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三聚氰胺海绵基铁系催化剂活化PMS体系-生物反应器降解四环素的研究

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三聚氰胺海绵基铁系催化剂活化PMS体系-生物反应器降解四环素的研...

作者：韩梦瑶武汉纺织大学

学位级别：硕士

近年来,药品和个人护理用品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)由于其大量生产、广泛使用和潜在的环境危害,目前已经成为一类新兴污染物(Emerging Contaminants),其导致的环境污染和危害受到了广泛的关注。以典型抗生... 详细信息

近年来,药品和个人护理用品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)由于其大量生产、广泛使用和潜在的环境危害,目前已经成为一类新兴污染物(Emerging Contaminants),其导致的环境污染和危害受到了广泛的关注。以典型抗生素盐酸四环素(Tetracycline hydrochloride,TC)为例,TC在我国多个省份的河流湖泊等环境水体中均有检出。基于活化过硫酸盐产生硫酸根自由基(SO)的新型高级氧化技术,因其氧化剂稳定性好、氧化能力强、反应不受p H影响等优点,在难降解有机污染物的去除方面获得广泛的研究。因此,本研究首先采用了三维多孔结构、孔隙率高、同时具有良好的稳定性和吸附特性的三聚氰胺海绵(Melamine sponge,MS)为载体,通过原位合成法制备了纳米硫化亚铁-三聚氰胺海绵(FeS@MS);通过一系列表征方法对FeS@MS进行了分析;其次,以TC为目标污染物,开展了FeS@MS+PMS和FeS@MS+PMS联合柱式生物反应器两个体系降解TC的研究。最后,探讨了FeS@MS对柱式生物反应器系统稳定性的影响,主要结果如下:(1)TC在FeS@MS+PMS体系中去除率达到95.7%。在NO,SO,和Cl的存在的TC溶液当中TC的去除率略有下降,而HPO对激活PMS降解TC具有一定的促进作用。SO、·OH、O和·O多种活性物种主要在FeS@MS上产生。表面结合的Fe和S在活化PMS过程中作为电子供体,同时海绵起到了一定的保护作用并且能够有效控制Fe的缓慢释放。(2)在FeS@MS+PMS-联合柱式生物反应器体系中,TC的降解率为96.8%,矿化率可达到68.2%。该体系中氧化剂的用量、p H、阴离子和HA对TC的降解影响较小。柱式生物反应器连续运行60天后,发现FeS@MS+PMS促进了柱式生物反应器中生物降解作用。

关键词：过一硫酸盐四环素 FeS 三聚氰胺海绵废水处理

三聚氰胺海绵疏水改性及在油水分离领域的研究进展

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化工进展 2024年第2期43卷 984-1000页

作者：何兰高助威亓欣雨李成欣王世豪刘钟馨海南大学食品科学与工程学院海南海口570228 海南大学化学工程与技术学院海南海口570228 海南大学热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室海南海口570228 海南大学海南省精细化工重点实验室海南海口570228

海上溢油和工业油污泄漏频发,导致水体受到严重的污染破坏。随着生态文明建设的不断推进,为使受油污染的水体得到高效的清洁保护,各种油水分离材料和方法应运而生。其中,三聚氰胺海绵具有独特的三维柔性结构以及其他优异的特性,使用不... 详细信息

海上溢油和工业油污泄漏频发,导致水体受到严重的污染破坏。随着生态文明建设的不断推进,为使受油污染的水体得到高效的清洁保护,各种油水分离材料和方法应运而生。其中,三聚氰胺海绵具有独特的三维柔性结构以及其他优异的特性,使用不同的方法对其进行疏水改性后被广泛应用于油水分离领域。本文概述了超润湿性表面油水分离的机理,讨论了三聚氰胺海绵在油水分离领域的研究进展,总结了近几年三聚氰胺海绵疏水改性的材料与方法以及改性后的一些特殊性质,如磁性、耐腐蚀性等。同时对各种材料与方法进行了分析评价,并对疏水改性三聚氰胺海绵在油水分离领域的发展方向进行了展望,为推动低成本、高性能三聚氰胺海绵疏水改性技术在含油废水处理中的应用提供了参考。

关键词：三聚氰胺海绵油水分离超润湿性疏水改性三维多孔材料

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三聚氰胺海绵基太阳能蒸发器的研究进展

武汉工程大学学报 2023年第6期45卷 599-605页

作者：张鹏方龙杜寒威张桥李亮武汉工程大学材料科学与工程学院湖北武汉430205

太阳能蒸发器利用太阳光从海水和废水中生产清洁水,被认为是缓解水资源紧缺的有效手段。光热材料是决定太阳能蒸发器蒸发效率的关键因素之一。设计新颖复合结构的光热材料成为研究热点。三聚氰胺海绵具有来源广泛、价格便宜且可造性强... 详细信息

太阳能蒸发器利用太阳光从海水和废水中生产清洁水,被认为是缓解水资源紧缺的有效手段。光热材料是决定太阳能蒸发器蒸发效率的关键因素之一。设计新颖复合结构的光热材料成为研究热点。三聚氰胺海绵具有来源广泛、价格便宜且可造性强等特点,本文重点介绍了三聚氰胺海绵与碳材料、导电聚合物、金属纳米材料等复合用于构造太阳能蒸发器,总结了这些太阳能蒸发器的各自特点与蒸发原理,对基于三聚氰胺海绵的太阳能蒸发器的发展提出建议,指出实现吸光材料有效均匀分散在三聚氰胺海绵中,改善三聚氰胺海绵的抗污性能与脱盐性能,是拓展基于三聚氰胺海绵的太阳能蒸发器应用的重要方向。

关键词：太阳能蒸发器三聚氰胺海绵光热材料

三聚氰胺海绵的一步式协同超疏水改性及在油水分离中的应用

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高等学校化学学报 2020年第3期41卷 521-529页

作者：刘帅卓张骞刘宁肖文艳范雷倚周莹西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 西南石油大学材料科学与工程学院新能源材料及技术研究中心成都610500

通过硝酸(HNO 3)实现两亲性三聚氰胺海绵(MS)的一步式协同超疏水改性,从而得到了一种具有优异性能的油水分离材料——硝酸改性三聚氰胺海绵(HMMS).采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)对HMMS的结构、形貌和组... 详细信息

通过硝酸(HNO 3)实现两亲性三聚氰胺海绵(MS)的一步式协同超疏水改性,从而得到了一种具有优异性能的油水分离材料——硝酸改性三聚氰胺海绵(HMMS).采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)对HMMS的结构、形貌和组分进行了表征,并对其表面润湿性、机械性能、吸附性能和油水分离性能等进行了研究.结果表明,HMMS具有超疏水性,以及优异的机械性能、循环使用能力、选择性吸附能力,对油水混合物的连续分离效率可达6×10^6 L·m^-3·h^-1,并且可在苛刻的使用环境中保持稳定的物理化学性质.

关键词：三聚氰胺海绵油水分离吸附性能表面改性超疏水

基于还原氧化石墨烯改性三聚氰胺海绵的改良QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法快速测定鸡蛋中32种兽药残留

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分析化学 2024年第1期52卷 121-135页

作者：许旭吕佳杨澜瑞侯铸琛季宝成白艳红郑州轻工业大学食品与生物工程学院郑州轻工业大学河南省冷链食品安全质量安全控制重点实验室郑州轻工业大学冷链食品加工与安全控制教育部重点实验室

基于还原氧化石墨烯改性三聚氰胺海绵(r-GO@MeS)的改良QuEChERS技术，建立了一种超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定鸡蛋中32种兽药多残留的快速分析方法。考察了石墨烯改性浓度、海绵用量及净化模式对净化过程兽药回收率的... 详细信息

基于还原氧化石墨烯改性三聚氰胺海绵(r-GO@MeS)的改良QuEChERS技术，建立了一种超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定鸡蛋中32种兽药多残留的快速分析方法。考察了石墨烯改性浓度、海绵用量及净化模式对净化过程兽药回收率的影响，筛选出最佳净化条件为：采用改性浓度为0.5 mg/mL的r-GO@MeS，海绵用量为6.0 cm3/mL，动态挤压5次。以RRHD C18色谱柱分离，采用电喷雾离子源(ESI)，在多反应监测模式(MRM)下，用外标法进行定量分析。32种兽药的线性相关系数(R2)均大于0.999，基质效应(ME)为–7.8%～18.9%，检出限(LODs,S/N≥3)为0.2～10.2μg/kg，定量限(LOQs,S/N≥10)为0.6～28.0μg/kg，低、中、高3个加标水平下的回收率在66.5%～117.5%范围内，日内和日间精密度(RSD)分别为13.3%和16.3%。本研究所开发的r-GO@MeS制备过程简单，基质净化过程便捷、高效，无需高速离心以及强磁场辅助等步骤，显著缩短了样品前处理时间。建立的改良QuEChERS技术结合UPLC-MS/MS的方法适用于鸡蛋中兽药多残留的同时快速检测。

关键词：兽药鸡蛋氧化石墨烯三聚氰胺海绵液相色谱-串联质谱

三聚氰胺海绵及其复合材料的制备与电化学性能研究

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三聚氰胺海绵及其复合材料的制备与电化学性能研究

作者：刘锦天津大学

学位级别：硕士

超级电容器因为其功率密度高、循环寿命长等优点得到越来越多的使用,同时其安全性问题也得到了更多的关注。全固态电容器不使用液态电解质可以有效提高安全性,但是由于固体电解质离子转移速率较低,需要对电极材料进行选择和结构设计。... 详细信息

超级电容器因为其功率密度高、循环寿命长等优点得到越来越多的使用,同时其安全性问题也得到了更多的关注。全固态电容器不使用液态电解质可以有效提高安全性,但是由于固体电解质离子转移速率较低,需要对电极材料进行选择和结构设计。本文选取三聚氰胺海绵为主体材料制备三维碳框架,并使用水热法和沉淀再溶解法制备钴酸镍和碳框架的复合材料,针对材料的结构、形貌、储能性能进行表征探究。研究中发现,三聚氰胺海绵在氮气氛围下的最佳煅烧温度是500℃。使用浸泡法、水热法分别制备得到石墨烯负载的三聚氰胺海绵框架,浸泡法制备得到的框架碳化后性能更高,在1 A g的电流密度下,具有84.25 F g的比容量。通过水热法制备了钴酸镍/碳化框架复合材料,通过正交实验得到各因素对材料储能的影响。最佳制备工艺为:水热温度120℃,水热反应6小时,钴镍盐摩尔质量比2:1。最佳工艺制备的样品在纤维连接处出现少量薄片堆叠,整个钴酸镍负载层呈三维立体连结状态。复合材料在1 A g的电流密度下,比容量为1237.6 F g,当电流密度增大到20 A g的电流密度时,电容保持率为83.5%。使用研磨、二次水热的方式将微米级钴酸镍转换为纳米尺度,通过沉淀溶解再生长的方式制备得到NCO/GNCF新型复合材料,该复合材料在1 A g的电流密度下具有1576 F g的质量比电容,并且在大倍率充放电过程中容量损失率较低。在10 A g的电流密度下循环5000圈后仍具有93.1%的容量保持率,是一种倍率性能良好且循环稳定性强的复合电极材料。组装成的非对称全固态电容器NCO/GNCF\\AC在1 A g的电流密度下具有73.9 F g的容量,在功率密度达到560 W kg时的能量密度为21.02 Wh kg,在功率密度为7 k W kg时的能量密度为13.61 Wh kg。

关键词：超级电容器三聚氰胺海绵三维碳框架钴酸镍复合材料

三聚氰胺海绵的超疏水表面构建及其乳液分离性能研究

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三聚氰胺海绵的超疏水表面构建及其乳液分离性能研究

作者：刘帅卓西南石油大学

学位级别：硕士

含油废水污染是一个全球所面临的严峻环境污染挑战。设计高效油水分离材料,用于分离包括乳状油水混合物和层状油水混合物在内的含油废水,已受到了广泛地关注。基于三聚氰胺海绵(MS)的表面超疏水改性,而设计得到的整体式油水分离材料,已... 详细信息

含油废水污染是一个全球所面临的严峻环境污染挑战。设计高效油水分离材料,用于分离包括乳状油水混合物和层状油水混合物在内的含油废水,已受到了广泛地关注。基于三聚氰胺海绵(MS)的表面超疏水改性,而设计得到的整体式油水分离材料,已经成为了应用于含油废水处理的极具潜力的新型材料。然而,针对于三聚氰胺海绵的表面超疏水改性方法,仍存在着改性过程复杂,改性材料存在毒害,且物理化学性质不稳定等缺陷。且以此制备得到的油水分离材料还存在着难以适用于复杂苛刻环境,难以有效处理乳状油水混合物(乳液)等缺陷。这些都大大地限制了其在实际含油废水处理中的应用。因此,开发一种简单、高效、绿色的改性方法,设计出性能高效、环保无害,且能适用多种应用环境与处理对象的新型油水分离材料,成为了目前的研究关键。本论文立足MS的表面超疏水改性,探索研究了多种改性手段,实现了海绵的表面亲疏水性、粗糙度、化学能以及表面电荷等性质的改变。而以此制备的油水分离材料,可有效地应用于处理层状油水混合物、乳状油水混合物等含油废水类型。主要内容包括以下三个方面:首先,本论文探索研究了基于MS表面原位化学反应的改性方式。研究发现包括过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢、硝酸等在内的化学试剂,可在MS表面进行原位化学改性,并实现其表面亲疏水性质的改变。在进一步的研究中,主要探索了表面疏水改性效果更优的硝酸改性MS的机理。同时,研究发现了通过这种基于硝酸的一步式协同超疏水改性方式,制备得到的新型油水分离材料(HMMS)具有超疏水-超亲油性,可有效分离层状油水混合物。此外,研究结果还发现其具有良好的吸附能力,选择性分离能力,循环使用能力,且能适用于复杂苛刻的使用环境中。但是,通过这种改性方式得到的油水分离材料,不能适用于乳状油水混合物的分离。为设计具有乳液分离功能的油水分离材料,进一步研究了基于表面涂层改性的方法,以及其对乳液分离效果的影响。在这项研究中,将带有电荷的氢氧化镁(MH)纳米颗粒,粘附在MS的骨架表面,而后再通过浸涂硬脂酸,以此实现了对MS表面的电荷、粗糙度、化学能、亲疏水性的改变。而以此获得的新型油水分离材料(S-MH/MS),除了能实现层状油水混合物的有效分离,还能针对性地分离含阴离子和阳离子表面活性剂稳定的乳状油水混合物。同时,在含油废水处理的实际应用研究中发现,这种新型整体式油水分离材料机械性能、循环使用性能、连续分离性能等方面的性能亦表现优异。表面涂层改性法通常需使用粘结剂实现改性材料与基底的结合,需分步式步骤实现粗糙度与降低表面能,同时材料难以在复杂苛刻环境中的适用。为解决上述问题,研究设计了一种基于层状双金属氢氧化物(MA-LDH)的一步式原位涂层改性方式,并成功制备了新型油水分离材料(MA-LDH/MS)。同时,研究分析了这种MS与改性涂层MA-LDH的相互作用,及这种协同改性方式对于所得油水分离材料的表面性质与整体性能的影响。研究发现原位生长于MS表面的MA-LDH,无需使用粘结剂即可实现与MS的有效结合,且通过原位生长即可实现MS表面的超疏水改性。同时,这种新型油水分离材料可有效应用于处理层状油水混合物,以及含阳离子表面活性剂稳定的乳状油水混合物,在不同使用环境中具有良好的适用性,具有潜在的应用价值。

关键词：三聚氰胺海绵表面改性超疏水油水分离乳液分离

硅烷改性三聚氰胺海绵的制备及其油水分离性能研究

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科学技术与工程 2023年第8期23卷 3552-3558页

作者：宋项宁盛学佳王昕喆谢谚中石化安全工程研究院有限公司化学品安全控制国家重点实验室青岛266100

利用甲基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷水解后形成的水解液涂覆于三聚氰胺海绵上,成功制备了疏水亲油海绵。通过扫描电镜、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱、接触角和吸油能力测试等方法,对硅烷改性三聚氰胺海绵进行了表征。结果表... 详细信息

利用甲基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷水解后形成的水解液涂覆于三聚氰胺海绵上,成功制备了疏水亲油海绵。通过扫描电镜、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱、接触角和吸油能力测试等方法,对硅烷改性三聚氰胺海绵进行了表征。结果表明:硅烷改性使得本身亲水的三聚氰胺海绵表面转变为疏水状态,水的接触角可达149°±0.5°,对8种油品或有机试剂的吸油能力可达到自重的47~60倍,使用达200次后吸附容量仅降低了17.7%,分离效率在96%以上。此外,改性的海绵还具有较好的耐酸碱、耐海水和耐丙酮的特性,在溢油回收方面展现了良好的应用前景。

关键词：三聚氰胺海绵硅烷油水分离吸附性能

超疏水-超亲油三聚氰胺海绵的制备及其油水分离性能研究

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中国塑料 2023年第9期37卷 28-38页

作者：周龙杜国勇邓春萍西南石油大学化学化工学院成都610500

采用了一种简单、高效和环保的方法用于油水分离,即采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),通过简单的浸渍法和高温还原法将还原氧化石墨烯(rGO)先负载在三聚氰胺海绵(MS)上,再通过柴油加热MS,将长链烷烃负载在MS上,成功制备了超疏水... 详细信息

采用了一种简单、高效和环保的方法用于油水分离,即采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),通过简单的浸渍法和高温还原法将还原氧化石墨烯(rGO)先负载在三聚氰胺海绵(MS)上,再通过柴油加热MS,将长链烷烃负载在MS上,成功制备了超疏水-超亲油三聚氰胺海绵。rGO的加入能够增加海绵表面的粗糙度,长链烷烃的加入能降低海绵表面的表面能。改性MS具有良好的弹性性能、较好的热稳定性和吸油能力。油水分离性能测试表明,对各种油水混合物的分离效率可达97%以上。在泵提供动外力时可实现无搅拌状态下的静态连续油水分离和搅拌状态下的动态连续油水分离。改性MS具有良好的可重复使用性和化学稳定性,在20次使用后对各种油水混合物的分离效率可达70%以上,即使在不同pH值的水中,也可以实现油水分离,对水包正己烷乳液也能有效地分离。

关键词：氧化石墨烯还原氧化石墨烯长链烷烃三聚氰胺海绵超疏水-超亲油油水分离