O_3/H_2O_2工艺去除饮用水中2-MIB的效能与机制

以2-甲基异莰醇(MIB)为嗅味物质的代表物,采用过氧化氢/臭氧氧化(O3/H2O2)工艺去除水中嗅味物质,考察了O3/H2O2工艺对水中2-MIB的去除效能与主导作用机制。研究表明,投加H2O2显著提高了单独O3氧化对2-MIB的去除效能,H2O2与O3最佳物质的量比为0.3∶1,且2-MIB去除效果随pH值的升高而升高。叔丁醇对2-MIB的去除表现出显著的抑制作用,在O3氧化2-MIB过程中,除O3分子氧化2-MIB外,O3在水中自分解产生的强氧化性的羟基自由基(HO.)也具有协同氧化作用。不同浓度的天然有机物(NOM)对2-MIB去除效果的影响不同,较低浓度的NOM促进了2-MIB的去除,但随着其浓度的升高,2-MIB去除率明显降低。O3/H2O2工艺对水中2-MIB表现出良好的去除效果,是强化去除水中2-MIB等致臭微量有机物的重要工艺。     

钛盐光度法测定Fenton氧化中的过氧化氢

采用钛盐光度法测定Fenton高级氧化中的过氧化氢,是基于在酸性介质中过氧化氢与钛离子生成稳定的橙色络合物的原理,通过分光光度法测定过氧化氢的含量.对钛盐用量、显色时间、溶液酸度和干扰离子等因素对测定结果的影响进行了分析,并在蒸馏水、存在有机物和Fenton高级氧化体系中,对高锰酸钾法、碘量法和钛盐光度法测定过氧化氢进行了对比试验.结果表明,钛盐光度法具有简便、准确、选择性好的特点,能有效克服氧化还原方法的缺陷.     

温度对O_3及O_3/H_2O_2工艺去除痕量阿特拉津的影响

研究了O3及O3/H2O2工艺在低温和常温条件下对实际水体中痕量阿特拉津的去除规律。结果表明:低温(5℃)条件下,O3分解相当缓慢,单独O3氧化工艺对阿特拉津的去除能力有限,而O3/H2O2工艺优势明显;常温(25℃)条件下,O3分解较快,单独O3氧化工艺就能有效降解阿特拉津,O3/H2O2工艺优势较弱。理论分析认为,O3完全分解条件下产生的羟基自由基的CT值与O3投量相关,而与H2O2投量无关。因此,H2O2投量应使O3在氧化接触时间内恰好完全分解为最佳,可以用剩余臭氧浓度作为指示参数来控制H2O2的投加。     

UV/H_2O_2/O_3联用降解饮用水中的三氯硝基甲烷

分别采用O3、H2O2、UV及其联用技术降解饮用水中的含氮消毒副产物三氯硝基甲烷(TCNM),考察了不同反应条件下对TCNM的降解效果及其影响因素,并探讨了其降解机理。结果表明,单独O3、H2O2和UV工艺对TCNM的去除效果不理想,而UV/H2O2和UV/H2O2/O3组合工艺能够有效去除TCNM。当TCNM初始浓度为20μg/L、紫外光强为31μW/cm2、H2O2投加量为15 mg/L、臭氧投加量为10 mg/L时,反应150 min后,UV/H2O2、UV/H2O2/O3组合工艺对TCNM的去除率分别为82.26%和97.28%,两种工艺对TCNM的降解均符合一级反应动力学。     

CeO_2/Al_2O_3/O_3对滤后水中HAAsFP的控制作用

考察了负载型CeO2催化氧化(CeO2/Al2O3/O3)在连续流体系中对滤后水中卤乙酸生成势(HAAsFP)的影响。结果表明,主要以Ce(Ⅳ)的"表面络合作用"为催化机理的CeO2/Al2O3/O3,在连续流动态体系中也表现出了明显控制HAAsFP的效能,催化氧化后滤后水的HAAs-FP比单独臭氧氧化后的低了45.3%。"络合催化"作用下表现出来的高DOC去除率和卤代活性位破坏能力可能是CeO2/Al2O3/O3明显控制HAAsFP的主要原因。同时还考察了在不同反应条件下,连续流催化氧化滤后水后HAAsFP的变化规律。结果表明,在不同反应条件([O3]0=0.7~5.0 mg/L,[Br-]=0~3 mg/L,停留时间为3.3~9.8 min)下,CeO2/Al2O3/O3都能表现出明显控制HAAsFP的优势。实际生产建议采用O3/DOC≈1的中等臭氧投量和较长的接触停留时间。     

纳米α-Fe_2O_3激活过氧单硫酸氢盐去除水中有机染料研究

为解决基于硫酸根自由基(SO-4·)的高级氧化法中传统离子催化剂回收难度大、毒性高、对反应时的pH要求严格等问题,选用纳米α-Fe_2O_3作为新型催化材料,研究了各影响因素对纳米α-Fe_2O_3活化过氧单硫酸氢盐(PMS)降解金橙Ⅱ效果的影响。结果表明,有机染料金橙Ⅱ的去除率与氧化剂投量、催化剂投量呈正相关,其kobs值随催化剂投量增加而呈线性增大,实际水体中金橙Ⅱ的降解效率受到一定程度的抑制;α-Fe_2O_3/PMS系统对金橙Ⅱ的矿化效果较低,大部分被去除的金橙Ⅱ可降解为中间产物;纳米α-Fe_2O_3是1种催化性能优异、具实用性的新型催化材料。     

微波辐照下煤中噻吩类物质的氧化脱除规律

煤炭微波脱硫是一种新的脱硫方法,在煤炭微波脱硫过程中,有机硫的迁移变化规律研究一直是一个难点。在微波与助剂联合作用下,以双氧水/有机酸体系为氧化剂,将溶有二苯并噻吩(DBT)的正辛烷溶液作为煤的含硫模型物,研究了煤中噻吩类物质在微波条件下的反应规律及机理。考察并分析了不同有机酸、氧化剂配比、氧化剂用量、微波功率、反应时间以及温度对氧化脱硫效果的影响。实验结果表明:微波条件下,H2O2/HCOOH氧化效果好于H2O2/CH3COOH;二苯并噻吩的氧化产物只有二苯并噻吩砜;在最优条件下,即微波功率400 W,反应时间60s,氧化物与模型物体积比4∶1,H2O2与HCOOH体积比1∶1,二苯并噻吩的脱除率达到95.4%。     

UV/H_2O_2降解水中痕量NDMA的效能研究

采用UV/H2O2降解水中的痕量NDMA,考察了水中NDMA初始浓度、H2O2投量、pH、天然有机物及常见阴离子等因素的影响,并分析了NDMA的降解产物。结果表明,在UV辐照度为1 000μW/cm2、NDMA初始浓度为0.1 mmol/L、H2O2投量为20 mg/L、pH值为4的条件下,UV/H2O2对NDMA的降解效果较好(反应5 min后对NDMA的去除率接近100%);水中的天然有机物和Cl-、SO42-、NO3-、HCO3-等阴离子对NDMA的降解均有抑制作用,腐殖酸浓度越大其抑制作用越强,阴离子的抑制作用由大到小依次为HCO3-、NO3-、SO24-、Cl-;NDMA的主要降解产物为二甲胺和硝酸盐,此外还有少量亚硝酸盐、甲酸盐和甲胺生成。     

普鲁士蓝/氧化锆复合材料的电化学行为及对H_2O_2的电催化

通过一步电沉积技术制备了普鲁士蓝/氧化锆修饰玻碳电极。采用电化学阻抗技术表征修饰电极。采用循环伏安法研究了pH值和扫描速率对该修饰电极的电化学行为的影响。结果表明:普鲁士蓝的峰电流与其扫描速率的一次方在一定范围内呈良好的线性关系。此外,该修饰电极在含有KCl(1.0mol/L)的磷酸盐缓冲溶液(0.1mol/L,pH=7.0)中,对H2O2具有明显的电催化作用,在无酶检测H2O2领域具有潜在的应用价值。     

阻抑动力学光度法测定环境水样中痕量镍(Ⅱ)

在NH3.H2O-NH4Cl和十二烷基磺酸钠胶束介质中,镍(Ⅱ)对H2O2氧化溴百里酚蓝的褪色反应具有阻抑作用,据此建立了基于阻抑动力学光度法测定痕量镍(Ⅱ)的新方法。研究了吸收光谱、试剂用量、干扰离子等因素对测定结果的影响。在最佳试验条件下,阻抑反应与非阻抑反应体系在552 nm处的吸光度差值与镍(Ⅱ)的浓度在4～112μg/L范围呈良好线性关系,检出限为9.97×10-7g/L。阻抑反应为动力学零级反应,表观活化能为129.14 kJ/mol,反应速率常数为4.51×10-3mol/(L·s)。本法在表面活性剂存在下,其灵敏度提高3.5倍。此法用于环境水样中镍的测定,相对标准偏差≤3.01%,试样加标回收率为99.1%～103.8%。     

镝锂硼玻璃微球的制备

用火焰飘浮法制备了3种组成的镝锂硼(Dy2O3-Li2O-B2O3,简称DyLB)玻璃微球．对玻璃微球进行的显微观察和粒度分布测定结果表明：在DyLB系统中,当Li2O的质量分数固定在11％,Dy2O3的质量分数分别为10％,12％,14％,B2O3的质量分数分别为75％,77％,79％时,能熔制成优质的玻璃,且玻璃的成球性能良好;成球率与玻璃粉末初始粒径、Dy2O3含量和压缩空气压力等因素有关;在本实验条件下,玻璃微球粒径大部分为5～25μm．     

B2O3引入量对SiO2-Al2O3-BaO-CaO-B2O3系封接玻璃性能影响

采用传统工艺制备出B_2O_3引入量分别为0,5.6,11.2,16.8g的SiO_2-Al_2O_3-BaO-CaO-B_2O_3固体氧化物燃料电池(SOFC)封接玻璃,并通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、高温显微镜(HSM)、X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、电化学工作站及扫描电镜(SEM)等手段,系统研究了B_2O_3引入量对SOFC封接玻璃结构与封接性能(润湿性和玻璃粉烧结性、玻璃特征温度以及玻璃析晶所产生的热膨胀系数变化、玻璃-陶瓷的电性能和封接界面稳定性)的影响.结果表明:随着B_2O_3引入量的增加,SOFC封接玻璃结构中的[BO_3]含量不断增加,[SiO_4]含量不断减少;SOFC封接玻璃封接性能的变化规律取决于其结构的变化,其中B_2O_3引入量分别为11.2,16.8g的玻璃性能满足实际SOFC封接玻璃的要求,可用于实际SOFC单电池的封接.     

钇掺杂对ZnO电阻片微观结构和电性能的影响

研究了在ZnO-Bi2O3-Sb2O3系ZnO电阻片中添加少量硼酸和掺杂0.2%～0.8%(摩尔分数)的氧化钇(Y2O3),其显微结构和电性能的变化情况。结果表明,随Y2O3掺杂量的增加,ZnO压敏电阻片的电位梯度从210V/mm提高到422.5V/mm;当掺杂量为0.6%(摩尔分数)时,电性能达到最佳,即残压比最小,为1.12;漏电流最小,为353.0μA。掺杂Y2O3使ZnO晶粒周围除了形成Zn7Sb2O12尖晶石外,还形成了具有细微颗粒的含钇相(Zn-Sb-Y-O)和含铋相(Bi-Sb-O),尖晶石相、含钇相和含铋相的同时存在更加有效地抑制了ZnO晶粒的长大。添加硼酸和增加含钇相在很大程度上改善了ZnO电阻片的电性能。     

Efficiency and energy requirements for the transformation of organic micropollutants by ozone, O3/H2O2 and UV/H2O2

The energy consumptions of conventional ozonation and the AOPs O₃/H₂O₂ and UV/H₂O₂ for transformation of organic micropollutants, namely atrazine (ATR), sulfamethoxazole (SMX) and N-nitrosodimethylamine (NDMA) were compared. Three lake waters and a wastewater were assessed. With p-chlorobenzoic acid (pCBA) as a hydroxyl radical (^•OH) probe compound, we experimentally determined the rate constants of organic matter of the selected waters for their reaction with ^•OH (k_OH,DOM), which varied from 2.0 × 10⁴ to 3.5 × 10⁴ L mgC⁻¹ s⁻¹. Based on these data we calculated ^•OH scavenging rates of the various water matrices, which were in the range 6.1-20 × 10⁴ s⁻¹. The varying scavenging rates influenced the required oxidant dose for the same degree of micropollutant transformation. In ozonation, for 90% pCBA transformation in the water with the lowest scavenging rate (lake Zürich water) the required O₃ dose was roughly 2.3 mg/L, and in the water with the highest scavenging rate (Dübendorf wastewater) it was 13.2 mg/L, corresponding to an energy consumption of 0.035 and 0.2 kWh/m³, respectively. The use of O₃/H₂O₂ increased the rate of micropollutant transformation and reduced bromate formation by 70%, but the H₂O₂ production increased the energy requirements by 20-25%. UV/H₂O₂ efficiently oxidized all examined micropollutants but energy requirements were substantially higher (For 90% pCBA conversion in lake Zürich water, 0.17-0.75 kWh/m³ were required, depending on the optical path length). Energy requirements between ozonation and UV/H₂O₂ were similar only in the case of NDMA, a compound that reacts slowly with ozone and ^•OH but is transformed efficiently by direct photolysis.     

掺杂Y2O3对ZnO-Bi2O3系压敏电阻片性能的影响

掺杂Y2O3可显著提高ZnO-Bi2O3系压敏电阻的电位梯度、能量吸收能力等电气性能,但会引起泄漏电流的增加。研究了不同烧成温度下,掺杂0～1.7%(摩尔分数)Y2O3对ZnO-Bi2O3压敏电阻片电气性能的影响。结果表明,在1140℃下,掺杂0.68%(摩尔分数)Y2O3,可获得具有300V/mm的电位梯度和370J/cm3能量吸收能力的高性能电阻片。此外,以FSM为主成分的“F”无机高阻层适宜于高梯度压敏电阻片的侧面绝缘,加速老化系数KCT小于1。     

Comparison of the efficiency of *OH radical formation during ozonation and the advanced oxidation processes O3/H2O2 and UV/H2O2

Comparison of advanced oxidation processes (AOPs) can be difficult due to physical and chemical differences in the fundamental processes used to produce OH radicals. This study compares the ability of several AOPs, including ozone, ozone+H2O2, low pressure UV (LP)+H2O2, and medium pressure UV (MP)+H2O2 in terms of energy required to produce OH radicals. Bench scale OH radical formation data was generated for each AOP using para-chlorobenzoic acid (pCBA) as an OH radical probe compound in three waters, Lake Greifensee water, Lake Zurich water, and a simulated groundwater. Ozone-based AOPs were found to be more energy efficient than the UV/H2O2 process at all H2O2 levels, and the addition of H2O2 in equimolar concentration resulted in 35% greater energy consumption over the ozone only process. Interestingly, the relatively high UV/AOP operational costs were due almost exclusively to the cost of hydrogen peroxide while the UV portion of the UV/AOP process typically accounted for less than 10 percent of the UV/AOP cost and was always less than the ozone energy cost. As the *OH radical exposure increased, the energy gap between UV/H2O2 AOP and ozone processes decreased, becoming negligible in some water quality scenarios.     

O3／H2O2艺去除饮用水中2-MIB的效能与机制

以2-甲基异莰醇（MIB）为嗅味物质的代表物,采用过氧化氢／臭氧氧化（O3／H2O2）工艺去除水中嗅味物质,考察了O3／H2O2工艺对水中2一MIB的去除效能与主导作用机制。研究表明,投加H2O2显著提高了单独0,氧化对2-MIB的去除效能,H2O2与O3最佳物质的量比为0．3：1,且2-MIB去除效果随pH值的升高而升高。叔丁醇对2-MIB的去除表现出显著的抑制作用,在O3氧化2-MIB过程中,除O3分子氧化2-MIB外,O3在水中自分解产生的强氧化性的羟基自由基（HO·）也具有协同氧化作用。不同浓度的天然有机物（NOM）对2-MIB去除效果的影响不同,较低浓度的NOM促进了2-MIB的去除,但随着其浓度的升高,2-MIB去除率明显降低。O3／H2O2工艺对水中2-MIB表现出良好的去除效果,是强化去除水中2-MIB等致臭微量有机物的重要工艺。     

高温合金中Cr2O3氧化膜与AL2O3氧化膜的比较

耐热合金高温抗氧化性的优劣直接影响到高温构件使用的可靠性。Fe-Cr-Ni耐热合金在高温抗氧化过程中能形成两种氧化膜（Cr2O3氧化膜与Al2O3氧化膜），本文通过氧化相图的分析，对两种氧化膜进行了比较，进一步研究Fe-Cr-Ni耐热合金在实际中的应用。     

RO Al_2O_3 P_2O_5玻璃在模拟生理液中的侵蚀规律

对ＲＯＡｌ２Ｏ３Ｐ２Ｏ５ 系统玻璃中某些组分进行了去离子水及模拟生理液的耐蚀性测定．实验表明,ＲＯＡｌ２Ｏ３Ｐ２Ｏ５ 在模拟生理液中的侵蚀规律异于通常的Ｎａ２ＯＣａＯＳｉＯ２Ｐ２Ｏ５ 生物玻璃．试样的红外光谱验证了在该玻璃中兼有ＰＯ３ 和Ｐ２Ｏ７ 基团,具有稳定的Ａｌ（ＰＯ３）结构单元．