对位芳香族聚酰胺复合纳滤膜制备及高温纳滤性能

本文以对位芳香族聚酰胺(PPTA)超滤膜为基膜,无水哌嗪(PIP)与1,3,5-苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,采用界面聚合法制得高通量耐热PPTA/PA复合纳滤膜.研究了反应条件对PPTA/PA复合纳滤膜高温纳滤性能影响,观察了复合纳滤膜表面形貌与致密层结构,考察了渗透通量、耐热性以及抗污染等性能.结果表明,当PIP浓度为15%wt,TMC浓度为2.5%wt,热处理温度和时间分别为60℃和8 min时,所得PPTA/PA复合纳滤膜对不同染料分子截留率可达95%以上,对二价盐截留率可达90%以上.在高温条件下,所得PPTA/PA复合纳滤膜表现出优良的染料脱盐性能,在刚果红染料与Na₂SO₄截留率保持在99%的同时,渗透通量可达50 L·m^-2·h^-1·MPa^-1以上.     

NP型复合纳滤膜对豆腐废水处理的应用

本文对ＮＰ型复合纳滤膜的分离性能进行了初步实验并在此基础上采用纳滤膜平板过滤装置对豆腐加工过程中产生的废水进行处理,以降低废水中的ＣＯＤ含量,实验结果表明,ＮＰ型复合纳滤膜对０．２％ＭｇＳＯ４溶液的截留率（Ｒ）高于９０％,相应秀量约为２０Ｌｍ＾－２．ｈ＾－１（０．４ＭＰａ）,豆腐废水ＣＯＤ的去除率大于９０％     

脂肪族及杂环分子结构和纳滤膜特性对截留率的影响规律

选择20种脂肪族及杂环化合物作为模型污染物,分别测定了三种不同纳滤膜对脂肪族及杂环化合物的截留率.结果表明,脂肪族及杂环化合物的截留率受到分子的分枝结构、环状结构、酸性和膜特性的影响:对于同分异构体,分枝结构愈多,截留率愈高;环状有机物与分子量相近的直链有机物相比,截留率明显偏高;脂肪酸的截留率高于绝大多数醇类、醚类和酮类等不离解的化合物;孔径小、荷电量大的纳滤膜截留率更高.通过基于遗传算法结合偏最小二乘回归法(GA-PLS)建立了纳滤膜对脂肪族及杂环化合物截留率的定量构效关系模型,通过分析回归方程,可以看出膜与脂肪族及杂环化合物之间的电性作用并不是影响截留率的主要因素,而分子形状和大小对截留率的影响很显著.     

焚烧飞灰在纳滤膜浓缩液淋滤及后续热处理中Pb的迁移转化

探究了纳滤膜浓缩液淋滤焚烧飞灰过程及淋滤灰渣在400—1000℃热处理过程中Pb的迁移转化特性.结果表明,淋滤过程中飞灰中大部分氯盐被溶出,有新的矿物相Pb₂(SO₄)O出现.后续的热处理中,在400—1000℃过程中Pb₂(SO₄)O分解成PbSO₄,然后同Pb的磷酸盐稳定存在于灰渣中,碱式碳酸盐在400℃下完全分解.当温度达到800℃以上,PbSiO₃含量随着温度升高逐渐降低,生成了Ca₂PbO₄且生成量随着温度的升高而逐渐增大.     

聚氯乙烯超过滤膜性能的稳定化

本文着重研究和讨论了聚氯乙烯(PVC)超过滤膜制膜液结构的稳定性,并改进了制膜液的组成.控制PVC在DMA溶剂中的溶解温度和添加剂用量等,是PVC超过滤膜性能稳定化的重要保证.用C_4醇和PEG双组分添加剂,以DMA为溶剂的PVC超过滤膜在0.25mPa压力下,截留率(M=68000)>98％,透水率>25ml/cm~2·h.     

TPU/PAN电纺复合膜的制备及空气过滤性能

本文采用一种改进的静电纺丝技术制备了TPU/PAN纳米纤维复合膜,研究了不同复合方式、不同层数结构对纳米纤维复合膜的微观形貌的影响,同时研究了纤维膜的面密度对空气过滤测试中过滤效率和过滤压降的影响.为了得到高效低阻的空气过滤用纳米纤维膜,实验探索了TPU(粗纤维)和PAN(细纤维)之间的复合方式以及复合层数对空气过滤性能的影响.实验结果表明,TPU和PAN间的最佳复合方式是Mixed/PAN,最佳层数是Mixed/PAN/Mixed/PAN这种4层结构,当纤维膜的面密度是1.31 g·m~(-2)时,空气过滤效果最好,过滤效率可达到97.34%,过滤压降仅为98.13 Pa,品质因数为0.038 Pa~(-1).这说明了粗细交织结构与层间结构相结合,可以有效提高过滤效率并且降低压降.对过滤性能较好的膜进行泡压法滤膜孔径测试,测得此纤维膜的平均孔径为2.26μm.     

固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定大气细颗粒物中全氟/多氟化合物

大气细颗粒物(PM_2.5)中全氟/多氟化合物(PFASs)浓度的测定对于了解大气环境中PFASs的赋存水平和远距离传输具有重要意义.本研究通过比较采样膜对PM_2.5以及PFASs的富集效率差异,选取了效果最佳的石英纤维滤膜(QFF)为采样膜.利用基质提取液添加法对基质效应进行评估,发现样品基质对短链PFASs存在一定的信号抑制,通过采用相对应的内标可消除部分影响.最终优化建立了固相萃取-高效液相色谱-串联质谱(SPE-HPLC-MS/MS)同时测定PM_2.5中包括氯代多氟醚磺酸(Cl-PFESAs)在内的16种PFASs的方法.PM_2.5样品经甲醇超声-振荡萃取后,选用弱阴离子交换(WAX)固相萃取柱富集净化,使用Acclaim 120 C18色谱柱,以甲醇和50 mmol·L^-1乙酸铵水溶液为流动相对目标PFASs进行梯度洗脱和分离,经电喷雾离子源离子化后在负离子多重反应监测模式(MRM)下进行检测.在优化的分析条件下,16种PFASs的方法检出限(MDLs)为0.09—1....     

哈尔滨市大气PM2.5中多环芳香烃污染特征及来源解析

本文旨在分析哈尔滨市两城区(道里区和香坊区)2014年—2019年PM_2.5中16种芳香烃质量浓度变化规律，明确芳香烃中主要的污染及来源.将颗粒物中的多环芳香烃收集于滤膜，滤膜用乙醚/正己烷的混合溶剂提取，提取液经过浓缩、净化后，用具有荧光及紫外检测器的高效液相色谱仪分离检测.通过空气污染人群健康检测系统选取与PM_2.5监测期相同时期的平均气压、平均温度、平均相对湿度、降水量、日照小时数、平均风速等6种气象因素数据，采用Spearman法分析6种气象因素与16种多环芳香烃的相关性.结果表明，道里区PM_2.5平均质量浓度为84.9μg·m^-3，香坊区为86.5μg·m^-3.两城区的PM_2.5与平均气压呈显著正相关，与平均温度、平均相对湿度、降水量、日照小时数呈显著负相关.道里区和香坊区在2014—2019年多环芳香烃平均质量浓度分别为50.7 ng·m^-3、59.5 ng·m^-3.其贡献值由高到低为芘>荧蒽&...     

贵金属负载氧化石墨烯二氧化钛光催化消除甲硫醇三甲胺性能探究

利用沉积法将Ag、Pt、Pd等3种贵金属负载GO/TiO₂，利用X射线衍射、扫描电镜和X射线光电子能谱等对催化剂的结构、组成、形貌进行表征.将催化剂用于光催化动态和静态实验降解甲硫醇、三甲胺气体，考察不同贵金属的负载对催化效果的影响.结果表明，贵金属均匀沉积在GO/TiO₂上，减少了光生电子空穴对复合，与GO/TiO₂相比光催化效率得到显著提升.催化效果顺序为：Pd/GO/TiO₂>Pt/GO/TiO₂>Ag/GO/TiO₂>GO/TiO₂.     

Ce0.7Zr0.3O2纳米棒的制备及其对柴油车尾气碳颗粒的催化净化性能

本研究以硝酸铈、硝酸锆为原料使用溶剂热合成法,制备了CeO₂-ZrO₂纳米棒催化剂(Ce_0.7Zr_0.3O₂(NR)),并用于柴油车尾气碳颗粒催化净化.催化活性检测证实:Ce_0.7Zr_0.3O₂(NR)纳米棒催化剂可有效净化柴油车尾气碳烟颗粒.在Ce_0.7Zr_0.3O₂(NR)存在下,碳颗粒净化率为10%、50%和90%时,所需温度分别仅为375℃、414℃和455℃,比商用Ce_0.7Zr_0.3O₂和Ce0.3Zr0.7O2催化剂性能更优.采用氮吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)、H2程序升温还原(H₂-TPR)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等技术对催化剂进行表征.XRD和Raman结果证实,Ce_0.7Zr_0.3O₂(NR)主要由立方相CeO₂构成,并掺杂了少量四方相氧化锆.SEM和TEM结果则显示,Ce_0.7Zr_0.3O₂(NR)催化剂颗粒明显由纳米棒堆积而成,特定的纳米形貌会影响其对碳颗粒的催化氧化活性.XPS结果证明Ce_0.7Zr_0.3O₂(NR)催化剂主要具有晶格氧、化学氧和表面吸附氧等氧物种;晶格氧是碳颗粒氧化的活性氧物种,其溢流到催化剂表面可与碳颗粒接触从而提高反应活性;化学氧和表面吸附氧均为表面氧物种,极易与表面固体碳颗粒直接接触,从而可在较低温度下促进碳颗粒的净化.H₂-TPR结果进一步证实了XPS结果,Ce_0.7Zr_0.3O₂(NR)催化剂的低温还原温度比商用Ce_0.7Zr_0.3O₂催化剂更低,且含有更多的易还原氧物种,这些低温易还原氧物种可以在较低温度下参与催化反应,促进柴油车尾气颗粒物的低温催化净化.     

北京中科膜技术开发中心简介

北京中科膜技术开发中心是以中国科学院生态环境研究中心高分子膜研究室为基础新近组建发展起来的技术、生产实体.高分子膜研究室从1975年起就致力于研究反渗透膜、超过滤膜及其应用,不仅在基础研究方面开展了广泛深入的工作.而且在应用方面也取得了多项成果.经过20年的努力,现已用十余种膜材料及其共混物制备出截留分子量3千到24万的平板膜,纺制出截留分子量6千到10万的双皮层或单内皮层中空纤维超滤膜,并组装成不同尺寸的组件(中空纤维膜组件与膜包或膜盒)和不同处理量的设备(中空纤维膜装置或膜堆);小的装置可用于实验室几升溶液的分离,浓缩或纯化.中等(四根3寸组件到10根3寸组件)和大的(可达40根3寸组件和3级)装置可用于工业规模水处理或生物产品分离、浓缩与纯化.     

Fe@CeO2/CN双空腔核壳磁性载金椭球催化剂及其催化还原对硝基苯酚和染料污染物

载金催化剂可在温和条件下还原性降解环境中某些有毒有害污染物,并转化为低毒性、高附加值的物质,从而促进水体污染物化学资源转化和综合利用.本文设计制备Fe@CeO₂/CN双空腔核壳磁性载金椭球催化剂,用于还原降解水体中对硝基苯酚和染料污染物.该催化剂先制备Fe₂O₃@CeO₂梭型微粒内核,采用乙二胺介导的Stober扩展法在其表面合成SiO₂@RF复合物,经过碳化-水热蚀刻得到具有介孔碳氮壳层的Fe₂O₃@CeO₂/CN椭球;采用[Au(en)₂]³⁺为金前驱体的沉积沉淀-还原气氛热处理法在上述椭球中构筑较好分散度超细纳米Au颗粒,同时Fe₂O₃转化为小体积Fe颗粒并形成内空腔,得到Fe@CeO₂-Au/CN双空腔核壳磁性椭球催化剂.该催化剂独特的结构特征和复合组分协同增强性效应使其在还原降解对硝基苯酚和染料...     

Pd/TiO2催化水体中四溴双酚A的电催化还原脱溴

以TiO₂、Al₂O₃、CeO₂和SiO₂为载体，采用浸渍法制备Pd基催化剂，并通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等手段对催化剂的结构进行了详细表征.以Pd/TiO₂为催化剂，研究四溴双酚A(TBBPA)在阴极池的电催化还原.结果表明，悬浮体系中Pd基催化剂的催化活性远高于固定体系；与其他载体相比，Pd/TiO₂的电催化还原活性最高；反应过程符合Langmuir-Hinshelwood模型，受控于TBBPA在催化剂表面的吸附过程；随着恒定电流和Pd负载量的增大，TBBPA电催化还原反应的初活性呈现火山型变化规律；经过5次循环使用，Pd/TiO₂催化剂仍能够完全去除TBBPA，具有良好的稳定性.     

Ca2+添加对微生物矿化固结Cd2+的影响

微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)可将游离的重金属离子转化为稳定的矿化物,在修复土壤重金属污染方面具有广阔的应用前景.本研究从铜陵矿区周边土壤中筛选得到1株产脲酶且耐镉矿化菌株CZW-1,16S rDNA鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.),并将其利用于添加外源Ca²⁺的矿化固结Cd²⁺实验中.通过扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)以及X射线衍射(XRD)对矿化产物进行表征和分析.结果表明,添加一定浓度的Ca²⁺可促进细菌的生长,其最佳浓度为20 mmol·L^-1.且Ca²⁺的添加可提高细菌的最小抑制浓度和促进脲酶活性,提高对Cd²⁺的矿化率,加钙前后的矿化率由68.93%提高到75.95%.通过对矿化物的定性分析,可知加钙前后的矿物沉淀由单一CdCO₃变为CdCO₃和CaCO₃的复合沉淀,其表面也由严密紧实变成填满了小颗粒CdCO₃的多孔状.     

河南省春节禁燃政策对大气污染的影响分析

烟花爆竹的燃放是短期内空气质量恶化的重要原因，严重危害人体健康.利用河南省18个地市2016—2019年空气质量指数、污染物浓度(SO₂、NO₂、O₃、CO、PM_2.5和PM₁₀)和气象因子(气压、气温、相对湿度、风速、降水)数据，采用距离倒数权重插值、变异系数分析及相似性指数等方法，从多角度探究河南省春节禁燃政策的实施成效.结果表明，2016—2019年河南省春节期间的空气质量呈现逐渐改良趋势，污染出现的时间稍有提前，多出现在春节前期.禁燃对控制SO₂、PM_2.5和PM₁₀的浓度骤升(“削峰”)有很好的效果，对NO₂、O₃、CO的影响较小. 2016年烟花爆竹燃放对PM_2.5、PM₁₀和SO₂贡献量最大、贡献时间持续最长，贡献率分别为66.98%、56.32%和56.49%；到2019年，随着禁燃成效的...     

保定市污染天气PM2.5中水溶性离子的特征和源解析

采集了2018年保定市污染天气的PM_2.5样品,采用离子色谱法测定了PM_2.5样品中的水溶性离子（WSIs）,分析了不同季节PM_2.5及其水溶性离子的分布特征,并采用PMF模型对PM_2.5进行了源解析.结果表明,采样期间保定市的PM_2.5浓度为18.4—258.0μg·m^-3,年均值为（91.5±62.5）μg·m^-3;季节规律是冬季(160.6μg·m^-3)>秋季(105.3μg·m^-3)>春季(57.6μg·m^-3)>夏季(53.2μg·m^-3).WSIs年均值为49.20μg·m^-3,占PM_2.5.的63.95%,WSIs的季节规律和PM_2.5的一致.二次离子占水溶性离子的77.12%.湿度和温度与SOR和NOR成正相关.春夏两季水溶性离子主要以Na_...     

超低压反渗透与纳滤处理太湖水的对比试验

对比试验以太湖水为原水,使用超滤作为前处理工艺,选取超低压反渗透和纳滤膜进行对比研究,分析各自的产水水质和运行工况.结果表明,两者对有机物的去除效果总体上相当,COD_(Mn)去除率均在76.94%以上,三维荧光检测显示反渗透去除溶解性有机物(DOM)优于纳滤,凝胶色谱检测表明两者对于原水中分子量主要集中于10000 Da的组分均表现出良好的去除效果,甚至纳滤表现出去除小分子优于反渗透.选取一价离子和二价离子共8种,利用离子色谱检测反渗透与纳滤的产水,反渗透脱盐率86.16%,纳滤对硫酸根去除率88.85%,其余离子去除效果一般.以通量和运行压力作为评价运行工况的指标,纳滤比反渗透拥有更为稳定的通量,但运行压力会随时间逐步上升,对此有必要采取前处理或加大化学清洗频率.     

浸渍液溶剂对负载型MnOx/MCM-41结构及其催化氧化甲苯性能的影响

以MCM-41为载体，用水、乙醇和乙二醇作为浸渍液溶剂制备了3种负载型催化剂MnO_x/MCM-41，采用XRD、TEM、H₂-TPR、O₂-TPD和XPS等对催化剂进行了表征，探究了浸渍液溶剂(水、乙醇、乙二醇)对MnO_x/MCM-41的结构及催化氧化甲苯性能的影响.结果表明，乙二醇作浸渍液溶剂可提高锰氧化物的分散度、氧化还原性和表面吸附氧的含量.因而，在相同的质量空速下(WHSV=50000 mL·g^-1·h^-1)，相比于水溶液浸渍法制备的MnO_x/M-W(T₉₀=289℃)和乙醇溶液浸渍法制备的MnO_x/M-ET(T₉₀=277℃)，乙二醇共浸渍法制备的MnO_x/M-EG具有最强的催化活性(T90=268℃)；20 h的稳定性评价实验结果表明，MnO_x/M-EG具有较好的稳定性.     

改性FeCo2O4活化PMS降解水中2,4-二氯苯氧乙酸

以离子液体为氮源、磷源和氟源，采用一步水热法将N、P、F的3种元素掺杂到FeCo₂O₄中合成了NPF-FeCo₂O₄催化剂，用于活化过一硫酸氢钾(PMS)降解水中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D).分别采用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征.实验结果表明，当催化剂投加量为0.1 g·L^-1、PMS浓度为1 mmol·L^-1时，反应30 min后2,4-D的去除率可达100%；初始pH值在3到9的范围内，体系对2,4-D的去除效果不受影响，水中低浓度的Cl^-、HCO₃^-和腐殖酸对反应有轻微的抑制.通过电子自旋共振波谱(EPR)测试结果显示，相较于FeCo₂O₄和NP-FeCo₂O₄催化剂，NPF-FeCo₂     

铁改性酵母粉对锑酸盐的吸附机理

采用氯化铁(FeCl3)制备了铁改性酵母粉，测试其对溶液中锑酸盐(Sb(V))的吸附性能，考察了FeCl3浓度、溶液pH以及酵母粉投加量对Sb(V)去除的影响，研究了Sb(V)在铁改性酵母粉表面的吸附动力学、吸附等温线特征，并用SEM-EDS、ATR-FTIR、XRD、XPS等方法对改性酵母粉进行表征以探究其吸附机理.结果表明，改性酵母粉吸附Sb(V)的最佳条件为：FeCl3浓度0.5 mol·L^-1、酵母粉投加量2 g·L^-1、pH 3.0.5 mol·L^-1 FeCl₃改性酵母粉(0.5 Fe-Y)对溶液中Sb(V)的最大去除率为91.2%，吸附容量达68.15 mg·g^-1.0.5 Fe-Y对Sb(V)的吸附符合伪二级动力学和Langmuir等温线模型，该吸附过程属于化学吸附，涉及络合反应和静电吸附. FeCl₃改性能显著增强酵母粉对Sb(V)的吸附能力，酵母粉表面羟基等官能团增多、电位增加、晶形结构更加无序以及表面羟基铁与Sb(V)形成内层络合物是...