国家自然科学基金(51009115) 作品数:13 被引量:132 H指数:6 相关作者: 魏红 李克斌 李娟 赵锋 张涛 更多>> 相关机构: 西安理工大学 西北大学 陕西教育学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 陕西省科学技术研究发展计划项目 陕西省教育厅科研计划项目 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 理学 化学工程 更多>>
氯甲烷增强超声降解左旋氧氟沙星的效果 2013年 【目的】研究氯甲烷增强左旋氧氟沙星(Levofloxacin)超声降解的效果。【方法】利用JY92-Ⅱ超声波细胞粉碎装置,研究氯甲烷的类型(包括CH2Cl2、CHCl3、CCl4)、添加量以及超声波功率、溶液初始pH值等因素对超声降解左旋氧氟沙星效果的影响,并结合HPLC和TOC方法进一步分析降解效果。【结果】与左旋氧氟沙星单独超声相比,氯甲烷一定程度上提高了其超声降解率,其中CCl4明显提高了超声降解率。超声波功率为195 W,CCl4添加量为体积分数0.3%,pH不调节(7.16),反应35min,左旋氧氟沙星的降解率达到43.36%。CHCl3和CCl4添加量在0.0%~0.3%,降解率随着添加量的增加而提高。超声波功率为65~195W时,随着超声波功率增加,降解率明显提高。pH值对超声降解效果影响明显,pH=7.16(不调节)时降解率最高。HPLC图谱表明,CHCl3和CCl4在增强超声降解左旋氧氟沙星的过程中,同时有2种产物生成。TOC测定结果表明,超声20min,CCl4完全矿化,左旋氧氟沙星的矿化作用不明显。【结论】氯甲烷可有效增强左旋氧氟沙星的超声降解效果,其中CCl4的效果非常明显。 魏红 李娟 高扬 李克斌关键词:氯甲烷 降解 左旋氧氟沙星 HPLC TOC 响应面优化CCl_4增强超声降解左旋氧氟沙星模拟废水 被引量:3 2013年 利用响应面优化实验设计方法对CCl4增强超声降解左旋氧氟沙星模拟废水的影响因素进行探讨和分析,考察了溶液初始pH值、超声功率、左旋氧氟沙星初始浓度的影响。应用Box-Behnken中心组合设计得到一个二次多项式数学模型,确定了US/CCl4降解左旋氧氟沙星的优化条件:初始pH值6.8,超声功率189 W,左旋氧氟沙星初始浓度为5 mg/L时,左旋氧氟沙星的去除率达到最大(82.99%)。经实验验证,实际值与模型预测值吻合性良好,偏差仅为0.036%。 李娟 魏红 李克斌 王勤勤 李妮妮关键词:左旋氧氟沙星 CCL4 降解 左氧氟沙星的超声/H_2O_2联合降解研究 被引量:22 2013年 采用超声/H202高级氧化技术对喹诺酮类抗生素左氧氟沙星进行降解,考察了H2O2浓度、超声功率、溶液初始pH值对反应过程的影响.结果表明,与单独超声和H202氧化相比,超声/H2O2对左氧氟沙星具有明显的协同降解作用.H202添加浓度在3.0~20.0mmol/L范围,左氧氟沙星的降解率随其添加浓度的增加而增加;超声功率在260W时降解效果最佳;左氧氟沙星初始浓度在10~30mg/L范围内,左氧氟沙星的降解量随其初始浓度的增加而增加;超声/H2O2降解左氧氟沙星在未调节(pH7.14)效果最佳.HPLC分析发现降解过程主要有2种产物生成,产物的生成和分布受体系pH的影响较大. 魏红 李娟 李克斌 胡妲关键词:超声 H2O2 左氧氟沙星 PH值 高效液相色谱 荞麦皮生物吸附去除水中Cr(Ⅵ)的吸附特性和机理 被引量:34 2012年 农业废弃物荞麦皮作为生物吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了荞麦皮对Cr(Ⅵ)的去除动力学以及溶液pH、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响;通过FT-IR,XPS,SEM-EDX对荞麦皮表面组成和结构进行表征,探索荞麦皮去除Cr(Ⅵ)的机理.结果显示:荞麦皮对Cr(Ⅵ)有很高的去除效率.常温下5.0 g·L-1的荞麦皮在pH=2.0下对100 mg·L-1 Cr(Ⅵ)溶液的去除率可达99.87%.荞麦皮对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH降低而升高,在pH=2.0时达到最大;随吸附剂用量增加而增大;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小.单位质量荞麦皮对Cr(Ⅵ)的去除量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定.在20℃,pH=2.0,吸附用量为5.0 g·L-1时,荞麦皮对Cr(Ⅵ)的最大去除容量约为36.4 mg·g-1.荞麦皮吸附去除Cr(Ⅵ)的过程符合准二级吸附动力学.FT-IR,XPS和SEM-EDX分析结果表明:荞麦皮是一个多孔材料,表面存在羧基、氨基、羟基等活性基团;荞麦皮对Cr(Ⅵ)的去除是一个吸附-还原耦合的过程,包括Cr(Ⅵ)在荞麦皮表面上的静电吸附,以及此后的固相还原和对还原态的Cr(Ⅲ)再吸附;Cr(Ⅲ)的吸附主要是通过与荞麦皮表面的羧基、氨基的配位,以及与其中的阳离子发生离子交换作用实现的. 李克斌 王勤勤 党艳 魏红 罗倩 赵锋关键词:生物吸附 CR(VI) XPS 直接大红4BE的磷钨酸均相光催化还原脱色 被引量:4 2013年 以磷钨酸(H3PW12O40,PW12)为光催化剂,异丙醇(Isopropanol)作为电子给体的条件下对偶氮染料直接大红4BE进行均相光催化还原脱色研究,考察PW12用量、IS浓度、直接大红4BE和盐浓度等因素的影响,结果表明杂多蓝(PW1-2)对直接大红4BE具有明显的还原脱色作用.pH=2.0,直接大红4BE初始浓度50 mg·L-1,PW12浓度为600 mg·L-1,IS浓度为0.13mol·L-1,50 min直接大红4BE的脱色率可达到90.39%.4BE的光催化还原脱色速率随PW12和IS浓度的增加而增加,最后趋于恒定;直接大红4BE初始浓度增加,其光反应一级速率常数降低;PW12、IS和4BE浓度之间存在交互影响.离子强度增加,4BE脱色速率减小,表现为负的盐效应,推测4BE与光反应生成的杂多蓝(PW1-2)进行复合,然后发生电子转移引起偶氮染料还原脱色和杂多蓝氧化复原.本研究结果表明PW12/IS/UV能够有效用于偶氮染料直接大红4BE的还原脱色处理. 魏红 李克斌 李娟 陈经涛 张涛关键词:磷钨酸 杂多蓝 偶氮染料 直接大红4BE 磷钨酸均相光催化还原降解水中偶氮染料酸性大红3R 被引量:33 2011年 以磷钨酸(H3PW12O4,PW12)为光催化剂,在异丙醇作为电子给体的条件下对偶氮染料酸性大红3R(AR3R)进行光催化均相还原脱色研究.循环伏安测试、暗反应和O2竞争抑制等实验结果表明,杂多蓝PW12O440-对AR3R具有明显的还原脱色作用.研究了催化剂PW12用量、异丙醇浓度、染料浓度和盐浓度对PW12/异丙醇光催化还原降解AR3R的影响.实验结果表明,AR3R的光催化脱色速率随催化剂PW12和异丙醇浓度的增加而增加,最后趋于恒定;随染料初始浓度的增大,初始光解速率增大,且符合Langmuir-Hin-shelwood动力学方程;随盐浓度的增大,染料脱色速率减小,表现为负的盐效应. 李克斌 赵锋 魏红 张涛 王勤勤关键词:杂多酸 光催化 偶氮染料 还原脱色 CCl_4对左旋氧氟沙星超声降解的影响 被引量:11 2012年 研究了CCl4对超声降解喹诺酮类抗生素左旋氧氟沙星(Levofloxacin)的影响,考察了CCl4添加量、超声功率、溶液初始pH值及左旋氧氟沙星初始浓度等影响因素,并采用HPLC和LC-MS/MS对超声降解产物进行了初步分析.结果表明,CCl4增强了左旋氧氟沙星的超声降解,当反应液体积为50 mL,超声35 min时,随着CCl4体积分数的增大(0~0.06%),左旋氧氟沙星的降解率由1.9%增至69.2%;超声功率为100~200 W时,降解率随着功率的升高而增大,功率为200~400 W时降解率有所降低;pH值对左旋氧氟沙星的超声降解影响很大,pH=7.14时容易超声降解,pH过低或过高均导致降解率显著减小;CCl4的体积分数一定时,左旋氧氟沙星的降解率随其初始浓度的增大而降低;左旋氧氟沙星的降解率在33~49℃时最大.CCl4强化超声降解左旋氧氟沙星过程主要是由.OH和一系列氯自由基参与的反应.HPLC分析发现,降解过程中同时生成了2个产物,并通过LC-MS/MS对其进一步鉴定. 魏红 李娟 李克斌 孙剑宇 赵锋关键词:喹诺酮类抗生素 左旋氧氟沙星 超声降解 四氯化碳 磷钨酸光催化降解直接大红4BE溶液的研究 被引量:17 2011年 以磷钨酸(PW12)为催化剂,对偶氮染料直接大红4BE进行均相光催化降解,考察了PW12用量、染料初始浓度对反应的影响,并对反应机理进行了探讨.结果表明,PW12能够有效光催化降解直接大红4BE.PW12用量≤600mg/L时,直接大红4BE的降解随PW12用量的增加明显加快,光解过程符合表观一级反应动力学.当pH2.0、直接大红4BE初始浓度为50mg/L、PW12用量为600mg/L时,其光催化降解效果最佳,对应的一级表观反应速率常数k为0.1164min-1.直接大红4BE初始浓度在50~150mg/L范围内,PW12对其光催化降解速率随染料浓度的增加而减小.结合直接大红4BE的循环伏安图,以及不同实验条件下PW12光催化直接大红4BE的UV-vis光谱图,进行的机理探讨结果表明,实验条件下,直接大红4BE的PW12光催化脱色过程是?OH氧化,PW12*–直接大红4BE复合物内的电子转移,以及杂多蓝PW12(e-)还原共同作用的结果,其中?OH氧化脱色起主导地位. 魏红 李克斌 赵锋 张涛 李娟关键词:磷钨酸 直接大红4BE 反应机理 Intensification of levofloxacin sono-degradation in a US/H_2O_2 system with Fe_3O_4 magnetic nanoparticles 被引量:2 2015年 Fe3O4 magnetic nanoparticles(MNPs) were synthesised, characterised, and used as a peroxidase mimetic to accelerate levofloxacin sono-degradation in an ultrasound(US)/H2O2 system. The Fe3O4 MNPs were in nanometre scale with an average diameter of approximately 12 to 18 nm. The introduction of Fe3O4 MNPs increased levofloxacin sono-degradation in the US/H2O2 system. Experimental parameters, such as Fe3O4 MNP dose, initial solution p H, and H2O2 concentration, were investigated by a one-factor-at-a-time approach. The results showed that Fe3O4 MNPs enhanced levofloxacin removal in the p H range from 4.0 to 9.0. Levofloxacin removal ratio increased with Fe3O4 MNP dose up to 1.0 g·L-1and with H2O2 concentration until reaching the maximum. Moreover, three main intermediate compounds were identified by HPLC with electrospray ionisation tandem mass spectrometry, and a possible degradation pathway was proposed. This study suggests that combination of H2O2, Fe3O4 MNPs and US is a good way to improve the degradation efficiency of antibiotics. 魏红 胡妲 苏洁 李克斌关键词:H2O2 LEVOFLOXACIN SONOLYSIS 超声/K_2S_2O_8体系降解水中左旋氧氟沙星的研究 被引量:6 2015年 【目的】研究超声/K2S2O8体系对水中抗生素左旋氧氟沙星的降解效果。【方法】利用超声波粉碎装置,采用HPLC分析法,考察了反应条件、K2S2O8添加质量浓度、溶液初始pH值、左旋氧氟沙星初始质量浓度对水中左旋氧氟沙星降解率的影响,并分析了左旋氧氟沙星降解过程中总有机碳(TOC)去除率及HPLC图谱的变化。【结果】与单独超声和K2S2O8氧化相比,超声/K2S2O8对水中左旋氧氟沙星具有明显的降解效果,这主要是因为体系中硫酸根自由基(SO-·4)的氧化作用所致。K2S2O8添加质量浓度在1.0~4.0g/L时,左旋氧氟沙星的降解率随其添加质量浓度的增大而提高;超声/K2S2O8降解水中左旋氧氟沙星时,体系pH在未调节(pH=7.14)条件下效果最佳;左旋氧氟沙星初始质量浓度在10~30mg/L时,左旋氧氟沙星的降解率随其初始质量浓度的增加先升高后降低。超声/K2S2O8对左旋氧氟沙星的矿化效果也非常明显,在超声功率为195 W、pH=7.14、左旋氧氟沙星初始质量浓度为20mg/L、K2S2O8添加质量浓度为4.0g/L条件下反应240min时,左旋氧氟沙星TOC的去除率达到56.78%。HPLC分析发现,超声/K2S2O8体系降解左旋氧氟沙星的过程中有3种中间产物生成。【结论】超声/K2S2O8体系可有效降解水中的左旋氧氟沙星。 魏红 杨虹 高扬 李明关键词:超声 左旋氧氟沙星 硫酸根自由基