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锆氧化物@多孔石墨烯的制备及其吸附氟离子的研究

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锆氧化物@多孔石墨烯的制备及其吸附氟离子的研究

作者：马福臻华南理工大学

学位级别：硕士

随着世界工业水平的不断提高以及社会经济的快速发展,水污染问题日益严重。饮用水中存在氟会因其浓度的不同而对人体产生不同程度的影响,人体摄入适量的氟有利于保持骨骼和牙齿的健康,而长期饮用高含氟量的饮水会引起氟斑牙、氟骨病等... 详细信息

随着世界工业水平的不断提高以及社会经济的快速发展,水污染问题日益严重。饮用水中存在氟会因其浓度的不同而对人体产生不同程度的影响,人体摄入适量的氟有利于保持骨骼和牙齿的健康,而长期饮用高含氟量的饮水会引起氟斑牙、氟骨病等疾病。世界卫生组织建议饮水中氟离子浓度应在0.5.5mg·L之间,中国安全饮水标准规定氟离子浓度不得超过1.0 mg·L。吸附法除氟因具有除氟效果好、处理成本低、操作简单、不易产生二次污染、吸附材料来源广等优点而成为应用最广泛的除氟技术之一。然而目前已报道的吸附剂大多存在吸附量低、吸附缓慢以及适宜pH范围窄的问题,制约了吸附剂的实际应用,因此开发高效低廉以及较宽适宜pH范围的吸附剂成为研究者关注的方向之一。针对这一问题,本论文研究了HZO@SGH复合氟离子吸附材料的制备、除氟性能及其除氟机制。本论文首先采用氧化还原法成功制备了三维石墨烯自组装水凝胶(SGH),对其性质进行了系统表征,扫描电镜(SEM)结果表明SGH主要是由单层石墨烯片层所构成,具有明显的三维多孔网络结构;XRD、FTIR及XPS结果表明GO被成功还原为rGO且还原程度较高;N吸附-脱附结果表明SGH的比表面积为221.5m·g。采用均相沉淀法制备了水合氧化锆包覆的石墨烯水凝胶(HZO@SGH),对其性质进行了表征,XRD表征结果说明水解产生的HZO处于无定形状态;SEM结果表明包覆在SGH表面的HZO是连续均一的,增加反应时间会因产生过量的HZO而在SGH表面团聚,破坏SGH的结构;Zeta电位测试表明HZO@SGH的零电位点pH为8.31。本论文接下来系统研究了HZO@SGH对氟离子的吸附行为以及吸附机制。比较SGH、HZO、HZO@SGH三种材料的除氟效果发现HZO@SGH对氟离子的吸附去除效果最好。探讨了吸附剂投加量、初始浓度、吸附时间、环境pH值以及共存阴离子对HZO@SGH去除氟离子的影响,实验结果表明,在初始浓度为5mg·L以及投加量为0.3mg·L的条件下,HZO@SGH吸附氟离子是自发的吸热过程,吸附过程在前30min内较快,300min基本达到平衡,适宜pH范围为3;HZO@SGH对氟离子的饱和吸附量为34.678mg·g(25℃,pH=6.5±0.2);共存阴离子对HZO@SGH的除氟性能的影响情况为:NO和Cl影响最小,SO的影响次之,CO和PO的影响较大。HZO@SGH对氟离子的吸附行为符合Lagergren伪二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,表明氟离子在HZO@SGH表面的吸附可能为单分子层的化学吸附。HZO@SGH对氟离子的吸附主要通过静电吸引、络合作用以及离子交换三种机制共同作用完成的。

关键词：水合氧化锆石墨烯自组装水凝胶氟离子吸附

三维网状HZO@SGH对水中氟离子的吸附作用和机制

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环境科学 2018年第2期39卷 828-837页

作者：马福臻周少奇刘泽珺支亮亮周璇华南理工大学环境与能源学院广州510006 贵州科学院贵阳550001 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

本研究采用均相沉淀法制备得到具有独特三维网状结构的水合氧化锆包覆的石墨烯水凝胶(HZO@SGH).利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)和X射线光电子能谱分析仪(XPS)对HZO@SGH进行表征,分析其形貌结构... 详细信息

本研究采用均相沉淀法制备得到具有独特三维网状结构的水合氧化锆包覆的石墨烯水凝胶(HZO@SGH).利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)和X射线光电子能谱分析仪(XPS)对HZO@SGH进行表征,分析其形貌结构和除氟机制.通过批量吸附实验考察HZO@SGH对水中氟离子的吸附性能.结果表明,HZO@SGH对溶液中氟离子的吸附容量明显高于HZO和SGH.拟二级动力学模型能很好地拟合HZO@SGH对氟离子的吸附动力学数据,说明吸附速率主要由化学吸附控制;吸附氟离子过程可由D-R吸附等温模型描述,最大吸附量达31.79 mg·g^(-1),高于部分已报道的含锆复合材料的吸附量.HZO@SGH在较低pH(3~6.5)和含有NO_3^-、C^l-、低浓度SO_4^(2-)(≤10 mg·L^(-1))的氟离子溶液中能保持优异的吸附性能.吸附剂制备过程简单环保,易于从溶液中分离而不产生二次污染,是一种潜在的氟离子吸附剂.

关键词：水合氧化锆石墨烯水凝胶氟离子吸附拟二级动力学模型 D-R吸附等温模型

一种新型磁性吸附剂的简易制备与表征及对富里酸的去除

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环境科学学报 2017年第3期37卷 977-987页

作者：赵静王田天刘泽珺马福臻周少奇华南理工大学土木与交通学院广州510640 华南理工大学环境与能源学院广州510006 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

采用非原位共沉法简易合成了β-环糊精壳聚糖磁性纳米颗粒(β-CD@CS MNPs),对其性质进行了系统表征,并对其富里酸吸附行为进行了初步研究.扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明β-CD@CS MNPs的纳米尺寸为(52±3)nm,且比较均一,X-射线... 详细信息

采用非原位共沉法简易合成了β-环糊精壳聚糖磁性纳米颗粒(β-CD@CS MNPs),对其性质进行了系统表征,并对其富里酸吸附行为进行了初步研究.扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明β-CD@CS MNPs的纳米尺寸为(52±3)nm,且比较均一,X-射线衍射仪(XRD)表征结果表明β-CD@CS MNP具有尖晶石的结构,振动样品磁强计测得饱和磁化强度为62 emu·g^(-1),具有超顺磁性.同时,探讨pH、吸附剂含量、初始浓度、温度以及吸附时间对吸附性能的影响,吸附实验结果显示,β-CD@CS MNPs对富里酸的实际吸附量为51.35 mg·g^(-1)(25℃,pH=7.0±0.1),在600 min内达到吸附平衡,吸附过程为吸热反应,其中,β-CD@CS MNPs对富里酸的吸附行为符合Langmuir等温线模型和拟二级动力学模型,吸附机理可能涉及静电作用、氢键结合、疏水作用以及因β-CD的疏水空腔与有机污染物的主客体作用而具有的包合作用.

关键词： β-环糊精壳聚糖磁性纳米粒子吸附富里酸

耦合厌氧氨氧化反应的高氮负荷型双室MFC性能研究

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环境科学学报 2017年第1期37卷 154-161页

作者：许明熠周少奇刘泽珺王敬平马福臻华南理工大学环境与能源学院广州510006 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

实验针对厌氧氨氧化反应在双室型MFC阳极和阴极2种形式的耦合,将厌氧氨氧化菌分别接种于a、b-双室型MFC的阳、阴极,并探究其产电、脱氮性能及脱氮机理.结果表明,2种类型的MFC均可在NH+4-N、NO-2-N浓度分别为400 mg·L-1和528 mg·L-1的... 详细信息

实验针对厌氧氨氧化反应在双室型MFC阳极和阴极2种形式的耦合,将厌氧氨氧化菌分别接种于a、b-双室型MFC的阳、阴极,并探究其产电、脱氮性能及脱氮机理.结果表明,2种类型的MFC均可在NH+4-N、NO-2-N浓度分别为400 mg·L-1和528 mg·L-1的高氮浓度模拟配水条件下稳定启动.与开路状态下的线性关系曲线不同,2类MFC在闭路状态下氨氮、亚硝态氮浓度均呈单指数关系衰减曲线,脱氮效率显著提高,周期内氨氮、亚硝态氮去除率均分别达到99%和85%以上.另外a、b-MFC平均容积氮去除负荷分别为0.417 kg·m-3·d-1和0.516 kg·m-3·d-1.在外阻1500Ω条件下,a-MFC最高输出电压48.0 m V,b-MFC最高输出电压可达到502.2 m V,b-MFC稳定输电周期约2170 min.

关键词：厌氧氨氧化反应氨氮亚硝态氮双室微生物燃料电池高氮负荷

历史脉络与概念体系：互联网时代的“舆情”概念考察

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新闻界 2025年

作者：刘元臻巢乃鹏南京大学新闻传播学院深圳大学新闻传播学院

“舆情”作为一个本土化概念逐渐形成于20世纪90年代末，早期紧密关联社情民意，随着互联网与中国社会的不断发展，传播环境及语境变迁，理论与实践的张力加剧，“舆情”这一概念虽仍与“社情民意”相关，但同时也与“网络舆论”“网络... 详细信息

“舆情”作为一个本土化概念逐渐形成于20世纪90年代末，早期紧密关联社情民意，随着互联网与中国社会的不断发展，传播环境及语境变迁，理论与实践的张力加剧，“舆情”这一概念虽仍与“社情民意”相关，但同时也与“网络舆论”“网络集群”“网络群体性事件”“网络危机”“网络风险”等概念交混，呈现出复杂的学术景观，因此有必要全面梳理并廓清“舆情”这一本土化学术概念的内涵和意义。本文运用主题分析方法梳理20余年来形成的97个涉“舆情”概念文本及阐释性表述，部分参考扎根理论研究方法归纳“舆情”概念体系为发生机制、主客体关系、发生场域、传播内容、行为手段、本质属性、产生影响七个方面，进一步提炼“舆情”概念：信息时代及网络传播环境下，由特定事件触发，经网络空间涌现，在发生机制、主客体关系、发生场域、传播内容及形式、产生影响等方面有较高不确定性的信息传播现象。

关键词：舆情理论渊源学术视域概念体系不确定性

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思想政治工作者应树立四种形象

中国公路 2004年第7期 57-57页

作者：马福臻

在社会主义市场经济条件下,公路系统基层思想政治工作者的形象如何,直接影响着思想政治工作的效果。因此,作为公路部门基层思想政治工作者,必须注重自我修养,不断提高自身素质,用高尚的情操,传统的美德塑造自己,在职工群众中树立思想政... 详细信息

在社会主义市场经济条件下,公路系统基层思想政治工作者的形象如何,直接影响着思想政治工作的效果。因此,作为公路部门基层思想政治工作者,必须注重自我修养,不断提高自身素质,用高尚的情操,传统的美德塑造自己,在职工群众中树立思想政治工作者的良好形象。

关键词：思想政治工作者公路开拓进取

习近平关于全面深化改革重要论述的原创性贡献

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学习论坛 2025年第1期 5-13页

作者：张家臻李蕉清华大学马克思主义学院北京100084

党的十八大以来,习近平围绕全面深化改革发表了一系列重要论述,以大历史观的宏大视野系统揭示了全面深化改革的历史逻辑、理论逻辑和实践逻辑,科学阐明了全面深化改革的基本思路、重要原则和科学方法,创造性提出了发展新质生产力和深化... 详细信息

党的十八大以来,习近平围绕全面深化改革发表了一系列重要论述,以大历史观的宏大视野系统揭示了全面深化改革的历史逻辑、理论逻辑和实践逻辑,科学阐明了全面深化改革的基本思路、重要原则和科学方法,创造性提出了发展新质生产力和深化相关领域体制机制改革的重要思想,创新发展了马克思主义唯物史观的思想方法和基本原理,丰富拓展了马克思主义唯物史观关于生产力和生产关系及其辩证关系的理论内涵;在社会主义发展史上第一次形成了全面深化改革的系统理论,实现了在社会主义市场经济条件下政府与市场关系理论的重大突破,创造性继承和发展了马克思主义关于社会主义社会的改革思想;科学阐明了全面深化改革的目标任务、价值取向和跳出历史周期率的实践要求,丰富了马克思主义国家学说的思想内涵和核心要义,指明了防止国家由“社会公仆”蜕变为“社会主人”的现实路径。

关键词：全面深化改革唯物史观国家学说原创性贡献

东北典型盐碱湿地碳排放的水深临界阈值及其温度依赖性

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湖泊科学 2025年第1期37卷 159-170,I0015-I0017页

作者：李姝臻刘强甘罗扬武海涛王波北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境学院教育部水沙科学重点实验室北京100875 中国科学院长春分院长春130022 吉林莫莫格国家级自然保护区白城137316

作为全球重要的碳库,湿地在缓解气候变化方面发挥了重要作用。然而在全球变暖背景下,湿地的碳排放(尤其是甲烷(CH_(4))排放)存在高度变异性和不确定性,极大地削弱了湿地碳库功能的发挥。为了探究不同水深梯度下东北盐碱湿地碳排放通量... 详细信息

作为全球重要的碳库,湿地在缓解气候变化方面发挥了重要作用。然而在全球变暖背景下,湿地的碳排放(尤其是甲烷(CH_(4))排放)存在高度变异性和不确定性,极大地削弱了湿地碳库功能的发挥。为了探究不同水深梯度下东北盐碱湿地碳排放通量的特征,本研究以莫莫格湿地为主要研究区,选取5种代表性植被(芦苇(Phragmites australis)、扁秆藨草(Bolboschoenus planiculmis)、三江藨草(Schoenoplectus nipponicus)、香蒲(Typha orientalis ***)和碱蓬(Suaeda glauca)),布设Marsh Organ中型实验生态系统模拟不同水深生境,揭示CH_(4)和二氧化碳(CO_(2))排放通量变化及其环境影响因子。结果表明,莫莫格湿地-10~50 cm水深范围内5种代表性植被生长季CH_(4)排放通量范围为0.07~86.74 mg/(m^(2)·h),平均值为8.89 mg/(m^(2)·h),其主要环境影响因素为水深、气温和表层10 cm土壤含水量;在研究水深范围内,代表性植被生长季CO_(2)排放通量范围为10.59~1891.08 mg/(m^(2)·h),平均值为450.12 mg/(m^(2)·h),其主要环境影响因素为水深、气温和表层10 cm土壤含水量。不同植被对碳排放的贡献量有所差异,具体来说,芦苇和香蒲的CH_(4)排放通量最高,而藨草的CO_(2)排放通量最高。碳排放随水深变化呈现分段规律,CH_(4)排放随水深变化呈现先增加后减少的趋势,而CO_(2)则呈现相反规律,随水深变化先减小后增加,其水深临界阈值均出现在22 cm处。在不同水深范围内,CO_(2)排放对于水深的敏感性均大于CH_(4),且当水深大于22 cm时,CH_(4)和CO_(2)均呈现出更高的水深敏感性。碳排放在不同水深范围对温度的敏感程度不同,当水深小于22 cm时,CH_(4)和CO_(2)均呈现出更高的温度敏感性,然而当水深大于22 cm时,二者对温度均不敏感。结果表明升温背景下,东北典型盐碱湿地水陆过渡区关键生态系统在不同水深范围内呈现出不对称的响应模式,频繁的水位波动会极大地改变湿地碳排放格局,从而影响到湿地碳功能的稳定发挥。

关键词：碳排放水深温度依赖性莫莫格湿地阈值

基于重磁数据融合的青格里底区块火成岩岩性识别

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石油地球物理勘探 2025年

作者：徐凯军刘鑫于会臻石双虎中国石油大学(华东)地球科学与技术学院中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院东方地球物理公司采集技术中心

火成岩对地震波有屏蔽和吸收作用，造成火成岩下伏地层的地震资料品质较差。不同岩性的火成岩具有明显的密度和磁化率差异，因而可利用重磁数据识别火成岩岩性。基于重磁数据联合，开展了基于逻辑函数的重磁数据融合方法研究。将该方法... 详细信息

火成岩对地震波有屏蔽和吸收作用，造成火成岩下伏地层的地震资料品质较差。不同岩性的火成岩具有明显的密度和磁化率差异，因而可利用重磁数据识别火成岩岩性。基于重磁数据联合，开展了基于逻辑函数的重磁数据融合方法研究。将该方法应用于青格里底工区，以提高火成岩识别结果的可靠性。首先，基于地震约束进行重磁数据三维反演，获得研究区火成岩的密度和磁化率分布；然后，利用改进的逻辑函数实现重、磁反演数据融合，对火成岩岩性进行成像，识别出了四组火成岩单元，并对其空间分布特征进行了解释，解释结果与钻井信息一致。通过逻辑函数有效融合了火成岩重磁多参数信息，火成岩岩性识别结果更加全面和准确，表明文中方法的有效性和可靠性。

关键词：重磁三维反演反演融合逻辑函数综合解释岩性成像