氯化银(银)-铜铁钛氧化物光催化材料制备及还原硝酸盐性能

本研究采用改性的溶剂热法和化学沉淀法制备氯化银(银)-铜铁钛氧化物(AgCl(Ag)/CuFe_(x)Ti_(x+1)O_(y))复合光催化材料,用于去除水中的硝酸盐.分析表明,AgCl(Ag)促进CuFe_(x)Ti_(x+1)O_(y)产生光生电子,并促进光生电子-空穴对的分离,从而提高复合材料光催化还原硝酸盐性能.研究重点探究了复合材料在紫外/甲酸体系中的光还原性能,并将其应用于实际水处理中.实验结果表明:当AgCl掺杂量为40%(按质量算),且铜铁钛的配比为1:2:3时,光催化还原硝酸盐的效果最佳.在150 min时,硝酸盐去除率达94.6%,去除速率为(0.0188±0.0017)min^(-1),氮气转化率达99.0%.在实际水处理中,该体系对自来水和模拟地下水的硝酸盐去除率分别为87.4%和80.9%,氮气转化率均大于70%,显示出良好的应用潜力.

碳纳米管功能化改性的研究进展

碳纳米管(CNTs)因具有理想的原子空间几何结构、高电子迁移率和卓越的纳米级尺寸效应自被发现以来即成为了纳米科技领域的研究热点。研究人员对碳纳米管的理论模型进行了深入的研究,通过实验探索了其结构、力学性质以及电子结构等。由于碳纳米管在生长过程中受到动力学和热力学等不确定性因素的影响,通常会被引入不同类型的缺陷,因此对碳纳米管进行功能化改性成为克服其局限性的主要途径。通过归纳国内外报道的碳纳米管改性的研究成果,从碳纳米管的结构特性、功能化方法、接枝基团以及受控体系下不同功能选择剂对碳纳米管活性的促进作用等方面进行了阐述和分析。分析认为,依托碳纳米管特定的骨架结构,功能性基团或材料的引入能够显著地影响碳纳米管的物理化学性质和表面活性,并推动其在更广泛领域中的应用。今后,实现超纯碳纳米管的高产率制备和高功能化修饰是需要重点关注的方向。

碱处理对污泥产甲烷与中间产物氨基酸的影响及两者相关性研究

以剩余污泥为底物,研究了碱处理pH对污泥有机物溶出,水解产生的氨基酸种类和构型以及厌氧消化产甲烷的影响。分别采用2种动力学模型对产甲烷过程进行拟合,并利用Spearman分析考察了氨基酸与产甲烷之间相关性。结果显示:碱处理pH为11时COD溶出率最大,最终累积产甲烷量较空白组提高了1.4倍。改进Gompertz模型对产甲烷过程拟合效果较好,拟合系数均在0.989以上,误差范围在3.9%以内。碱处理可提高水解产物氨基酸含量和种类,溶出的氨基酸同时具有L型和D型,其中L、D-Cys含量最高。L型氨基酸含量高于其对映体(Thr除外),Thr的外消旋化程度(D/(D+L))最高(54.0%),其次为Cys(45.5%)和Ala(44.0%)。氨基酸中D-Leu、D-Asp、L-Thr和L-Cys含量与甲烷产量之间有较强的相关性,其Spearman系数分别为0.894、0.9、0.9和0.9(P<0.05)。这为后续研究氨基酸及其构型对厌氧消化产甲烷的影响提供理论参考,为调控厌氧消化提供新的思路。