Effect of Ru addition to CO/SiO2/HZSM-5 catalysts on Fischer-Tropsch synthesis of gasoline-range hydrocarbons

Microporous HZSM-5 zeolite and mesoporous SiO2 supported Ru-Co catalysts of various Ru adding amounts were prepared and evaluated for Fischer-Tropsch synthesis (FTS) of gasoline-range hydrocarbons (C-5-C-12). The tailor-made Ru-Co/SiO2/HZSM-5 catalysts possessed both micro- and mesopores, which accelerated hydrocracking/hydroisomerization of long-chain products and provided quick mass transfer channels respectively during FTS. In the same time. Ru increased Cor reduction degree by hydrogen spillover, thus CO conversion of 62.8% and gasoline-range hydrocarbon selectivity of 47%, including more than 14% isoparaffins, were achieved simultaneously when Ru content was optimized at 1 wt% in Ru-Co/SiO2/HZSM-5 catalyst.

Hydrate dissociation conditions for gas mixtures containing carbon dioxide, hydrogen, hydrogen sulfide, nitrogen, and hydrocarbons using SAFT

A new method, a molecular thermodynamic model based on statistical mechanics, is employed to predict the hydrate dissociation conditions for binary gas mixtures with carbon dioxide, hydrogen, hydrogen sulfide, nitrogen, and hydrocarbons in the presence of aqueous solutions. The statistical associating fluid theory (SAFT) equation of state is employed to characterize the vapor and liquid phases and the statistical model of van der Waals and Platteeuw for the hydrate phase. The predictions of the proposed model were found to be in satisfactory to excellent agreement with the experimental data.

微生物固定化方法修复多环芳烃污染土壤

针对传统游离微生物修复技术的缺点和弊端，提出了采用固定化微生物技术修复受多环芳烃污染的非流体介质的新课题。本文筛选出2株高效降解菌，并进行了固定化载体筛选，优化并确定了3种固定化工艺。通过实验室模拟实验，考察了固定化菌对PAHs污染非流体介质的修复能力，最后通过扫描电子显微镜（SEM）分析，对固定化微环境强化修复机制进行了初步探讨。 细菌芽孢杆菌（Bacillus sp.，SB02）和真菌毛霉（Mucor sp.，SF06）对土壤中的Pyr、BaP降解率高，降解速率快，为高效降解微生物。 碱化后的泥炭土适宜作为细菌固定化载体；玉米芯适宜作为真菌固定化载体；改性后蛭石适宜作为混合菌固定化载体。这些载体来源广泛，成本低廉，工艺简单，安全无毒。 将固定化菌应用于Pyr、BaP污染土壤的修复，考察了初始接种量、环境温度、土壤含水量对固定化菌降解Pyr、BaP的影响，固定化菌对不同系列浓度Pyr、BaP的降解，以及固定化菌在不灭菌土壤中对Pyr、BaP的降解，表明固定化菌对土壤中Pyr和BaP的降解率均高出游离菌20%，固定化混和菌降解效果最好，其次是固定化真菌，再次是固定化细菌。 SEM分析了固定化颗粒的微观结构和微生物在颗粒内部的形态变化，结果表明颗粒内部丰富的疏松多孔结构和巨大的比表面积为微生物提供了适宜的生存空间，使吸附固定化成为可能。 固定化菌对沈抚灌区PAHs污染土壤修复效果非常理想，经过6个月，土壤中总PAHs的去除率达70.3%，高于游离菌。

土壤中PAHs的光催化降解动力学及机制研究

本文以土壤为介质，以三环的菲（Phe）、四环的芘（Pyr）和五环的苯并[a]芘（BaP）为目标污染物，研究了紫外灯照射下土壤中多环芳烃（PAHs）的降解，并以半导体纳米TiO2和Fe2O3为催化剂研究了土壤中PAHs的催化降解，对光降解及光催化降解的动力学进行了研究，在室内条件下考察了土壤条件和环境因子对光降解及光催化降解PAHs的影响；研究了太阳光照条件下土壤pH值对光降解和催化降解的影响和腐殖酸对光降解的影响；初步探讨了纳米TiO2催化光降解土壤中PAHs的机制。 研究结果表明：土壤中PAHs的紫外光降解符合一级动力学模型，土壤中PAHs光降解与土壤厚度呈显著负相关，土壤粒径对紫外光解PAHs有显著影响，温度从20 ℃升高到30 ℃，光解速率逐渐增加，在PAHs污染土壤的光降解中腐殖酸起敏化作用，随着紫外辐射强度的增加，光降解速率加快。 纳米TiO2和Fe2O3均能促进土壤中PAHs的紫外光降解，PAHs光催化降解符合一级动力学模型，在酸性和碱性土壤条件下，光催化降解PAHs的速率均高于中性，在不同光质条件下，TiO2 、Fe2O3催化光降解PAHs的速率发生变化，随着紫外辐射强度的增加，光催化降解速率常数增加，半衰期减少；腐殖酸促进TiO2 、Fe2O3催化土壤中PAHs的光降解，腐殖酸在这个过程中起着敏化作用。 在太阳光照射下酸性和碱性土壤中PAHs的降解快于中性，PAHs污染土壤中在加入腐殖酸后光降解速率加快，在酸性条件下催化降解最快，在碱性和中性条件下相差不大。 土壤中PAHs存在着PAH的光致电离、电子向O2的转移的两种降解途径；在有催化剂TiO2条件下，由于催化剂在光照后形成的电子-空穴能够氧化还原污染物，PAH的光致电离、电子向O2的转移的引起的降解，共同促进了土壤中PAHs的光催化降解。

植物与微生物联合修复多环芳烃污染土壤及机理研究

本文以多环芳烃污染土壤为研究对象，以菲（Phe）、芘（Pyr）和苯并[a]芘（BaP）为目标污染物，以建立生态、经济、高效污染土壤修复技术为目标，在研究植物与微生物联合修复多环芳烃污染土壤效果的基础上，重点研究了植物与微生物联合修复污染土壤过程中多环芳烃的去除机制。 研究结果表明：种植苜蓿和黑麦草能够促进土壤中多环芳烃的去除，提高土壤中多环芳烃的去除率。植物根际土壤中多环芳烃的去除速度快于于非根际土壤。在植物与高效降解菌联合作用过程中，植物的存在强化了菌剂对土壤中多环芳烃的去除作用。苜蓿和黑麦草与高效降解菌的联合作用使菲、芘和苯并[a]芘去除率分别比对照土壤提高了26.64%、30.41%、32.04%和26.93%、27.43%、30.15%。 植物根和茎叶中菲、芘和苯并[a]芘的含量与土壤污染物浓度正相关，但其吸收积累作用对土壤中多环芳烃去除的贡献率小于0.34%。植物对土壤多环芳烃污染的修复作用主要源于植物生长显著提高了根际微生物的降解活性。 植物根际微生物的数量和土壤酶活性显著高于非根际土壤。植物根系的存在提高了土壤中微生物的数量和酶活性，从而提高了土壤中PAHs的去除率。这是根际土壤中多环芳烃去除的主要机制。 模拟根际修复，研究了添加根系分泌物对土壤中芘降解的影响。添加20mg/kg根系分泌物土壤中细菌数量为未添加根系分泌物土壤的19.43-36.29倍，真菌为3.05-6.60倍，土壤中芘的半衰期比未添加根系分泌物处理减少10.91天。植物根系分泌物是影响根际修复的一个重要原因。

用植物油淋洗修复多环芳烃污染土壤

研究用植物油淋洗修复多环芳烃污染土壤的效果、植物油淋洗剂再生与回用的可行性、植物油的生态效应。采用了批处理法和土柱法对多环芳烃污染土壤进行修复，结果表明：油土比1：1的条件下，批处理法可以去除土壤中90％以上的多环芳烃，多环芳烃的质量转移过程可以用经验模型模拟。恰当的运行条件下，土柱法可去除土壤中90％以上的多环芳烃，但是根据土壤中多环芳烃浓度的高低，植物油的用量是批处理法的2～4倍。无论是批处理法，还是土柱法，土壤水分含量都影响了植物油去除土壤中多环芳烃的能力。采用了化学氧化法、溶剂提取法和吸收剂吸收法对植物油进行再生，结果表明：臭氧和双氧水能氧化植物油中的多环芳烃，但不理想，紫外线及双氧水在pH＝3的条件下可氧化植物油中76.5％的多环芳烃。按植物油／乙醇1:3的比例对植物油进行6级处理可氧化植物油中87％的多环芳烃。活性炭二级处理可去除植物油中87％的多环芳烃，实现植物油的再生。高等植物生长实验说明土壤中的植物油对燕麦及萝卜的生长起了抑制作用，土壤呼吸实验证明，残留在土壤中的植物油可被生物降解，但是必须保证良好的氧气及营养供应。用植物油修复多环芳烃污染土壤具有可行性。