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玉米秸秆复合高吸水树脂的制备及对Pb的吸附研究

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化工新型材料 2024年

作者：胡鹏贺龙强李艳梅汤思敏焦作大学化工与环境工程学院焦作市源波环保科技有限公司

以来源丰富的玉米秸秆、高岭土为原料，以丙烯酸、丙烯酰胺为聚合单体，通过水溶液聚合法制备了复合高吸水树脂，并用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征分析。利用合成的复合高吸水树脂对含Pb2+模拟废水进行了吸附研究... 详细信息

以来源丰富的玉米秸秆、高岭土为原料，以丙烯酸、丙烯酰胺为聚合单体，通过水溶液聚合法制备了复合高吸水树脂，并用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征分析。利用合成的复合高吸水树脂对含Pb2+模拟废水进行了吸附研究，考察了复合高吸水树脂用量、Pb2+初始浓度、吸附时间和溶液pH及对Pb2+去除率的影响，最优条件下复合高吸水树脂对Pb2+的去除率达88.57%，吸附Pb2+后的复合高吸水树脂经处理后可循环使用。

关键词：玉米秸秆复合高吸水性树脂吸附 Pb

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分户式低谷电蓄热供暖系统的蓄放热特性

化工进展 2024年第3期43卷 1206-1213页

作者：尹少武李纤纤韩嘉维路明童莉葛王立北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 新疆工程学院能源工程学院新疆乌鲁木齐830000

提出基于相变材料(PCM)的分户式低谷电蓄热供暖系统,通过数值模拟及实验研究对其蓄放热特性和供暖性能做出全面评价。采用Fluent对相变蓄热供暖系统的蓄放热过程进行了数值模拟,分析了不同入口风速、不同入口风温和不同种类蓄热材料等... 详细信息

提出基于相变材料(PCM)的分户式低谷电蓄热供暖系统,通过数值模拟及实验研究对其蓄放热特性和供暖性能做出全面评价。采用Fluent对相变蓄热供暖系统的蓄放热过程进行了数值模拟,分析了不同入口风速、不同入口风温和不同种类蓄热材料等因素对蓄热供暖系统放热性能的影响,通过实验研究验证了模拟工况的正确性。结果表明,入口风速对系统放热性能的影响较大,随着入口风速的提高,系统平均出风温度降低,瞬时供暖负荷增大;入口风温对系统放热性能的影响微弱;复合相变材料(CPCM)由于具有更高的热导率,比纯十二水硫酸铝铵更加适合作为相变蓄热供暖系统的蓄热介质。本文设计和研究的分户式低谷电相变蓄热供暖系统具有良好的蓄放热能力,可为相变蓄热在低谷电利用场景作出有益参考。

关键词：相变蓄热材料分户式供暖系统低谷电利用数值模拟

玉米秸秆复合高吸水树脂的制备及对Pb^(2+)的吸附研究

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化工新型材料 2024年第4期52卷 223-227,232页

作者：胡鹏贺龙强李艳梅汤思敏焦作大学化工与环境工程学院焦作454000 焦作市源波环保科技有限公司焦作454000

以来源丰富的玉米秸秆、高岭土为原料,以丙烯酸、丙烯酰胺为聚合单体,通过水溶液聚合法制备了复合高吸水树脂,并用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征分析。利用合成的复合高吸水树脂对含Pb^(2+)模拟废水进行了吸附研究... 详细信息

以来源丰富的玉米秸秆、高岭土为原料,以丙烯酸、丙烯酰胺为聚合单体,通过水溶液聚合法制备了复合高吸水树脂,并用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征分析。利用合成的复合高吸水树脂对含Pb^(2+)模拟废水进行了吸附研究,考察了复合高吸水树脂用量、Pb^(2+)初始浓度、吸附时间和溶液pH及对Pb^(2+)去除率的影响,最优条件下复合高吸水树脂对Pb^(2+)的去除率达88.57%,吸附Pb^(2+)后的复合高吸水树脂经处理后可循环使用。

关键词：玉米秸秆复合高吸水性树脂吸附 Pb^(2+)

基于分子模拟的多孔炭材料结构模型构建方法研究进展

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化工进展 2024年第3期43卷 1535-1551页

作者：周逸寰解强周红阳梁鼎成刘金昌中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

结构模型的构建是多孔炭材料结构表征、“构效”关系探究、吸附模拟研究等的前提和基础。本文对基于分子模拟的多孔炭材料结构模型构建方法、应用及特点进行了综述性评介,以挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)吸附净化用活... 详细信息

结构模型的构建是多孔炭材料结构表征、“构效”关系探究、吸附模拟研究等的前提和基础。本文对基于分子模拟的多孔炭材料结构模型构建方法、应用及特点进行了综述性评介,以挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)吸附净化用活性炭的选型需求为导向,分析各种模型构建方法的适用性。结果表明,由片段单元组装构成多孔炭结构的早期模型,能展现多孔炭材料的部分表观性质,但对多孔炭吸附性能的解析与机理阐释尚缺乏指导意义。多孔炭结构模型构建方法可归为仿真过程法和结构重建法,前者适于炭材料微观结构演变的研究,但所需算力高;后者通过拟合多孔炭的实验、表征数据、在一定约束条件下重建模型,其中的随机填充法可以针对性地调控模型的孔结构和官能团,应用于吸附模拟研究时有助于确定吸附特定VOCs的最优孔结构、筛选合适的活性炭,进而指导多孔炭材料的制备。然而,对包括随机填充法在内的结构重建法,尚需掌握量化调控结构模型孔结构、表面官能团的方法与关键参数,发展能够进行多参数、多指标“构效”关系研究的多尺度化模型,才能对多孔炭材料的实际应用提供指导。

关键词：分子模拟活性炭结构模型动力学模型随机填充法

DBD等离子体耦合BiOI催化材料降解苯甲羟肟酸的特性与机制

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化工进展 2024年第3期43卷 1565-1575页

作者：董冰岩李贞栋王佩祥涂文娟谭艳雯张芹江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000

常温常压下,以苯甲羟肟酸(BHA)为处理对象建立了介质阻挡放电(DBD)等离子体催化体系。研究了放电参数对等离子体降解BHA的影响规律,对水热合成法制备的催化材料进行了系列表征分析,考察了各因素对BHA降解的影响,分析了DBD等离子体耦合... 详细信息

常温常压下,以苯甲羟肟酸(BHA)为处理对象建立了介质阻挡放电(DBD)等离子体催化体系。研究了放电参数对等离子体降解BHA的影响规律,对水热合成法制备的催化材料进行了系列表征分析,考察了各因素对BHA降解的影响,分析了DBD等离子体耦合催化剂降解BHA过程中总有机碳(TOC)、pH、∙OH自由基等的变化,通过液相色谱-质谱联用仪分析了降解反应过程的中间产物并探讨了BHA的降解机理。表征结果显示合成的BiOI具有高比表面积、高孔体积、高纯度的介孔纳米片微球,且DBD可以改变催化剂的晶型和结构,具有更高的催化性能。降解性能结果表明,峰值电压、鼓气量等对BHA降解率有很大影响;BHA浓度为80mg/L、体积1000mL,在峰值电压24kV,频率7500Hz,鼓气量30L/min条件下,添加0.3g BiOI催化剂与DBD等离子体耦合效果最好,相对于单一DBD体系,BHA降解率由78.8%提高到88.2%。降解机理分析可知,∙OH是BHA降解的重要活性物质,在等离子体催化作用下,BHA被氧化开环,转化为苯甲酸和乙醇酸等中间体,最终生成H_(2)O和CO_(3)^(2-)等。

关键词：介质阻挡放电等离子体废水降解矿化率催化剂

基于Co-MOFs衍生物用于L-Cys的比色和智能手机双模检测

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精细化工 2024年第2期41卷 364-372页

作者：高仪刘耀鹏储婷婷郑寅黄文胜湖北民族大学化学与环境工程学院湖北恩施445000

采用室温合成-热解法制备了一种具有类过氧化物酶性质的金属钴有机框架衍生纤维棒状碳材料(Co-DM)。利用SEM、TEM、XRD和XPS对其形貌、结构及元素组成进行了表征。通过活性氧捕获实验研究了其催化机理,Co-DM可催化H2O2使其释放出超氧阴... 详细信息

采用室温合成-热解法制备了一种具有类过氧化物酶性质的金属钴有机框架衍生纤维棒状碳材料(Co-DM)。利用SEM、TEM、XRD和XPS对其形貌、结构及元素组成进行了表征。通过活性氧捕获实验研究了其催化机理,Co-DM可催化H2O2使其释放出超氧阴离子自由基(·O_(2)^(-))和羟基自由基(·OH),从而使无色的显色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)氧化成蓝色的氧化态产物(ox TMB),在652 nm处有最大的紫外吸收峰;而L-半胱氨酸(L-Cys)具有抗氧化性,能够还原ox TMB使蓝色褪色。基于此原理建立了一种检测L-Cys的比色检测方法。在pH=4.0、温度为40℃的最优条件下,L-Cys的浓度与652 nm处的吸光度在0.1~15.0μmol/L范围呈线性关系,检出限(LOD)为0.35μmol/L。此外,借助自制的智能手机光学设备和Color Garb软件,通过记录不同浓度L-Cys下溶液在白色(0,0,0)至黑色(255,255,255)范围内颜色变化的特征值R(红)、G(绿)、B(蓝)值,建立了Co-DM的相对活性与颜色特征值的定量关系,检测范围为0.1~70.0μmol/L,LOD为0.27μmol/L。该方法还成功地应用于临床人血清中L-Cys的检测,回收率在94.0%~101.5%之间。

关键词：比色检测即时检测类过氧化物酶 L-半胱氨酸功能材料

基于AHP-TOPSIS的土壤重金属污染修复植物适宜性评价

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沈阳建筑大学学报(自然科学版) 2024年第3期40卷 563-569页

作者：潘俊王兴作沈阳建筑大学市政与环境工程学院

目的筛选出适应性强、处理效果好的植物，用于解决困扰重金属污染土壤植物修复的选种难题。方法应用层次分析法构建以生态适应性、技术可行性、经济可行性为准则、下含8个影响因素的指标体系，建立判断矩阵，并对其构造进行改进，通... 详细信息

目的筛选出适应性强、处理效果好的植物，用于解决困扰重金属污染土壤植物修复的选种难题。方法应用层次分析法构建以生态适应性、技术可行性、经济可行性为准则、下含8个影响因素的指标体系，建立判断矩阵，并对其构造进行改进，通过逼近理想解的排序法筛选出最适合的修复植物；把该模型用于沈阳市某化工厂被重金属严重污染的土壤修复，对15种植物进行评价、筛选。结果构造的改进判断矩阵评价误差更小；通过计算发现，在污染土壤植物修复工程中，耐旱性是影响修复效果的主要因素；筛选结果表明，狼尾草等适合用于该场地的植物修复，接近度为0.838,去除率可达82%。结论该植物筛选模型能综合考虑各评价指标的影响，可以客观、准确地筛选出修复植物。

关键词：植物筛选数学模型层次分析法指标评价体系逼近理想解的排序法

来源：博看期刊

氧化锌量子点敏化氧化铈的制备及可见光催化降解罗明丹B

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精细化工 2024年

作者：宗一超张富青郭丽瑞袁军武汉工程大学化学与环境工程学院

采用溶胶-凝胶法合成了氧化锌量子点(ZnO QDs)，将其浸渍负载在CeO2微球上，制备了ZnO QDs修饰的CeO2可见光催化剂ZnO QDs/CeO2。通过XRD、TEM、SEM表征了ZnO QDs/CeO2的结构和形貌，考察了ZnO QDs/CeO2降解罗明丹B(RhB)的可见光催化性... 详细信息

采用溶胶-凝胶法合成了氧化锌量子点(ZnO QDs)，将其浸渍负载在CeO2微球上，制备了ZnO QDs修饰的CeO2可见光催化剂ZnO QDs/CeO2。通过XRD、TEM、SEM表征了ZnO QDs/CeO2的结构和形貌，考察了ZnO QDs/CeO2降解罗明丹B(RhB)的可见光催化性能，通过电化学阻抗(EIS)、UV-Vis测试了ZnO QDs/CeO2的光电性能。结果表明，直径6～9 nm的ZnO QDs均匀分布在直径800 nm的CeO2微球表面上，ZnO QDs/CeO2的光响应范围拓展到550 nm。1 g CeO2负载0.02 g的ZnO QDs制备的0.02 ZnO QDs/CeO2具有最优的光催化降解RhB的性能，0.02 ZnO QDs/CeO2(50 mg)在可见光照射下，催化降解50 mL 0.1 mmol/L RhB水溶液，在90 min时，RhB的降解率为94%，而相同条件下，CeO2和ZnO QDs的RhB的降解率为20%和55%。空穴(h+)是ZnO QDs/CeO2光催化降解RhB的最主要活性物种。

关键词：光催化氧化铈氧化锌量子点可见光降解染料废水

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微塑料对颗粒污泥运行效能的影响

水处理技术 2024年第3期50卷 97-102页

作者：葛红林杨雪梅山西运城农业职业技术学院山西运城044000 焦作大学化工与环境工程学院河南焦作454000

微塑料(MPs)作为新污染物的环境行为得到广泛关注。然而,MPs对好氧颗粒污泥(AGS)处理低C/N废水过程中颗粒化进程、营养盐去除规律及微生物种群特征的影响至今鲜有探究。因此,本论文以苯二甲酸乙二醇酯MPs和AGS为探究对象,在室温环境下,... 详细信息

微塑料(MPs)作为新污染物的环境行为得到广泛关注。然而,MPs对好氧颗粒污泥(AGS)处理低C/N废水过程中颗粒化进程、营养盐去除规律及微生物种群特征的影响至今鲜有探究。因此,本论文以苯二甲酸乙二醇酯MPs和AGS为探究对象,在室温环境下,探究了MPs粒径对AGS处理城镇低C/N废水的影响,并解析相关作用机制。结果表明,MPs存在加速了AGS颗粒化,提高了污泥浓度,促进了胞外聚合物(EPS)分泌,且MPs粒径越大,颗粒化进程越显著。MPs存在降低了AGS对COD和营养盐的去除,且MPs粒径越大,营养盐去除抑制越显著。MPs粒径在150μm时,COD、NH_(4)^(+)-N及TN的去除效率下降至81.6%~84.1%、82.3%~86.5%和61.6%~62.8%,均远低于空白组。MPs粒径越大,其在AGS内去除效率越低。大粒径MPs提高了Proteobacteria的相对丰度至59.6%,但降低了具有有机质分解能力的Bacteroidota的相对丰度。本论文丰富了MPs在水环境的影响行为,为日后MPs污染控制提供一定的理论依据。

关键词：微塑料好氧颗粒污泥营养盐去除 EPS 微生物群落