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转型TP207树脂从低浓度稀土溶液中富集稀土的研究

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中国稀土学报 2022年第4期40卷 633-640页

作者：胡小洣周洁英伍莺赖兰萍张积锴陈冬英赣州有色冶金研究所有限公司江西赣州341000

为实现从低浓度稀土溶液中高效富集稀土,通过动态吸附-解吸试验,研究了转型TP207树脂吸附稀土的规律。系统考察了离子交换线速度、吸附液体积、初始pH值、铝离子对树脂吸附稀土容量的影响,以及解吸液体积对稀土解吸率的影响。结果表明:... 详细信息

为实现从低浓度稀土溶液中高效富集稀土,通过动态吸附-解吸试验,研究了转型TP207树脂吸附稀土的规律。系统考察了离子交换线速度、吸附液体积、初始pH值、铝离子对树脂吸附稀土容量的影响,以及解吸液体积对稀土解吸率的影响。结果表明:在稀土浓度为1.65 g·L^(-1),离子交换线速度为3 cm·min^(-1),吸附液体积为7.50 L,初始pH值为3.46的条件下,TP207树脂对稀土吸附量Q_(n1)=0.18 g·g^(-1);稀土溶液中铝和稀土存在竞争吸附,当Al^(3+)浓度为0.35 g·L^(-1)时,TP207树脂对稀土吸附量Q_(n2)降为0.11 g·g^(-1);采用5%的稀HCl对饱和树脂进行解吸,在解吸液体积为0.525 L时,稀土解吸率可达99.45%;树脂吸附稀土过程属于阳离子交换反应,符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,树脂中C=O的O原子和C-N的N原子均参与配位反应。

关键词： TP207树脂吸附容量吸附解吸稀土

光催化还原杂环化共价有机框架构筑富电子吸附剂实现碘的理想吸附

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Science China Materials 2023年第6期66卷 2339-2345页

作者：黄易伟喻志武张晴云罗峰 School of Chemistry Biology and Materials ScienceEast China University of TechnologyNanchang 330013China High Magnetic Field Laboratory Chinese Academy of SciencesHefei 230031China

碘的理想吸附剂通常需要具有两个特征,即高的吸附容量和快的吸附速率,但是这项课题仍然富有挑战性.本文通过构筑杂环化共价有机框架,阐述了一种有效构筑理想碘吸附剂的方法.这种杂环化基于一种后修饰的方式,采用了一种原位光催化双键与... 详细信息

碘的理想吸附剂通常需要具有两个特征,即高的吸附容量和快的吸附速率,但是这项课题仍然富有挑战性.本文通过构筑杂环化共价有机框架,阐述了一种有效构筑理想碘吸附剂的方法.这种杂环化基于一种后修饰的方式,采用了一种原位光催化双键与邻氨基苯甲酰胺成环的技术.基于该方法得到的材料ECUT-COF-13具有高的碘吸附容量(10.81 g g^(-1),高于所有报道的碘吸附材料)和吸附速率(1.4 g h^(-1),高于所有报导的二维共价有机框架材料).该材料优异的碘吸附性能是基于一种富电子机理,这种富电子状态主要来源于光催化还原杂环化共价有机框架(同时提高了网格的共轭性和氮含量).该研究成果不仅提供了一种构筑功能共价有机框架的新路径,同时提供了一种构筑富电子共价有机框架结构的通用策略.

关键词：邻氨基苯甲酰胺共轭性光催化还原电子状态吸附速率共价有机框架材料碘吸附吸附容量

MoS_(2)/氧化石墨烯海绵同步降解有机污染物和去除超细固体颗粒物

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Science Bulletin 2023年第9期68卷 892-896,M0003页

作者：朱玲俐闫青云冉茂希刘昕玥鲍延段晓光邢明阳 Key Laboratory for Advanced Materials and Joint International Research Laboratory of Precision Chemistry and Molecular Engineering Feringa Nobel Prize Scientist Joint Research CenterFrontiers Science Center for Materiobiology and Dynamic ChemistrySchool of Chemistry and Molecular EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China School of Chemical Engineering and Advanced Materials The University of AdelaideAdelaide SA5005Australia Shanghai Engineering Research Center for Multimedia Environmental Catalysis and Resource Utilization East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China Key Laboratory for Advanced Materials and Institute of Fine Chemicals School of Resources and Environmental EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China

近年来,水体中悬浮的超细固体颗粒物等纳米污染引起了人们的广泛关注,然而传统过滤和絮凝沉降等技术去除超细悬浮固体颗粒物的能力有限.本文开发了一种MoS_(2)/氧化石墨烯海绵(SMG-S),可以实现对超细固体颗粒物的高效去除.SMG-S表面经... 详细信息

近年来,水体中悬浮的超细固体颗粒物等纳米污染引起了人们的广泛关注,然而传统过滤和絮凝沉降等技术去除超细悬浮固体颗粒物的能力有限.本文开发了一种MoS_(2)/氧化石墨烯海绵(SMG-S),可以实现对超细固体颗粒物的高效去除.SMG-S表面经过简单的化学吸附CaCO_(3)改性后,可增强其表面电正性,实现对电负性超细固体颗粒物(~500 nm)的选择性去除.较强的化学作用力是SMG-S吸附固体颗粒物的关键,而物理吸附作用则决定了海绵的吸附容量,两者共同作用使得总悬浮固体颗粒物(TSS)的去除率增加了1206倍,且饱和吸附量可达11.5 g/g.SMG-S还可引发助催化芬顿反应降解磺胺嘧啶等有机污染物(降解率>90%),并实现对重金属离子(去除率>84%)和TSS(去除率>90%)的同步去除.此外,SMG-S类芬顿体系可高效处理皂化油废水,使其化学需氧量和TSS分别从8800和4600 mg/L减小到800和120 mg/L,这说明SMG-S具有处理实际工业废水的潜在应用前景.

关键词：总悬浮固体化学需氧量固体颗粒物工业废水类芬顿体系吸附容量氧化石墨烯潜在应用前景

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磷酸三钙去除U(Ⅵ)的性能与机理研究

核化学与放射化学 2023年第4期45卷 364-375页

作者：赵凯鑫高琼田强晏敏皓黄毅西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室四川绵阳621010 西南科技大学材料与化学学院四川绵阳621010

为了探究磷酸三钙对U(Ⅵ)的吸附性能与机理,以碳酸钙和磷酸氢二铵为原料,采用固相法合成磷酸三钙粉末,并利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析仪(BET)对其理化特性进行表征。研究pH、... 详细信息

为了探究磷酸三钙对U(Ⅵ)的吸附性能与机理,以碳酸钙和磷酸氢二铵为原料,采用固相法合成磷酸三钙粉末,并利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析仪(BET)对其理化特性进行表征。研究pH、固液比、吸附时间、U(Ⅵ)初始浓度、吸附温度等因素对磷酸三钙去除U(Ⅵ)性能的影响。采用动力学吸附、等温吸附、热力学吸附等模型及XRD、FTIR、X射线光电子能谱(XPS)、SEM、能谱仪(EDS)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等表征手段揭示磷酸三钙去除U(Ⅵ)的机理。结果表明:在pH=3.0、固液比0.1 g/L、吸附时间60 min、U(Ⅵ)初始质量浓度120 mg/L、吸附温度308 K的条件下,磷酸三钙对U(Ⅵ)的平衡吸附容量达到999.25 mg/g。该吸附过程符合准二级动力学模型(化学吸附)和Langmuir模型(单层吸附),且为自发吸热过程。磷酸三钙对U(Ⅵ)的去除机理为溶解和沉淀过程:在酸性水溶液中,磷酸三钙溶解出的Ca^(2+)和PO^(3-)_(4)与UO_(2)^(2+)发生沉淀反应,在磷酸三钙表面生成准钙铀云母(Ca(UO_(2))_(2)(PO_(4))_(2)·6H 2O)。以上结果表明:磷酸三钙可作为一种有应用前景的用于处理含U(Ⅵ)废水的吸附材料。

关键词：磷酸三钙 U(Ⅵ) 吸附容量去除机理

基于可变价NiFe-LDH/rGO对磷酸根离子的特异性电控分离

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化工学报 2022年第7期73卷 3057-3067,F0001页

作者：朱江伟马鹏飞杜晓杨言言郝晓刚罗善霞太原理工大学化学化工学院山西太原030024 上饶师范学院化学与环境科学学院江西上饶334001 河北省区域地质调查院河北廊坊065000

磷是一种不可再生资源。为解决现有磷污染以及磷资源流失等问题,通过油浴与热化学还原相结合的方法,成功制备出一种NiFe-LDH/rGO电活性杂化膜材料。使用电化学方法,在氧化还原电位的控制下,Ni、Fe(Ⅱ/Ⅲ)双金属发生核外电子的跃迁,高价... 详细信息

磷是一种不可再生资源。为解决现有磷污染以及磷资源流失等问题,通过油浴与热化学还原相结合的方法,成功制备出一种NiFe-LDH/rGO电活性杂化膜材料。使用电化学方法,在氧化还原电位的控制下,Ni、Fe(Ⅱ/Ⅲ)双金属发生核外电子的跃迁,高价态的Ni、Fe(Ⅲ)与PO^(3-)_(4)发生内球络合作用,实现PO^(3-)_(4)的选择性置入-置出。实验获得270 mg·g^(-1)的高PO^(3-)_(4)吸附容量及85%以上的再生效率。此外,该杂化膜材料在共存离子存在的复杂水体中,对PO^(3-)_(4)具有优异的选择性,为磷石膏渗滤液以及各种含磷废水污染等问题的解决提供有效的理论技术支撑,具有广阔的应用前景。

关键词： NiFe-LDH/rGO PO^(3-)_(4) 电化学选择性吸附容量稳定性

金属有机框架材料对非二氧化碳温室气体捕捉研究进展

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化工学报 2023年第1期74卷 365-379页

作者：李沐紫贾国伟赵砚珑张鑫李建荣北京工业大学环境与生命学部环境化工系北京100124 中国21世纪议程管理中心北京100038

随着全球暖化研究的深入,非二氧化碳温室气体(非二气体)日益受到重视,其温升效应大,寿命长,能够带来巨大的温室效应,因而成为近年来的研究热点。其中对非二气体的高效捕捉是目前面临的难点和新挑战。多孔材料吸附捕捉是一种低能耗的气... 详细信息

随着全球暖化研究的深入,非二氧化碳温室气体(非二气体)日益受到重视,其温升效应大,寿命长,能够带来巨大的温室效应,因而成为近年来的研究热点。其中对非二气体的高效捕捉是目前面临的难点和新挑战。多孔材料吸附捕捉是一种低能耗的气体捕集分离技术,关键在于高效的吸附剂开发。金属-有机框架材料(MOFs)因其结构多样,孔道的高度可调控性能,以及具有丰富的开放金属位点等特点为非二气体的分离和捕捉提供了新的机遇。以此为主题,总结了近年来MOF材料在非二气体分离方面的研究成果,分析了各材料的分离机理与性能,展望了未来MOFs材料在非二气体分离领域的挑战与机遇。

关键词：金属有机框架材料非二氧化碳温室气体吸附捕集吸附容量选择性

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蜂窝活性炭吸/脱附苯系物性能及水汽的影响

环境工程技术学报 2022年第3期12卷 769-775页

作者：李双德赵峰李伟曼陈运法中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室

以市售蜂窝活性炭为吸附材料,通过氮气吸附等温线和扫描电镜分析活性炭的比表面积、孔径分布和表面孔结构形貌,以评估活性炭吸/脱附苯系物的性能。利用动态吸附评价装置和气相色谱系统评价苯浓度、流速、不同苯系物流经蜂窝活性炭对其... 详细信息

以市售蜂窝活性炭为吸附材料,通过氮气吸附等温线和扫描电镜分析活性炭的比表面积、孔径分布和表面孔结构形貌,以评估活性炭吸/脱附苯系物的性能。利用动态吸附评价装置和气相色谱系统评价苯浓度、流速、不同苯系物流经蜂窝活性炭对其吸附容量的影响,并通过程序升温技术研究蜂窝活性炭脱附温度曲线。同时考察了水汽对蜂窝活性炭吸附容量、脱附温度曲线的影响。结果表明:蜂窝活性炭对苯系物的单位饱和吸附容量顺序为二甲苯>甲苯>苯,单位饱和吸附容量为66.5~138.1 mg/g,这可能是因为苯系物的分子尺寸效应影响了吸附容量。苯系物的最佳脱附温度基本维持在175℃。水汽的竞争吸附作用可以显著抑制苯的单位饱和吸附容量,引入1.8%的水汽后苯的饱和吸附容量降低了36.3%,这表明水汽占据了部分吸附位点,显著降低了苯的吸附容量。

关键词：蜂窝活性炭吸附容量脱附温度苯系物水汽

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不同材料对水源水石油类物质的吸附性能研究

同济大学学报（自然科学版） 2021年第9期49卷 1218-1225页

作者：郑正雄张肸同魏秀丽周晓阳张天阳同济大学环境科学与工程学院上海200092 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 亚太建设科技信息研究院北京100120

分析了传统吸油材料对饮用水水源中石油类污染物质的去除效能。通过对比市面上常用的4类共8种吸油材料对不同油品的吸附容量发现,饱和吸附容量最大的是棉花,最小的是蛭石;吸附材料PP吸油棉的纯相油类的饱和吸附容量为9.0~13.0 g·g-1,... 详细信息

分析了传统吸油材料对饮用水水源中石油类污染物质的去除效能。通过对比市面上常用的4类共8种吸油材料对不同油品的吸附容量发现,饱和吸附容量最大的是棉花,最小的是蛭石;吸附材料PP吸油棉的纯相油类的饱和吸附容量为9.0~13.0 g·g-1,保油性根据油品不同30 min的保油率大致为60%~70%;PP吸油棉对油水混合物中石油类物质的吸附完全属于物理吸附,吸附动力学符合拟一级动力学模型,10 min能达到60%~70%的去除率,120 min能达到80%~90%的去除率;影响吸附速率的关键因素是吸油棉与含油水的接触面积,覆盖面积越大吸附效果越好。

关键词：突发性石油类污染 PP吸油棉吸附容量应急处理

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金属有机框架材料吸附CO研究进展

精细化工 2024年

作者：马文皓马悦吴明鸥周明宇王治红中国石油西南油气田川西北气矿西南石油大学化学化工学院中国石油工程建设有限公司西南分公司中国石油西南油气田天然气研究院

为有效应对全球气候变暖，减缓温室气体排放，实现中国提出的“双碳”目标，寻找有效的CO2吸附技术具有重大的现实意义。金属有机框架(MOFs)作为一种具有高度可调性和优异孔隙结构的新型吸附材料，在CO2捕集和分离方面展现出卓越的性能... 详细信息

为有效应对全球气候变暖，减缓温室气体排放，实现中国提出的“双碳”目标，寻找有效的CO2吸附技术具有重大的现实意义。金属有机框架(MOFs)作为一种具有高度可调性和优异孔隙结构的新型吸附材料，在CO2捕集和分离方面展现出卓越的性能，具有巨大的应用潜能，其独特、稳定的三维空间结构和高度不饱和的活性吸附位点，特别适用于低温环境中吸附CO2。该文综述了近10年来MOFs在CO2吸附领域应用的研究进展，首先介绍了MOFs吸附材料的常见类型和合成方法，然后详细探讨了影响MOFs材料吸附性能的因素及改性手段，最后提出了优化水热合成法、构建核-壳结构复合MOFs、引入非极性基团有机配体来提高水稳定性能、与多孔固体材料复合进行改性等MOFs在CO2吸附领域的研究方向。

关键词：金属有机框架 CO 捕集技术吸附容量复合改性吸附选择性