Fe-P双掺杂二氧化钛复合材料的制备及其对铊的吸附研究

以钛酸四丁酯为原料，利用水解法构造了Ti-O-Ti的空间结构，通过添加有机硝酸铁和磷酸氢二铵两种原料，向其空腔内引入Fe、P双元素掺杂，得到P-FeN-TiO₂复合材料。使用扫描电镜(SEM)观察了材料的表面形貌，通过吸附等温线、吸附动力学拟合模型分析材料对铊的吸附性能；考察不同溶液pH值、阳离子共存时对铊吸附进程的影响。结果表明：P-Fe-TiO₂复合材料具有多孔结构，吸附符合单分子层吸附，Langmuir拟合最大吸附容量283.1 mg/g，吸附大约2 h达到平衡，强酸性环境会抑制铊的吸附，随着p H值的升高吸附容量逐渐增大，K(Ⅰ),Na(Ⅰ)离子的存在对吸附干扰较小，Ca(Ⅱ)离子的存在会与Tl(Ⅰ)竞争有效的吸附结合位点，导致吸附效率降低，根据吸附前后材料的XPS表征分析，P-FeN-TiO₂复合材料对Tl(Ⅰ)的吸附机理为Ti-OH、P=O、Fe-OH三种基团与Tl(Ⅰ)发生了络合作用，从而实现铊的去除。     

Fenton试剂高级氧化法降解甲基橙模拟废水研究

甲基橙是一种较难降解的有机苯环偶氮染料之一,研究其降解性能对其他染料废水体系的降解研究具有普遍参考价值。通过研究Fenton试剂降解甲基橙过程中的H202浓度、Fe2＋浓度、反应时间和反应体系pH值对甲基橙降解的影响,确定其最佳降解工艺条件为：当甲基橙浓度为20mg／L、pH值为3、Fe2＋浓度为1．5mmol／L、H2O2为32mmol/L时,降解率达到最大值（98．95％）。     

柔性苯并咪唑钴有机骨架吸附刚果红研究

通过一个简单的合成方法制备了基于柔性苯并咪唑的含钴金属有机骨架[Co(L)(tp)]n(L=1,3-二(5,6-二甲基苯并咪唑基)丙烷,H2tp=对苯二甲酸),研究了该材料对刚果红的吸附作用和吸附模型。实验结果表明:pH为5.5,吸附剂浓度为0.16g/L,反应温度为45℃,吸附120min,刚果红溶液的脱除率接近100%。[Co(L)(bdc)]n对刚果红染料的吸附较好地符合Langmuir等温模型。     

还原氧化石墨烯吸附水体中亚甲基蓝的研究

采用维生素C作为还原剂处理氧化石墨烯制备了石墨烯粉末,用于水体中染料亚甲基蓝的吸附。通过不同反应接触时间、不同温度、不同浓度条件的控制对吸附性能进行了深入研究。利用动力学模型、热力学模型以及吸附等温线对吸附过程的内在机理进行了探讨。最大吸附量达到162.87 mg/g,并且具有优良的循环利用能力。显著的吸附量主要归结于石墨烯所具有的共轭大π键结构,可以通过π-π作用与亚甲蓝发生相互作用,以及亚甲基蓝作为阳极染料与石墨烯所带负电之间的静电作用。     

氨基改性MCM-41对阴离子染料酸性品红的吸附研究

采用3-氨丙基三甲氧基硅烷对MCM-41进行氨基功能化修饰,并以此作为吸附剂(NH2-MCM-41)来去除阴离子染料废水酸性品红(AF)。应用平衡吸附法,重点考察了溶液的p H值、吸附剂的投加量、吸附时间以及染料的初始浓度对吸附效果的影响,并采用吸附等温线和动力学模型进行吸附机理分析。实验得出:溶液的p H值对吸附效果影响较大,染料的去除率随着吸附剂质量、反应时间的增加而上升,随染料初始浓度的增加而下降。Langmuir模型对染料的等温吸附行为拟合效果最好,吸附动力学符合准二级动力学模型。解吸附研究得出NH2-MCM-41有较好的解吸附效果和重复使用率。氨基改性后的MCM-41对AF有良好的吸附效果,可以作为一种新型高效的吸附剂进一步用于阴离子染料废水治理。     

染料废水脱色的物理化学处理技术

染料废水目前主要的脱色方法有吸附、混凝、氧化还原和生化法.活性炭吸附适用于低浓度的染料废水处理.聚硅硫酸铁混凝效果与Fe/SiO4摩尔比和pH值相关.氢氧化镁可有效去除印染废水中的直接红染料.有机絮凝剂往往需要和其它药剂复配.氧化法脱色率大,但成本高昂,且受染料废水的组成、氧化性及pH值影响.还原法药剂价格低廉,但还原降解产物具有毒性,必须经过二次处理.生物法成本较低,又受制于染料的生物降解性.因此发展多种手段联合应用已是当前染料废水处理的研究方向.     

基于响应面法的微生物除磷剂复配研究

目前微生物菌剂与表面活性剂、絮凝剂等的复配研究已取得初步进展,且复配效果良好,但微生物菌剂与化学除磷剂的复配研究较少。以微生物菌剂和除磷剂为研究对象,采用响应面法(RSM)中的Box-Behnken设计实验,研究两种试剂的投加量和水体pH对黑臭废水的氨氮(NH₃-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的去除效果,以优化其复配比例。实验结果表明,当清水一号微生物用量为44.77 mg/L、除磷剂用量为100.29 mg/L、pH为7.72时,黑臭水体中NH₃-N,TP,COD去除效果最佳,此时,NH₃-N去除率为57.96%,TP去除率为98.88%,COD去除率为91.89%。此研究可为复合微生物除磷剂这一新型水处理产品的研制提供相应的实验数据和理论支撑。     

国土空间规划视角下流域水环境改善潜力——以长春市第二松花江流域为例

国土空间规划对新时期流域水环境保护意义重大。本文结合国土空间规划对流域水环境影响的全过程(污染产生—污染排放—污染入河)机制,构建了国土空间规划视角下流域水环境变化评估指标体系和框架。以长春市第二松花江流域为例,利用系统动力学模型和一维水动力模型QUAL2K量化了国土空间规划对流域水环境的影响。结果表明,到国土空间规划近期目标年(2025年),流域水环境状况良好,体现为流域大部分河段COD和NH₃-N达标,水环境容量最小为44.96 kg/d和5.10 kg/d。国土空间规划中的总量目标、环保设施建设和相关布局的实施将会使COD和NH₃-N污染产生量降低52.61%和14.16%;污染排放量降低26.45%和59.09%;水环境容量增加10.68%和57.17%。总体而言,国土空间规划对流域水环境改善潜力巨大,同时改善潜力因不同区域、污染源、污染物而异。本研究提出的评估框架为国土空间规划背景下流域水环境保护提供了思路。     

Ti/PbO2电极与Ti/IrO2+Ta2O5电极催化体系降解酸性大红染料废水的比较研究

为比较Ti/PbO₂电极和Ti/IrO₂+Ta₂O₅电极催化体系降解酸性大红(GR)染料废水的处理效果,并确定体系最佳工艺参数。分别对Ti/PbO₂电极和Ti/IrO₂+Ta₂O₅电极催化体系内初始pH、染料初始浓度、电流密度、电解质浓度对GR染料降解率的影响进行了探索,比较工艺参数优化后两催化体系的GR降解率、电极形貌及TOC去除率。结果表明,工艺参数优化后(初始pH 6.38,染料初始浓度100 mg/L,电流密度50 mA/cm²,电解质浓度0.1 mg/L),Ti/PbO₂电极和Ti/IrO₂+Ta₂O₅电极催化体系GR去除率分别可达98.3%和61.1%,TOC去除率为25.4%和13.5%;结合电极表面形貌分析,Ti/IrO₂+Ta₂O_5<...     

结构态亚铁羟基化合物原位矿物转化除砷性能研究

纳米零价铁表面的结构态亚铁具有高反应活性和吸附性能,为了避免纳米零价铁在除砷过程中的钝化作用,合成了结构态亚铁羟基化合物(ferrous hydroxy complex,FHC)用于砷的去除。在中碱性条件下(pH=7.0~11.0),比较了FHC、O_2-FHC及重金属(Ni~(2+)、Zn~(2+))-FHC体系除砷性能。实验结果表明:FHC去除As(Ⅲ)和As(V)的最适pH分别为9.0和7.0左右,吸附过程符合Langmuir模型,最大吸附容量分别为349.54 mg/g和537.85 mg/g。在O_2-FHC和Ni~(2+)、Zn~(2+)-FHC体系中,FHC转化形成了纤铁矿和层状双金属体系,在转化过程中,Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)/M混合体系与砷溶液混合时促进电子转移导致一系列吸附、沉淀反应的进行,表现出更高的除砷效率,除砷机理以专性吸附和共沉淀为主。该研究为含砷工业废水处理提供了新技术,也为FHC矿物转化用于控制砷的迁移提供了理论基础。     

稳定塘系统对黑臭水体处理效果的研究

本文以实际工程应用案例为例,研究分析了稳定塘系统对于黑臭水体的处理效果。对项目运营期间监测采样数据的分析结果表明,稳定塘系统对于进水浓度低于20mg/L的COD的去除效果不明显;对NH₃-N、TP和TN均具有一定去除效果,出水水质均能够满足设计出水水质的要求,NH₃-N、TP和TN平均去除率分别为77.28%、76.02%和27.49%。稳定塘系统具有良好的生态环境效益和经济效益,具备较好的推广和应用前景。     

基于“磷酸-铁粉”体系回收锂离子电池金属方法探讨

通过使用“H₃PO₄+还原铁粉”体系对废旧锂离子电池正极材料LiCoO₂进行湿法浸出以回收金属Co和Li。通过单因素和正交实验获得最佳浸出条件：磷酸浓度2 mol/L、温度50℃、浸出时间90 min、液固比35 mL/g、Fe粉添加量60%。结果表明,在最佳浸出条件下,Co和Li的浸出率分别达到96.1%、93.2%;通过沉淀分离滤液Co₃(PO₄)₂、Li₃PO₄和Fe₃(PO₄)₂以回收金属Co、Li、Fe,其纯度分别可达到81.69%、87.83%、91.00%。通过使用新的浸出体系对废旧锂离子电池进行回收,不仅使实验程序更为温和,还保证了金属材料的回收率,为锂离子电池温和、安全、高效的资源回收处理提供了新的方法。     

管式藻类生物膜—超滤膜装置处理生活污水的试验研究

生活污水提标处理和资源化利用已成为城市水环境治理的重要趋势,为了进一步提高污水处理效果、降低处理能耗,设计了一套管式藻类生物膜—超滤膜污水处理装置。研究了该装置在不同水力停留时间(HRT)和不同光照模式下的污水处理效果,实验结果表明：HRT设为5 d时,藻类生物膜对污染物的去除效果最佳,COD,TP,TN,NH₄⁺-N的平均去除率分别为91.69%,97.37%,81.06%,92.62%;该装置在自然光源加人工补光的模式下,污染物去除效果最好,COD,TP,TN,NH₄⁺-N的平均出水浓度分别为20.39,0.12,3.53,1.17 mg/L;经超滤膜处理后,悬浮藻几乎去除,平均出水藻类光密度(OD₆₈₀)仅为0.01。该装置为微藻水处理技术的工程应用提供了参考。     

TiO2/ACF与TiO2/Bi2WO6/ACF材料吸附光催化降解VOCs条件优化及性能评价

通过开展TiO2/ACF与TiO2/BiWO6/ACF材料吸附光催化降解VOCs废气的室内模拟实验,探究反应环境（流量、初始浓度、温度、湿度）对吸附光催化降解效率的影响。结果表明：TiO2/ACF材料的最优降解条件为浓度1000 mg/m3,流量1.2 m3/h,湿度30％,温度33℃;TiO2/BiWO6/ACF材料的最优降解条件 为浓度1000 mg/m3,流量1.2 m3/h,湿度33％,温度34℃;两种材料在最优条件下均具有对高浓度污染物响应速度快、反应平衡后污染物转化率高的特点,TiO2/ACF材料三级反应总体转化率达到81.71％,TiO2/BiWO6/ACF材料三级反应总体转化率达到85.96％。因此,将吸附光催化技术与其他处理技术相结合作为一种预处理方法,针对储罐呼吸气排放源,在实现VOCs初步降解的同时还可以稳定平衡VOCs浓度,具有较好的缓冲、减排效果,该技术工艺流程简单,能耗低,具有很好的应用前景。     

成都平原西郊PM2.5载带水溶性离子污染特征

为探究成都平原西郊冬季颗粒物污染特征,采用离子色谱仪对选择点位冬季PM_2.5载带进行离子测定。结合空气站点PM_2.5、SO₂、NO₂质量浓度,分析其浓度特征、酸碱度、相关性及主要来源等情况。结果表明：采样期间,该区域大气PM_2.5质量浓度均值为73.1μg/m³,主要水溶性离子质量浓度均值为27.42μg/m³,占比为37.5%;阴阳离子当量比为1.003,PM_2.5呈酸性;二次离子(NH⁺₄、SO₄^2-、NO^-₃)占总水溶性离子质量浓度比值为71.7%且相关性较好,污染期间SNA主要以NH₄HSO₄和NH₄NO₃两种形式存在;主成分分析可知燃烧排放、建筑施工扬尘及机动车排放二次转换是造成西郊冬季...     

咪唑银配位聚合物吸附偶氮染料研究

以咪唑银配位聚合物{Ag（im）}n作吸附剂,对偶氮染料刚果红和甲基橙的吸附进行了研究,结果表明：刚果红的最佳吸附条件是吸附剂加入量为31．5mg,温度为30℃,pH值为3,吸附时间为70min,最高染料脱除率为90。7％;甲基橙的最佳吸附条件是吸附剂加入量为36．7mg,温度为30℃,pH值为2,吸附时间为50min,最高染料脱除率为58．3％。     

mFe0-PS-O3耦合工艺处理压裂返排液反应机理研究

mFe~0-PS-O_3(微米级零价铁-过硫酸盐-臭氧)耦合工艺作为一种新型的高级氧化技术,相对于传统高级氧化技术,对有毒难降解污染物具有较高的去除率。文章对mFe~0颗粒的表征进行了分析,探讨了mFe~0和PS之间、mFe~0和O_3之间、PS和O_3之间的反应机理,在反应过程中,mFe~0、PS和O_3之间的协同作用能够产生大量的活性极强的羟基自由基和硫酸根自由基,可以有效降解水中有毒难降解的污染物质,且反应中生成的Fe(OH)_2/Fe(OH)_3絮体对污染物还具有吸附和絮凝作用。阐释了该工艺预处理页岩气压裂返排液的可行性。     

铁酸锰纳米材料的制备及其对直接黑38的类芬顿催化降解研究

通过水热法制备了类芬顿(Fenton)催化剂铁酸锰(Mn Fe2O4)纳米粒子。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对材料进行了表征。研究了此类Fenton法对难降解偶氮染料直接黑38(DB-38)的降解效果,并对反应动力学及材料的稳定性进行了研究。分析了可能产生的活性物质和降解产物,推测了降解的机制和路径。结果表明,直接黑38(20mg/L)可以被快速、有效的降解,5min后可达到90%的降解率和62%的总有机碳(TOC)去除率。降解过程为一级反应动力学,速率常数为0.36 min-1。羟基自由基(·OH)是最主要的活性基团,偶氮键被·OH攻击后,中间产物逐渐分解,成为更易挥发的小分子物质。研究表明Mn Fe2O4是一种有效的类Fenton试剂,在废水处理中有广阔的应用前景。     

粉煤灰处理染料废水的研究

利用粉煤灰吸附性能较好、来源广泛及价格低廉等特点,对染料废水进行吸附试验研究。结果表明,粉煤灰的活化方式、粒度及用量对染料废水吸附性能有影响。160—200目30%硫酸活化粉煤灰吸附能力最强,且对染料废水的吸附过程符合Langmuir吸附等温曲线,最大吸附量为667mg/g。     

可见光响应Ag@AgCl/BN复合光催化剂的制备与活性研究

采用油水自组装法在多孔氮化硼(BN)表面负载具有等离子效应的Ag@AgCl纳米颗粒,制备了具有可见光响应的Ag@AgCl/BN复合光催化剂。利用XRD、SEM、UV-Vis等对其晶型结构、表面形貌以及光学性能进行表征。在模拟可见光照射下,通过降解亚甲基蓝研究了复合催化剂的催化活性。结果表明,Ag@AgCl/BN表现出良好的吸附活性和可见光催化活性,吸附平衡后经80min模拟可见光照射,对亚甲基蓝的降解率达93%,高活性归因于吸附-光催化的协同作用。同时利用淬灭实验探讨了增强光催化活性的机制。