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低成本羧甲基纤维素水凝胶制备及其吸附性能探索型实验设计

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实验技术与管理 2024年第2期41卷 81-89页

作者：包月平 Ganesh Kumar 胡晓展思辉张贺南开大学环境科学与工程学院天津300350 南洋理工大学材料科学与工程学院新加坡639798

羧甲基纤维素水凝胶分子内含有大量的羧基和羟基官能团,能够高效吸附水体中的有机污染物,同时由于水凝胶的易回收和生物相容性,目前已被广泛应用于印染废水处理。但传统的羧甲基纤维素水凝胶制备方法存在耗时长、成本高、污染重等问题... 详细信息

羧甲基纤维素水凝胶分子内含有大量的羧基和羟基官能团,能够高效吸附水体中的有机污染物,同时由于水凝胶的易回收和生物相容性,目前已被广泛应用于印染废水处理。但传统的羧甲基纤维素水凝胶制备方法存在耗时长、成本高、污染重等问题。该实验设计结合我国资源化发展和环境保护需要,以纤维素水凝胶为原料,以水代替部分传统有机溶剂,开发出一种室温下快速制备羧甲基纤维素水凝胶的绿色合成方案。合成时间从44 h缩短至约4h,制备成本降低约95%,同时减少了化学试剂的使用,避免了二次污染。实验选用典型染料亚甲基蓝作为模型污染物,考察了羧甲基纤维素水凝胶对其在不同水体环境中的吸附性能。

关键词：羧甲基纤维素水凝胶亚甲基蓝吸附

碳中和背景下基于g-C_(3)N_(4)光催化CO_(2)还原的研究进展与挑战

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Science China Materials 2024年第6期67卷 1740-1764页

作者：展海银周睿人刘可望马志辉王鹏飞展思辉周启星 Ministry of Education Key Laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria Carbon Neutrality Interdisciplinary Science Centre/College of Environmental Science and EngineeringNankai UniversityTianjin 300350China Department of Biological and Agricultural Engineering Texas A&M University126 Hobgood2117 TAMUCollege StationTX 77843-2117USA

全球变暖对人类的生产生活造成了严重的威胁,已成为当今世界面临的重大挑战之一.碳中和这一重要举措能够有效缓解全球变暖的进程,在这一背景下光催化CO_(2)还原可有效减少碳排放且促进碳循环.g-C_(3)N_(4)因其制备工艺简单、稳定性高、... 详细信息

全球变暖对人类的生产生活造成了严重的威胁,已成为当今世界面临的重大挑战之一.碳中和这一重要举措能够有效缓解全球变暖的进程,在这一背景下光催化CO_(2)还原可有效减少碳排放且促进碳循环.g-C_(3)N_(4)因其制备工艺简单、稳定性高、能带位置适宜以及优异的光催化性能而备受关注.因此,提高g-C_(3)N_(4)光催化CO_(2)还原效率是当前研究的热点问题.本文重点探究了碳中和对于全球生态平衡和环境可持续发展的重要性以及在碳中和背景下g-C_(3)N_(4)光催化CO_(2)还原的重要作用和发展前景;综述了目前解决限制g-C_(3)N_(4)光催化CO_(2)还原瓶颈问题的方法和技术手段.对g-C_(3)N_(4)在光催化CO_(2)还原领域存在的问题进行讨论,提出了未来的研究方向,并进行展望.本综述旨在为碳中和背景下基于g-C_(3)N_(4)催化剂光催化CO_(2)还原的应用提供理论支持,为基于g-C_(3)N_(4)高效CO_(2)还原光催化剂的设计提供思路.

关键词： carbon neutral photocatalysis CO_(2)reduction gra-phitic carbon nitride modification strategy

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电形成法制备脂质体

化学进展 2011年第12期23卷 2598-2606页

作者：景婧李轶刘剑展思辉天津大学理学院化学系天津300072 南开大学环境科学与工程学院天津300071

脂质体具有类似生物膜的双分子层结构,利用电形成法制备的脂质体多为10—100μm的巨型单层囊泡,在光学显微镜下容易观察,因此利用电形成法制备的脂质体在模拟和替代细胞等方面的研究和应用具有较大潜力。本文对电形成法制备脂质体的研... 详细信息

脂质体具有类似生物膜的双分子层结构,利用电形成法制备的脂质体多为10—100μm的巨型单层囊泡,在光学显微镜下容易观察,因此利用电形成法制备的脂质体在模拟和替代细胞等方面的研究和应用具有较大潜力。本文对电形成法制备脂质体的研究进行了综述。文中介绍了传统的及改进后的电形成装置,对双分子层厚度、渗透压、电解质、固体表面、电压、频率、温度、pH值等过程参数对脂质体形成的影响作了详细阐述。

关键词：脂质体磷脂分子电场电形成装置过程参数

土壤环境基准/标准研究需要解决的基础性问题

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农业环境科学学报 2014年第1期33卷 1-14页

作者：周启星滕涌展思辉佟玲南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300071

土壤环境基准/标准研究是一个复杂的系统工程,涉及到多方面的基础性问题。了解和解决其所涉及的这些基础性问题,是土壤环境基准/标准是否科学准确并在国家层面上能否全面应用的前提。本文从土壤环境基准/标准研究相关的概念及其内涵、... 详细信息

土壤环境基准/标准研究是一个复杂的系统工程,涉及到多方面的基础性问题。了解和解决其所涉及的这些基础性问题,是土壤环境基准/标准是否科学准确并在国家层面上能否全面应用的前提。本文从土壤环境基准/标准研究相关的概念及其内涵、基础方法标准化、生物受体的选择和变量归一化4大方面阐述了土壤环境基准/标准研究需要解决的基础性问题,从而为全面系统地开展此项研究工作提供思想、理论、方法和技术等依据。具体来说,包括"环境质量"、"土壤环境质量"、"土壤质量"、"土壤污染"、"污染土壤"、"土壤环境质量基准"、"污染土壤修复基准"等诸多相关概念,采样、前处理、分析步骤和测试方法等的统一与标准化,敏感种与优势种等生物受体的正确选择,以及涉及到总量与有效态或提取态、复合污染与交互作用的情况、土壤本身的一些影响因素(土壤类型、有机质、粘粒、pH、Eh和CEC等)、土壤外部的一些影响因素(地理区域、温度、水分或湿度、施肥或农业措施等)诸多变量的基础数据的归一化处理。最后,结合这些基础性问题,对土壤环境基准/标准的研究进行了展望。

关键词：土壤土壤环境基准修复基准方法学环境标准生态安全

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双子表面活性剂有序聚集体的形成

日用化学工业 2008年第6期38卷 390-394,399页

作者：李轶展思辉天津大学理学院化学系天津300072 南开大学环境科学与工程学院天津300071

综述了gemini(双子)表面活性剂的分子结构以及溶液的浓度、温度、pH值和反离子等因素对gemini表面活性剂聚集行为的影响。通过调整以上因素可以有目的地调控gemini表面活性剂有序聚集体的形成。这些有序聚集体不仅在生产和生活中有重要... 详细信息

综述了gemini(双子)表面活性剂的分子结构以及溶液的浓度、温度、pH值和反离子等因素对gemini表面活性剂聚集行为的影响。通过调整以上因素可以有目的地调控gemini表面活性剂有序聚集体的形成。这些有序聚集体不仅在生产和生活中有重要应用,而且与生命活动中的一系列现象密切相关,受到各个领域科学家的广泛重视。尽管gemini表面活性剂所形成的各种聚集体已经得到了广泛证实,但对形成的机理和实际应用的研究仍比较薄弱。

关键词：双子表面活性剂聚集体胶束囊泡

一种评价废塑料裂解制备燃料油企业清洁生产水平的方法

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环境工程学报 2016年第8期10卷 4615-4620页

作者：张馨予于宏兵展思辉南开大学环境科学与工程学院天津300071

针对废塑料处理处置现状、国内外废塑料裂解制油生产、裂解油作为燃料油的应用前景、我国缺乏评价废塑料裂解制油的方法,提出制定一套用于评价废塑料裂解制备燃料油的清洁生产水平方法。将废塑料裂解制油清洁生产评价体系逐级进行分解,... 详细信息

针对废塑料处理处置现状、国内外废塑料裂解制油生产、裂解油作为燃料油的应用前景、我国缺乏评价废塑料裂解制油的方法,提出制定一套用于评价废塑料裂解制备燃料油的清洁生产水平方法。将废塑料裂解制油清洁生产评价体系逐级进行分解,形成3个评价层次:目标层、5个准则层、20个评价指标,通过层次分析法,确定每个层次对上一层的评价权重;通过国内外文献资料及实际生产数据,对评价指标中的定量指标进行赋值,确定评价指标基准值;利用线性综合加权分析法,建立综合评价模型。

关键词：废塑料裂解燃料油清洁生产评价体系层次分析法线性综合分析法

Fe_3O_4/CS磁性纳米绒球高效吸附水体中的五氯酚钠

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环境工程学报 2013年第6期7卷 2191-2196页

作者：刘瑜杨慧于宏兵展思辉王浩闻杜丹瑶天津市水利科学研究院天津300061 南开大学环境科学与工程学院天津300071

采用溶剂热法成功制备了具有新型形貌的Fe3O4/CS单分散磁性纳米绒球。选取Fe3O4/CS纳米绒球作为磁性吸附剂,研究了其脱除水中五氯酚钠(PCP-Na)的吸附性能。吸附平衡实验表明,Fe3O4/CS吸附脱除PCP-Na的吸附过程能在30 min以内迅速实现吸... 详细信息

采用溶剂热法成功制备了具有新型形貌的Fe3O4/CS单分散磁性纳米绒球。选取Fe3O4/CS纳米绒球作为磁性吸附剂,研究了其脱除水中五氯酚钠(PCP-Na)的吸附性能。吸附平衡实验表明,Fe3O4/CS吸附脱除PCP-Na的吸附过程能在30 min以内迅速实现吸附平衡,且对于初始浓度为100 mg/L、初始pH为6.5的PCP-Na溶液,在25℃吸附条件下能使溶液中的PCP-Na去除率高达91.5%。吸附等温线和吸附动力学研究表明,Fe3O4/CS吸附脱除PCP-Na的吸附过程属于放热反应,遵循Langmuir吸附模型,符合Lagergren二级动力学方程。此外,在完成吸附过程后,通过一块永久磁铁即能从吸附溶剂中迅速分离出Fe3O4/CS,从而实现吸附剂的有效分离和重复利用,显示了该磁性吸附剂的优越性和用于实际废水处理的潜力。

关键词：磁性纳米绒球 Fe3O4 CS 吸附五氯酚钠

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水环境中抗性基因去除技术研究进展

生态学杂志 2017年第12期36卷 3610-3616页

作者：王玉童展思辉周启星南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室/天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室天津300350

抗生素的滥用导致了环境中抗性基因的产生,抗性基因一旦形成便难以控制和消除。目前,抗性基因在水环境中普遍检出,传播扩散迅速,污染形势严重,对生态系统和人体健康构成了巨大威胁。本文综述了国内外关于去除水环境中抗性基因的技术进展... 详细信息

抗生素的滥用导致了环境中抗性基因的产生,抗性基因一旦形成便难以控制和消除。目前,抗性基因在水环境中普遍检出,传播扩散迅速,污染形势严重,对生态系统和人体健康构成了巨大威胁。本文综述了国内外关于去除水环境中抗性基因的技术进展,重点讨论了消毒技术(含紫外消毒和加氯消毒)、高级氧化技术(包括Fenton氧化、光催化氧化和臭氧氧化)和人工湿地技术对水中抗性基因的去除效果,指出了各技术的应用优势和限制,分析了存在的问题与解决措施,为今后这一方向的深入研究和实践应用提供科学依据和参考。

关键词：抗性基因污染物去除技术紫外消毒加氯消毒高级氧化人工湿地

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材料空位在类芬顿技术中的作用及研究进展

科学通报 2023年第33期68卷 4457-4471页

作者：李嫣笑张东鹏屈金勇展思辉李轶南开大学环境科学与工程学院天津300071 南开大学污染过程与环境标准教育部重点实验室天津300071 天津大学理学院化学系天津市分子光电科学重点实验室和化学科学与工程协同创新中心天津300072 新加坡国立大学和天津大学联合学院天津大学福州国际校区福州350207

随着人们生活需求的发展与改变,因人类活动而排入地表水中的污染物种类也日益增多.类芬顿技术是解决水污染问题的有效途径之一.多相催化剂的空位在类芬顿技术中的作用引起广泛地关注,空位可以有效地改变材料的电荷分布,改善类芬顿反应... 详细信息

随着人们生活需求的发展与改变,因人类活动而排入地表水中的污染物种类也日益增多.类芬顿技术是解决水污染问题的有效途径之一.多相催化剂的空位在类芬顿技术中的作用引起广泛地关注,空位可以有效地改变材料的电荷分布,改善类芬顿反应中电子转移和活性位点失活等问题.同时,空位也加强了催化剂表面对反应物的吸附能,降低反应能垒,促进了氧化剂的活化和污染物的降解.到目前为止,还缺少材料空位在类芬顿技术中的作用的综述报道.本文系统地综述了空位的种类、构建方法、表征技术、作用机理以及在类芬顿技术中去除不同类型污染物的应用,并展望了空位工程在类芬顿技术中的发展前景.本文可为空位的可控合成、类芬顿技术中氧化剂的活化机理和去除污染物的应用提供参考.

关键词：材料空位类芬顿技术电子转移 PS/H2O2的活化污染物去除