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掺镁铝酸三钙制备及其共去除水体中氮磷的性能

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无机化学学报 2021年第10期37卷 1745-1752页

作者：毛玉婷欧阳思达柯智盛胡艳于书棋相明雪朱衷榜章萍南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌330031 江西省山江湖开发治理委员会办公室南昌330046 赣州市畜牧研究所赣州341401

采用固相反应法成功制备了掺镁铝酸三钙(Mg-C_(3)A)。利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、高分辨率透射电镜研究不同掺镁量下产物的晶相结构、光谱特征和表面形貌,探讨了 Mg-C_(3)A形成途径,并考察了Mg-C_(3)A对水体氮和磷的共去除性... 详细信息

采用固相反应法成功制备了掺镁铝酸三钙(Mg-C_(3)A)。利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、高分辨率透射电镜研究不同掺镁量下产物的晶相结构、光谱特征和表面形貌,探讨了 Mg-C_(3)A形成途径,并考察了Mg-C_(3)A对水体氮和磷的共去除性能。结果表明:Mg-C_(3)A主要是由Mg同晶取代了部分C_(3)A中的Ca而形成的同构体及在C_(3)A表面形成的MgO组成,且Mg的掺杂不改变C_(3)A的晶体结构和基本形貌;Mg-C_(3)A对水体氮(NH_(4)+)和磷(PO_(4)3-)的去除量分别为65.2和20.2 mg·g^(-1),去除过程符合准二级动力学模型,主要受化学反应控制;Mg-C_(3)A主要通过溶出的晶格Mg^(2+)、Al^(3+)分别与NH_(4)+和PO_(4)^(3-)形成鸟粪石沉淀及AlPO_(4)而实现氮磷共去除,同时C_(3)A自身溶出的OH-与过量NH_(4)+离子发生中和反应。

关键词：掺镁铝酸三钙制备铵根磷酸根共去除

可剥离TiO_2纳米管光催化共去除酸性橙7和Cr(Ⅵ)的性能研究

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功能材料 2011年第12期42卷 2273-2276,2280页

作者：吴晓婧产启中黄浪欢刘应亮暨南大学化学系广东广州510632

以0.5%(质量分数)NH4F/HF/乙二醇为电解液,采用恒压二次阳极氧化法制备出高度有序的可剥离TiO2纳米管阵列,并对其晶型、形貌以及光催化性能等方面进行了研究。通过XRD测试,可知样品经500和800℃退火,分别得到锐钛矿和金红石型TiO2纳米管... 详细信息

以0.5%(质量分数)NH4F/HF/乙二醇为电解液,采用恒压二次阳极氧化法制备出高度有序的可剥离TiO2纳米管阵列,并对其晶型、形貌以及光催化性能等方面进行了研究。通过XRD测试,可知样品经500和800℃退火,分别得到锐钛矿和金红石型TiO2纳米管;通过SEM表征,可知所制备的TiO2纳米管管径约为100nm,管长约为25μm。在紫外光照射下,以TiO2纳米管阵列为催化剂,对其光催化降解酸性橙7(AO7)和Cr(Ⅵ)混合水溶液进行了研究。考察了不同晶型、pH值、不同酸性橙7和Cr(Ⅵ)初始浓度对光催化性能的影响。结果表明锐钛矿型样品光催化性能高于金红石型,三元体系TiO2/AO7/Cr(Ⅵ)中,协同效应显著,酸性条件下尤其有利于TiO2纳米管阵列光催化共去除AO7和Cr(Ⅵ)。

关键词： TiO2 共去除酸性橙7 铬

吡啶多胺壳聚糖微球对抗生素和Cu(Ⅱ)的共去除特性研究

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离子交换与吸附 2021年第3期37卷 258-271页

作者：孙诗书王丽丽张大帅张小朋史载锋海南省水环境污染治理与资源化重点实验室海南师范大学化学与化工学院

以自合成的吡啶多胺壳聚糖微球(CNP)为吸附剂,考察了其对典型抗生素[磺胺甲恶唑(SMZ)、环丙沙星(CIP)、四环素(TC)]和Cu(Ⅱ)的共去除行为。pH值为5时,在单组分的抗生素体系中,CNP对磺胺甲恶唑的吸附量为0.41mmol/g,然而对环丙沙星和四... 详细信息

以自合成的吡啶多胺壳聚糖微球(CNP)为吸附剂,考察了其对典型抗生素[磺胺甲恶唑(SMZ)、环丙沙星(CIP)、四环素(TC)]和Cu(Ⅱ)的共去除行为。pH值为5时,在单组分的抗生素体系中,CNP对磺胺甲恶唑的吸附量为0.41mmol/g,然而对环丙沙星和四环素的吸附量几乎为零。在抗生素和Cu(Ⅱ)的复合体系中,少量抗生素的引入对Cu(Ⅱ)的吸附均具有促进作用,当抗生素浓度大于0.50mmol/L时,就会有微小的抑制。相对于单组分Cu(Ⅱ)体系,当SMZ浓度为0.5mmol/L时,CNP对Cu(Ⅱ)的吸附量增加了20.2%。少量Cu(Ⅱ)的引入对抗生素的吸附同样也具有促进作用,CNP对环丙沙星和四环素的吸附量随Cu(Ⅱ)浓度的增加逐渐增大。通过Zeta电位、ESI-MS、FT-IR和XPS分析了CNP对抗生素和Cu(Ⅱ)的吸附机理,抗生素与Cu(Ⅱ)之间在CNP的多胺活性位点上存在竞争和桥联两种作用。当抗生素浓度较低时,桥联作用占主导,使得吸附量增大,当抗生素浓度进一步增大时,两者对吸附位点的竞争作用逐渐增强,使得吸附量有小幅降低。

关键词：多胺吸附剂抗生素 Cu(Ⅱ) 共去除吸附/解吸附

改性生物炭对水体中氮和磷共去除:改性方法和吸附机制

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化学试剂 2023年第7期45卷 119-127页

作者：王硕汪雅茹尹通刘慧范子涵范世锁安徽农业大学资源与环境学院安徽合肥230036

水体中氮和磷的共去除和资源化利用一直是研究的热点,生物炭应用为其提供了新的选择。综述了改性生物炭对氮和磷的共去除,重点聚焦在改性方法和吸附机制。生物炭改性方法主要为矿物质的负载,具体可分为镁改性、铁改性、双金属改性、其... 详细信息

水体中氮和磷的共去除和资源化利用一直是研究的热点,生物炭应用为其提供了新的选择。综述了改性生物炭对氮和磷的共去除,重点聚焦在改性方法和吸附机制。生物炭改性方法主要为矿物质的负载,具体可分为镁改性、铁改性、双金属改性、其它矿物质改性等。改性目的是增加生物炭的比表面积和孔隙结构;强化静电作用;加强离子交换能力;增强配合能力;促进沉淀作用,特别是促进鸟粪石结晶反应,回收资源。改性生物炭对氮和磷共去除的机制涉及:更高比表面积和发达孔隙结构提供更多的吸附点位;表面电性和氮磷之间的静电作用;矿物质组分与氮磷之间的离子交换作用;多种官能团能与氮磷产生配合作用;矿物组分能与氨氮和磷酸盐发生沉淀作用,特别是鸟粪石化学沉淀。未来的研究方向是:创新生物炭的改性方法;借助先进的手段揭示共去除的微观机制;回收氮磷制备缓释肥;改性生物炭在实际水体中的应用。

关键词：生物炭氮和磷共去除改性方法吸附机制

Fe-Mn硅基介孔吸附剂的制备及其对水中芘和铜的共去除研究

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Fe-Mn硅基介孔吸附剂的制备及其对水中芘和铜的共去除研究

作者：侯秀云中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

近年来,作为持久性污染物,多环芳烃和重金属广泛存在于各种环境系统中,尤其是在各种水环境中。由于多环芳烃和重金属都具有一定的毒性,而近年来的研究表明当多环芳烃和重金属共存时,会产生复合污染的特性,其对水体所造成的污染以及由此... 详细信息

近年来,作为持久性污染物,多环芳烃和重金属广泛存在于各种环境系统中,尤其是在各种水环境中。由于多环芳烃和重金属都具有一定的毒性,而近年来的研究表明当多环芳烃和重金属共存时,会产生复合污染的特性,其对水体所造成的污染以及由此产生的环境效应也越来越受到人们关注。本论文主要针水中多环芳烃芘与其共存的重金属铜,在分析其理化特征的基础上,采用金属掺杂的方法制备出具有特征官能团的硅基吸附材料,研究该吸附材料对水中多环芳烃芘与其共存的重金属铜的吸附效能、过程与机理。主要得到了以下结论:(1)成功制备了SBA15和MCM-41两种硅基吸附剂,并研究其对水中芘和铜的去除效能。结果表明SBA15和MCM-41对芘和铜的吸附速率都很快,动力学都更符合准二级动力学模型;等温线也都符合Langmuir模型,即说明吸附过程是一种单层的化学络合反应。溶液的pH值影响这两种吸附剂对芘和铜的吸附。SBA15对芘和铜的去除具有相互抑制的作用,MCM-41对芘和铜的去除具有相互促进的作用;为达到协同高效去除两种污染物的目的,MCM-41比较有优势,但由于它具有水热稳定性差、制备时模板剂昂贵等缺点,故选择SBA15,希望通过对SBA15的改性达到预期的目标。(2)分别将活性基团Fe和Mn掺杂到SBA15中的骨架结构中制备出Fe-SBA15和Mn-SBA15吸附剂。制备的两种吸附剂依然是典型的介孔吸附剂,进一步研究两种吸附剂对芘和铜的协同吸附效能,发现Fe-SBA15和Mn-SBA15对芘和铜的吸附速率都较快,且吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附主要受化学吸附影响。溶液pH值对吸附影响较大,随着pH升高,吸附剂对芘的吸附量都有降低的趋势,而对铜的吸附量都是增加的趋势。Fe-SBA15对芘和铜的最大吸附容量分别为0.161mg/g、6.77mg/g,而Mn-SBA15对芘和铜的最大吸附容量分别为0.091mg/g和25.35mg/g。溶液离子强度对吸附影响较大,随着离子强度的升高,吸附剂对芘的吸附量都有增加的趋势,而对铜的吸附量都是降低的趋势。Fe-SBA15和Mn-SBA15对芘和铜的去除均具有相互促进的作用。(3)运用水热法同时将Fe和Mn掺杂到SBA15的骨架结构中,制备出含有双金属的Fe/Mn-SBA15吸附剂。结果表明,Fe/Mn的同时掺杂对分子筛的结构没有明显的影响,制备的吸附剂依然是一种优良的介孔吸附剂。Fe/Mn-SBA15对芘和铜的吸附速率较快,动力学符合准二级动力学模型。对芘和铜最大吸附容量分别为0.170mg/g和15.29mg/g。芘和铜能促进对方在吸附剂Fe/Mn-SBA15上的吸附,吸附速率也有明显的增加,这是由于芘与铜可以形成络合物,而其对应吸附剂上的吸附位点不同,可以利用彼此不同的吸附位点提高吸附能力。pH值对芘和铜的吸附影响较大,这与溶液中吸附剂表面电荷变化有关。该吸附剂保持了对芘的较好的去除效果,同时对铜的去除效果有较大的提高,即Fe/Mn-SBA15实现了对芘和铜的协同高效去除。

关键词：硅基介孔材料 SBA15 共去除芘铜

二氧化钛纳米管阵列光电催化同时降解苯酚和Cr(VI)

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催化学报 2011年第4期32卷 637-642页

作者：王后锦吴晓婧王亚玲焦自斌颜声威黄浪欢暨南大学化学系广东广州510632 暨南大学纳米化学研究所广东广州510632

采用电化学阳极氧化法在纯钛箔基底上制备了TiO2纳米管阵列,并运用X射线衍射、扫描电镜和电化学工作站对其进行了表征.结果表明,所制样品是锐钛矿相,管径约为100nm,管长约为2μm,在0.5V偏压下光电流最大.以苯酚和Cr(VI)混合溶液为目标... 详细信息

采用电化学阳极氧化法在纯钛箔基底上制备了TiO2纳米管阵列,并运用X射线衍射、扫描电镜和电化学工作站对其进行了表征.结果表明,所制样品是锐钛矿相,管径约为100nm,管长约为2μm,在0.5V偏压下光电流最大.以苯酚和Cr(VI)混合溶液为目标污染物,考察了TiO2纳米管阵列光电催化同时去除苯酚和Cr(VI)的反应性能,探讨了催化方式、溶液pH和污染物初始浓度对其催化性能的影响.结果表明,采用光电催化方式,苯酚和Cr(VI)的去除率分别达86.7%和96.9%,而光催化方式下则分别仅为48.2%和65.2%.酸性条件下有利于TiO2纳米管阵列光电催化同时去除苯酚和Cr(VI),且在pH=2时,效果最佳.Cr(VI)苯酚共存体系中,Cr(VI)及苯酚的去除率均较单一组分体系的高;Cr(VI)的还原与苯酚的氧化之间产生了协同效应,共同促进了苯酚与Cr(VI)的去除.

关键词：二氧化钛光电催化共去除苯酚铬

基于电镀废水中复合污染物高效去除的新型磁性树脂组合工艺研究

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离子交换与吸附 2014年第1期30卷 9-19页

作者：童健王海玲符丽纯双陈冬刘福强李爱民南京工业大学环境学院南京大学环境学院

选用磁性丙烯酸系阳离子交换树脂(NDMC)、磁性丙烯酸系阴离子交换树脂(NDMP)对Cu(II)、Ni(II)和丹宁酸(TA)复合组分污染物进行了去除实验。通过改变树脂组合方式,优选出的最佳工艺为NDMC与NDMP混合吸附的NDMC+NDMP工艺。在最优条件下,... 详细信息

选用磁性丙烯酸系阳离子交换树脂(NDMC)、磁性丙烯酸系阴离子交换树脂(NDMP)对Cu(II)、Ni(II)和丹宁酸(TA)复合组分污染物进行了去除实验。通过改变树脂组合方式,优选出的最佳工艺为NDMC与NDMP混合吸附的NDMC+NDMP工艺。在最优条件下,该工艺能够同时高效去除Cu(II)、Ni(II)和丹宁酸复合污染物,三者去除率可分别达到84.3%、74.5%和93.0%。进一步对比分析了预负载实验与共去除实验的性能规律,推测出NDMC树脂共去除重金属离子和溶解性有机物(DOM)的作用机制,包括磁性颗粒对Metal-DOM络合物的吸附作用以及固相负载重金属离子与DOM的络合作用,且前者为主导作用方式。

关键词：电镀废水复合污染物磁性树脂组合工艺共去除