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分离膜的Trade-off效应及其突破研究进展

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应用化工 2024年第6期53卷 1466-1468页

作者：杨誉名贾子钰杨春维环境友好材料制备与应用教育部重点实验室吉林四平136000 吉林师范大学环境科学与工程学院吉林四平136000 吉林省高校环境材料与污染控制重点实验室吉林四平136000

综述通过文献调研,对膜材料在水通量与污染物截留效率之间存在的此消彼长的Trade-off效应进行分析,并对近几年国内外突破分离膜Trade-off效应的方法进行了总结。结果表明,膜表面接枝两性离子技术、非溶剂诱导相分离技术、结构改性技术... 详细信息

综述通过文献调研,对膜材料在水通量与污染物截留效率之间存在的此消彼长的Trade-off效应进行分析,并对近几年国内外突破分离膜Trade-off效应的方法进行了总结。结果表明,膜表面接枝两性离子技术、非溶剂诱导相分离技术、结构改性技术、物理共混技术、表面涂覆技术等可以突破该技术瓶颈。而物理共混技术表现出非常优异的效果,且该技术方法相对简便,无需更新设备,易于实施,制备出的膜材料具有良好的机械性能和产水能力。综述为高效分离膜的开发提供了新的技术思路,为膜技术的应用和推广提供有益的技术借鉴。

关键词： Trade-off规律膜材料表面接枝法表面涂覆法掺杂法

金属氧化物负载改性BiVO_(4)可见光催化剂研究进展

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应用化工 2023年第2期52卷 603-605页

作者：白金刘伟杨春维吉林师范大学吉林省高校环境材料与污染控制重点实验室吉林四平136000 吉林师范大学环境科学与工程学院吉林四平136000

钒酸铋(BiVO_(4))光催化剂具有禁带宽度窄、太阳能利用率高等优势受到广泛关注。然而BiVO_(4)同时也存在光载流子容易复合、吸附有机污染物能力有限、粉体材料分离困难等问题,影响了其在环境领域的实际推广应用。而金属氧化物负载改性Bi... 详细信息

钒酸铋(BiVO_(4))光催化剂具有禁带宽度窄、太阳能利用率高等优势受到广泛关注。然而BiVO_(4)同时也存在光载流子容易复合、吸附有机污染物能力有限、粉体材料分离困难等问题,影响了其在环境领域的实际推广应用。而金属氧化物负载改性BiVO_(4)可以促成p-n异质结结构,进而提高BiVO_(4)光载流子分离效率,同时可以有效改变BiVO_(4)微观形貌、增加反应活性点位。另外金属氧化物的负载掺杂还赋予了该材料磁分离特性,因此金属氧化物负载改性BiVO_(4)成为其推广应用的一种可能。

关键词： BiVO_(4) 金属氧化物负载可见光催化研究进展

基于C-TiO_(2)@Fe_(3)O_(4)/AC的光催化耦合臭氧氧化技术对水体中苯胺的降解

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化工新型材料 2023年第5期51卷 290-292,298页

作者：贾子钰李廖颖杨春维吉林师范大学环境科学与工程学院四平136000 吉林省高校环境材料与污染控制重点实验室四平136000

苯胺是一种典型的有毒污染物,在工业废水中较为常见,而常规处理技术对其处置效果不佳。光催化耦合臭氧高级氧化技术因为高效快速,具有广泛的应用前景,可以作为有毒有机污染物的处置手段之一。通过制备了一种C改性TiO_(2)负载磁性活性炭(... 详细信息

苯胺是一种典型的有毒污染物,在工业废水中较为常见,而常规处理技术对其处置效果不佳。光催化耦合臭氧高级氧化技术因为高效快速,具有广泛的应用前景,可以作为有毒有机污染物的处置手段之一。通过制备了一种C改性TiO_(2)负载磁性活性炭(C-TiO_(2)@Fe_(3)O_(4)/AC)催化剂,考察了其光催化耦合臭氧氧化处理苯胺的效果。研究结果表明,运行30min后即可达到95%以上的降解效率,苯胺去除率和反应效率均高于普通的C-TiO_(2)和Fe_(3)O_(4)/AC催化剂。

关键词：复合催化剂光催化臭氧氧化苯胺高阶氧化

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碳中和背景下我国污水处理技术思考

应用化工 2022年第10期51卷 2997-3000页

作者：马博雅孙立坤杨春维吉林师范大学环境科学与工程学院吉林四平136000 吉林师范大学吉林省高校环境材料与污染控制重点实验室吉林四平136000 大连汇能咨询有限公司辽宁大连116023

研究以我国污水处理企业碳减排技术为目标,总结了目前国内污水处理行业可行的碳减排技术工艺,同时为我国污水处理企业实现碳中和提出了具体可行的工程方案,即:提高环境管理水平、固碳与污水产能新技术开发和多技术协同联合等,以期为我... 详细信息

研究以我国污水处理企业碳减排技术为目标,总结了目前国内污水处理行业可行的碳减排技术工艺,同时为我国污水处理企业实现碳中和提出了具体可行的工程方案,即:提高环境管理水平、固碳与污水产能新技术开发和多技术协同联合等,以期为我国污水处理行业碳减排实施和碳中和目标实现,提供技术支持和借鉴。

关键词：碳中和碳减排污水处理

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光催化臭氧氧化技术及其催化剂研究现状

化工新型材料 2022年第5期50卷 281-285页

作者：李金英李廖颖黄文靖杨春维吉林师范大学吉林省高校环境材料与污染控制重点实验室四平136000 吉林师范大学物理学院四平136000 吉林师范大学环境科学与工程学院四平136000

光催化臭氧氧化(PhOz)高级氧化技术因为矿化率高、反应迅速等特点,有望解决难降解有机废水处理问题,但其工程化仍面临反应器效率低、催化剂可见光催化效率不高等问题。从PhOz的技术原理出发,总结了目前催化剂的研究开发进展,为PhOz技术... 详细信息

光催化臭氧氧化(PhOz)高级氧化技术因为矿化率高、反应迅速等特点,有望解决难降解有机废水处理问题,但其工程化仍面临反应器效率低、催化剂可见光催化效率不高等问题。从PhOz的技术原理出发,总结了目前催化剂的研究开发进展,为PhOz技术催化剂的研发方向提供理论基础,同时也为其实际推广提供了技术方向的借鉴。

关键词：光催化耦合臭氧催化剂废水处理

Fenton法处理噻嗪类染料废水的反应机理及动力学研究

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Fenton法处理噻嗪类染料废水的反应机理及动力学研究

作者：杨春维大连理工大学

学位级别：硕士

高级氧化技术在有机废水治理方面因为具有反应速度快、处理完全、无公害、适用范围广等优点逐渐引起了各国的重视,并相继开展了研究与开发工作,但是其具体的反应机理仍然是众多学者争论的焦点。本研究选取Fenton试剂高级氧化法,以... 详细信息

高级氧化技术在有机废水治理方面因为具有反应速度快、处理完全、无公害、适用范围广等优点逐渐引起了各国的重视,并相继开展了研究与开发工作,但是其具体的反应机理仍然是众多学者争论的焦点。本研究选取Fenton试剂高级氧化法,以芳香类、噻嗪(Thiazine)类(即对硫氮苯类)染料为模型污染物,通过实验获得了Fenton试剂高级氧化工艺处理苯酚模拟废水、亚甲基蓝染料模拟废水以及苯酚——亚甲基蓝双底物模拟废水的动力学特征,并对其反应机理进行了初步探讨。实验研究结果表明: (1) Fenton试剂高级氧化法处理芳香类废水、噻嗪类染料废水都有很好的效果。以苯酚和亚甲基蓝模拟废水为例,反应20分钟,底物去除率都在95%以上,反应产物部分为有机酸类,还有部分底物被直接矿化为二氧化碳和水;(2) Fenton试剂高级氧化法降解噻嗪类染料的反应过程应该分为反应前期、反应后期和中间过渡期三个阶段来进行研究,反应前期符合一级动力学,而反应后期符合二级动力学特征;(3) 计算了降解噻嗪类染料反应前期、后期的氧化反应速率常数k,反应前期k值受Fe(Ⅱ)初始浓度影响较大且呈线性关系,而HO浓度影响相对较小;(4) Fenton试剂高级氧化工艺反应机理是羟基自由基机理和高价铁Fe机理的综合,反应前期高价铁机理反应占有优势,羟基自由基机理反应则相对比较稳定,其机理反应贯穿氧化反应的前期、后期和过渡期;(5) 双底物模拟废水实验中,芳香类有机污染物竞争并没有改变噻嗪类染料废水氧化脱色动力学特性,但是会明显的降低其脱色速率,而且对于反应后期的反应速率影响较大。芳香类有机污染物改变了染料废水的氧化脱色动力学参数,其一级和二级反应速率随苯酚浓度变化都符合公式:K=α×exp(-[C]/b)+C的形式;(6) Fenton试剂高级氧化反应过程中Fe(Ⅱ)浓度下降很快并符合公式:[Fe(Ⅱ)]=12.2058exp(-t/3.63529)+2.51852。

关键词：高级氧化 Fenton试剂动力学苯酚染料废水

超声-Fenton氧化法处理中药废水的试验研究

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工业水处理 2012年第8期32卷 59-62页

作者：任百祥杨春维吉林师范大学环境科学与工程学院吉林四平136000

采用超声与Fenton高级氧化耦合技术联合处理实际中药废水,对超声-Fenton耦合工艺中影响中药废水COD去除率的影响因素进行了考察。实验结果表明,当超声功率为120 W,超声频率为45 kHz,初始COD为1 008.3 mg/L,超声时间为1 h,H2O2质量浓度为... 详细信息

采用超声与Fenton高级氧化耦合技术联合处理实际中药废水,对超声-Fenton耦合工艺中影响中药废水COD去除率的影响因素进行了考察。实验结果表明,当超声功率为120 W,超声频率为45 kHz,初始COD为1 008.3 mg/L,超声时间为1 h,H2O2质量浓度为1 mg/L,FeSO4质量浓度为2 mg/L时,中药废水COD去除率达到90.1%。

关键词：超声 Fenton氧化中药废水

泡沫镍和泡沫铜阴极电类Fenton氧化降解对硝基酚的比较

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化工进展 2017年第7期36卷 2653-2659页

作者：汤茜孙娟任小蕾杨春维王栋吉林师范大学环境科学与工程学院吉林四平136000 大连理工大学环境学院辽宁大连116024 吉林省高校环境材料与污染控制重点实验室吉林四平136000

选用两种常见的泡沫金属材料——泡沫镍(NF)和泡沫铜(CF)作为电类Fenton氧化体系的阴极,分别从电极的形貌、结构、电类Fenton氧化降解对硝基酚(p-NP)和稳定性能等方面进行了比较分析。结果表明,NF和CF均为三维多孔网络结构,CF电极表面... 详细信息

选用两种常见的泡沫金属材料——泡沫镍(NF)和泡沫铜(CF)作为电类Fenton氧化体系的阴极,分别从电极的形貌、结构、电类Fenton氧化降解对硝基酚(p-NP)和稳定性能等方面进行了比较分析。结果表明,NF和CF均为三维多孔网络结构,CF电极表面有少量铜氧化物颗粒沉积;NF和CF阴极均能催化O_2原位两电子还原产H_2O_2,当阴极电位为-0.9V,180min时H2O_2的累积质量浓度达最大值,分别为64.2mg/L和56.5mg/L,电流效率分别为14.1%和14.3%;NF和CF阴极可拓宽电类Fenton氧化法的pH适用范围,在不调节电解液初始pH条件下p-NP均有较好的降解效果,当阴极电位为-0.9V,180min时p-NP去除率分别为72.9%和80.7%,反应过程均符合一级动力学模型,CF电极体系p-NP的降解速率高于其在NF电极体系中的降解速率;NF电极相对CF电极的稳定性较好,重复使用8次后,p-NP去除率和电极形貌均没有明显变化,但仍有少量的镍离子溶出。

关键词：泡沫金属电类Fenton 降解动力学稳定性

热解温度对花生壳生物质炭吸附去除水中4-硝基酚的影响

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农业工程学报 2019年第7期35卷 224-230页

作者：高秀红刘子明滕洪辉杨春维汤茜李瑶吉林省高校环境材料与污染控制重点实验室吉林师范大学四平136000 吉林工程职业学院四平136001

为提升农业废弃物的资源化再利用价值,以花生壳为原料,在不同热解温度(400、500、600℃)下限氧制备花生壳生物质炭(BC400、BC500、BC600),考察其对水中4-硝基酚的吸附效果。生物质炭表面灰分通过酸洗法去除,采用批量吸附试验的方法分析... 详细信息

为提升农业废弃物的资源化再利用价值,以花生壳为原料,在不同热解温度(400、500、600℃)下限氧制备花生壳生物质炭(BC400、BC500、BC600),考察其对水中4-硝基酚的吸附效果。生物质炭表面灰分通过酸洗法去除,采用批量吸附试验的方法分析生物质炭对PNP吸附特性的影响,并结合元素分析、扫描电镜及红外光谱图方法,探讨热解温度对生物质炭吸附水中PNP特性的影响。结果表明,生物质炭总产量随温度升高而降低,其含碳量随温度升高逐渐增加;生物质炭中含氧官能团随温度的升高而减少,芳香性增强,有利于对有机物的吸附。吸附等温线符合Freundlich模型,线性拟合很好,R2在0.954～0.991之间;对比伪二级动力学模型、Elovich模型、颗粒内扩散模型可知,吸附过程与伪二级吸附动力学模型拟合效果最佳, R2在0.981～0.999之间,平衡吸附量随热解温度升高而增大,BC600>BC500>BC400,BC600的吸附容量为34.48 mg/g,是BC400的2.25倍。以NaOH为解吸剂,当NaOH质量浓度为1.0 mg/L时对4-硝基酚的解吸效率最高,为68.21%,可见生物质炭的再生利用具有一定的可行性。因此,高温制备的花生壳生物质炭可作为去除4-硝基酚的良好功能材料。

关键词：吸附温度花生壳生物质炭 4-硝基酚