氧化石墨烯复合气凝胶吸附油类污染应用的基础研究

油类污染对生态环境会造成严重且长期的影响,目前已成为世界性的挑战之一.在常用的处理方式中,原位燃烧易造成二次污染,生物修复手段往往是耗时的,而传统的吸油材料在应对高黏度的油污时具有较大的局限性.为此,本研究通过简单的60℃水热反应配合冷冻干燥,设计并制备了一种由氧化石墨烯和聚氨酯丙烯酸酯组成的复合气凝胶.利用SEM和拉曼光谱等技术表征了氧化石墨烯(GO)-聚氨酯丙烯酸酯复合气凝胶的微观结构和化学组成,结果表明氧化石墨烯成功嵌入到聚氨酯丙烯酸酯气凝胶中,且该复合气凝胶具有疏松多孔的结构.利用氧化石墨烯的光热效应,该复合气凝胶在光照下将太阳能转化为热能,降低油污的黏度,提升流动性,从而有效提高复合气凝胶对油污的吸附速率.在光照5 min条件下,该复合气凝胶可吸收约24倍自重的高黏度硅油.这项工作针对高黏度油污吸附的难点,设计了一种合成简便,具有一定应用价值的新型纳米复合气凝胶.     

氧化石墨烯氧化程度对磷酸铋/石墨烯复合气凝胶光催化活性的影响

三维网络结构磷酸铋/石墨烯复合气凝胶(BiPO_4/GA)可用于有机污染物的吸附富集和原位光催化协同净化.本文采用SEM、FTIR、XRD和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)系统表征了氧化石墨烯(GO)及其氧化程度对BiPO_4/GA复合材料的形貌、结构、光吸收和光催化性能的影响.氧化程度较高的GO呈棕色,易与BiPO_4形成气凝胶,且BiPO_4纳米棒均匀分散在石墨烯层上.而氧化程度较低的GO颜色较深,合成的BiPO_4/GA复合材料难以保持气凝胶形状.高氧化程度BiPO_4/GA复合材料对苯酚和亚甲基蓝(MB)的降解率分别约为低氧化程度BiPO_4/GA的1.88倍和2.34倍.研究结果表明,通过提高复合材料制备原料GO的氧化程度,可以显著提高BiPO_4/GA气凝胶的光催化活性.光催化机理为BiPO_4/GA气凝胶表面吸附富集有机污染物,光生电子从BiPO_4转移到石墨烯层,并通过催化剂上产生的空穴及超氧自由基(·O_2~-)进行有机物的有效氧化降解.     

碳酸钾改性SiO2-Al2O3复合气凝胶制备及脱碳特性

本文对碳酸钾改性SiO2-Al2O3复合气凝胶的制备、K2CO3碳酸化特性及再生循环脱碳特性进行了研究,采用固定床反应器研究负载率对CO2吸附的影响,结合SEM、BET对样品微观结构进行分析.结果 表明,Na2CO3碱熔烧结过程中,Si—O—Si、Si—O—Al键断裂,晶相结构被破坏,莫来石的共价键转化为霞石的离子键;...     

纳米材料及其研究进展

综述了纳米材料力学、磁学与电学等方面的特性与其在半导体、磁性材料、催化剂等领域的应用及其研究现状,并对纳米材料的研究趋势和市场前景进行了预测和展望.参20.     

水/气界面间汞交换通量的研究进展展

本文综述了近年来国内外大量文献,对有关水体和大气中汞的存在形态、特性及水/气间汞交换通量的影响因素进行了总结,描述了目前国内外相关领域的研究现状,并对该领域下一步的研究方向进行了探讨.     

污泥处理热干燥工艺的研究进展

介绍了国外污泥热干燥工艺的现状和干燥设备的类型,阐述了热干燥方法,包括对撞流干燥、过热蒸汽干燥、燃气红外辐射干燥、间壁式热干燥和流化干燥等,及其在污泥干燥中的应用原理和发展。并分析了污泥干燥处理技术综合利用的几种途径和发展趋势,认为污泥热干燥技术拓展了污泥的处置手段,为污泥的安全、可靠利用与处理提供了保障。     

基于半导体材料的光催化降解全氟辛酸研究进展

近年来,环境中广泛存在的持久性有机污染物——全氟辛酸(PFOA)引起了社会与学界广泛关注,对于PFOA的高效处置一直是研究热点和难点。相较于其他方法,异相光催化降解技术具有绿色高效、易于推广、降解彻底等优点,是具有应用前景的PFOA有效处理手段。异相光催化技术的关键是构筑能够高效利用光能的半导体催化材料。目前常用的半导体催化材料存在光生电子-空穴对复合速率快等缺陷,可以通过金属离子掺杂、贵金属沉积、碳材料复合、构建异质结和改变微观形貌等方式进行改性增效。结合当前国内外研究现状,介绍了常用的PFOA处理技术,总结了基于半导体材料的异相光催化氧化降解机制,综述了半导体材料光催化降解PFOA的研究进展,并结合不同半导体催化材料的优缺点、效能,讨论了目前异相光催化降解PFOA技术存在的不足之处。该研究可为今后光催化降解PFOA技术的进一步发展和应用提供借鉴和理论支持。     

新冠病毒肺炎疫情中常用空气消毒对气载病原体的消杀作用及其生态健康危害研究进展

新型冠状病毒肺炎(Coronavirus disease 2019,COVID-19)疫情中,物理法消毒和化学法消毒是较为常用的消毒方式.常用化学消毒剂包括过氧化物类消毒剂和含氯消毒剂,因其消杀效率高、操作简便等优点而被广泛使用.然而,过量使用消毒剂会导致消毒剂残留,并产生消毒副产物,进而引发生态与健康危害.因此,需要规范使用空气消毒方式,并需深入研究其在多种环境介质中引发的健康与生态安全风险.本文总结了空气传播病原微生物、国内外空气微生物相关标准、常用空气消毒方式及其灭活效果、残留消毒剂和消毒副产物的生态及健康危害,并展望了未来的发展趋势.     

传统稳定同位素技术在环境科学领域的应用及研究进展

本文回顾了同位素技术的发展历史、简介了传统稳定同位素技术的应用原理与主要分析仪器.重点介绍了传统稳定同位素技术在污染物溯源、识别转化历程和指示反应程度,以及重建古环境信息,构建生态系统营养结构和探索生态物质循环等环境科学领域的应用与最新研究进展,提出了当前传统稳定同位素技术面临的挑战并对未来的发展方向进行了展望.     

过渡金属活化过硫酸盐在环境修复领域的研究进展

近年来基于硫酸根自由基的高级氧化技术被广泛应用于环境修复.过硫酸盐作为硫酸根自由基的前体物质,通过活化过硫酸盐产生高活性的硫酸根自由基,可以高效降解有机污染物.伴随着大量不同种类的过渡金属活化材料被先后研究应用,新的过渡金属活化过硫酸盐去除有机污染物的机制被不断发现,比如常见的过渡金属活化过硫酸盐产生自由基的自由基机制...