金属氧化物低温催化氧化VOCs的研究进展

一直以来,开发强氧化活性和高抗性的金属氧化物催化剂都是催化脱除挥发性有机化合物(VOCs)领域的研究热点。本文从氧空位、活性氧物种、结构和晶面等角度,比较分析了催化剂的组成比例、形貌、焙烧温度、制备方法和载体等制备因素对增强催化氧化VOCs活性和二氧化碳选择性的影响。阐述了实际工况中的水蒸气、氮氧化物和二氧化硫在氧化反应过程中的中毒机制。展望了利用DFT计算,深入探索氧空位、晶格氧和表面吸附氧在VOCs催化氧化过程中的作用机理,并从活性组分分散度、高活性晶面占比、氧空位强度等关键方面来指导优化催化剂,为相关催化体系的研发提供了科学参考。

卤氧化铋漂浮型光催化剂研究的新进展

卤氧化铋系列光催化剂以可见光催化效率高、原料易得和性能稳定等特点得到广泛的研究,直接应用于实际水体污染的原位修复由于其比重较大,所以存在太阳光利用率低和催化剂无法重复使用的问题。以轻质载体为基础负载制备的漂浮型卤氧化铋光催化剂,可以同时解决以上2个方面的问题,因而得到人们的关注。该文总结了近年来卤氧化铋漂浮型光催化剂研究的最新成果,主要介绍了不同轻质载体负载卤氧化铋的制备方法,如溶剂热法、醇盐水解法和冷冻干燥法等,重点概述了制备工艺对复合光催化材料结构及其催化性能的影响,并对光催化机理进行了简要的归纳。在此基础上,展望了漂浮型卤氧化铋光催化剂的发展方向,为卤氧化铋基光催化剂的实际应用提供参考。

铜绿微囊藻对有机毒物菲的生理生态响应研究

选取富营养化湖泊蓝藻水华常见优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa,M. aeruginosa)为研究对象,采用室内暴露培养实验考察多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)化合物菲(Phenanthrene,Phe)对铜绿微囊藻生长及生理特性的影响效应和作用机制。研究结果表明,低浓度Phe(0. 05～0. 2 mg/L)对铜绿微囊藻细胞生长有不同程度的促进作用,0. 2 mg/LPhe促进作用最为显著(P<0. 05);高浓度Phe(0. 5～1. 0 mg/L)显著抑制铜绿微囊藻生长(P<0. 05)。铜绿微囊藻典型生理指标细胞光合作用率(Fv/Fm)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷氨酰胺还原酶(GR)酶活性以及丙二醛(MDA)含量同步分析结果显示,低浓度Phe通过增强SOD、GR酶活性,降低铜绿微囊藻细胞内MDA含量,提高藻细胞光合作用率,进而促进细胞增殖;高浓度Phe则通过降低SOD、GR酶活性,增加藻细胞内MDA产量,减弱细胞光合作用,从而抑制细胞生长。对不同暴露时刻藻细胞的生长抑制率进行回归分析可得EC50(半抑制浓度)随着污染暴露时间增加而减低,1day-EC50为1. 27 mg/L,12day-EC50降至0. 65 mg/L,即高剂量Phe(0. 5～1. 0 mg/L)对微囊藻细胞生长的抑制作用随时间延长逐渐增强。结合低剂量浓度下Phe对铜绿微囊藻生长的促进作用分析,湖泊生态系统Phe污染长期暴露对铜绿微囊藻生长生理特性及优势种的形成和维持具有不可忽视的作用。其中,铜绿微囊藻细胞主要生理指标SOD与GR对Phe污染胁迫反应灵敏,可用作评价PAHs等有机毒物对浮游藻类生理生态影响的生物标记物。