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相似文献
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1.
以玉米秸秆为原料热裂解制备生物炭,利用二乙烯三胺和二硫化碳,通过酸化氧化,曼妮希反应胺基改性、二硫化碳巯基取代对生物炭进行胺硫双基团改性,研究胺硫改性生物炭(BC-SN)对Pb2+、Ni2+及Cd2+在单一和三元体系下的吸附特性和吸附稳定性.表征分析证实了生物炭表面胺硫双基团改性成功,且具有比表面积大、表面官能团丰富的特点.对吸附过程进行了pH值、吸附剂投加量和吸附平衡时间的研究.结果表明,单一体系下,吸附平衡时间为4 h,最佳投加量为1、0.8和1.2 g·L-1,吸附满足准二级动力学方程;三元体系下,吸附平衡时间缩短到1.5h,最佳投加量为0.4、1.6和0.8 g·L-1,选择吸附顺序为Pb2+ > Cd2+ > Ni2+,吸附总量为0.67 mmol·g-1,均大于单个重金属离子的吸附量,说明BC-SN对3种重金属离子共存下的污染水体处理效果更好.Pb2+和Cd2+的吸附以重金属硫化物和螯合氨基形式稳定结合,Ni2+的为多种官能团的混合吸附;Pb2+和Cd2+竞争吸附时结合能更高,吸附稳定性强.  相似文献   

2.
丁基黄药对选矿区土壤吸附铅镉的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
选矿废水排放和尾矿库溢流等会将大量残留的选矿药剂带入选矿区周边土壤和水环境.采用批处理实验,研究了不同pH、初始丁基黄药(PBX)、Pb2+和Cd2+浓度下,PBX对某铅锌选矿区土壤吸附Pb2+和Cd2+的影响;并通过BCR连续提取,研究了不同浓度PBX处理后土壤中铅镉形态变化.结果表明,PBX明显抑制了土壤对Pb2+和Cd2+的吸附.PBX浓度为40mg·L-1时,土壤对Pb2+和Cd2+的吸附量分别由未经PBX处理时的3540 mg·kg-1和387mg·kg-1降至3085 mg·kg-1和100mg·kg-1.无论是否添加PBX,土壤对Pb2+和Cd2+的吸附动力学过程可用准二级动力学模型拟合,表明Pb2+和Cd2+在土壤上的吸附是以化学吸附为主.PBX与Pb2+、Cd2+形成疏水性难溶络合物以及在土壤表面存在竞争吸附是降低土壤Pb2+和Cd2+吸附量的主要原因,表明PBX能增加Pb2+和Cd2+在土壤中的迁移性.PBX对土壤Pb2+和Cd2+吸附的抑制作用随初始Pb2+和Cd2+浓度的增大而减弱,随初始PBX浓度及溶液pH值的增大而加强,Freundlich方程能较好描述其等温吸附特征.低含量PBX (100mg·kg-1)下土壤中可交换态和可还原态镉含量有所增加,可导致土壤中镉的活化;但PBX可降低土壤中可交换态和可还原态铅含量,且随PBX含量升高,铅活性降低效果越显著,这与Pb (C4H9OCS22的络合能力比Cd (C4H9OCS22强有关.研究结果表明应加强选矿废水中残留药剂对土壤中铅镉等重金属潜在生态风险的防控.  相似文献   

3.
改性污泥基生物炭的性质与重金属吸附效果   总被引:8,自引:4,他引:4  
为提高污泥基生物炭在高钙溶液体系中对重金属阳离子的吸附能力,将Fe2O3、MnO2、ZnO与市政污泥以质量比1 ∶10(以过渡金属元素质量计)混合共热解,制备改性生物炭;表征改性生物炭的组成、官能团分布和表面性质,考察其对典型重金属阳离子Cd2+的吸附效果.过渡金属氧化物可促进污泥的热解,改性生物炭的H/C原子比均低于0.31,碳链裂解脱氢更彻底.改性生物炭中Fe、Mn保留较好,分别主要以单质和氧化物形态存在;而Zn流失较多.改性生物炭中的孔隙以介孔为主,平均孔径约3.8 nm,比表面积在50 m2·g-1以上.初始浓度约200 mg·L-1的Cd2+溶液中,Ca2+初始浓度从0 mg·L-1升高到约200 mg·L-1,Fe改性生物炭对Cd2+的吸附容量从43.17 mg·g-1降至27.88 mg·g-1,但仍较未改性生物炭高10 mg·g-1以上,在含钙溶液体系中表现出了对Cd2+更强的吸附性能.Fe2O3较MnO2和ZnO对市政污泥基生物炭吸附重金属的强化效果更好.  相似文献   

4.
Cd2+、Pb2+在根际和非根际土壤中的吸附-解吸行为   总被引:4,自引:1,他引:3  
采用1次平衡法对Cd2+、Pb2+在小麦根际和非根际土壤中的吸附-解吸行为进行比较研究.结果表明,根际土对Cd2+和Pb2+的吸附能力高于非根际土,2类土壤对Cd2+的吸附等温线与Freundlich方程有较好的拟合性,Pb2+的等温吸附过程可由Langmuir方程与Freundlich方程来描述.双常数方程是描述根际、非根际土Cd2+和Pb2+吸附动力学行为的最优模型,其次为Elovich方程,最差模型是一级动力学方程.Cd2+、Pb2+ 的解吸存在滞后现象,相比于非根际土,根际土吸附态Cd2+、Pb2+ 的解吸率更低,Cd2+、Pb2+的解吸量与其初始吸附量之间的关系符合2次幂方程.2类土壤Cd2+、Pb2+的解吸速率随重金属初始浓度的增加而增加,随解吸时间的延长而不断降低.描述根际和非根际土Cd2+、Pb2+的解吸动力学过程的最优模型均为双常数方程,其次为Elovich方程,一级动力学方程拟合效果不佳.  相似文献   

5.
吴盈秋  夏鹏  李远  王学江 《环境科学》2022,43(12):5667-5675
通过使用镁改性硅藻土回收废水中的氮磷营养素,优化制备了一种复合材料(D-MAP),并将其用于废水中重金属Pb2+和Zn2+的去除.研究探讨了材料投加量、反应时间、反应温度和溶液初始pH等因素对Pb2+和Zn2+在D-MAP上吸附的影响.D-MAP吸附去除Pb2+和Zn2+的最优条件为:D-MAP投加量分别为0.25 g·L-1和0.30 g·L-1,Pb2+和Zn2+初始浓度分别为300 mg·L-1和60 mg·L-1,溶液初始pH为5.0.在此条件下,其对Pb2+和Zn2+去除率分别可达78.67%和89.66%.动力学和热力学的结果表明,D-MAP对Pb2+和Zn2+的吸附更符合准二级动力学模型;其吸附等温线可用Langmuir模型描述,吸附是自发吸热的过程.Langmuir等温拟合结果指出,D-MAP对Pb2+和Zn2+的最大吸附容量分别为901.0 mg·g-1和206.2 mg·g-1.使用SEM/EDS、XRD和FT-IR等手段对吸附Pb2+和Zn2+前后的吸附剂进行表征,结果表明,D-MAP是一种鸟粪石-硅藻土复合材料,可通过与Pb2+和Zn2+生成Pb10(PO46(OH)2和Zn3(PO42·2H2 O去除废水中Pb2+和Zn2+.D-MAP对Pb2+和Zn2+的去除效果随着pH的增加而增加,且最终产物形态随pH不同产生变化.  相似文献   

6.
以核桃青皮为原料,分别在300、500和700℃的条件下经过限氧热解制备了核桃青皮生物炭WP300、WP500和WP700,并应用于溶液中Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附去除.结果表明,中等热解温度下的WP500具有最高的重金属吸附性能,且在溶液初始pH为8时吸附效果最佳,对Pb2+、Cu2+和Cd2+的去除率分别为97.87%、99.78%和71.15%.不同吸附体系下所需的生物炭投加量不一致,在单一金属体系中,WP500对Pb2+、Cu2+和Cd2+的最佳投加量为1.3、2.1和1.9 g ·L-1,而在复合污染体系下,生物炭最佳投加量为5.1 g ·L-1.此外,在单一和复合重金属反应体系中,WP500对3种重金属的吸附量均呈现出Pb2+>Cu2+>Cd2+的规律,且在竞争吸附条件下,3种吸附质之间不存在协同或拮抗作用.等温吸附模型拟合结果显示,WP500对Pb2+、Cu2+和Cd2+的固定方式较为多元,而动力学拟合结果则证明了WP500与Pb2+、Cu2+和Cd2+之间主要是化学吸附.分析表明核桃青皮生物炭对3种重金属的吸附机制涉及孔隙填充、静电吸附、离子交换、矿物沉淀、官能团络合和π-π电子供体-受体相互作用.本研究为核桃青皮的资源化利用提供了一种新的视角.  相似文献   

7.
重金属离子废水会对人体健康和环境造成严重威胁,吸附法是去除重金属废水中重金属离子的重要方法.对凹凸棒土(ATP)接枝磁性Fe3O4纳米粒子,再使用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行改性,制备了具有良好吸附性能的凹凸棒复合纳米材料吸附剂(ATP-Fe3O4-APTES),并将其用于重金属离子废水的处理.利用FT-IR、XRD、SEM及TEM、BET吸脱附法、Zeta电位和VSM分析等方法对材料的结构和表面性质进行了分析表征.研究了所制备材料对重金属离子Pb2+的吸附行为,考察了溶液pH、吸附时间、吸附温度和Pb2+初始浓度等因素对材料吸附性能的影响作用,探讨了吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学行为.结果表明,材料对Pb2+的最大吸附容量为129.32 mg·g-1.吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式,表明材料对Pb2+的吸附是单分子层化学吸附;吸附热力学分析表明,吸附过程是一个自发的吸热过程,吸附驱动力主要来自吸附材料表面-NH2与Pb2+之间的配位作用.综上,所制备功能化磁性凹凸棒吸附材料对重金属离子具有良好的吸附性能,有望用于重金属离子废水的处理.  相似文献   

8.
选择闽江福州段为研究对象,通过采集淡水河段(A、B)、城市河段(C、D)和河口区(E、F)6个样点的沉积物柱样,探讨了湿地沉积物重金属的吸附-解吸特征及其对酸沉降变化的响应.结果表明,Langmuir吸附等温方程可较好地拟合不同河段湿地沉积物吸附4种重金属(Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+)的热力学过程(R2≥0.71).不同样点对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附能力整体以河口区最高,城市河段次之,淡水河段最低, 解吸能力则与之相反,这主要与沉积物颗粒组成(黏粒)及pH值的差异有关.从淡水河段至河口区(A~F),不同样点0~40 cm土层对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的解吸量均随吸附量的增加而升高.随着pH值的增加,Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附量整体均呈逐渐增加趋势,解吸量则与之相反.不同样点沉积物重金属吸附-解吸特征对酸沉降的响应并不明显,这主要与不同样点的空间异质性较大有关.研究发现,在未来闽江福州段 硫酸型酸沉降发生频次增加的情况下,A、B样点所处淡水河段的沉积物可能更有利于重金属离子游离于沉积物的孔隙水中,从而增加该河段重金属的污染及生物毒性风险.  相似文献   

9.
纳米磁性磷酸二氢钙对Cd的吸附、回收与再生   总被引:4,自引:3,他引:1  
以Ca(H2PO42、铁盐与亚铁盐为原料,采用共沉淀法制备成纳米磁性材料Ca(H2PO42@Fe3O4(NMCDP),研究其对Cd2+的吸附、回收与再生效果.透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)显示,NMCDP粒径约60 nm,稳定性良好,饱和磁化强度为30.9 emu·g-1.吸附动力学表明,NMCDP对Cd2+的吸附1 h之内即可达到平衡,符合准二级动力学模型.吸附热力学表明,NMCDP对Cd2+的吸附符合Langmuir与Freundlich等温吸附模型,最大吸附量为142.50 mg·g-1.在pH值由2增加到3时,吸附量随溶液初始pH值的升高而增加,当pH值大于3后,逐渐保持稳定;溶液中共存离子Na+、Mg2+、Cu2+对材料吸附Cd2+均有一定的影响,影响程度Cu2+ > Mg2+ > Na+.采用0.01 mol·L-1 HCl与EDTA-Na2均可解吸出部分吸附的Cd2+,以EDTA-Na2解吸率较高,达到68%,从而实现NMCDP的再生.  相似文献   

10.
用TTC与INT-电子传递体系活性表征重金属对污泥活性的影响   总被引:27,自引:7,他引:20  
研究了不同浓度的Cu2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ni2+、Pb2+和Ag+对污泥TTC和INT 电子传递体系活性产生的影响 ,比较了这 2个参数在表征污泥活性受重金属抑制时的灵敏性 .结果表明 ,各种重金属抑制污泥TTC 电子传递体系活性的IC50小于抑制INT 电子传递体系活性的IC50,TTC 电子传递体系活性反映重金属毒性作用的灵敏性大于INT 电子传递体系活性 .实验的重金属离子呈现出不同的毒性作用 ,以TTC 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg2+>Cd2+>Cu2+>Ag+>Zn2+>Ni2+>Pb2+,以INT 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg2+>Ag+>Cu2+>Cd2+>Zn2+>Ni2+>Pb2+.  相似文献   

11.
改性生物吸附剂具有更好的重金属离子去除能力,成为近年来研究热点.本研究通过向菌株拉乌尔菌Raoultella sp. X13生长培养基中添加特定盐获得改性吸附剂,并研究了其镉离子(Cd2+)吸附特性.研究结果表明,相比原始菌体X13,经KCl、K2SO4、KH2PO4、(NH42SO4和NH4Cl改进的生长培养基制备的吸附剂提高了对Cd2+吸附效果.其中,NH4Cl改性的拉乌尔菌Raoultella sp. X13(命名为R5-1)对Cd2+吸附能力显著增加,达66.40 mg·g-1,增加了47.30%.这一显著变化主要依赖于生长代谢引起的细胞表面结构变化.Cd2+吸附特性研究结果表明生物吸附过程受溶液pH、初始金属浓度和接触时间的影响.Langmuir等温线模型和伪二级动力学模型更加符合吸附剂R5-l对Cd2+的吸附数据. FTIR分析表明R5-l表面存在多种功能位点并可能参与金属离子的结合,例如—OH,—CH2,N—H, —COO,磷酸盐或硫酸盐等官能团.模拟实验结果表明吸附剂R5-l可以有效修复废水中多种金属离子.因此,本研究获得的改性吸附剂R5-l可以作为重金属Cd2+的潜在微生物修复剂,并为高效,简便,环保地制备改性吸附剂提供一定的参考.  相似文献   

12.
为构建一种能够高效、同时吸附水中多种重金属离子的大肠杆菌,利用融合蛋白表达技术,首先将大肠杆菌前脂蛋白信号肽Lpp、膜蛋白OmpA的N端部分氨基酸和铁硫簇组装蛋白IscA的编码基因序列进行融合,构建pET-Lpp-OmpA-IscA表达载体,将此载体导入大肠杆菌BL21菌株.在IPTG诱导下,IscA蛋白可表达于细胞膜表面.然后对IscA膜表面表达菌株对重金属的吸附能力进行评估,包括测定最大吸附容量、绘制吸附浓度依赖曲线和时间依赖曲线,以及对菌株清除工业污水中重金属的性能进行初步探索.研究结果表明,与本底对照菌株相比,IscA蛋白在细胞膜表面表达能够使菌株对水中的Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、As~(3+)、Co~(2+)、Hg~(2+)这7种重金属的吸附能力提高2~5倍不等,并且在pH为6~8范围内保持其吸附能力基本不变.此菌株能够在30 min内将各种重金属溶液中超标5倍的金属含量降低至最大允许排放浓度以下,并且对吸附的重金属具有不同程度的回收能力和菌株再生能力.此外,该菌株能够同时吸附工业污水中的多种重金属,有效降低各种重金属含量.因此,利用膜表面表达技术对大肠杆菌进行改造,成功提高了大肠杆菌对多种重金属的吸附能力,为利用微生物治理环境重金属污染提供了良好的应用前景.  相似文献   

13.
磁性竹基炭对Pb2+、Cd2+与Cu2+的吸附机理研究   总被引:5,自引:3,他引:2  
采用微波辐照技术,以枯竹子为碳源制备了磁性竹基炭(BBMC),并将其用于对重金属离子Pb2+、Cd2+与Cu2+的吸附去除.同时,分析了吸附时间、pH值、离子强度及初始金属离子浓度等条件对吸附的影响,讨论了BBMC对3种金属离子的吸附特性与吸附机理.结果表明,金属离子在BBMC上的吸附符合Langmuir等温模式和准二级动力学吸附方程;吸附的机理可归结为金属阳离子与BBMC上的H+之间的离子交换作用,且吸附能力可能与金属离子半径有关,呈现出Pb2+Cd2+Cu2+的趋势,重金属离子Pb2+、Cd2+与Cu2+的最大平衡吸附量分别为16.2、14.0和9.5 mg·g-1.  相似文献   

14.
新型钛酸钠填料对Cu2+、Pb2+、Zn2+和Cd2+的竞争吸附研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
以钛酸钠纳米纤维为原材料制备新型钛酸钠填料,对水体中常见的重金属(Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)和Cd~(2+))进行竞争吸附实验研究,分析了四元、三元及双组分竞争吸附的选择性吸附特性,并探讨了4种金属离子在钛酸钠填料上的相互作用关系.结果显示,初始浓度较低时,4种离子之间的相互影响差异性不明显;随着初始浓度的升高,4种离子的竞争吸附分配系数都呈下降的趋势,竞争吸附系数大小顺序为:Pb~(2+)Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+),这与重金属离子的第一水解常数大小顺序一致.竞争吸附结果表明,水中存在Pb~(2+)时,其余3种离子的吸附都会被抑制,尤其对Zn~(2+)和Cd~(2+)的抑制更显著,即在钛酸钠填料上Pb~(2+)的竞争吸附能力最强,Cu~(2+)次之,而Zn~(2+)和Cd~(2+)的竞争吸附能力较弱,其吸附过程容易受到其他二价金属离子的抑制.  相似文献   

15.
磁性生物炭对重金属污染废水处理条件优化及机理   总被引:2,自引:0,他引:2  
将水稻谷壳经改性和负磁后制得磁性谷壳生物炭(BC-Fe),通过正交实验研究了pH、生物炭添加量、吸附时间和转速对磁性谷壳生物炭吸附实际污染废水中Cd~(2+)和Zn~(2+)的影响,提出了磁性谷壳生物炭作为实际污染废水处理材料的最佳操作条件,并应用于多步骤废水处理系统中,同时进行了BC-Fe的再生吸附实验.正交实验结果表明,在pH为6.0、固液比为6.0 g·L~(-1)、吸附时间为1.0 h、转速为160 r·min~(-1)的条件下,磁性谷壳生物炭对Cd~(2+)和Zn~(2+)的去除率最高,分别达到61.1%和60.4%,吸附量分别为8.6 mg·g~(-1)和21.3 mg·g~(-1).在实验所设条件下,Cd~(2+)和Zn~(2+)的综合去除效果随着pH和生物炭添加量的增加而显著升高,吸附时间和转速的影响未达显著水平.在多步骤废水处理系统中,使用CaO和Na_2S作为前处理,利用磁性谷壳生物炭二次处理,可使实际污染废水中Cd~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Mn~(2+)、Fe~(2+)的去除率分别达到100%、99.8%、99.3%、97.8%、100%,SS降为1.0 mg·L~(-1),此时系统pH为7.5,色度为2倍,出水各项指标均达到硫酸工业污染物排放标准(GB 26132—2010)和污水综合排放标准(GB 8978—1996)的要求.再生实验表明,BC-Fe第3次吸附Cd~(2+)和Zn~(2+)的去除率分别为50.6%和49.1%,吸附材料再生性能良好.  相似文献   

16.
A novel nanoadsorbent for the removal of heavy metal ions is reported.Cotton was first hydrolyzed to obtain cellulose nanocrystals(CNCs).CNCs were then chemically modified with succinic anhydride to obtain SCNCs.The sodic nanoadsorbent(NaSCNCs) was further prepared by treatment of SCNCs with saturated NaHCO 3 aqueous solution.Batch experiments were carried out with SCNCs and NaSCNCs for the removal of Pb 2+ and Cd 2+.The effects of contact time,pH,initial adsorption concentration,coexisting ions and the regeneration performance were investigated.Kinetic studies showed that the adsorption equilibrium time of Pb 2+ and Cd 2+ was reached within 150 min on SCNCs and 5 min on NaSCNCs.The adsorption capacities of Pb 2+ and Cd 2+ on SCNCs and NaSCNCs increased with increasing pH.The adsorption isotherm was well fitted by the Langmuir model.The maximum adsorption capacities of SCNCs and NaSCNCs for Pb 2+ and Cd 2+ were 367.6 mg/g,259.7 mg/g and 465.1 mg/g,344.8 mg/g,respectively.SCNCs and NaSCNCs showed high selectivity and interference resistance from coexisting ions for the adsorption of Pb 2+.NaSCNCs could be efficiently regenerated with a mild saturated NaCl solution with no loss of capacity after two recycles.The adsorption mechanisms of SCNCs and NaSCNCs were discussed.  相似文献   

17.
铜绿假单胞菌对铜和铅的吸附   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究了铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)对Cu和Pb的吸附特性.结果表明,相同条件下,该菌株对Cu~(2+)的吸附率低于Pb~(2+).对于单一重金属体系,吸附率均随时间的延长先上升后平稳变化,2 h达到稳定.吸附率随投菌量的增加先迅速增加,之后趋于平稳.对于Cu~(2+),投菌量为1 g·L~(-1)时吸附率达到稳定,而Pb~(2+)的吸附效果达到平稳时的投菌量为0.5 g·L~(-1).单位质量菌体对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附量随投菌量的增加而下降.pH为3时,菌体的吸附效果较差,当pH为5~8时,2种重金属的吸附效果较高.对于活菌,Pb~(2+)对菌体吸附Cu~(2+)有抑制作用,而Cu~(2+)对菌体吸附Pb~(2+)的影响无明显规律.对于失活菌,P.aeruginosa吸附Pb~(2+)和Cu~(2+)的效果均随共存重金属浓度的增大而降低,但Cu~(2+)对Pb~(2+)的影响比Pb~(2+)对Cu~(2+)的影响更显著.扫描电镜观察发现,吸附后的菌体较吸附前聚集性更好.总体而言,P.aeruginosa能对水体中共存的Cu~(2+)和Pb~(2+)有较好的吸附效果.  相似文献   

18.
以黄原胶为接枝骨架,丙烯酸为单体,羟基磷灰石为无机组分,通过氧化还原聚合反应,制备了高分子改性黄原胶/羟基磷灰石复合水凝胶(XG-g-PAA/HAP).红外光谱和扫描电镜表征发现,在低温条件下(50℃)成功制备了XG-g-PAA/HAP.将XG-g-PAA/HAP用作水体重金属离子吸附剂,结果表明:当pH1时,XG-g-PAA/HAP吸附容量较小,随着pH增大,吸附容量快速增大,当pH4时,吸附容量达到平衡;90%以上的金属离子在30 min内可被清除.当[Cu~(2+)]=300 mg·L~(-1)和[Pb~(2+)]=600 mg·L~(-1)时,XG-g-PAA/HAP吸附容量达到最大值.重复吸附-脱吸附5次后,吸附容量仍可保持初始的80%,所制备的XG-g-PAA/HAP有望成为一种有效的水体重金属离子吸附剂.  相似文献   

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