7.0±0.1,此时污水COD、NH_4^+-N、NO_3^--N、TN去除率分别可达94.6%~97.3%、82.1%~83.6%、92.1%~94.7%、89.3%~92.5%。适宜的HRT低于其它同步硝化反硝化脱氮过程。反应器内反硝化所需电子37.9%由载体物化反应供给,消除了传统生物脱氮过程对有机碳源的依赖,源缩短了脱氮所需停留时间。故该耦合体系可实现低C/N污水的高效深度脱氮。

羰基铁粉颗粒表面硅烷偶联剂改性的研究

为了改善羰基铁粉与有机及高分子物质的相容性,选用硅烷偶联剂对羰基铁粉颗粒进行改性,并采取减少水的加入量降低偶联剂水解速率,促进偶联剂分子在颗粒表面的吸附.改性羰基铁粉颗粒表面包覆层在透射电镜中可观察到并达到40 nm.红外光谱和差示扫描量热分析表明,硅烷偶联剂对羰基铁粉粒子表面进行了良好的修饰,有效促进了羰基铁粉的进一步应用.

元素活动态提取条件和分析方法的应用研究

元素活动态分析作为深穿透地球化学的新方法,得到了广泛的应用。实验对水提取态、黏土吸附态、有机结合态和铁锰氧化物结合态四种元素活动态的提取条件进行了系统研究,分别考察了提取时间、液固比、离心转速、提取液放置时间对提取效果的影响,确定了元素活动态的最佳提取条件:提取时间为24h,液固比为10:1,离心转速4000rpm;提取液采用新型的高分辨率等离子体质谱法(HR-ICP-MS)测定,该仪器具有强大的动态线性范围(10-12~1012)和高灵敏度,使可同时测定的元素拓展至50余种,可以大大提高工作效率。对HR-ICPMS的主要工作条件:辅助气流量、样品气流量和采样深度等利用响应面法进行了优化。本法将传统的过滤法改为离心法,避免了滤纸或穿滤引入的误差;将新型的高分辨率等离子体质谱法(HR-ICP-MS)应用到提取液的测定,提升了多元素同时分析能力,大大提高工作效率,同时也降低了该方法的检出限,改善了测定结果的精密度。依据实验结果,建立了HR-ICP-MS对四种元素活动态的分析方法,分别得到了四种活动态中各元素的方法检出限和方法精密度,水提取态、黏土吸附态、有机结合态和铁锰氧化物结合态中各元素的精密度范围依次为3.4%~38.1%、3.78%~35.7%、2.41%~35.9%、2.26%~32.5%;通过顺序提取,将四个相态中提取到的元素量和残渣中残留进行加和,得到50个元素的加和结果,验证了该方法的准确度(RE)为-29%^-1.3%,满足当前元素活动态的分析测试需求。

难降解有机废水厌氧生物处理技术现状及发展

厌氧生物处理技术由于经济性和高效性广泛应用于难降解有机废水的治理。基于对传统厌氧生物处理技术的原理及技术现状的分析,总结了零价铁耦合厌氧生物处理难降解有机废水的原理及近些年的发展,展望了厌氧生物处理技术的未来发展趋势。

铁催化的交叉偶联反应研究进展

过渡金属催化的交叉偶联反应具有反应条件温和、操作简单、底物范围广等特点而备受关注,其中,铁在地球上存储丰富、廉价、无毒、对环境友好,商品化的铁盐和含铁化合物种类繁多,是一种可供选择的、绿色的、较为理想的催化剂。近年来铁作为催化剂应用于交叉偶联反应的相关报道逐渐增多,本文根据铁催化剂的不同种类,综述了近年来铁盐催化交叉偶联反应的研究进展,期望为相关的研究工作提供参考。

铁基载氧体的制备及其化学链反应研究

本文就有机废液燃烧驱动煤化学链气化中不同操作条件对反应产气的影响进行了研究。实验中所使用的载氧体为Fe2O3/Al2O3,由浸渍法和沉淀法两种方法制备,Fe2O3质量分数为60%。在不同过氧系数下的对照实验中,过氧系数为0.5的实验组气化产气品质最高,其H2/CO为6.43。利用不同制备方法的载氧体进行相同过氧系数下的对照实验,实验结果表明沉淀法制备的载氧体显示出比浸渍法制备的载氧体更高的反应活性。将载氧体替换为Al2O3的空白对照组的结果说明了Fe2O3/Al2O3载氧体的使用起到了利用废液中有机物能量、提高碳转化率和提升产气品质的作用。实验中还利用比表面积测定、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对新制载氧体的形貌特征进行了分析。

一种医用消毒超声耦合剂对五种多重耐药菌的杀灭效果

目的观察一种医用消毒超声耦合剂对临床分离的五种常见多重耐药菌的杀灭效果。方法选取一种以三氯羟基二苯醚、丙二醇等为主要有效成分的医用消毒超声耦合剂,于2016年3月—2017年5月对临床分离的五种常见多重耐药菌进行载体定量杀灭试验,观察其对五种常见多重耐药菌的杀灭效果。结果该医用消毒超声耦合剂原液作用1.5、3.0、4.5 min,对多重耐药鲍曼不动杆菌(MDR-AB)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、多重耐药铜绿假单胞菌(MDR-PA)、耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(CRKP)、产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌(ESBLs-EC)五种常见耐药菌的载体杀灭对数值均>3.0。结论该医用消毒超声耦合剂对五种常见多重耐药菌有消毒作用,在超声诊疗中可代替消毒剂使用。

偶联剂改性氧化铁黄颜料的分散性研究

为了提高氧化铁黄颜料在有机介质中的分散性能,采用钛酸酯和铝酸酯偶联剂复配对其进行表面改性。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等检测设备对合成样品进行表征。结果表明:表面改性未改变氧化铁黄颜料晶体结构,但氧化铁黄颜料表面明显具有有机改性基团。在温度为50℃,钛酸酯偶联剂用量为11%,反应2 h条件下,改性后氧化铁黄的吸光度值达到0.925,明显高于氧化铁黄颜料的吸光度值(0.471)。分散性实验表明钛酸酯的改性效果优于铝酸酯改性效果。接触角测试发现,改性后氧化铁黄颜料的接触角都大于90°,表面改性使得氧化铁黄颜料从亲水性转为疏水性。

有机进样–电感耦合等离子体质谱法测定汽油中锰、铁、铅

建立有机进样-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定汽油中锰、铁、铅含量的分析方法。以乙醇为稀释剂,选择水性无机元素标准溶液为标准物质,采用标准加入法并加入内标校正、补偿基体干扰效应后直接稀释进样分析,用碰撞模式消除多原子离子质谱干扰。锰、铁、铅的含量在0.00~20.00 μg/kg范围内具有良好的线性关系,相关系数均大于0.999,检出限分别为0.20,0.50,0.05 μg/kg。按标准加入法进行回收试验,加标回收率分别为81.9%~95.5%,85.4%~103.1%,97.4%~101.4%,测定结果的相对标准偏差均小于6%(n=6)。该方法快速、准确,灵敏度高,操作简便,试剂用量小,能满足实际汽油样品中微量锰、铁、铅含量的分析要求。

地下水中Fe的ICP-MS检测和修正方法

提出了使用电感耦合等离子体质谱法检测地下水中Fe的过程中,标准系列溶液与样品溶液由于基体不同,随雾化气流量变化时所受到的影响程度不一致,对样品中Fe的分析结果的准确性和可靠性产生不利影响。同时提出在线内标溶液含有一定浓度的Fe,并把相应的检测值带入分析结果,对低含量样品中Fe的分析结果的准确性和可靠性产生不利影响。通过实验研究,说明了使用监控样技术对这两个问题进行修正能够获得良好效果,并且相应说明了监控样的制备方法、保存条件和使用期限及对在线内标溶液的处理方法。在这个基础上,建立了新的电感耦合等离子体质谱法检测地下水中Fe的方法,重新确定了方法参数。方法的检出限(DL)达到18.9ng/mL。方法精密度(RSD)为6.11%～8.56%(n=12)。加标回收率为97.55%。

电感耦合等离子体发射光谱法测定生物样品中铁、钙、镁、磷、钾、钠

本文介绍了电感耦合等离子体发射光谱法测定生物样品中Fe、Ca、Mg、K、Na、P等元素的分析方法,参加了国家植物标准物质定值,结果令人满意。

铁催化碳-碳偶联反应研究进展

过渡金属催化的偶联反应是构建碳-碳键的重要手段.Fe具有储量丰富、价廉低毒、价态多样的特点,是一种理想的催化剂.随着人们对绿色、高效、高选择性反应的重视,铁催化的偶联反应研究日益增多.特别是近10年来,出现许多新的催化体系,催生出多种反应类型,如氧化偶联、还原偶联和C—H直接官能团化.根据偶联反应的类型,综述了近年来铁催化碳-碳偶联反应的研究进展.主要介绍各反应的特点、反应机理和应用,并展望其发展前景.

铁介导的土壤有机碳固持和矿化研究进展

铁作为有机碳矿物保护的核心元素之一,不仅对土壤有机碳库的结构及其稳定性有重要影响,其氧化还原动态变化也驱动着有机碳的周转过程。从铁介导的有机碳固持机制、铁结合态有机碳稳定程度的影响因素以及铁氧化还原过程驱动的有机碳矿化机制3个方面对铁—碳耦合关系进行了梳理分析。首先,铁介导的有机碳固持机制主要取决于自身的矿物学特性,能够通过吸附、络合、共沉淀和夹层复合等方式形成铁结合态有机碳,从而对有机碳起到直接的矿物保护作用。此外,铁氧化物还可以作为胶结剂促进团聚体形成,或通过改变环境pH进而间接保护有机碳。其次,铁结合态有机碳的稳定性主要受其自身性质(铁的矿物学特征、碳铁比、与有机碳的结合方式)、铁还原菌的种类以及小分子有机物的影响。第三,铁介导的有机碳矿化过程主要包括铁异化还原介导的有机碳矿化过程,以及由Fe(Ⅱ)化学氧化驱动的芬顿/类芬顿反应所生成的羟基自由基导致的非选择性有机碳矿化过程。但是,铁氧化物也能通过与外源输入碳复合形成铁结合态有机碳从而抑制土壤有机碳的矿化,以及通过降低酚氧化酶活性而减缓有机碳的矿化速率。因此,铁氧化物的矿物学特性和氧化还原敏感性对土壤有机碳的累积具有重要影响。最后提出了未来铁—碳耦合关系研究应该加强的方向,旨在深入解析铁介导的有机碳动态变化的内在机制,为土壤的固碳减排以及“碳中和”目标的实现提供理论依据。