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在自然界,磁铁矿结构中广泛存在类质同象置换。部分置换离子显著改变磁铁矿的表面反应性,影响其对有机污染物的催化降解性能。本研究用熔融法合成一系列不同掺杂量的铬掺杂磁铁矿,利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收精细结构谱(XAFS)等谱学技术对合成磁铁矿进行结构表征,并在中性条件下,探讨磁铁矿催化UV-Fenton反应降解酸性橙Ⅱ的性能。铬掺杂磁铁矿为立方晶系反尖晶石结构,Cr以+3价占据在八面体位。铬掺杂显著提高磁铁矿对酸性橙Ⅱ的催化降解性能,降解过程以异相UV-Fenton反应为主,遵循准一级动力学方程。反应160 min后,铬掺杂磁铁矿对酸性橙Ⅱ的矿化率达40%。 相似文献
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钛磁铁矿的制备及其异相Fenton反应催化性能 总被引：2，自引：0，他引：2
在水相中合成了钛磁铁矿（Fe3-xTixO4）,并用XRD、MSssbauer、TG-DSC和SEM等手段对合成的Fe3-xTixO4进行了表征。结果表明,合成的Fe3-xTixO4为立方晶系尖晶石结构,样品中的钛离子都已经进入其晶格中;钛掺杂有抑制钛磁铁矿进一步向钛磁赤铁矿转化和稳定尖晶石结构的作用。此外,以亚甲基蓝降解为探针反应,考察了钛磁铁矿异相Fenton反应的催化性能。实验表明,钛含量较高的钛磁铁矿是一种性能优越的异相Fenton反应催化剂。 相似文献
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矿物类Fenton反应降解有机污染物的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
作为高级氧化工艺之一,Fenton技术能高效地氧化降解有机污染物,矿物催化类Fenton体系的建立则是对Fenton技术的发展和提升。本文在简要介绍传统Fenton技术的基础上,重点阐述了负载型非均相催化类Fenton反应和天然含铁矿物催化类Fenton反应的产生及发展现状。最后结合笔者的科研工作结果展望了天然黑（铁）电气石在矿物催化类Fenton体系中的应用前景。 相似文献
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天然闪锌矿可见光催化还原甲基橙的实验研究 总被引：4，自引：0，他引：4
本文研究了可见光下天然闪锌矿的光催化还原能力,通过可见光下天然闪锌矿对甲基橙的光催化降解实验讨论了天然闪锌矿晶格中的杂质缺陷、导带能级位置、光生空穴捕获剂和溶液pH值对可见光催化降解效率的影响。结果表明,在抗坏血酸做空穴捕获剂的条件下,经2 h的可见光催化实验,甲基橙能被天然闪锌矿完全还原降解。天然闪锌矿晶格中丰富的杂质缺陷在禁带中形成杂质能级,可将闪锌矿对光的响应拓展到可见光的波长范围。与天然金红石相比,闪锌矿对甲基橙的较强光催化还原降解效果与其导带电子更负的氧化还原电势有关。此外,空穴捕获剂和pH值的选择都是影响催化效果的关键因素。天然闪锌矿在可见光催化降解污染物领域颇有应用前景。 相似文献
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依据承德地区大庙式钒钛磁铁矿床特征,通过人工重砂分离及单矿物化学分析并结合电子探针、岩矿鉴定结果查明了承德钒钛磁铁矿石中的含钒矿物主要是钛磁铁矿和磁铁矿,次要矿物是钛铁矿和硅酸盐;含钛矿物主要是钛铁矿、钛磁铁矿,次要矿物是金红石、榍石。根据承德钒钛磁铁矿石钒和铁呈正比的关系,选取代表性试样进行了钒钛物相分析项目的确定及溶剂选择的实验,最终确定了钒和钛物相分析测定流程。钒物相分析测定项目为磁铁矿和钛磁铁矿中的钒、钛铁矿中的钒、硅酸盐中的钒及总钒四项;钛物相分析测定项目为钛铁矿中的钛、磁铁矿和钛磁铁矿中的钛、金红石中的钛、硅酸盐中的钛及总钛五项。通过本方法测定的各种含钒和钛矿物含量占矿石中总钒和总钛含量的比例与人工重砂分析定量计算的各种含钒和钛矿物含量占矿石中总钒和总钛含量的比例是相互吻合的。对110件钒钛磁铁矿石样品进行了4种含钛矿物及3种含钒矿物物相分析,结果与实际地质成矿组分符合。本方法实现了钒钛磁铁矿中钒矿物和钛矿物的定量分离,确定了钒和钛物相联测分析流程,可以同时测定钒和钛矿物的含量。 相似文献
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《地学前缘》2012,6(3)
以蒙脱土为载体制备负载型Fe/Al复合氧化物（FeAlOx/MMT）用于催化Fenton反应降解高浓度苯酚废水。实验结果表明,活性相FeAlOx中Fe/Al摩尔比为0.22时制备所得催化剂对Fenton反应具有最佳活性,且Fe/Al复合氧化物并未嵌入蒙脱土层间。在低温和高pH条件下催化体系存在诱导期,诱导期内FeAlOx/MMT缓释出Fe离子并进而由Fe离子催化溶液中的Fenton反应。通过对非均相催化降解苯酚废水的动力学研究发现,H2O2初始浓度、溶液的pH和反应温度对COD降解效率具有显著影响。调节降解过程中的温度序列和氧化剂引入程序能够缓解高温和高双氧水浓度双重因素耦合导致的HO.自消耗。在优化的降解条件下使用理论用量的H2O2可使得1 g/L的苯酚废水中苯酚降解率达到100%,而COD的降解率则达到97%。 相似文献
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东天山地区两类钒钛磁铁矿型矿床含矿岩石对比 总被引：6，自引：9，他引：6
新疆东天山地区产出有两类岩浆型钒钛磁铁矿矿床，分别以尾亚和香山西矿床为代表。尾亚是以铁钛为主的中型钒钛磁铁矿矿床，香山西则是以钛为主的大型钛铁矿矿床，与铜镍矿床共生。尾亚矿床含矿岩石的岩石学、岩石化学、稀土及微量元素特征与典型的钒钛磁铁矿矿床相似。而香山西矿床含矿岩石的碱度、镁铁指数（FeO^＊／MgO）、岩浆酸度（αsi）、钙碱富集指数（calk／m）等地球化学参数，氧逸度和硫逸度等物理化学参数均介于独立的典型铜镍硫化物和典型钒钛磁铁矿矿床之间。两类矿床含矿岩石特征的差异可能在于其产出的构造背景不同，导致其含矿岩浆演化过程中处于不同的物理化学条件。 相似文献
8.
甲醛作为一种致畸、致癌的高毒性有机污染物,对人体健康构成威胁,如何有效去除气体中的甲醛是关注的热点问题之一。采用粒径0.84～3.35 mm的天然针铁矿矿石于300℃氢还原转化为磁铁矿纳米材料,将纳米磁铁矿固定床非均相Fenton氧化反应器与紫外光催化双氧水氧化反应器串接,对比研究了双氧水、双氧水-紫外光、磁铁矿-双氧水、磁铁矿-双氧水-紫外光4种不同反应体系中双氧水投加量、甲醛初始浓度、载气流量对甲醛净化效率的影响。通过小型质谱仪对甲醛Fenton光催化氧化产物进行在线监测及TOC碳平衡分析,探讨甲醛净化的机理。结果显示制备的磁铁矿作为催化剂去除甲醛气体效果明显,在紫外光-10%双氧水-磁铁矿协同作用下,最高去除率可达98%,且在不同气速下对气体中不同浓度的甲醛都有很好的净化效果。研究结果表明,制备的磁铁矿纳米材料催化剂在去除甲醛气体过程中起着重要作用,经紫外光均相催化的双氧水协同作用可以在常温下很好地把气体中的甲醛氧化为CO2,是一种低成本的有机废气净化技术方法。 相似文献
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基于SEM-EDS及GC-MS技术研究有机氯分子结构对零价铜脱氯机制的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
零价铜作为一种廉价金属很少应用于促进氯代有机物脱氯研究,其原因是零价铜的催化还原脱氯活性差,且反应机制复杂。本文采用机械球磨技术制备了Cu-Fe和Cu-Ni合金,研究零价铜在不同微观环境下对对氯苯酚(4-CP)的脱氯行为,旨在考察有机氯分子结构对零价铜脱氯机制的影响。应用扫描电镜-能谱(SEM-EDS)及色相色谱-质谱(GC-MS)分析发现,铜原子的微环境及有机氯分子结构均影响铜的脱氯机制。在Cu-Fe体系中,Cu遵循经典的催化加氢脱氯机制,4-CP的降解产物为苯酚;Cu-Ni体系的还原作用来源于零价铜,其中的镍金属并未起到催化加氢作用,Cu-Ni合金及单独零价铜对4-CP的降解产物是环己酮。零价铜对4-CP的降解率可达70%以上,而Cu-Fe体系的降解率仅为34%,两者对芳香族氯代物的降解效率差距显著。零价铜能够降解化学稳定性高的4-CP和苯酚,但不能降解化学稳定性相对较差的脂肪族氯代有机物(如一氯乙酸和二氯乙酸),因此认为零价铜脱氯机制并非传统的催化加氢机制,而是遵循直接电子传递还原机制,且有机氯分子的苯环结构是零价铜直接电子传递还原的诱因。 相似文献
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研究了La0.5 Sr0.5 Co0.8 Mn0.2 O3-δ钙钛矿活化过氧单硫酸盐对四溴双酚A(TBBPA)的降解作用,重点探讨不同的煅烧温度制备镧锶钴锰钙钛矿(LSCM82)的催化性能对过一硫酸盐降解TBBPA的影响,以及溶液的不同初始pH条件对优选材料体系降解效率的影响。结果发现,变价离子的氧化还原对Co3+/Co2+和(Mn4++Mn3+)/Mn2+是催化剂活性的主要贡献者。煅烧温度为950 ℃且具有适量间隙氧及比表面积的LSCM82-950催化反应速率较高。在中性pH环境条件下应用LSCM82-950活化过一硫酸盐降解水中TBBPA污染物,既可以使催化剂钴浸出很少,又能达到最大程度的TBBPA降解效果。 相似文献
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研究了山西代县天然金红石在紫外光和日光照射条件下对苯酚的光催化降解性能,考察了光照时间、pH值、苯酚初始浓度以及H2O2添加量对降解过程的影响。在紫外光照射下,酸性条件(pH=3.5)利于光催化降解,中性和碱性条件下降解效率较低;当初始浓度为60mg/L时,降解速率可达1.922mg/(L.h);H2O2作为电子捕获剂可提高苯酚降解速率,最佳投加量为2mL/L。在日光条件下,天然金红石对苯酚表现出良好的降解性能,照射7h后,降解率达87.68%,仅略低于P25型TiO2(99.72%),可在14h内完全降解。根据电子探针和X射线衍射分析结果,认为天然金红石晶格中的V、Fe等杂质可能是提高其可见光响应效果和光催化活性的主要原因。 相似文献
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Karina Marshall-Bowman Dimitri A. Sverjensky Robert M. Hazen 《Geochimica et cosmochimica acta》2010,74(20):5852-5861
The abiotic polymerization of amino acids may have been important for the origin of life, as peptides may have been components of the first self-replicating systems. Though amino acid concentrations in the primitive oceans may have been too dilute for significant oligomerization to occur, mineral surface adsorption may have provided a concentration mechanism. As unactivated amino acid polymerization is thermodynamically unfavorable and kinetically slow in aqueous solution, we studied mainly the reverse reaction of polymer degradation to measure the impact of mineral surface catalysis on peptide bonds.Aqueous glycine (G), diglycine (GG), diketopiperazine (DKP), and triglycine (GGG) were reacted with minerals (calcite, hematite, montmorillonite, pyrite, rutile, or amorphous silica) in the presence of 0.05 M, pH 8.1, KHCO3 buffer and 0.1 M NaCl as background electrolyte in a thermostatted oven at 25, 50 or 70 °C. Below 70 °C, reaction kinetics were too sluggish to detect catalytic activity over amenable laboratory time-scales. Minerals were not found to have measurable effects on the degradation or elongation of G, GG or DKP at 70 °C in solution. At 70 °C pyrite was the most catalytic mineral with detectible effects on the degradation of GGG, although several others also displayed catalytic behavior. GGG degraded ∼1.5-4 times faster in the presence of pyrite than in control reactions, depending on the ratio of solution concentration to mineral surface area. The rate of pyrite catalysis of GGG hydrolysis was found to be saturable, suggesting the presence of discrete catalytic sites on the mineral surface. The mineral-catalyzed degradation of GGG appears to occur via a GGG → DKP + G mechanism, rather than via GGG → GG + G, as in solution-phase reactions. These results are compatible with many previous findings and suggest that minerals may have assisted in peptide synthesis in certain geological settings, specifically by speeding the approach to equilibrium in environments where amino acids were already highly concentrated, but that minerals may not significantly alter the expected solution-phase equilibria. Thus the abiotic synthesis of long peptides may have required activating agents, dry heating at higher temperatures, or some form of phase separation. 相似文献
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以攀枝花钒钛磁铁矿电炉渣为研究对象,通过化学分析、X射线衍射及电子探针-能谱等手段对电炉渣的化学组成、矿物组成、矿物嵌布特征、元素分布情况进行了较为系统的研究,结果表明:电炉渣中有94.74%的钛赋存于黑钛石中,镁和铝主要以镁铝尖晶石形式存在,钙和硅主要存在透辉石中,而铁元素在各矿物中分布较为分散。有用矿物黑钛石主要与透辉石呈浸染关系,部分与镁铝尖晶石呈嵌布关系,同时有部分镁和铝以类质同像形式进入到黑钛石中,导致黑钛石中TiO_2含量仅82.04%。研究结果可为钒钛磁铁矿电炉渣的综合利用提供科学依据。 相似文献
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K. Salehi A. Bahmani B. Shahmoradi M. A. Pordel S. Kohzadi Y. Gong H. Guo H. P. Shivaraju R. Rezaee R. R. Pawar S.-M. Lee 《International Journal of Environmental Science and Technology》2017,14(10):2067-2076
The present study highlights the synthesis of CuO–ZnO nanocomposite via facile hydrothermal method at 150 °C and autogenous pressure. The structural and textural features of prepared composite material was characterized by several characterization techniques such as X-ray powder diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, Scanning electron microscopy, and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The optimized prepared nanocomposite was utilized for photocatalytic degradation of aromatic Direct Blue 71 dye (DB71) under natural sunlight conditions. The catalytic activity results by CuO–ZnO nanocomposite were observed to be higher than the reagent-grade zinc oxide under visible light conditions. The response surface methodology protocol (RSM) with central composite design was optimized by different photodegradation operational parameters such as pH, dye concentration, catalyst amount, and reaction time. The optimized RSM results demonstrated that a quadratic polynomial model was found suitable to define the relation between the photocatalytic activity and operational parameters. Moreover, the observed high R 2 value (0.9786) confirms a strong evaluation of experimental data. To achieve maximum DB71 degradation, optimized condition was found at 177.13 min of contact time, 3.93 solution pH, and 24.34 mg/L of dye concentration with 1.85 g/L of catalyst dose The identical optimum conditions resulted maximum 89.58% DB71 degradation. 相似文献
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A series of batch-type experiments with acetate acid as the primary substrate were performed using enrichment cultures developed from the anaerobic sludge to investigate the effect of acetate acid on tetrachloroethylene （PCE） biodegradation. Experimental results indicated that acetate acid was an efficient electron donor in affecting the biotransformability of PCE. Trichloroethylene （TCE） was the primary dehalogenation product, and small amounts of dichloroethylenes （DCEs） were also detected. No significant further DCEs degradation was detected. PCE degradation rate in the experiment was 36.6 times faster than background rate in natural groundwater. 相似文献