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铁基双金属催化剂耦合过一硫酸盐去除污染物的研究进展

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环境化学 2024年

作者：官海汕李帅许伟城江学顶佛山科学技术学院环境与化学工程学院

水中难降解有机物对人体健康和生态环境存在潜在威胁，开发稳定、高效和低成本的催化体系对去除水中难降解有机物具有重要意义.基于硫酸根自由基的高级氧化技术（SR-AOPs）因其氧化能力和适应性受到广泛关注.铁基双金属催化剂由于能快... 详细信息

水中难降解有机物对人体健康和生态环境存在潜在威胁，开发稳定、高效和低成本的催化体系对去除水中难降解有机物具有重要意义.基于硫酸根自由基的高级氧化技术（SR-AOPs）因其氧化能力和适应性受到广泛关注.铁基双金属催化剂由于能快速活化过一硫酸盐（PMS）而被认为是有效的催化剂，它弥补了单一铁元素催化剂活化效率低和容易产生二次污染等缺陷.本文综述了铁基双金属催化剂的基本特征，介绍了铁基双金属催化剂的合成方法，并说明其改性方法，接着探讨铁基双金属活化PMS的机理.最后，指出铁基双金属催化剂活化过一硫酸盐降解有机污染物面临的挑战和未来可能的发展方向.

关键词：铁基双金属过一硫酸盐有机污染物机理

Fe-ZSM-5协同真空紫外和过硫酸盐催化氧化甲苯的强化工艺与机制

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环境化学 2024年第2期43卷 675-684页

作者：李江鸿许伟城梁发文李富华吴小莲江学顶林志峰陈忻佛山科学技术学院交通与土木建筑学院佛山528000 佛山科学技术学院环境与化学工程学院佛山528000

近年来,真空紫外(VUV)协同过硫酸盐的高级氧化工艺已被逐渐开发用于处理低浓度挥发性有机污染物(VOCs).然而,如何根据VUV及PMS的特性选择合适的催化剂从而提高工业低浓度苯系VOCs的降解和矿化效率成为当前的挑战.因此,本研究从改性ZSM-... 详细信息

近年来,真空紫外(VUV)协同过硫酸盐的高级氧化工艺已被逐渐开发用于处理低浓度挥发性有机污染物(VOCs).然而,如何根据VUV及PMS的特性选择合适的催化剂从而提高工业低浓度苯系VOCs的降解和矿化效率成为当前的挑战.因此,本研究从改性ZSM-5的酸性入手,通过浸渍湿法成功制备了Fe-ZSM-5催化剂.利用Fe-ZSM-5耦合真空紫外和过硫酸盐的高级氧化体系在湿法条件下降解低浓度甲苯污染物,并对其催化性能和降解机制进行了探讨.结果表明,VUV+PMS+Fe-ZSM-5体系在240 min内仍能保持接近100.0%的甲苯去除率,矿化率高达67.0%.采用氨程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶红外(Py-FTIR)等表征对样品酸类型和酸量进行定性和定量分析,结果表明Fe改性减少了ZSM-5催化剂Brønsted酸的量,而显著增加了Lewis酸的量,有利于提高反应的活性和稳定性.电子顺磁共振谱(EPR)结果表明,在VUV+PMS+Fe-ZSM-5体系下,硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))和羟基自由基(·OH)作为主要活性物种参与了甲苯的降解.液相色谱-质谱(LC-MS)检测到苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸、醋酸、丙酸、2-戊酮等多种中间产物,而气相色谱仪(GC)没有检测到出口气体中的气态中间产物,表明该工艺能有效避免空气的二次污染并将中间产物转移到液相进行下一步处理.研究结果为VUV/PMS湿法处理工业低浓度苯系VOCs工艺的开发提供新思路.

关键词：真空紫外过硫酸盐湿法 Fe-ZSM-5 甲苯

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目的地联盟品牌生态系统的演化机制：张家界案例研究

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旅游学刊 2024年

作者：李文静张朝枝中山大学旅游学院佛山科学技术学院环境与化学工程学院

在激烈的市场竞争环境下，建立目的地联盟品牌已成为地方获取可持续竞争力的重要途径。但目的地联盟品牌生态系统究竟如何可持续发展，空间要素在其中发挥什么作用并不清楚。该研究以张家界为例，探索了目的地联盟品牌生态系统的演化路... 详细信息

在激烈的市场竞争环境下，建立目的地联盟品牌已成为地方获取可持续竞争力的重要途径。但目的地联盟品牌生态系统究竟如何可持续发展，空间要素在其中发挥什么作用并不清楚。该研究以张家界为例，探索了目的地联盟品牌生态系统的演化路径及成长机理。研究发现：目的地联盟品牌历经了主打产品群形成、核心成员品牌突破和目的地联盟品牌生态系统协同发展3个阶段。内外部环境因素与空间因素共同驱动目的地联盟品牌演化，其中成员品牌间资源的空间位置关系、制度空间差异以及品牌形象空间定位差异等因素决定了目的地联盟品牌生态系统的可持续性；目的地利益相关者基于合作衍生机制、竞合突破机制及竞争分化机制的竞合博弈过程推动目的地联盟品牌成长。

关键词：目的地联盟品牌旅游目的地品牌生态系统演化机制张家界

基于超短电压脉冲的Cu_(2)O微区电沉积研究

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表面技术 2024年第6期53卷 183-189页

作者：麦满芳廖彬曾珊王金凤郭燕玲马信洲佛山科学技术学院物理与光电工程学院广东佛山528225 佛山科学技术学院粤港澳智能微纳光电技术联合实验室广东佛山528225 佛山科学技术学院材料科学与氢能学院广东佛山528225

目的实现基于纳秒级超短电压脉冲的Cu_(2)O微区电沉积。方法开发了可视化超短电压脉冲微区电化学加工系统,通过脉冲发生器施加纳秒长的超短电压脉冲到微电极与工作电极之间使局部极化发生,采用原位倒置光学显微镜实时监控微区电沉积的... 详细信息

目的实现基于纳秒级超短电压脉冲的Cu_(2)O微区电沉积。方法开发了可视化超短电压脉冲微区电化学加工系统,通过脉冲发生器施加纳秒长的超短电压脉冲到微电极与工作电极之间使局部极化发生,采用原位倒置光学显微镜实时监控微区电沉积的动态过程。使用扫描电子显微镜对Cu_(2)O微结构的微观形貌进行表征,研究不同加工参数,包括电极间距、脉冲长度和微电极运动速度对微区电沉积Cu_(2)O的尺寸及微观形貌的影响。结果电极间距、脉冲长度和微电极运动速度均对沉积的Cu_(2)O微圆盘的直径和晶粒形貌有显著影响。电极间距的增大,使沉积的Cu_(2)O微圆盘的直径和晶粒尺寸均有所减小。电压脉冲长度越小,Cu_(2)O微圆盘的面积越小。微电极移动的速度越快,Cu_(2)O微圆盘的直径越小,结晶性变差。电极间距为14µm、脉冲长度为30~40ns以及降低微电极运动速度能够获得轮廓清晰的微区电沉积结构。结论基于纳秒级超短电压脉冲可视化微区电化学加工系统成功地在ITO导电玻璃表面沉积了直径为50~100µm的Cu_(2)O微圆盘,为高效率Cu_(2)O基光电器件的微加工提供了简单有效的方法。

关键词：微区电沉积超短脉冲 Cu_(2)O 微结构

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粤北水边河流域钙元素迁移的基岩制约作用

中国岩溶 2024年第1期43卷 105-113页

作者：涂旭魏兴琥曾发明食品科学与工程学院佛山科学技术学院广东佛山528000 环境与化学工程学院佛山科学技术学院广东佛山528000 佛山市生态固碳工程技术研究中心广东佛山528000

岩石风化是控制流域水体水化学特征的关键因素之一。为探索岩溶流域中不同基岩风化作用对地表水化学的影响,本文选择粤北典型岩溶流域(水边河)为研究对象,以水体[Ca^(2+)]变化和钙迁移机制为研究主线,通过连续5年的系统调查及采样分析,... 详细信息

岩石风化是控制流域水体水化学特征的关键因素之一。为探索岩溶流域中不同基岩风化作用对地表水化学的影响,本文选择粤北典型岩溶流域(水边河)为研究对象,以水体[Ca^(2+)]变化和钙迁移机制为研究主线,通过连续5年的系统调查及采样分析,揭示不同岩性风化对干流水体中Ca^(2+)输送通量的贡献率和岩溶流域钙元素迁移的影响机理。结果表明:(1)不同基岩支流的水体[Ca^(2+)]差异明显,特别是在干季,碳酸盐岩支流水体的[Ca^(2+)]分别是花岗岩、砂岩和砾岩支流的3.8倍、4.7倍、14.9倍;(2)不同基岩支流汇入干流后,水化学变化具有滞后性,并且呈现季节性差异。其中,碳酸盐岩支流汇入后,干流水体的[Ca^(2+)]会滞后升高,而其他支流会稀释[Ca^(2+)],产生稀释作用,其效果在湿季比干季更明显;(3)通过统计分析得出,碳酸盐岩支流在流域土地面积占比为28%,而其对流域水体中[Ca^(2+)]的贡献率达到83%,说明岩溶流域中碳酸盐岩的风化的制约着钙元素的迁移过程;(4)2016-2020年间,水边河向连江输送的钙通量平均值为7.2×10^(4) t·a^(-1),其中,湿季平均输送量为5.8×10^(4) t·a^(-1),干季平均为1.4×10^(4) t·a^(-1);但岩溶水体中钙元素迁移不仅仅有水体溶解的Ca^(2+),还有沉积态钙迁移和水生生物的钙迁移过程,而农业活动及酸雨等过程可导致水体中[Ca^(2+)]发生明显变化,因此,农业活动和酸雨等对钙迁移的影响需要多加关注。

关键词：岩溶流域钙迁移通量基岩类型钙离子浓度外源水

碳和氧掺杂紫磷烯作为双极磁性半导体材料的理论预测

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物理学报 2024年第1期73卷 266-276页

作者：卢一林董盛杰崔方超张开成刘春梅李杰森毛卓渤海大学物理科学与技术学院渤海大学海洋研究院锦州121007 广东白云学院电气与信息工程学院广州510450 渤海大学食品科学与工程学院锦州121007 佛山科学技术学院环境与化学工程学院佛山528000 中国医学科学院北京协和医学院天津300192

紫磷烯是一种结构稳定且具有优异光电特性的新型二维材料,研究掺杂效应有助于理解其物理本质,对进一步开发纳米电子器件具有重要意义.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了非金属元素B,C,N,O掺杂单层紫磷烯的电磁性质.计算... 详细信息

紫磷烯是一种结构稳定且具有优异光电特性的新型二维材料,研究掺杂效应有助于理解其物理本质,对进一步开发纳米电子器件具有重要意义.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了非金属元素B,C,N,O掺杂单层紫磷烯的电磁性质.计算结果表明,B和N掺杂之后没有产生磁性,体系依旧表现为非磁性半导体;而C和O掺杂导致体系发生自旋劈裂,紫磷烯由非磁性半导体转变成为双极磁性半导体,其自旋密度主要分布在磷原子和间隙区域内而非杂原子上.电场调控氧掺杂紫磷烯可使其载流子的自旋极化方向发生反转,当施加一定大小的正向或反向的静电场时,能带色散程度变强,氧掺杂紫磷烯转变成100%自旋极化向下或向上的单自旋半金属磁体.基于氧掺杂紫磷烯材料设计的场效应自旋滤通器可利用改变门电压方向的方法实现电流自旋极化方向的反转,表明氧掺杂紫磷烯有望成为二维自旋场效应晶体管、双极磁性自旋电子学器件、双通道场效应自旋滤通器以及场效应自旋阀的理想候选材料.

关键词：紫磷烯掺杂双极磁性半导体单自旋半金属磁体

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中国新疆博斯腾湖现代碳库效应研究

湖泊科学 2024年第4期36卷 1279-1288页

作者：杜丁丁张成君李志文东华理工大学地球科学学院南昌330013 兰州大学地质科学与矿产资源学院兰州730000 佛山科学技术学院环境与化学工程学院佛山528000

碳库效应存在影响了14 C测年的准确性,制约了沉积物在湖泊研究中的应用。本文研究位于典型西风环流带的新疆博斯腾湖现代碳库效应,结合同位素地球化学、水化学等方法,探讨了博斯腾湖碳库效应的影响机制。研究结果表明,博斯腾湖最大现代... 详细信息

碳库效应存在影响了14 C测年的准确性,制约了沉积物在湖泊研究中的应用。本文研究位于典型西风环流带的新疆博斯腾湖现代碳库效应,结合同位素地球化学、水化学等方法,探讨了博斯腾湖碳库效应的影响机制。研究结果表明,博斯腾湖最大现代碳库年龄为3535年,最小为现代碳,集中在670~945年。而过去碳库效应集中在1033~2200年。深水区表现为碳库年龄较小且稳定;在入湖口碳库效应最大,富水生植物浅水区碳库效应最小。与过去碳库年龄相比较,现代碳库效应整体表现更为年轻。研究发现,博斯腾湖口受流域外源“死”碳影响,深水区受湖水与大气CO_(2)交换率差异影响,富水生植物浅水区可能受水生植物光合作用影响。此外,核爆效应也对博斯腾湖现代碳库效应产生了影响,可能导致最高约1000年的年代误差。利用深水区放射性碳比活度(pMC)平均值与大气碳比活度差值(~18%),得出深水区沉积物存在约846年现代碳库效应,再经核爆效应校正后得出博斯腾湖存在最高约1800年碳库效应。

关键词：博斯腾湖现代碳库效应变化规律影响因素

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基于合成孔径雷达干涉测量的佛山市地铁沿线地面沉降监测

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测绘通报 2024年第S1期 274-278页

作者：王冬萍梁钊雄麦倩文温慧朱钰桦江燕东佛山科学技术学院环境与化学工程学院广东佛山528000 佛山科学技术学院佛山市生态固碳工程技术研究中心广东佛山528000

地铁施工造成的地面沉降已逐渐成为一种极具危害性的公共安全事故,加强地面沉降监测是预防和治理该类灾害的有效手段。本文采用PS-InSAR技术,利用Sentinel-1数据对2018—2022年佛山地铁沿线的地面沉降进行监测分析。结果表明:(1)空间上... 详细信息

地铁施工造成的地面沉降已逐渐成为一种极具危害性的公共安全事故,加强地面沉降监测是预防和治理该类灾害的有效手段。本文采用PS-InSAR技术,利用Sentinel-1数据对2018—2022年佛山地铁沿线的地面沉降进行监测分析。结果表明:(1)空间上,佛山地铁沿线沉降路段主要集中在4号线西段、3号线中段和南段,以及有轨电车和4号线相交处。其中4号线沉降最严重,大多区域年均沉降值在1~11 mm之间;(2)时间上,佛山地铁3号线岳步站附近的累积沉降值和回归方程斜率值最大,累积沉降值超过150 mm,回归方程斜率绝对值为1.67;(3)使用ARIMA模型对典型站点附近的地面沉降进行预测,结果显示,3号线荔村站未来沉降速率最大值将达-157.74 mm/a,达到“强发育”的地面沉降发育程度等级。本文结果可为佛山地铁沿线的地面安全保障及风险评估提供技术支持。

关键词：佛山地铁地面沉降时序InSAR ARIMA模型

高效降解盐酸四环素的CdS/BiOCl复合光催化剂的制备及性能

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材料导报 2024年第6期38卷 117-124页

作者：王海涛施宝旭赵晓旭常娜天津工业大学环境科学与工程学院天津300387 天津工业大学化学工程与技术学院天津300387

采用水热法制备了BiOCl超薄纳米片,并将CdS纳米晶体沉积于BiOCl表面制备CdS/BiOCl复合光催化剂。XRD测试结果证明CdS的沉积不会改变BiOCl的晶体结构。XPS测试结果表明CdS/BiOCl复合材料已被成功合成。SEM及HRTEM测试结果证明,CdS纳米晶... 详细信息

采用水热法制备了BiOCl超薄纳米片,并将CdS纳米晶体沉积于BiOCl表面制备CdS/BiOCl复合光催化剂。XRD测试结果证明CdS的沉积不会改变BiOCl的晶体结构。XPS测试结果表明CdS/BiOCl复合材料已被成功合成。SEM及HRTEM测试结果证明,CdS纳米晶体均匀沉积在BiOCl的表面。荧光光谱分析数据表明CdS/BiOCl复合材料的电子-空穴分离效果得到有效提高,均优于纯BiOCl材料,且随着Cd(Ac)_(2)·2H_(2)O添加量的增加,复合材料的荧光光谱强度呈现先减弱后增强的现象。根据紫外可见漫反射光谱及XPS价带谱测试结果,计算出复合材料的价带与导带电位。以盐酸四环素作为模拟污染物评价光催化剂的活性,结果表明,CdS/BiOCl复合材料光催化活性更高,仅需经过5 min的可见光照射后,优选的CdS/BiOCl(CB-8)复合材料对盐酸四环素的去除率可达70.6%,为纯BiOCl的16.2倍。最终,根据XPS价带谱和活性物种捕获实验结果推测了CdS/BiOCl复合光催化剂的光催化反应机理。

关键词：光催化氯氧化铋硫化镉盐酸四环素异质结