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“蜡烛”型过硫酸盐缓释材料释放行为与机制

中国环境科学 2023年第2期43卷 601-609页

作者：朱雪强花港周来李丹琼矿山生态修复教育部工程研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

选取石蜡(PW)为基质材料,通过融化注模冷凝法制备多规格“蜡烛”型过硫酸盐缓释材料(PS@PW),通过静态释放批实验评估了PS的释放特征.结果表明,PS与PW的质量比对PS释放性能影响较大,PS:PW≤1:1时,反应20d后PS释放率低于30%,PS:PW>1:1时P... 详细信息

选取石蜡(PW)为基质材料,通过融化注模冷凝法制备多规格“蜡烛”型过硫酸盐缓释材料(PS@PW),通过静态释放批实验评估了PS的释放特征.结果表明,PS与PW的质量比对PS释放性能影响较大,PS:PW≤1:1时,反应20d后PS释放率低于30%,PS:PW>1:1时PS释放率高于80%.PS@PW中PS与PW质量比相同时,直径越大,PS释放时间越长,但PS最大释放率有所降低.PS:PW=2:1、h=70mm、D=22mm的PS@PW最长释放时间为36d,PS释放率为92%.采用Bhasker和Rigter-Peppas模型拟合了PS@PW释放PS过程,结合SEM表征,确定PS@PW中PS的释放机制分为表面PS溶解及内部PS扩散两个阶段.研究成果为探究PS@PW在有机污染场地原位氧化应用提供理论基础.

关键词：过硫酸盐缓释材料释放机制地下水

过硫酸盐缓释材料研发及其对水中环丙沙星的氧化

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大连理工大学学报 2023年第2期63卷 143-150页

作者：赵靓徐佰青乔显亮大连理工大学环境学院辽宁大连116024 中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116045

为了在一定周期内连续稳定地释放氧化剂,采用环境友好的膨润土和聚乳酸作为原料,通过造粒结合包膜的方法制备了一种新型的过硫酸盐缓释材料(CRPM).研究表明:CRPM的释放规律符合零级动力学特征,表明该材料可稳定释放过硫酸盐.通过改变致... 详细信息

为了在一定周期内连续稳定地释放氧化剂,采用环境友好的膨润土和聚乳酸作为原料,通过造粒结合包膜的方法制备了一种新型的过硫酸盐缓释材料(CRPM).研究表明:CRPM的释放规律符合零级动力学特征,表明该材料可稳定释放过硫酸盐.通过改变致孔剂NaCl含量、颗粒尺寸和包膜层数可以调控CRPM的释放速率.该材料的过硫酸盐释放半减期在4~1 613 d,可以满足不同污染修复周期的需求.通过Fe2+活化CRPM降解水中的环丙沙星(CIP),当CIP的浓度较低时,去除率相对较高.5次循环氧化CIP的去除率比较稳定,说明CRPM可以稳定地释放过硫酸盐.通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱法和差示扫描量热法表征说明,在氧化过程中聚乳酸包膜层的化学结构和热稳定性并未发生显著变化,具有比较好的稳定性.

关键词：过硫酸盐缓释材料释放速率环丙沙星

灰岩基缓释材料原位注入修复酸性矿山废水模拟研究

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地质科技通报 2022年第5期41卷 255-263页

作者：高旭波李鸿煜龚培俐张兴周方健聪中国地质大学(武汉)环境学院武汉430078

我国岩溶区分布面积广,生态环境脆弱。岩溶区大量矿山开采活动产生的酸性矿山废水(AMD)严重威胁着区域生态环境安全。以岩溶区广泛分布的碳酸盐岩和玉米棒(生物质炭)等为原料,通过改性、造粒、覆膜的方式制备了一种可用于原位注入修复... 详细信息

我国岩溶区分布面积广,生态环境脆弱。岩溶区大量矿山开采活动产生的酸性矿山废水(AMD)严重威胁着区域生态环境安全。以岩溶区广泛分布的碳酸盐岩和玉米棒(生物质炭)等为原料,通过改性、造粒、覆膜的方式制备了一种可用于原位注入修复的碱基缓释材料(ASRM),并在室内模拟开展了丰水和枯水交替作用下的原位注入修复实验,以验证和查明ASRM原位修复酸性矿井废水中重金属的能力及去除机制。研究结果表明,碱基缓释材料(ASRM)可有效提高水体pH值,酸性矿山废水(AMD)修复后pH值从2.8提高到5~7,并对Fe^(2+),Mn^(2+),Zn^(2+),Cu^(2+),Cd^(2+),Pb^(2+)和Cr^(3+)等多种有害重金属有良好去除效果。XRD和SEM分析证明,反应沉淀物主要以FeOOH的形式存在。重金属的去除机制主要包括:①部分金属离子被以反应产生的氢氧化物等沉淀的形式去除;②反应体系产生的大量FeOOH可以吸附去除重金属。本模拟实验研究为利用缓释材料原位高效处理岩溶山区矿山AMD提供了可靠的理论和技术依据。

关键词：缓释材料岩溶山区酸性矿山废水原位注入修复重金属

聚多巴胺包埋纳米过氧化钙缓释过氧化氢影响因素

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中国环境科学 2024年第1期44卷 211-218页

作者：马慧罗浩宇陈劲松彭鸿彬蒲生彦成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 成都理工大学生态环境学院国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室四川成都610059

合成了一种聚多巴胺包埋的缓释纳米过氧化钙(nCaO_(2)@PDA),通过控制变量法,探究各类地下水环境影响因素对该复合材料缓释过氧化氢效能影响.结果表明:过氧化氢释放量与环境温度、多巴胺包埋厚度、溶液初始pH值呈显著负相关关系.进一步... 详细信息

合成了一种聚多巴胺包埋的缓释纳米过氧化钙(nCaO_(2)@PDA),通过控制变量法,探究各类地下水环境影响因素对该复合材料缓释过氧化氢效能影响.结果表明:过氧化氢释放量与环境温度、多巴胺包埋厚度、溶液初始pH值呈显著负相关关系.进一步探究了表层核壳PDA的作用机理,受PDA核壳表面功能性官能团邻苯二酚基团作用,复合材料在缓释过氧化氢过程中可有效地抑制体系pH值的上升.

关键词：缓释材料纳米过氧化钙过氧化氢聚多巴胺影响因素

过硫酸盐缓释材料的研发及其对水中环丙沙星的氧化

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过硫酸盐缓释材料的研发及其对水中环丙沙星的氧化

作者：赵靓大连理工大学

学位级别：硕士

为了提升污染修复的稳定性,实现连续稳定地释放氧化剂,本研究以环境友好的膨润土和聚乳酸为原料,采用造粒-包膜法制备了过硫酸盐缓释材料;考察了致孔剂、缓释材料的尺寸和包膜层数等参数对缓释材料释放速率的影响,以调控缓释材料的释放... 详细信息

为了提升污染修复的稳定性,实现连续稳定地释放氧化剂,本研究以环境友好的膨润土和聚乳酸为原料,采用造粒-包膜法制备了过硫酸盐缓释材料;考察了致孔剂、缓释材料的尺寸和包膜层数等参数对缓释材料释放速率的影响,以调控缓释材料的释放周期。以水中常检出的抗生素环丙沙星为目标污染物,考察了缓释材料对其降解效果以及材料的缓释特性,并对氧化过程中聚乳酸包膜层的化学和热稳定性的变化进行了表征。本研究的主要结论如下:(1)制备的过硫酸盐缓释材料的释放规律符合零级动力学特征(R>0.96),表明该缓释材料可稳定释放过硫酸盐。采用造粒-包膜法制备缓释材料的过程中,造粒时膨润土的占比不低于25%较好;包膜使用的聚乳酸溶液的浓度在12%～18%为宜。(2)通过改变致孔剂Na Cl的占比、缓释材料的尺寸和包膜层数可以调控缓释材料的释放速率,使过硫酸盐释放半减期在4～1613 d之间调控,可以满足不同污染修复周期的需求。扫描电镜表征说明,Na Cl和包膜层数可以通过改变包膜层数的渗透性来调控缓释材料的释放速率。(3)通过Fe活化缓释材料降解环丙沙星,5次循环对环丙沙星的氧化去除率较稳定,说明该缓释材料可以稳定地释放过硫酸盐。对环丙沙星的降解产物和降解途径分析表明,Fe活化缓释材料氧化环丙沙星主要通过活化产生SO或OH来进行。此外,氧化过程中聚乳酸包膜层的化学和热稳定性并未发生显著变化,具有较好的稳定性。

关键词：过硫酸盐缓释材料释放速率环丙沙星

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过硫酸盐缓释材料释放性能的影响因素研究

中国环境科学 2014年第5期34卷 1187-1193页

作者：陈方义杨昱廉新颖姜永海席北斗李定龙张进保马志飞常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164 中国环境科学研究院北京100012

运用不同配比制备多种过硫酸盐缓释材料，采用欧盟标准化组织制定的NEN 7375标准浸出方法测试其释放性能，利用相关性分析和克里格插值法探究材料组分配比对过硫酸盐缓释材料释放性能的影响规律。结果表明：作为制备过硫酸盐缓释材料基... 详细信息

运用不同配比制备多种过硫酸盐缓释材料，采用欧盟标准化组织制定的NEN 7375标准浸出方法测试其释放性能，利用相关性分析和克里格插值法探究材料组分配比对过硫酸盐缓释材料释放性能的影响规律。结果表明：作为制备过硫酸盐缓释材料基质材料的水、砂和水泥均有一定的适配范围，即水含量在5%~35%之间，砂含量在0~85%之间，水泥含量在5%~85%之间；缓释材料的扩散系数与砂含量呈现显著的正相关，与水泥含量呈现显著的负相关，而与水含量无显著相关性；基质材料对过硫酸盐缓释材料扩散系数的综合作用较为复杂，总体而言，当水泥含量高于砂含量时，水含量是影响缓释材料扩散系数的主要因素，当砂含量大于水泥含量时，砂含量则是影响缓释材料扩散系数的主要因素。此外，增加缓释材料中过硫酸盐的含量可以提高过硫酸盐的释放速率并延长缓释材料的使用寿命。

关键词：组分配比过硫酸盐缓释材料释放性能

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缓释材料在原位去除水体污染物中的应用研究

工业用水与废水 2023年第3期54卷 6-10,74页

作者：纪欣雨温璐菁王家祥尹寄全赵学宇朱兆亮山东建筑大学市政与环境工程学院济南250100 光大水务(济南)有限公司济南250031

原位修复作为一种在水体环境治理方面最常应用的修复方式,在实际应用中存在着化学药剂利用效率低、资源浪费等现象。利用缓释技术将结合材料与化学试剂耦合制备能够控释的新型缓释材料,可以改善现有药剂使用弊端,具有广阔的研究前景。... 详细信息

原位修复作为一种在水体环境治理方面最常应用的修复方式,在实际应用中存在着化学药剂利用效率低、资源浪费等现象。利用缓释技术将结合材料与化学试剂耦合制备能够控释的新型缓释材料,可以改善现有药剂使用弊端,具有广阔的研究前景。结合国内外研究现状,介绍了缓释材料制备方式、缓释性能的评价方法和影响因素等,综述了缓释材料在去除实际水体污染物方面的应用情况,分析了缓释材料的持续作用时间及对于某些特定污染物的去除效果,其在实际水体治理中具有较稳定、持续时间长的特点,展望了缓释材料在未来的应用研究方向。

关键词：缓释材料地下水体富营养化水体有机污染物无机污染物藻类污染

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植物油制备高硫聚合物的研究进展

化工进展 2024年

作者：赵凯强刘浩戴振华孙振峰杨超马诚中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁石油化工大学

全球的硫磺产量已达到7000 万吨以上，其中约10%无法得到有效利用，逆硫化法为硫磺的高附加值转化提供了一条新途径。植物油是一种丰富、廉价、可再生的绿色资源，研究植物油和硫磺通过逆硫化法制备高硫聚合物具有重要的意义。本文介绍... 详细信息

全球的硫磺产量已达到7000 万吨以上，其中约10%无法得到有效利用，逆硫化法为硫磺的高附加值转化提供了一条新途径。植物油是一种丰富、廉价、可再生的绿色资源，研究植物油和硫磺通过逆硫化法制备高硫聚合物具有重要的意义。本文介绍了植物油通过逆硫化法制备高硫聚合物的基本原理，概括了用菜籽油、大豆油等不同类型植物油制备高硫聚合物的进展，归纳了植物油基高硫聚合物在重金属吸附、自修复、缓释肥料、原油吸附等领域的应用及作用机理，指出了植物油基高硫聚合物硫含量具有一定的限制，需要进一步探究构效关系，氯化钠造孔用量大，需要进一步优化造孔工艺，聚合物力学性能较差，需要引入其它材料及改进合成工艺。最后提出研究大豆油及地沟油合成高硫聚合物是未来的研究方向，缓释肥料具有较大应用潜力。

关键词：植物油逆硫化重金属吸附自修复缓释材料

过硫酸盐缓释材料制备与原位化学修复应用的关键问题

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环境科技 2022年第4期35卷 71-76页

作者：花港魏濛覃晓月王武威宦雨欢周来朱雪强中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 矿山生态修复教育部工程研究中心江苏徐州221116

原位化学氧化修复技术对地下水有机污染修复具有较好的适应性,过硫酸盐结合缓释技术可控制氧化剂的释放,持续发挥过硫酸盐的氧化活性,是原位氧化的功能性修复材料的研究热点。通过从多学科角度对过硫酸盐缓释材料的缓释过程和作用机理... 详细信息

原位化学氧化修复技术对地下水有机污染修复具有较好的适应性,过硫酸盐结合缓释技术可控制氧化剂的释放,持续发挥过硫酸盐的氧化活性,是原位氧化的功能性修复材料的研究热点。通过从多学科角度对过硫酸盐缓释材料的缓释过程和作用机理进行综述,总结了多类别过硫酸盐缓释材料的材料性能与制备方法,概括了全球主流的过硫酸盐缓释材料综合性能与影响因素的评估模型及过硫酸盐缓释材料在地下水有机污染修复中的研究进展,并对硫酸盐缓释材料未来的研究方向和关键问题进行展望,旨在促进原位化学氧化修复技术的应用与发展。

关键词：过硫酸盐缓释材料有机污染原位化学氧化地下水