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垂直潜流人工湿地净化水中镉、氮、磷效果及机理

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水处理技术 2024年第7期50卷 108-114,126页

作者：沙海超李杰向茹滢王亮钦刘迎九曾涛涛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

矿山区域因降雨形成含镉(Cd)、氮(N)和磷(P)混合废水,对生态和人类构成威胁,本文探求一种高效人工湿地净化装置并进行机理研究。设置“生物炭(BC)+土壤+菖蒲”试验装置(CWSPB),选择“土壤+菖蒲”(CWSP)与“BC+土壤”(CWSB)装置对照。结... 详细信息

矿山区域因降雨形成含镉(Cd)、氮(N)和磷(P)混合废水,对生态和人类构成威胁,本文探求一种高效人工湿地净化装置并进行机理研究。设置“生物炭(BC)+土壤+菖蒲”试验装置(CWSPB),选择“土壤+菖蒲”(CWSP)与“BC+土壤”(CWSB)装置对照。结果表明,CWSPB对Cd、NH_(4)^(+)-N和TP去除效果最好,平均去除率分别为98.65%±1.90%、72.77%±19.35%和74.46%±16.06%。CaCl_(2)和Tessier提取法表明CWSPB土壤中Cd稳定性最好。FTIR和XPS分析表明,BC表面官能团-COOH、-OH和-C=O以及离子HPO_(4)^(2-)、PO_(4)^(3-)、OH^(-)、CO_(3)^(2-)参与Cd去除。微生物群落分析表明门水平细菌变形菌、拟杆菌、厚壁菌和真菌担子菌、毛霉菌及属水平细菌普雷沃氏菌、不动杆菌和真菌青霉菌、曲霉菌、木霉菌、紫球菌相对丰度增加明显。研究显示由BC、土壤和菖蒲组成的人工湿地在处理Cd、N、P废水有较好效果与潜力。

关键词：人工湿地垂直潜流镉氮磷

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立德树人背景下医学影像物理学实验改革探索

物理通报 2024年第2期 113-116,120页

作者：张瑞兰刘迎九李宁华晶兰玉艳周久光北华大学基础医学院吉林吉林132013

医学影像物理学是医学影像本科生重要的专业基础课程,理论性、实验性都很强,实验教学是重要环节之一.针对目前多数院校因实验设备短缺(医学影像设备普遍比较昂贵)、实验室防护措施很难保障(涉及放射防护),无法开设实验;同时缺乏恰当、... 详细信息

医学影像物理学是医学影像本科生重要的专业基础课程,理论性、实验性都很强,实验教学是重要环节之一.针对目前多数院校因实验设备短缺(医学影像设备普遍比较昂贵)、实验室防护措施很难保障(涉及放射防护),无法开设实验;同时缺乏恰当、便于实施又能充分培养学生素养的实验项目及实验指导.一方面开发增加仿真实验项目,方便实验设备短缺的院校可开设仿真实验;另一方面重新设计实验项目,在实验目标、实验内容、思考题中恰当融入思政元素,充分发挥实验环节在培养学生动手能力、探索精神、科学素养等方面的优势.经北华大学教学实践,获得了学生认可.

关键词：医学影像物理学实验项目课程思政教学改革

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

茶渣生物炭/g-C_(3)N_(4)复合材料可见光催化还原水中U(Ⅵ)的特性

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材料工程 2023年第5期51卷 165-173页

作者：何志强王悦刘金香曾涛涛向超刘迎九南华大学土木工程学院湖南衡阳421001

以茶渣为原料,三聚氰胺为前驱体,采用高温热聚合法制得茶渣生物炭/石墨相氮化碳(TBC/g-C_(3)N_(4))复合材料。采用SEM,XRD,XPS,UV-Vis DRS,PL和EIS对光催化剂的形貌、结构及光电特性进行表征,研究TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料在可见光照射... 详细信息

以茶渣为原料,三聚氰胺为前驱体,采用高温热聚合法制得茶渣生物炭/石墨相氮化碳(TBC/g-C_(3)N_(4))复合材料。采用SEM,XRD,XPS,UV-Vis DRS,PL和EIS对光催化剂的形貌、结构及光电特性进行表征,研究TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料在可见光照射下光催化还原U(Ⅵ)的性能,并探讨TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料光催化还原U(Ⅵ)的机理。结果表明:当TBC的质量分数为5%,初始pH值为4,催化剂用量为1 g/L时,可见光照射30 min后TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料对U(Ⅵ)的去除率可达99.64%,远高于g-C_(3)N_(4)(58.8%)。TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料循环5次后对U(Ⅵ)的去除率仍在80%以上,表现出良好的稳定性。TBC的加入使得g-C_(3)N_(4)禁带宽度从2.63 eV减少为2.14 eV,拓宽可见光吸收范围,促进光生电荷的分离,降低光生电子-空穴对的复合率,从而提升TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化活性。

关键词： g-C_(3)N_(4) 茶渣生物炭复合材料光催化还原 U(Ⅵ)

可见光驱动g-C;N;/NH;-MIL-101（Fe）活化PDS降解RhB

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工业水处理 2022年

作者：周书葵高聪段毅刘迎九吴姣田瑞南华大学土木工程学院

金属有机框架（MOFs）具有孔隙率高、比表面积大和化学性质稳定等优点，使其作为一类催化材料具有良好的发展前景。通过溶剂热法成功合成了g-C;N;/NH;-MIL-101（Fe）复合光催化剂；采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及X...

金属有机框架（MOFs）具有孔隙率高、比表面积大和化学性质稳定等优点，使其作为一类催化材料具有良好的发展前景。通过溶剂热法成功合成了g-C;N;/NH;-MIL-101（Fe）复合光催化剂；采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及X射线光电子能谱（XPS）对催化剂的结构和表面形貌进行分析，并研究其在可见光（Vis）照射下活化过二硫酸盐（PDS）降解水中罗丹明B（RhB）的效果及活化机制。结果显示，g-C;N;/NH;-MIL-101（Fe）晶体结构完整、表面粗糙，并呈现出规则的正八面体结构；在可见光照射下，催化剂投加量为0.2 g/L、PDS投加量为8 mmol/L、初始pH为3、温度为30 ℃时，反应50 min，RhB的去除率达到99%；HCO;·、H;PO;·、Cl·等阴离子能与活性基团反应，明显抑制体系对RhB的去除；三次循环后，该催化剂对RhB的去除率仍达到90%以上，表明其具有良好的稳定性。自由基猝灭实验表明，催化降解RhB的主要活性物种为h;、·OH 和SO;·，其作用大小为h;>·OH >SO;·。以上结果表明，g-C;N;/NH;-MIL-101（Fe）/PDS/Vis三元体系去除RhB等染料具有良好的应用前景。

关键词：

ZnO/g-CN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 157-164页

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

以ZnO和三聚氰胺为原料,采用热聚合法制备ZnO/g-CN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...

以ZnO和三聚氰胺为原料,采用热聚合法制备ZnO/g-CN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：

g-CN-BiO/AlO复合材料光催化还原水中U(Ⅵ)

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化工环保 2022年

作者：袁亦雷谢水波刘岳林史艳丹刘迎九南华大学土木工程学院南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室

采用热聚合法制备了氮化碳-氧化铋-氧化铝(g-CN-BiO/AlO)光催化剂，并通过XRD、SEM、XPS等多种手段进行了表征，考察了该催化剂对模拟含铀废水中U(Ⅵ) 的光催化还原性能和重复利用性能，探讨了其光催化还原U(Ⅵ)的机理。结果表明，在g-C...

采用热聚合法制备了氮化碳-氧化铋-氧化铝(g-CN-BiO/AlO)光催化剂，并通过XRD、SEM、XPS等多种手段进行了表征，考察了该催化剂对模拟含铀废水中U(Ⅵ) 的光催化还原性能和重复利用性能，探讨了其光催化还原U(Ⅵ)的机理。结果表明，在g-CN-BiO/AlO投加量为0.5 g/L、废水初始pH为5、U(Ⅵ)质量浓度为10 mg/L的条件下，经暗反应30 min、光反应60 min后，废水中U(Ⅵ)去除率达到98%。g-CN-BiO/AlO重复使用5次后对U(Ⅵ)的去除率仍可达85%，表现出良好的稳定性和重复利用性能。g-CN-BiO/AlO光催化剂还原U(Ⅵ)的主要机理是光生电子(e)和超氧自由基(·O)的作用。

关键词：

MOFs基材料的制备及其催化降解染料的研究进展

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化工新型材料 2022年第12期50卷 248-254页

作者：高聪周书葵段毅刘迎九李聪南华大学土木工程学院衡阳421001

金属-有机框架材料(MOFs)凭借其比表面积巨大、结构可自主设计、催化活性高等优势,已在水处理领域得到广泛关注。首先归纳总结了MOFs材料常用的制备方法;其次介绍了国内外应用MOFs改性材料催化降解水中有机染料的效果和机理;同时分析了... 详细信息

金属-有机框架材料(MOFs)凭借其比表面积巨大、结构可自主设计、催化活性高等优势,已在水处理领域得到广泛关注。首先归纳总结了MOFs材料常用的制备方法;其次介绍了国内外应用MOFs改性材料催化降解水中有机染料的效果和机理;同时分析了不同环境条件(pH、氧化剂用量、干扰离子等)对MOFs材料催化降解染料的影响;最后对改性MOFs材料的应用现状做出总结并对其未来发展做出展望,以期为MOFs材料的实际应用提供理论依据和技术支撑。

关键词：金属-有机框架材料催化降解染料改性

茶渣生物炭/g-CN复合材料可见光催化还原水中U(Ⅵ)的特性

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材料工程 2023年

作者：何志强王悦刘金香曾涛涛向超刘迎九南华大学土木工程学院

以茶渣为原料,三聚氰胺为前驱体,采用高温热聚合法制得茶渣生物炭/石墨相氮化碳(TBC/g-C3N4)复合材料。采用SEM,XRD,XPS,UV-Vis DRS,PL和EIS对光催化剂的形貌、结构及光电特性进行表征,研究TBC/g-C3N4复合材料在可见光照射下光催化还原U... 详细信息

以茶渣为原料,三聚氰胺为前驱体,采用高温热聚合法制得茶渣生物炭/石墨相氮化碳(TBC/g-C3N4)复合材料。采用SEM,XRD,XPS,UV-Vis DRS,PL和EIS对光催化剂的形貌、结构及光电特性进行表征,研究TBC/g-C3N4复合材料在可见光照射下光催化还原U(Ⅵ)的性能,并探讨TBC/g-C3N4复合材料光催化还原U(Ⅵ)的机理。结果表明:当TBC的质量分数为5%,初始pH值为4,催化剂用量为1 g/L时,可见光照射30 min后TBC/g-C3N4复合材料对U(Ⅵ)的去除率可达99.64%,远高于g-C3N4(58.8%)。TBC/g-C3N4复合材料循环5次后对U(Ⅵ)的去除率仍在80%以上,表现出良好的稳定性。TBC的加入使得g-C3N4禁带宽度从2.63 eV减少为2.14 eV,拓宽可见光吸收范围,促进光生电荷的分离,降低光生电子-空穴对的复合率,从而提升TBC/g-C3N4复合材料的光催化活性。

关键词： g-C N 茶渣生物炭复合材料光催化还原 U(Ⅵ)