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氧化石墨烯及其复合材料对水中放射性核素的吸附

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材料工程 2019年第10期47卷 22-32页

作者：刘红娟吴仁杰谢水波刘迎九南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001 南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室湖南衡阳421001

在核能和核技术的快速发展过程及应用中产生了大量放射性废水,其对生态环境会造成潜在的污染,因此对放射性废水处理技术的研究对保护环境有着重要的意义。氧化石墨烯及其复合材料具有比表面积高、官能团丰富、吸附能力强、化学稳定性好... 详细信息

在核能和核技术的快速发展过程及应用中产生了大量放射性废水,其对生态环境会造成潜在的污染,因此对放射性废水处理技术的研究对保护环境有着重要的意义。氧化石墨烯及其复合材料具有比表面积高、官能团丰富、吸附能力强、化学稳定性好等优点,在放射性废水处理领域受到广泛关注。本文综述了近年来有关氧化石墨烯及其复合材料对水中放射性核素吸附的研究现状及进展,介绍了氧化石墨烯及其复合材料对放射性核素的吸附容量、吸附等温模型、吸附热力学、影响因素和吸附机理。最后分析了氧化石墨烯及其复合材料处理放射性核素在辐射稳定性和高吸附选择性等方面面临的问题和挑战,探讨了推动该类材料今后实际放射性废水处理中工程应用的重点研究方向,如完善的产业体系和积极研发相匹配的成套水处理工艺及设备等。

关键词：氧化石墨烯放射性核素吸附改性材料废水

集安高句丽古墓壁画的装饰特色、纹样演变及与汉文化的联系

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北方文物 2006年第2期 33-46页

作者：刘萱堂刘迎九吉林省文物考古研究所

1.作者根据多年参加集安高句丽壁画墓临摹工作的体会,选出具有代表性的8座壁画墓,从装饰艺术角度对其艺术特色进行了比较。2.对8座墓的装饰纹样、图像按不同内容分解制成图表,从其中的演变来分析墓葬的分期和发展。3.从两汉的墓葬绘画(... 详细信息

1.作者根据多年参加集安高句丽壁画墓临摹工作的体会,选出具有代表性的8座壁画墓,从装饰艺术角度对其艺术特色进行了比较。2.对8座墓的装饰纹样、图像按不同内容分解制成图表,从其中的演变来分析墓葬的分期和发展。3.从两汉的墓葬绘画(帛画、壁画、石刻画)中选出与集安高句丽古墓壁画中相近的绘画主题和表现形式进行比较,说明高句丽与汉文化的联系。

关键词：集安高句丽壁画墓装饰特点纹样演变与汉文化的联系

交联海藻酸钠固定化的腐殖酸多孔性薄膜对铀(Ⅵ)的吸附性能及机理

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化工学报 2013年第7期64卷 2488-2496页

作者：谢水波段毅刘迎九王劲松刘金香南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室湖南衡阳421001 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001

采用戊二醛交联海藻酸钠固定化的腐殖酸,制备得到多孔性薄膜(GA-HA/SA),用于去除含铀废水中的铀(Ⅵ)。通过静态吸附实验,研究了pH值、初始浓度、接触时间、温度对GA-HA/SA吸附U(Ⅵ)效果的影响,进行了吸附过程的热力学与动力学分析;通过... 详细信息

采用戊二醛交联海藻酸钠固定化的腐殖酸,制备得到多孔性薄膜(GA-HA/SA),用于去除含铀废水中的铀(Ⅵ)。通过静态吸附实验,研究了pH值、初始浓度、接触时间、温度对GA-HA/SA吸附U(Ⅵ)效果的影响,进行了吸附过程的热力学与动力学分析;通过红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)探讨了相关吸附机理。实验结果表明,pH值为6时吸附效果最好,吸附在60min基本达到平衡。吸附过程符合Langmuir和Dubinin-Radushkevich(D-R)等温模型;25℃时,最大吸附容量为312.5mg·g-1。吸附动力学过程符合准二级速率方程(R2>0.99),吸附速率的控速步骤为颗粒内扩散。GA-HA/SA对U(Ⅵ)的吸附是自发的吸热反应。SEM-EDS、FTIR和D-R模型分析结果表明,与U(Ⅵ)相互作用的基团主要是羧基,且GA-HA/SA吸附U(Ⅵ)的机理表现为离子交换。

关键词：多孔性薄膜铀(Ⅵ) 热力学动力学速率控制吸附机理

ZnO/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的制备及光催化还原U(Ⅵ)

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材料工程 2022年第10期50卷 157-164页

作者：雷铭刘岳林谢水波葛玉杰刘迎九南华大学土木工程学院湖南衡阳421001 南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室湖南衡阳421001 湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007

以ZnO和三聚氰胺为原料,采用热聚合法制备ZnO/g-C_(3)N_(4)复合型光催化剂,并将其用于光催化还原U(Ⅵ)。通过SEM,XRD,XPS,PL,UV-Vis测试手段对样品的表面形貌、晶格结构、元素组成、光催化性能进行分析。结果表明:ZnO的掺杂降低光生电... 详细信息

以ZnO和三聚氰胺为原料,采用热聚合法制备ZnO/g-C_(3)N_(4)复合型光催化剂,并将其用于光催化还原U(Ⅵ)。通过SEM,XRD,XPS,PL,UV-Vis测试手段对样品的表面形貌、晶格结构、元素组成、光催化性能进行分析。结果表明:ZnO的掺杂降低光生电子与空穴的复合率,扩大材料对可见光的响应范围,使复合材料具有更高的光催化活性。在pH=5、投加量为0.5 g/L时,经过暗反应30 min和光反应30 min,对U(Ⅵ)的最高去除率可达97%。U(Ⅵ)可被还原为U(Ⅳ),光生电子e-是实现将U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ)的主要因素。

关键词：光催化 U(Ⅵ) 石墨相氮化碳 ZnO 光生电子

聚吡咯/石墨相氮化碳复合材料吸附铀(Ⅵ)的性能与机制

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材料导报 2020年第23期34卷 23020-23026页

作者：俞坤刘金香谢水波刘迎九葛玉杰南华大学土木工程学院衡阳421001 南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室衡阳421001

以石墨相氮化碳(g-C 3N 4)、聚吡咯(PPy)为原料,采用原位聚合法制备聚吡咯/石墨相氮化碳(PPy/g-C 3N 4)复合材料,探究PPy/g-C 3N 4对水中U(Ⅵ)的吸附性能。研究pH值、温度、PPy/g-C 3N 4投加量、反应时间、U(Ⅵ)初始浓度等影响因素对PPy... 详细信息

以石墨相氮化碳(g-C 3N 4)、聚吡咯(PPy)为原料,采用原位聚合法制备聚吡咯/石墨相氮化碳(PPy/g-C 3N 4)复合材料,探究PPy/g-C 3N 4对水中U(Ⅵ)的吸附性能。研究pH值、温度、PPy/g-C 3N 4投加量、反应时间、U(Ⅵ)初始浓度等影响因素对PPy/g-C 3N 4吸附U(Ⅵ)的影响。结果表明:在pH=5、U(Ⅵ)初始浓度为5 mg/L、PPy/g-C 3N 4的投加量为200 mg/L、吸附时间为20 min的条件下,PPy/g-C 3N 4对U(Ⅵ)的最大吸附率为93.22%。PPy/g-C 3N 4对U(Ⅵ)的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附动力学符合准二级动力学。SEM-EDS、XRD分析表明,本工作成功制得了PPy/g-C 3N 4复合材料。XPS和FTIR结果说明,PPy/g-C 3N 4中的含碳、氮官能团和含氧官能团与U(Ⅵ)发生络合作用,从而显著提高了其吸附性能。

关键词：石墨相氮化碳聚吡咯铀吸附

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大肠杆菌配合植酸对铀的吸附

环境工程学报 2016年第8期10卷 4167-4171页

作者：范黎锋谢水波刘迎九陈婧南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室衡阳421001 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室衡阳421001

研究了用植酸处理后大肠杆菌对铀进行吸附,考察了p H、初始浓度、反应时间以及菌液投加浓度对吸附效果的影响。实验结果表明,植酸能够提高大肠杆菌菌悬液对铀的吸附效果。植酸处理后的大肠杆菌能有效结合UO2+2,在p H=4.0时,菌液投加浓度... 详细信息

研究了用植酸处理后大肠杆菌对铀进行吸附,考察了p H、初始浓度、反应时间以及菌液投加浓度对吸附效果的影响。实验结果表明,植酸能够提高大肠杆菌菌悬液对铀的吸附效果。植酸处理后的大肠杆菌能有效结合UO2+2,在p H=4.0时,菌液投加浓度为90%时,吸附效果最好,吸附300 min达到平衡,吸附率为90%。大肠杆菌配合植酸吸附铀前后电镜图及EDX表明,反应能使铀酰离子络合沉淀,沉积在菌体表面。

关键词：大肠杆菌植酸吸附铀(Ⅵ)

氧化石墨烯/有机改性膨润土复合材料的制备及其对Cd(Ⅱ)的吸附

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复合材料学报 2018年第11期35卷 3196-3204页

作者：唐振平毕玉玺刘迎九滑熠龙凌辉谢水波南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室衡阳421001 同济大学污染控制与资源化利用国家重点实验室上海200092 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室衡阳421001

以氧化石墨烯(GO)、膨润土(Bent)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,合成了GO/有机改性Bent(OM-Bent)复合材料,用其处理浓度为10mg·L-1的含Cd(Ⅱ)废水。研究了GO/OM-Bent复合材料中GO含量、pH、GO/OM-Bent复合材料投加量、反应时间、... 详细信息

以氧化石墨烯(GO)、膨润土(Bent)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,合成了GO/有机改性Bent(OM-Bent)复合材料,用其处理浓度为10mg·L-1的含Cd(Ⅱ)废水。研究了GO/OM-Bent复合材料中GO含量、pH、GO/OM-Bent复合材料投加量、反应时间、Cd(Ⅱ)初始浓度及共存离子对GO/OM-Bent复合材料吸附Cd(Ⅱ)的影响。结果表明:在pH值为6、GO质量分数为30wt%、GO/OM-Bent复合材料投加量为200mg·L-1时,GO/OM-Bent复合材料吸附Cd(Ⅱ)效果最佳,120min即达到平衡,较同等条件下OM-Bent和GO单独作用时Cd(Ⅱ)吸附量分别高12.01mg·g-1和5.39mg·g-1;准二级动力学模型能很好地描述其吸附过程,吸附等温线符合Langmuir模型,温度为303 K时,GO/OM-Bent复合材料对Cd(Ⅱ)的最大吸附量为133.33mg·g-1。解吸实验结果表明,经5次吸附-解吸循环实验后,Cd(Ⅱ)的吸附率仍高达83.5%,说明GO/OM-Bent复合材料具有很好的循环再生性能。

关键词：氧化石墨烯有机改性膨润土吸附解吸 Cd(Ⅱ) 共存离子

污泥基生物炭处理酸性含U(Ⅵ)废水的效能与机理

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化工学报 2020年第5期71卷 2352-2362页

作者：莫官海谢水波曾涛涛刘迎九蔡萍莉南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室湖南衡阳421001 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001

通过城市污泥(SS)慢速热解制备污泥基生物炭(SSB),并研究初始pH、投加量、共存离子、吸附时间和温度等因素对SSB去除U(Ⅵ)的影响,探讨吸附动力学和吸附等温线特征。通过元素分析、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)... 详细信息

通过城市污泥(SS)慢速热解制备污泥基生物炭(SSB),并研究初始pH、投加量、共存离子、吸附时间和温度等因素对SSB去除U(Ⅵ)的影响,探讨吸附动力学和吸附等温线特征。通过元素分析、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析U(Ⅵ)吸附去除的机理。结果表明SSB去除U(Ⅵ)的适宜条件为:pH=3、投加量1 g/L、吸附时间240 min;在此条件下,在温度30℃时最大吸附量为34.51 mg/g。吸附动力学符合拟二级动力学模型;Langmuir吸附等温模型能更好描述生物炭对U(Ⅵ)的吸附行为。U(Ⅵ)吸附去除机理主要包括静电作用,与Si-O-Si的n-π相互作用,与羟基(-OH)、羧基(-COOH)的配位络合。通过5次吸附-解吸试验发现,U(Ⅵ)去除率和SSB再生率均在80%以上。本研究表明污泥基生物炭具备处理与修复酸性含U(Ⅵ)废水污染的潜力。

关键词：吸附热解修复污泥基生物炭含U(Ⅵ)废水机理

石墨相氮化碳/壳聚糖复合材料对水中U(Ⅵ)的吸附性能与机理

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材料工程 2024年第9期52卷 158-168页

作者：王悦彭琳刘金香王劲松鲜寒刘迎九南华大学土木工程学院湖南衡阳421000 南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室湖南衡阳421000

针对核能发展与应用过程中产生的含铀废水所导致的环境铀污染难题,通过共混交联法将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))负载在壳聚糖(CS)上,制备了复合材料-石墨相氮化碳/壳聚糖(g-C_(3)N_(4)/CS),用来吸附水溶液中的U(Ⅵ)。对g-C_(3)N_(4)/CS... 详细信息

针对核能发展与应用过程中产生的含铀废水所导致的环境铀污染难题,通过共混交联法将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))负载在壳聚糖(CS)上,制备了复合材料-石墨相氮化碳/壳聚糖(g-C_(3)N_(4)/CS),用来吸附水溶液中的U(Ⅵ)。对g-C_(3)N_(4)/CS的表面性质和作用机制进行了分析。结果表明:g-C_(3)N_(4)/CS投加量为0.2 g/L,g-C_(3)N_(4)质量分数为20%,吸附时间为120 min,温度为308 K,pH=6条件下,g-C_(3)N_(4)/CS对U(Ⅵ)的最大吸附量达到324.45 mg/g。Langmuir等温模型和准二级动力学模型符合该吸附过程,是一个自发吸热过程。g-C_(3)N_(4)/CS对U(Ⅵ)的吸附机理主要为—NH,—OH,C—O,C=O,C—N等官能团与U(Ⅵ)发生的配位络合。g-C_(3)N_(4)/CS在循环再生实验中显示出良好的重复利用性。

关键词：铀(Ⅵ) 吸附石墨相氮化碳壳聚糖性能与机制复合材料

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