溶液中阴离子对UV/H2O2降解十二烷基苯磺酸钠的影响及其机理

研究了UV/H2O2工艺对十二烷基苯磺酸钠(LAS)的去除效果、溶液中阴离子对LAS降解的影响及机理.结果表明:UV/H2O2工艺可以有效地去除水中的LAS;在H2O2投加量为8 mg/L,14 W低压汞灯照射下,LAS在蒸馏水和自来水中的反应速率常数分别为0.018 0 、0.012 2 min-1;NO-3、Cl-、SO2-4和HCO-3对LAS光降解有抑制作用,当该4种离子摩尔浓度均分别为5、10、15 mmol/L时,对LAS光降解的抑制程度为HCO-3》NO-3》Cl-》SO2-4,且随着离子摩尔浓度的增大,抑制作用增强;LAS在自来水中的反应速率常数低于在蒸馏水中的反应速率常数是由于水中多种离子影响的结果.     

UV/H2O2工艺降解水中双酚A影响因素的研究

研究了UV/H2O2工艺对双酚A(BPA)的降解效果及影响田素.结果表明,UV/H2O2工艺可以有效降解水体中BPA,降解过程符合一级反应动力学模型;紫外光强对BPA的降解速度影响较小;H2O2浓度对BPA的降解具有促进和抑制的双重作用;BPA初始浓度对BPA降解没有影响;在酸性条件下,有利于BPA降解;NO-3、Cl-、HCO-3对BPA降解有抑制作用;当HCO-3、NO-3、Cl-摩尔浓度均为5mmol/L时,对BPA降解的抑制程度为HCO-3>NO-3>Cl-.腐殖酸在低浓度时,促进BPA降解反应进行;在高浓度时,BPA的降解受到抑制.     

无机离子及天然有机物对纤维负载Fe~0还原溴酸盐的影响

为了考察水中存在的NO-3、PO3-4、SO2-4、HCO-3和Cl-几种阴离子及天然有机物腐殖酸HA对纤维负载Fe0还原溴酸盐的影响,实验以接枝丙烯酸(AA)的聚丙烯(PP)纤维为载体,采用配位技术和液相还原法制备出了纤维负载Fe0(PP-g-AA-Fe0)材料,对纤维负载Fe0还原溴酸盐的反应效能进行了研究。结果表明,NO-3存在会与Br O-3产生竞争使还原反应速率有所降低,但这种竞争没有影响Br O-3完全被还原去除;PO3-4、SO2-4和HA存在对Br O-3还原反应影响不大,表观反应速率常数较单纯Br O-3还原体系略有增加,未出现文献报道中所说的明显抑制现象;HCO-3、Cl-的存在明显促进了纤维负载Fe0对Br O-3的还原。     

UV/H2O2工艺降解环丙沙星的研究

采用UV/H2O2工艺去除水体中的喹诺酮类抗生素环丙沙星（CIP）。考察了溶液pH值、H2O2投加量以及水体基质对环丙沙星降解效率的影响,分析了降解产物的生成情况。研究表明,环丙沙星的降解符合拟一级反应动力学模型。降解速率受溶液pH值的影响,酸性及中性条件,有利于环丙沙星的降解。H2O2投加量的增大,使得降解速率逐渐增大,但速率增幅逐渐变缓;最佳H2O2/环丙沙星摩尔比为2 000。实际水体中存在的NOM、NO3-,促进了单独UV作用下,环丙沙星的降解。水体中的.OH焠灭剂,抑制了UV/H2O2联合作用下,环丙沙星的降解;实际水体中的光解速率常数低于超纯水中的光解速率常数。GC-MS分析表明,UV/H2O2工艺,使环丙沙星氧化降解生成氨基乙酸、丙二酸、丙三醇和对苯二甲酸等小分子有机物。     

VUV/UV/Cl2工艺去除饮用水中的乐果

乐果是常规饮用水处理技术难以去除的一种典型有机磷农药。为了能够控制并去除饮用水中的农药残留,达到进一步净化水质的目的,建立了降解动力学模型,采用模拟降解饮用水中乐果的方法,对比了乐果在紫外(UV)、氯(Cl2)、紫外/氯(UV/Cl2)、真空紫外/紫外(VUV/UV)和真空紫外/紫外/氯(VUV/UV/Cl2)5种工艺下的去除效果,并考察了乐果初始浓度、Cl2投加量、溶液p H、水中共存天然有机物(NOM)和无机阴离子(N O_3~-、Cl-、HCO_3~-、SO_4~(2-))对VUV/UV/Cl2工艺降解乐果的影响。结果表明:VUV/UV/Cl2对乐果的降解效率最高,乐果的去除率随其初始浓度的增加而减小;适当增加Cl2投加量,可提高乐果的降解效率;提高p H有利于乐果的降解;NOM对乐果的降解有一定的抑制作用;水中共存无机阴离子NO_3~-、Cl-和HCO_3~-可以捕获反应体系中的强氧化性羟基自由基(HO·),对乐果的降解起到抑制作用,而SO_4~(2-)因其捕获HO·的速率很低,无抑制作用。     

Fe(Ⅱ)活化过硫酸钠去除水中三氯生

采用Fe~(2+)活化过硫酸钠(SPS)对水中三氯生(TCS)的去除进行了研究,考察了Fe~(2+)、SPS的投加量、TCS初始浓度、p H值和腐殖酸(HA)等对TCS去除的影响,GC-MS鉴定识别了降解产物。结果表明Fe~(2+)活化SPS工艺能有效去除TCS,2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)为其主要降解产物,SPS浓度为1.0 mmol·L-1,Fe~(2+)的投加量为0.4 mmol·L-1时,初始浓度为460μg·L-1的TCS 2 min后去除率可达93.87%,TCS慢速反应阶段的降解符合一级反应动力学方程,其动力学常数K=0.140 min-1。TCS的去除随Fe~(2+)浓度的增加先增大后减小,高浓度的Fe~(2+)不利于2,4-DCP的降解,适量提高SPS浓度有利于TCS的去除和2,4-DCP的降解,TCS去除随初始浓度增大而降低,酸性环境有利于TCS的去除,腐殖酸对TCS的去除具有抑制作用,低浓度腐殖酸不利于2,4-DCP的降解。     

UV/H2O2/草酸铁络合物光降解邻苯二甲酸二丁酯研究

研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在UV/H2O2/草酸铁络合物体系中的光降解.结果表明,UV/H2O2/草酸铁络合物能有效地光解DBP;在pH值为4时,DBP光解速率最快,中性和碱性条件下光解效率降低;DBP的光解速率随H2O2浓度的升高而增大,但H2O2浓度较大时,其对·OH的清除作用使DBP的光解速率减慢;[Fe3 ]/[C2O42]＜1/10,DBP光解速率随Fe3 浓度增大明显提高,[Fe3 ]/[C2O42]＞1/10时,引起DBP光解速率的增加不明显.     

酸性红R在UV-蒙脱土KSF-H_2O_2体系中光降解行为研究

以紫外杀菌灯(波长为254nm)为光源,研究了酸性红R在由蒙脱土KSF和H2O2组成的类Fenton体系中的光降解行为,研究了反应体系pH、H2O2浓度对偶氮染料酸性红R光催化降解的影响,分析了酸性红R的光降解动力学规律。结果表明:对于100mg/L的酸性红R,在pH为3.0、66mg/L的H2O2和质量浓度为1g/L的蒙脱土条件下,在UV/类Fenton体系可以获得较高的反应速率,经50min的光照,酸性红R的光降解率为87.2%;而在类Fenton体系中的光降解率只有56%左右,可见UV对类Fenton体系有明显的协同作用;酸性红R的光降解动力学规律符合Langmuir-Hinshelwood方程,反应速率常数为1.82mg/(L·min)。     

UV/TiO2薄膜体系光降解酞酸酯研究

采用自制玻璃负载TiO2薄膜,研究了UV-V is/TiO2以及UV/TiO2/H2O2体系对2种酞酸酯DBP和DEHP的光催化降解情况。研究结果表明,TiO2在暗处对酞酸酯没有降解作用;UV/TiO2体系能有效光降解DBP和DEHP,TiO2具有明显的光催化作用,增强因子分别为fDBP=2.06,fDEHP=1.53;在一定浓度范围内DBP在UV/TiO2体系中的降解速率与其初始浓度成负一级动力学关系;UV/TiO2/H2O2体系对DBP的光降解能力远大于UV/TiO2和UV/H2O2体系,H2O2能显著提高TiO2的光催化活性。     

UV/H2O2/Fe-FeOxH2x-3和UV/H2O2工艺降解水中富里酸的研究

采用硼氢化钠还原法制备核-壳结构的Fe-FeOxH2x-3复合材料,研究了富里酸在UV/H2O2和UV/H2O2/FeFeOxH2x-3两种不同反应体系下的降解情况.结果表明,核-壳结构Fe-FeOxH2x-3的存在,提高了UV/H2O2降解富里酸的反应速率,TOC去除达到84%.采用XAD树脂吸附法对反应前后的富里酸进行化学分级表征,结果表明,富里酸经反应后憎水酸(HoA)、弱憎水酸(WHoA)和憎水中性物质(HoN)都有所减少,进而转化为亲水性物质(HiM);用超滤膜法对富里酸进行物理分级表征,考察了富里酸在反应前后分子量分布的变化情况.同时,富里酸经过反应后生成的中间产物降低了三氯甲烷生成趋势.     

Effects of humic substances on the decomposition of 2,4-dichlorophenol by ozone after extraction from water into acetic acid through activated carbon

The objectives of this study are to clarify the behavior of humic substances throughout the processes of 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) adsorption on granular activated carbon (GAC) from water and extraction into acetic acid, and the influence of the extracted humic substances on the decomposition of 2,4-DCP by ozone in the acetic acid. The adsorption capacity of GAC for 2,4-DCP was not influenced by the humic substances preloaded to have equilibrium concentration of 24.9mg Cl(-1) (14.5mg Cg(-1)). The adsorption capacity of GAC for 2,4-DCP decreased to one tenth of new GAC after the first adsorption-extraction step because of only 16% desorption in the first step. However, 2,4-DCP adsorbed on GAC was completely extracted after the second step suggesting that GAC can be used as adsorbent to transfer 2,4-DCP from water to acetic acid. The concentration ratio of 2,4-DCP from water into acetic acid was around 2x10(5), whereas the concentration ratio of humic substances was about 3.5, indicating that 2,4-DCP was selectively adsorbed and extracted by this system. The first order degradation rate constant for 2,4-DCP by ozone in acetic acid increased with the addition of humic substances. The rate constant with 16mg Cl(-1) of humic substances was 2.6 times as high as that without humic substances. Humic substances behaved as a promoter for the degradation of 2,4-DCP by ozone.     

O3/H2O2处理嘧啶废水的研究

采用O3/H2O2法对嘧啶废水进行处理,考察了不同反应条件对嘧啶和COD去除率的影响,并对O3/H2O2降解嘧啶的反应机制和动力学进行了初步探讨。实验结果表明,在pH值为11,反应时间为70 min,O3流量为4 g/h,H2O2投加量为50 mmol/L的条件下,废水的嘧啶和COD的去除率分别达到86.46%和74.97%。嘧啶的去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低,说明O3/H2O2降解嘧啶主要为体系中.OH的贡献。同时动力学研究表明,O3/H2O2对嘧啶的降解符合一级反应动力学模型。     

Photolysis of 14C-sulfadiazine in water and manure

Photolysis of 14C-sulfadiazine in aqueous solution under simulated sunlight followed first-order kinetics. The impact of H2O2, humic acid, fulvic acid and acetone to enhance the photodegradation of sulfadiazine (SDZ) was studied. Six photoproducts, 4-OH-SDZ, 5-OH-SDZ, N-formyl-SDZ, 4-[2-iminopyrimidine-1(2H)-yl] aniline, 2-aminopyrimidine, and aniline were identified. Extrusion of SO2 was found to be the main degradation process during irradiation. These photoproducts can occur in water and soil upon sunlight exposure, when soil is treated with SDZ contained in manure. Due to photodegradation the experimental half-life of the SDZ in water was 32h and in the presence of photosensitizers the half-life values were 19.3-31.4h, 17.2-31.4h, 12.6-29.8h, and 3.8-30.7h for H2O2, humic acid, fulvic acid, and acetone, respectively depending on the concentration of the photosensitizers. The presence of photosensitizers markedly reduced SDZ persistence, indicating that indirect photolytic processes are important factors governing the photodegradation of SDZ in aqueous environments. Investigation revealed further persistence behavior of SDZ in manure. The half-life value of SDZ in manure was 158h.     

TiO2光催化降解水中土霉素的动力学研究

环境中抗生素的出现及其引起的危害正受到越来越多的关注。以高压汞灯为光源，选用较为广泛的抗生素土霉素（OTC）为处理对象。考察了初始质量浓度、反应过程中光照、催化剂投加量、溶液起始pH、溶液中DOM和NO^-₃对光催化降解的影响，研究了其光降解动力学。结果表明，TiO₂光催化氧化法能够有效去除水中半微量的OTC，OTC的光降解过程符合一级反应动力学模型；UV/TiO₂联用工艺对TOC也有很好的去除效果，反应90 min，TOC去除率可达74%；OTC的初始浓度从30 mg/L增大到90 mg/L，反应速率从0.0619 min^-1降低到0.0130 min^-1；随着光催化剂投加量的增大，光降解速率常数先增大后减小；增加溶液的pH值，速率常数逐渐减小；溶液中的DOM和NO^-₃也可以影响光降解效率。     

TiO2/EP光催化降解水体中微污染磺胺嘧啶的研究

制备了膨胀珍珠岩（EP）为载体的TiO2催化剂（TiO2/EP）,对使用较为广泛的抗生素磺胺嘧啶（SDZ）进行了光催化降解研究,探讨了TiO2的负载量、溶液的初始浓度、初始pH、无机离子（HCO3^-、SO4^2-和Cl^-）和腐殖酸（HA）对SDZ降解效果的影响。结果表明：SDZ的光催化降解符合一级反应动力学方程;当TiO2最佳负载量为20 wt%,SDZ浓度为5 mg/L,pH=6.7,紫外光照射强度为1 000μW/cm^2,反应时间为45 min时,SDZ的降解率达到96%;HCO3^-在低浓度时能促进SDZ的光催化降解,高浓度时促进作用不明显;SO4^2-和Cl^-对SDZ的光催化降解有轻微的抑制作用;HA对SDZ光催化降解有显著的抑制作用,浓度越高,抑制作用越强。UV-TiO2/EP是一种去除水体中微污染SDZ的有效方法。     

Copolymerization of 2,4-dichlorophenol with humic substances by oxidative and photo-oxidative biomimetic catalysis

We evaluated the catalytic activity of a water-soluble iron-porphyrin in an oxidative coupling reaction to form covalent bonds between 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) and humic molecules. The biomimetic catalysis in the presence of H₂O₂ was tested in the dark and in daylight, and changes in reaction products were revealed by high-performance liquid chromatography (HPLC) and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. In all conditions, iron-porphyrin was effective in promoting complete disappearance of 2,4-DCP, although catalyst activity was enhanced in daylight (with a maximum turnover number of 85.13). Further evidence of the occurred covalent coupling between 2,4-DCP and humic molecules was revealed by diffusion-ordered nuclear magnetic resonance (DOSY-NMR) spectroscopy that showed a reduced diffusivity of 2,4-DCP after the catalytic reaction. These findings indicate that iron-porphyrin is an efficient catalyst for the covalent binding of polyhalogenated phenols to humic molecules, thereby suggesting that the copolymerization reactions may become a useful technology to remediate soils and waters contaminated by halogenated phenols and their analogues.     

TiO2胶体光催化降解罗丹明B染料

TiO2胶体从钛氧有机物水解制备,表征的方法有:X射线衍射光谱(XRD)、激光散射粒径分布、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)。利用罗丹明B染料分子作为探针分子研究TiO2胶体的光催化活性,分析了pH、催化剂用量、外加氧化剂(H2O2)用量及罗丹明B初始浓度对TiO2胶体光催化活性的影响。结果表明:制备的TiO2胶体粒子平均粒径为13.8 nm(激光散法测定),光催化降解罗丹明B染料的反应属于一级动力学反应,可以用Langmuir-Hinshewood模型加以描述,反应速率常数k1为0.08413 mg/(L.min),平衡吸附常数k2为1.5305 L/mg;在pH为6,TiO2胶体用量为0.04%,H2O2(含量30%)用量为0.2%(V/V),光照度为69.6μW/cm2时,5 h后罗丹明B染料的降解率可达到99%以上;相似的条件,0.2%的P25 TiO2粉体光催化处理染料水时,罗丹明B的降解率为90%。纳米TiO2胶体不仅可以提高罗丹明B的光催化降解率,还具有用量少,可有效降低水处理成本的特点。     

TiO_2胶体光催化降解罗丹明B染料

TiO2胶体从钛氧有机物水解制备,表征的方法有：X射线衍射光谱（XRD）、激光散射粒径分布、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子谱（XPS）和透射电子显微镜（TEM）。利用罗丹明B染料分子作为探针分子研究TiO2胶体的光催化活性,分析了pH、催化剂用量、外加氧化剂（H2O2）用量及罗丹明B初始浓度对TiO2胶体光催化活性的影响。结果表明：制备的TiO2胶体粒子平均粒径为13.8 nm（激光散法测定）,光催化降解罗丹明B染料的反应属于一级动力学反应,可以用Langmuir-Hinshewood模型加以描述,反应速率常数k1为0.08413 mg/（L.min）,平衡吸附常数k2为1.5305 L/mg;在pH为6,TiO2胶体用量为0.04%,H2O2（含量30%）用量为0.2%（V/V）,光照度为69.6μW/cm2时,5 h后罗丹明B染料的降解率可达到99%以上;相似的条件,0.2%的P25 TiO2粉体光催化处理染料水时,罗丹明B的降解率为90%。纳米TiO2胶体不仅可以提高罗丹明B的光催化降解率,还具有用量少,可有效降低水处理成本的特点。     

Fe2+活化过硫酸钠降解1,2-二氯苯

以Na2S2O8为氧化剂,柠檬酸螯合Fe2+为活化剂,对水中1,2-二氯苯进行处理。首先研究了Na2S2O8浓度、FeSO4浓度、柠檬酸浓度及初始pH值等因素对1,2-二氯苯降解的影响;然后通过正交实验,发现在Na2S2O8浓度14.28 mmol/L、FeSO4浓度7.14 mmol/L、柠檬酸浓度3.57 mmol/L、初始pH值3.0的条件,1,2-二氯苯降解率达到最大(99.28%)。进一步研究表明,柠檬酸螯合FeSO4活化Na2S2O8降解1,2-二氯苯的过程可分为2个阶段,其中第1阶段为快速反应,第2阶段反应速度较慢并且符合一级反应动力学规律。