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染料的纳滤分离性能和机理

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.01.012

考察了醋酸纤维素纳滤膜对染料溶液的分离性能,纳滤膜对染料溶液有很好的分离效果,其分离过程中筛分起主导作用;试验不同孔径的醋酸纤维素纳滤膜对萘系衍生物,以及不同材料的纳滤膜对相同分子量有机物的截留效果,其分离性能是由有机物性质和范德华引力共同作用的;分析磺化聚醚砜膜对有机物的截留和染料与膜材料界面力数据,结果表明纳滤膜分离性能是由膜、溶液和溶质三者共同决定的.

关键词: 纳滤 , 染料 , 截留 , 分离性能 , 分离机理

Br-N共掺杂TiO2/磁性炭复合材料的制备及其可见光催化性能

王佳忆 , 王学江 , 黄嘉瑜 , 王鑫 , 宋靖珂 , 赵建夫

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20161205.002

以活性炭(AC)为原材料,采用铁盐化学沉淀法耦合壳聚糖-戊二醛交联改性技术制备磁性活性炭(MAC).以MAC为载体,采用溶胶-凝胶法制备不同Br/Ti掺杂比的Br-N共掺杂TiO2/MAC可见光催化复合材料(Brx-N-TiO2/MAC).通过XRD、UV-Vis漫反射、BET吸附实验、SEM、XPS表征其结构和化学特征.以水杨酸为模型分子进行光催化降解,评价不同Brx-N-TiO2/MAC材料的可见光催化活性.实验结果表明,相较于N-TiO2/MAC可见光催化剂,Br-N共掺杂更能促进催化剂对可见光的吸收.Br0.35-N-TiO2/MAC对水杨酸的降解效果最好,暗吸附1h、光催化3h后,Br0.35-N-TiO2/MAC对水杨酸的降解率达到83％,高浓度水杨酸会对光催化反应产生一定的抑制作用,该催化材料重复利用三次后仍有78％的去除率,显示了较好的稳定性.

关键词: 磁性活性炭 , Br-N共掺杂 , 可见光催化 , 复合材料 , 水杨酸

固相萃取-高效液相色谱法测定环境水样中的三嗪类化合物

李竺 , 陈玲 , 郜洪文 , 董丽娴 , 赵建夫

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2006.03.013

建立了固相萃取-高效液相色谱法(SPE-HPLC)测定地表水中三嗪类化合物的方法.考察了4种不同固相萃取柱对三嗪类化合物的吸附效果,最终选择ENVI-18固相萃取柱用于萃取地表水中的三嗪类化合物;系统研究了环境水样中三嗪类化合物的最佳固相萃取条件,选择洗脱溶剂为甲醇,洗脱溶剂用量5 mL,水样在萃取前不需要添加甲醇,不调节pH值.测定了方法的检测限,结果表明,扑草净、莠去津、西玛津、脱乙基莠去津、羟基化莠去津和脱异丙基莠去津的最低检测限依次为0.14 μg/L,0.12 μg/L,0.08 μg/L,0.08 μg/L,0.10 μg/L和0.18 μg/L.将该法应用于实际环境水样的分析测定,结果表明某湖水中扑草净的含量为(9.33±0.27) μg/L,某江水中莠去津和扑草净的含量分别为(5.28±0.43) μg/L和(7.12±0.54) μg/L.

关键词: 固相萃取 , 高效液相色谱 , 三嗪类化合物 , 预富集

高效液相色谱法测定黄浦江表层沉积物中的痕量多环芳烃

刘颖 , 陈玲 , 唐银健 , 黄清辉 , 赵建夫

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2007.03.015

建立了高效液相色谱-二极管阵列检测器(PDA)测定上海市黄浦江表层沉积物中16种多环芳烃(PAHs)的方法.在保留时间定性分析的基础上,利用PDA获取的紫外扫描光谱图对目标组分进行了准确的定性,并通过异构体紫外光谱图中特征峰的差异有效地识别了样品中的4种异构体,即苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘和苯并[e]芘.通过检测波长的优化,减少了干扰物的影响,提高了检测灵敏度;针对分离度较差的两种目标组分(苯并[b]荧蒽和苯并[k]荧蒽)的定量进行了分析讨论.该方法对16种PAHs的检出限(以干基计)介于1.1～18.3 ng/g之间,具有较高的方法灵敏度.黄浦江表层沉积物测定结果表明,除二氢苊外的15种PAHs都被检出,含量为10.1～253.0 ng/g.

关键词: 高效液相色谱 , 多环芳烃 , 表层沉积物 , 黄浦江

2种羟基氧化铁对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

朱志良 , 孔令刚 , 马红梅 , 赵建夫

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2007.08.017

通过水解方法制备了α-FeO(OH)和β-FeO(OH),研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能及影响因素.结果表明,2种形式的FeO(OH)在弱酸性环境中对Cr(Ⅵ)均表现出很好的去除效果,吸附过程能够用Langmuir模型较好地描述,α-FeO(OH)和β-FeO(OH)对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量分别为50.25和42.02 mg/g.对初始质量浓度达10 mg/L Cr(Ⅵ)的水样,通过α-FeO(OH)和β-FeO(OH)的吸附作用,可以将水中Cr(Ⅵ)控制在饮用水安全标准之下.200 mg/L Cl-、SO2-4,100 mg/L F-作为共存离子时,对2种吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的效果无明显影响;但100 mg/L的H2PO-4和HCO-3共存,可使α-FeO(OH)、β-FeO(OH)对Cr(Ⅵ)的去除效果降低15%～20%.离子强度增加使吸附能力降低.

关键词: 羟基氧化铁 , 铬 , 吸附作用 , 水处理

聚环氧琥珀酸对污泥中锌的萃取

张丽华 , 朱志良 , 张华 , 仇雁翎 , 赵建夫

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2008.07.005

研究了环境友好高分子聚环氧琥珀酸(PESA)对污水厂污泥中重金属锌的萃取作用.结果表明,PESA对污泥中的重金属锌具有良好的萃取效果,利用改进的BCR法对萃取前后污泥中的锌进行了形态分析.结果表明.被PESA萃取的锌主要来自水溶态、酸溶态和可还原态等3种结合态.随着萃取体系pH值的升高.锌的萃取效率逐渐下降;在实验范围内,PESA与污泥中重金属总量的摩尔比为1:1～10:1时,随着PESA浓度的增加.锌的萃取效率逐渐提高,且对萃取体系pH值的依赖性减小.在pH=4时,在PESA与污泥中重金属总量的摩尔比为3:1～10:1范围内,锌的萃取效率均大于70%.

关键词: 聚环氧琥珀酸 , 锌 , 萃取 , 污泥 , BCR法

耦合氧化石墨烯的N掺杂Bi2O2CO3微球光催化性能增强机制

金瑞奔 , 蒋孝佳 , 周仰原 , 赵建夫

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)61079-8

光催化作为一种环境友好技术,在解决环境污染和能源匮乏问题方面展现出巨大应用潜力. TiO2因其化学稳定性、无毒和低成本被广泛应用于能源转换和污染物降解等领域,但其快速的电子-空穴复合与低太阳能利用率等限制了其在光催化中的潜在应用.因此,寻找新的有优越可见光活性的催化剂是一个挑战.最近,(BiO)2CO3因其独特的形貌、化学稳定性和较高的催化效率成为有前景的光催化剂.然而,(BiO)2CO3较大的带隙限制了对太阳光的利用,快速的电子-空穴复合阻碍了光催化性能的提高.因此,提高(BiO)2CO3的光催化效率是当务之急.
　　近期研究表明,通过与氧化石墨烯杂交提高载流子的分离能力,可有效增强光催化性能.基于此,我们设计并合成了一种氮掺杂的(BiO)2CO3与氧化石墨烯(GO)耦合的新型光催化剂(N-BOC-GO).首先,通过一步水热法合成了N-BOC-GO微球. N-BOC-GO光催化剂对NO可见光光催化去除性能达到62%.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)等表征手段研究了N-BOC-GO的光催化性能增强机制.从N-BOC-GO的XRD谱中没有发现GO的衍射峰,说明加入的GO分散度高； N-BOC-GO中的BOC晶格参数没有发生变化,说明GO没有进入BOC晶格,但加入GO增强了N-BOC的结晶度. XPS结果表明,与N-BOC相比, N-BOC-GO的峰位置发生了明显位移,表明N-BOC和GO之间存在强相互作用.此外, FT-IR和拉曼光谱证明了在复合物中存在GO. SEM表明, N-BOC规则地团聚成微球,且微球被固定在有褶皱的GO片上.这说明GO与N-BOC的作用是静电作用或物理作用,在光激发过程中有利于N-BOC微球上的电子转移到GO片上. UV-Vis图谱中, N-BOC-GO表现出明显增强的可见光吸收,说明加入GO会明显提高N-BOC的吸收能力.此外,3D分层结构会通过SSR效应提高光吸收.从PL图可以发现, N-BOC-GO的电子-空穴复合明显下降,说明GO可以转移电子从而提高光催化性能.
　　结合前面的分析,我们提出了N-BOC-GO光催化剂3D分层结构的形成和性能增强机制.在水热过程中,通过分子间相互作用使N-BOC自组装成块,随后在表面能最小化的作用下转化成3D微球.加入GO后, N-BOC和GO通过物理吸附使得N-BOC微球均匀分散在GO上,最后N-BOC-GO的形貌类似于玫瑰花和其叶子的组合.在可见光照射下, N-BOC产生电子-空穴对,电子从N-BOC表面转移到GO表面,表明GO可作为电子的收集者和传递者以有效分离电子-空穴对,延长载流子寿命. N-BOC价带上的空穴可以直接氧化NO或产生?OH氧化NO.此外,由于GO独特的特征,光催化反应发生在N-BOC催化剂表面和GO片上,从而提高了反应空间位点.故引入GO于N-BOC体系中可有效分离光生载流子和提高反应活性位点,从而显著提高可见光催化性能.

关键词: 氧化石墨烯 , 氮掺杂(BiO)2CO3 , 水热法 , 活性增强 , NO去除

黄浦江水相中有机氯农药的污染特征分析

刘翠翠 , 何洁妮 , 仇雁翎 , 朱志良 , 赵建夫

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.04.2016081804

本文研究了黄浦江水相中有机氯农药的浓度分布、组成特征和污染来源;分析黄浦江水体中有机氯农药(OCPs)含量的时空变化;在黄浦江水相样品中,除了甲氧氯在所有样品中均未检出外,其他20种有机氯农药在样品中均被检出,在所有水样中的OCPs浓度范围为0.29-44.7(中值2.19)ng·L-1.六六六(HCHs)是主要污染物,其次为滴滴涕(DDTs),浓度分别为0.13-38.3(中值0.92)ng·L-1、0.03-3.28(中值0.63) ng·L-1.HCHs呈现出自上游至下游浓度逐渐升高的趋势,DDTs在上、下游无明显的空间分布规律.HCHs、DDTs的浓度均呈现夏季低、冬季高、春秋介于中间的季节性规律.

关键词: 黄浦江水相 , 有机氯农药 , 含量 , 分布特征