PBTCA稳定零价纳米铁的制备及其去除水中Cr(Ⅵ)

以2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸(PBTCA)为稳定剂,通过FeCl3.6H2O与NaBH4反应,利用液相还原法制备稳定纳米级零价铁颗粒(P-NZVI),并用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)进行表征,颗粒平均粒径为73 nm。考察了Cr(Ⅵ)溶液初始浓度、pH、NZVI投加量、温度等条件对Cr(Ⅵ)去除效果的影响,并与同等条件下不加稳定剂制备的纳米铁(N-NZVI)进行对比。结果表明:Cr(Ⅵ)的去除率随温度和纳米铁投加量增加而升高,随pH和Cr(Ⅵ)溶液初始浓度升高而降低。在相同实验条件下,P-NZVI对Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于N-NZVI,表明改性后纳米铁在地表水原位修复领域具有较好的应用前景。     

双氯芬酸的吸附去除过程与机制

研究了非甾体抗炎药双氯芬酸的吸附去除过程与机制。对吸附处理效果较好的活性炭与纳米羟基氧化铁（α-FeOOH）进行了比表面积、Zeta电位等表面特性的表征,研究比较了双氯芬酸在活性炭与α—FeOOH2种材料上的吸附去除效果与吸附机制。结果表明,在相同的实验条件下,活性炭与α-FeOOH对双氯芬酸吸附去除率可分别达到97．9％和84．3％;双氯芬酸在活性炭上的吸附主要是由于活性炭较大的比表面积与疏水分配作用,在α-FeOOH上的吸附主要是由于静电引力作用;活性炭与α-FeOOH对双氯芬酸的吸附去除效果均随pH的升高而降低;在pH=6时,活性炭与α-FeOOH对双氯芬酸钠的吸附等温线均符合Langmuir方程,单位饱和吸附量分别为109．98mg／g和58．96mg／g;活性炭对双氯芬酸具有更强的吸附能力。     

微生物制剂与玄武岩纤维联斥处理城市废水

为了探索一种新型的去除水体中有机物的工艺,以模拟城市废水为研究对象,研究不同工况条件下,复合微生物制剂、组合双环玄武岩纤维填料以及复合微生物制剂与组合双环玄武岩纤维填料结合对模拟城市废水中COD的去除情况。实验结果表明,复合微生物制剂与组合双环玄武岩纤维填料结合在曝气的情况下对COD的去除能力较高。在复合微生物制剂与组合双环玄武岩纤维填料结合的条件下,对COD浓度为500mg／L左右的模拟城市废水的去除效率可达97．22％;影响模拟城市废水中COD去除效果的各因素的主次顺序依次为反应时间〉曝气时间〉投加量=pH;得出最佳工况参数是：复合微生物制剂的投加量为0．05g／L,曝气时间为72h,反应时间为96h,pH为7。     

电增强载铝活性炭纤维吸附除氟的效果与影响因素

以含氟地下水为研究对象,采用自制电促吸附除氟反应器,开展电增强载铝活性炭纤维吸附除氟的动态实验,研究了不同电压、极板间距、地下水碱度和流速对吸附除氟效果的影响。实验结果表明,在负载炭纤维毡的电极一端加正电,可以提高除氟效果。当电压为1.6 V时除氟效果较好,单位面积炭毡处理达标水量为56.7 L/m2;极板间距设置为4mm时电吸附反应器除氟效果最佳;通过调节pH改变地下水碱度,当地下水pH调节为5.5时,电吸附反应器除氟效果较未调节前提高50%;当采用3对电极板,流速为1.88 m/h时,达到最高表面处理负荷2 073.6 L/(m2.d);探究了反应器的反洗再生方式,并连续进行了吸附再生的动态实验;穿透的反应器以Al2(SO4)3溶液为再生液并采用反向加电1.6 V的方式,可以达到较好的再生效果,实现连续动态运行。     

利用某尾矿制备纳米SiO2

采用固相熔融法从尾矿中提取SiO2,利用超声辅助化学沉淀法制备纳米SiO2。分别研究了NaOH与尾矿质量比、反应温度、反应时间对SiO2提取率的影响,以及溶解水量、HCl浓度、终点pH、超声波功率和超声波频率对纳米SiO2性能的影响,研究表明,当NaOH与尾矿的质量比为1.4∶1,温度为325℃时灼烧25 min后用100 mL水溶解,滴加1.6 mol/LHCl酸化沉淀,终点pH调至8.5,在超声功率100 W,超声频率28 Hz的条件下,尾矿中SiO2提取率达到98.0%,产物中SiO2含量为98.40%,平均粒度为18 nm,得到的产品符合国家标准。     

包覆型纳米零价铁的制备及其去除水中的活性艳蓝

采用流变相法,以FeSO4.7H2O∶KBH4=1∶2(摩尔比)为固相介质,0.06 g/mL CMC(羧甲基纤维素)水溶液为液相介质,固液比1∶2,反应2 h制备出包覆型纳米零价铁;采用XRD、TEM等手段对合成的纳米零价铁进行表征。探讨不同反应条件对包覆型纳米铁去除活性艳蓝的影响。实验结果表明,初始活性艳蓝(浓度100 mg/L)pH为5,包覆型纳米铁的投加量为6 g/L,反应时间为30 min时,活性艳蓝的去除率可达96%。通过研究机理,其吸附过程符合二级吸附动力学,降解过程符合一级反应动力学。     

不同纳米修复剂对污染土壤中胡萝卜吸收、转运Cd的影响

通过盆栽实验研究不同纳米修复剂(羟基磷灰石HAP、赤泥RM、Fe3O4、胡敏酸-Fe3O4)对2种不同污染土壤Cd吸收、转运的影响。结果表明,上述纳米修复剂均可显著增加胡萝卜植株生物量,显著提高植株Cd胁迫的耐受指数;不同土壤施用不同纳米修复剂均显著降低胡萝卜植株Cd的含量,并且随着修复剂施加浓度的增加而显著降低;与对照相比,植株茎叶Cd含量最大降低达78.8%,根中Cd的含量最大降低67.8%;添加不同修复剂能不同程度地降低了土壤中Cd的转运系数和富集系数,这可能与施用不同纳米修复剂促进了土壤中非残留态Cd向残留态Cd的转化有关,总体而言,不同纳米型修复剂对降低Cd的有效性顺序为:RM～HAP>胡敏酸-Fe3O4>Fe3O4。     

CS-Fe和CS-Fe/Ni的制备及其用于去除钴离子

以氯化铁为铁源,硼氢化钠为还原剂,壳聚糖为稳定剂,采用液相还原法制备壳聚糖稳定纳米铁（CS-Fe）;并以氯化铁为铁源,硫酸镍为镍源,硼氢化钠为还原剂,壳聚糖为稳定剂,采用液相还原共沉淀法制备壳聚糖稳定纳米铁镍（CS-Fe/Ni）。通过SEM、EDS、XRD、FT-IR等表征手段,对所制备的CS-Fe和CS-Fe/Ni的形貌及微观结构进行表征,并以Co²⁺为目标去除物评价CS-Fe和CS-Fe/Ni的反应活性。初步研究表明,制成的CS-Fe含有单质纳米铁,颗粒多数以30~90 nm球形颗粒为主;而CS-Fe/Ni材料中含有纳米铁镍,颗粒多数以30~60 nm球形颗粒为主;在相同的实验条件下,反应60 min,CS-Fe/Ni对Co²⁺的去除率高达100%,但是CS-Fe仅为88%,即CS-Fe/Ni对Co²⁺的去除率比CS-Fe高。     

大豆膳食纤维改性及其对阳离子染料吸附特性

对大豆膳食纤维进行了羧甲基化改性,并利用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征.研究了羧甲基化大豆膳食纤维用量、吸附时间、吸附温度、溶液pH值等因素对其吸附亚甲基蓝、结晶紫和品红效果的影响.结果表明,当吸附温度为25℃、羧甲基化大豆膳食纤维浓度为20 mg/L、溶液pH值为6.8和吸附时间为60 min时,羧甲基化大豆膳食纤维对亚甲基蓝、结晶紫和品红的去除率分别达到96.4％、95.6％和94.7％.另外,此吸附过程较好地符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型.     

醋酸改性纳米黑碳对Cu~(2+)、Cd~(2+)吸附能力的研究

用醋酸对黑碳进行改性,通过改性纳米黑碳(MBC)对Cu2+、Cd2+的吸附/解吸试验,探究MBC对Cu2+、Cd2+的吸附特性及吸附稳定性。结果表明,Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附动力学过程可分为快吸附和慢吸附两个阶段,且MBC对Cu2+的吸附效率大于Cd2+。Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附等温线均能用Langmuir和Freundlich方程拟合,Cu2+和Cd2+在MBC上的最大吸附量分别为13.513、11.364mg/g,且MBC对Cu2+和Cd2+均为优惠吸附。MBC上Cu2+和Cd2+的解吸量均随着吸附量的增加而增大,易解吸态Cu2+在MBC上的解吸率为6.12%~10.25%,Cd2+为9.58%~11.81%,MBC对Cu2+的吸附稳定性大于Cd2+。将醋酸改性与已有改性方法对比,表明醋酸改性条件温和、能耗低、经济环保,将有很大的研发前景。