基于现行的材料降解率测定标准及特定微生物的降解性能, 设计了4种材料降解率的检测方法, 即两种标准方法 (接种物: 腐熟堆肥、蛭石 $+ $ 腐熟堆肥浸提液) 和两种实验方法 (接种物: 蛭石 $+ $ 芽孢杆菌、蛭石 $+ $ 嗜热菌). 采用生产环保胶带所用的原纸、塑料薄膜 (主要成分为polylactic acid, PLA) 和胶带成品作为受测材料, 对比不同处理方法下材料降解性能的效率. 结果表明, 在60 d的实验周期中, 原纸和PLA薄膜在4种方法处理下均呈现快速降解. 然而, 胶带成品降解率在腐熟堆肥、蛭石 $+ $ 腐熟堆肥浸提液处理下上升缓慢; 在蛭石 $+ $ 芽孢杆菌处理下略高; 在蛭石 $+ $ 嗜热菌处理下上升速率显著高于其他处理方法 (约1.7 ~ 7.5倍). 添加微生物菌剂尤其是嗜热菌, 能有效提升产品降解率的测定效率. 因此, 优化降解接种物的方法可提高材料降解率的测试效率, 有利于企业缩短可降解材料的研发及生产周期.
金属铝(Al)因储量丰富且具有较低的氧化还原电位, 在Al-水制氢及水处理领域得到广泛研究, 而Al颗粒表面的致密氧化膜是影响Al还原活性的主要因素. 除了酸/碱溶解、合金化及机械球磨等常见的Al表面处理方法, 近年来出现的Al表面改性技术被认为是一种经济有效且工艺条件相对温和的Al表面活化方法. 本文通过综述Al表面改性方法在Al-水制氢及Al去除水中污染物方面的研究报道, 突出了该方法相比于其他Al表面处理方法所存在的优势及不足. 同时, 对Al表面改性技术在制氢及去除水中污染物中的应用进行了展望, 以期促进Al表面改性技术在制氢及水处理领域的研究进展.
为了实现在无光或弱光环境下对有机污染物的降解, 采用水解法制备了I-TiO2/Sr2MgSi2O7:Eu,Dy复合光催化剂, 并以罗丹明B (Rhodamine B, RhB) 为目标污染物, 进行了光催化降解实验. 结果表明, 当I-TiO2/Sr2MgSi2O7:Eu,Dy复合光催化剂中I-TiO2的质量百分比为30%时, 降解率最高: 在可见光照射下, 3 h内对RhB污染物的降解率达到19.2%; 其在无光源环境下, 6 h内对RhB污染物的降解率达到31.9%. 实验证明, 以Sr2MgSi2O7:Eu,Dy长余辉荧光粉为载体的新型复合光催化剂, 在光照下吸收的光能, 成为无光或弱光环境下的新发光源, 实现可见光复合光催化剂的无光催化, 最终达到全天候24 h催化净化的应用目标.
为了改善g-C3N4比表面积低等缺点, 通过高温热聚合法制备了三维(3D)多孔g-C3N4, 并通过与Fe2O3复合得到Fe2O3/g-C3N4催化剂, 提高其可见光响应. Fe2O3/g-C3N4在g-C3N4含量为900 mg、罗丹明B(Rhodamine B, RhB)浓度为20 mg·L–1、H2O2为15 mmol时脱色速率最快, 30 min可达到100%. 同时Fe2O3/g-C3N4对其他有机物也表现出较好的降解性能, 在30 min内对甲基橙(Methyl orange, MO)、四环素(Tetracycline, TC)的降解率分别达到80%和90%. 通过活性基团捕获实验探究Fe2O3/g-C3N4的光催化降解机制, 实验结果表明h+和·OH在Fe2O3/g-C3N4光催化降解有机物过程中起到主要作用.
采用阳极氧化法制备了I掺杂TiO2纳米管阵列(I-doped TiO2 Nanotubes Arrays, ITNA)光阳极, 该电极表现出比TNA更加优异的降解性能. 将ITNA与Pt电极组合得到的平面光催化燃料电池(planar Photocatalytic Fuel Cell, p-PFC)在亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)浓度为6 mg·L–1、极板间距为1.0 cm时脱色率达到最大, 为93.1%. MB的降解发生在ITNA表面, 为限速步骤. 对比了p-PFC和传统PFC结构对MB和其他有机物的降解, p-PFC中h+和·OH的产生和传质优于其他结构, 具有更高的光催化性能.