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碳材料负载铁锰氧化物/PMS体系降解磺胺甲恶唑及其应用研究

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碳材料负载铁锰氧化物/PMS体系降解磺胺甲恶唑及其应用研究

作者：彭思思华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,药物及个人护理品(PPCPs)的水环境安全及其高效处理技术逐渐引起了研究者们的注意。基于硫酸根自由基(SO)的高级氧化技术具有较强的氧化能力和较广泛的pH适用范围等优势,目前已被广泛用于处理难降解有机污染物,其研究热点主要集... 详细信息

近年来,药物及个人护理品(PPCPs)的水环境安全及其高效处理技术逐渐引起了研究者们的注意。基于硫酸根自由基(SO)的高级氧化技术具有较强的氧化能力和较广泛的pH适用范围等优势,目前已被广泛用于处理难降解有机污染物,其研究热点主要集中在高效非均相催化剂的制备及其相关催化机理上。因此,本文通过水热法分别制备了MnFeO和MnFeO-CNTs两种非均相催化剂,并评估了它们活化过一硫酸盐(PMS)催化降解典型药物类污染物磺胺甲恶唑(SMX)的效果。研究结果表明,碳纳米管显著提高了非均相金属催化材料活化PMS的性能,相比MnFeO,MnFeO-CNTs催化剂呈现了更强的降解SMX的能力。XRD及FTIR表征结果表明反应前后MnFeO-CNTs材料结构稳定,且几乎没有铁离子或锰离子的溶出。通过MnFeO-CNTs/PMS体系的单因素影响实验结果表明,pH对体系并无明显影响,得到的最佳反应条件为:pH=7.0,[PMS]=1.0mM,catalyst=0.8g/L。此时,反应30min后,SMX可被完全降解。进一步通过猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)考察了上述两种体系中生成的自由基种类。结果显示,在MnFeO/PMS体系中,主要的自由基为O、SO、HO·和极少量O,其中O主要用于材料中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的循环。而在MnFeO-CNTs/PMS体系中,主要的自由基为O和O,仅有少量的HO·和SO。CNTs主要起电子传递的作用。还考察了不同无机阴离子(Cl、NO、SO、HCO/CO、HPO/HPO)对两种体系降解SMX的干扰情况。结果发现,对于MnFeO/PMS体系,除Cl对SMX的降解有一定促进以外,其它无机阴离子均呈现抑制作用;而对MnFeO-CNTs/PMS体系,Cl和NO均未对体系中SMX的降解产生明显影响,但SO、HCO/CO和HPO/HPO则对SMX降解具有一定抑制作用。应用MnFeO-CNTs/PMS体系处理实际反渗透浓水时发现,浓水中的SMX依然可被有效降解,而浓水中的其他有机物如色氨酸和酪氨酸类物质也随之同步降解。且催化剂与PMS投加量越高,降解效果越好。

关键词：铁锰氧化物碳纳米管 PMS 磺胺甲恶唑反渗透浓水

铁锰氧化物改性硅藻土吸附过滤去除水中磷的研究

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黑龙江水利科技 2012年第10期40卷 39-41页

作者：王学艳陈婧黑龙江省齐齐哈尔水文局水环境分中心黑龙江齐齐哈尔161005

以对水处理中常用的吸附过滤技术的改进为宗旨,选择自然界普通存在的廉价的硅藻土滤料为载体,水处理中广泛使用的安全绿色药剂铁氧化物和锰氧化物为改性剂,在硅藻土表面负载铁锰金属氧化物,制备出铁锰氧化物改性硅藻土(iron-manganess o... 详细信息

以对水处理中常用的吸附过滤技术的改进为宗旨,选择自然界普通存在的廉价的硅藻土滤料为载体,水处理中广泛使用的安全绿色药剂铁氧化物和锰氧化物为改性剂,在硅藻土表面负载铁锰金属氧化物,制备出铁锰氧化物改性硅藻土(iron-manganess oxides modi-fied diatomite,IOMD),在保留原有滤料污染物截留能力的基础上,增强其表面吸附能力,强化常规过滤技术,对现有水厂吸附过滤技术的改进和新建水厂的指导作用均具有重要意义。

关键词：硅藻土磷酸盐铁锰氧化物除磷工艺研究目标内容技术路线

桑树杆活性炭/铁锰氧化物复合吸附剂对磷的吸附研究

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工业安全与环保 2018年第12期44卷 74-78,90页

作者：陈旭梁美娜王敦球黎燕秦艳敏黎森桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004 广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004

采用原位合成法制备桑树杆活性炭/铁锰氧化物复合吸附剂(MSAC/Fe-Mn),用红外光谱、X射线衍射等对其表征,探讨MSAC/Fe-Mn对磷的吸附机理。研究pH值、吸附时间、初始浓度、温度和共存离子等因素对吸附效果的影响,结果表明,pH值为5时,其对... 详细信息

采用原位合成法制备桑树杆活性炭/铁锰氧化物复合吸附剂(MSAC/Fe-Mn),用红外光谱、X射线衍射等对其表征,探讨MSAC/Fe-Mn对磷的吸附机理。研究pH值、吸附时间、初始浓度、温度和共存离子等因素对吸附效果的影响,结果表明,pH值为5时,其对磷的去除效果最好;共存离子对磷的吸附影响大小顺序为CO2-3> SO2-4> NO-3;随着离子强度由0. 05 mol/L(Na NO3)增大到0. 50 mol/L,复合吸附剂对磷的去除率降低了40. 6%;准二级动力学模型较好反映了吸附过程,Langmuir等温吸附模型适合拟合MSAC/Fe-Mn对磷的吸附,在温度为25,35,45℃时,其对磷的最大吸附量分别为16. 26,17. 78,20. 82 mg/g。MSAC/Fe-Mn吸附磷的机制包括静电、离子交换、物理-化学吸附等,MSAC/Fe-Mn中铁锰氧化物和其表面羟基和酚羟基均参与了吸附反应。

关键词：桑树杆活性炭铁锰氧化物吸附机理磷

巯基化氧化石墨烯/铁锰氧化物复合材料原位修复汞污染土壤

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巯基化氧化石墨烯/铁锰氧化物复合材料原位修复汞污染土壤

中国矿物岩石地球化学学会第17届学术年会

作者：黄耀宫艳艳暨南大学环境学院广东省环境污染与健康重点实验室

＜正＞汞（Hg）是土壤中常见的重金属污染物,严重危害生态环境和人体健康,尚缺乏有效的原位修复技术。我们成功将新型巯基化氧化石墨烯/铁锰氧化物（SGO/Fe-Mn）复合材料应用于汞污染土壤的原位修复。研究了复合材料固定化汞的效果和机... 详细信息

＜正＞汞（Hg）是土壤中常见的重金属污染物,严重危害生态环境和人体健康,尚缺乏有效的原位修复技术。我们成功将新型巯基化氧化石墨烯/铁锰氧化物（SGO/Fe-Mn）复合材料应用于汞污染土壤的原位修复。研究了复合材料固定化汞的效果和机制,探讨了复合材料对土壤理化性质的影响,并考察了治理修复后汞的长期稳定性。复合材料固定化汞的效果通过土壤的浸出毒性实验（硫酸硝酸法）进行检验。当SGO/Fe-Mn的投加量为0.4%时,72d后,浸提液中汞的浓度降低了95%。复合材料对汞的

关键词：土壤污染汞元素原位修复复合材料巯基化氧化石墨烯铁锰氧化物

来源： cnki会议评论

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碱性盐化条件下铁锰氧化物吸附镉的特征研究

碱性盐化条件下铁锰氧化物吸附镉的特征研究

华南—西秦岭地球化学走廊带水系沉积物钴含量影响因素评价

中国化学会第26届学术年会环境化学分会场

作者：曾祥峰魏东斌王祖伟陈婧于晓曼中国科学院生态环境研究中心天津师范大学天津市水资源与水环境重点实验室

本文研究了碱性盐化条件下铁、锰氧化物对镉的吸附特征,结果表明:pH值从酸性到近中性的变化过程中,两种氧化物对镉的吸附量快速增加,吸附量保持最大至pH9,吸附等温线符合Freundlich方程。pH值为9时,氯化物的存在可降低铁、锰氧化物对镉... 详细信息

本文研究了碱性盐化条件下铁、锰氧化物对镉的吸附特征,结果表明:pH值从酸性到近中性的变化过程中,两种氧化物对镉的吸附量快速增加,吸附量保持最大至pH9,吸附等温线符合Freundlich方程。pH值为9时,氯化物的存在可降低铁、锰氧化物对镉的吸附量,随阳离子不同影响大小依次为:氯化铵＞氯化钙＞=氯化镁＞氯化钾＞氯化钠,且离子浓度愈高,影响愈显著;共存钠盐对铁、锰氧化物吸附镉的影响较为复杂,低浓度的氯化钠、碳酸钠、硝酸钠、磷酸二氢钠、硫酸氢钠抑制了铁、锰氧化物对镉离子的吸附;随着共存无机离子浓度的升高,氯化钠、硝酸钠表现出更强的抑制效应,而碳酸钠、磷酸二氢钠、硫酸氢钠等,由于竞争吸附和沉淀作用,导致铁、锰氧化物对镉的吸附量和溶液中的镉离子浓度同时降低。

关键词：碱性盐化条件铁锰氧化物镉吸附

来源： cnki会议评论

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地质学报 2023年第5期97卷 1655-1669页

作者：刘东盛迟清华王学求聂兰仕周建刘汉粮张必敏王玮徐善法自然资源部地球化学探测重点实验室中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心河北廊坊065000

地球化学填图可为解决钴的资源和环境问题提供重要基础数据。深入理解沉积物中钴含量影响因素是科学利用钴地球化学填图数据的前提。本文基于华南—西秦岭地球化学走廊带钴等元素(指标)空间分布,利用相关性系数R、线性回归方程和地理加... 详细信息

地球化学填图可为解决钴的资源和环境问题提供重要基础数据。深入理解沉积物中钴含量影响因素是科学利用钴地球化学填图数据的前提。本文基于华南—西秦岭地球化学走廊带钴等元素(指标)空间分布,利用相关性系数R、线性回归方程和地理加权回归方法系统评价不同因素对沉积物钴含量的影响。中—基性岩区和碎屑岩区源岩对沉积物钴含量具有主导作用。在碳酸盐岩区和酸性岩区,源岩-沉积物的局部拟合度和回归系数均降低,说明源岩对沉积物钴含量的相关性和贡献度减弱,富集系数提高和负的回归系数表明次生富集作用的影响占据主导。在碳酸盐岩和酸性岩区,铁锰氧化物和有机质对沉积物钴的次生富集影响显著,尤其在碱性条件下和强氧化条件下,氧化锰和有机质与钴的次生富集相关性达到R_(Mn)=0.54~0.63和R_(org)=0.75。引入地理加权回归方法研究不同地质背景区源岩对沉积物钴含量影响,进一步深化了水系沉积物钴含量影响因素的认识,为资源勘查和环境评价提供理论参考和基础支撑。

关键词：钴水系沉积物岩石铁锰氧化物有机质影响因素

Al_(2)O_(3)包覆改善P2型Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)正极材料的存储性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年第1期32卷 262-272页

作者：常轶娇谢光辉周雍茂王接喜王志兴郭华军尤编政颜果春中南大学冶金与环境学院长沙410083

采用超声喷雾热解与高温固相烧结相结合的方法合成P2型Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)材料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电化学充放电设备对材料的结构、形貌和电化学性能进行全面的表征。此外,在Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)... 详细信息

采用超声喷雾热解与高温固相烧结相结合的方法合成P2型Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)材料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电化学充放电设备对材料的结构、形貌和电化学性能进行全面的表征。此外,在Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)表面包覆Al_(2)O_(3)薄层,该包覆层可以抑制Na_(2)CO_(3)·H_(2)O的形成,提高Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)材料的存储性能,从而改善其电化学性能。这种简单的表面改性方法为合成高性能钠离子电池正极材料提供了新思路。

关键词： Al_(2)O_(3)包覆空气稳定性喷雾热解钠离子电池铁锰氧化物

锑氧化菌Pseudomonas sp.AO-1的分离鉴定及其对Sb(III)的氧化性能

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中国环境科学 2023年第2期43卷 904-914页

作者：隆佩邓仁健杨宇金贵忠黄中杰周新河王西峰王闯湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 锡矿山闪星锑业有限责任公司湖南娄底417500 中国煤炭地质总局水文地质局环境公司河北邯郸056001

采用抗性筛选法从锡矿山筛选出一株锑氧化菌,并利用分子生物学技术对其进行鉴定;考察了其氧化Sb()Ⅲ的性能和氧化次生矿物的特征.结果表明:锑氧化菌属于假单胞菌属(Pseudomonas),将其命名为Pseudomonas sp.AO-1(简称:AO-1);影响AO-1氧化... 详细信息

采用抗性筛选法从锡矿山筛选出一株锑氧化菌,并利用分子生物学技术对其进行鉴定;考察了其氧化Sb()Ⅲ的性能和氧化次生矿物的特征.结果表明:锑氧化菌属于假单胞菌属(Pseudomonas),将其命名为Pseudomonas sp.AO-1(简称:AO-1);影响AO-1氧化Sb(Ⅲ)的因素主要有溶液pH值、溶解氧和铁锰氧化物(单质铁、FeCl_(3)和MnO_(2))等;AO-1在好氧和缺氧条件下均能氧化Sb(Ⅲ),好氧氧化Sb(Ⅲ)的米门常数Km和最大氧化速率Vmax值分别为393.05µmol/L和0.271µmol/(L·min),体现了较强的锑氧化性;AO-1和铁锰氧化物的耦合作用能促进Sb(Ⅲ)的氧化,且铁锰氧化物促进AO-1氧化Sb(Ⅲ)的速率依次为:FeCl_(3)>MnO_(2)>单质铁;AO-1和铁锰氧化物耦合氧化Sb(Ⅲ)生成含Sb(Ⅴ)的次生矿物,次生矿物会加速Sb(Ⅲ)的氧化以及影响锑在环境中的迁移转化.菌株AO-1的锑氧化性能良好,对于锑的生物化学转化和土壤微生物修复的应用有重要意义.

关键词：锑氧化菌 Pseudomonas sp.AO-1 Sb(III) 氧化铁锰氧化物

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水成型铁锰成矿的纳米成因研究进展

地球科学进展 2023年第9期38卷 904-915页

作者：张维石周怀阳同济大学海洋与地球科学学院上海200092

新生代深海铁锰矿床的大规模成矿是地质历史上特有的现象,其形成的海底铁锰结核/结壳因富含巨量的有用金属而备受关注。水成型铁锰成矿的胶体成因模型自20世纪90年代中期提出以来已被广泛接受并采用。随着近20年来纳米地球科学的迅速发... 详细信息

新生代深海铁锰矿床的大规模成矿是地质历史上特有的现象,其形成的海底铁锰结核/结壳因富含巨量的有用金属而备受关注。水成型铁锰成矿的胶体成因模型自20世纪90年代中期提出以来已被广泛接受并采用。随着近20年来纳米地球科学的迅速发展,人们意识到纳米颗粒作为胶体的最小部分,能够以其独特的性质显著影响铁锰成矿过程。通过总结已有研究,发现铁氧化物与锰氧化物会以纳米颗粒的形式普遍共存于多种表生地质环境,还证实了水成型铁锰结核/结壳中的主要铁锰矿物(如水羟锰矿和水铁矿)都是纳米颗粒。铁氧化物纳米颗粒对二价锰[Mn(Ⅱ)]的表面催化氧化可能是水成型铁锰矿物通常在纳米尺度密切共生的原因。此外,在铁锰结壳中还观测到大量在以往研究中被普遍忽视的三价锰[Mn(Ⅲ)]矿物,其含量在结壳顶部最高,随深度增加逐渐下降,四价锰[Mn(Ⅳ)]矿物的含量则呈相反的变化趋势。不同价态锰氧化物纳米颗粒的表面能差异导致Mn(Ⅲ)矿物在Mn(Ⅱ)的氧化过程中最先沉淀,并可能在沉淀之后逐渐转化为Mn(Ⅳ)矿物。相信随着纳米地球科学与高精度原位实验技术的发展,必将不断深化对海水铁锰循环及海底铁锰成矿的认识。

关键词：水成型铁锰结核/结壳胶体成因模型纳米颗粒铁锰氧化物表面催化氧化