MOFs材料在废水污染物吸附治理中的应用研究进展

介绍了国内外MOFs材料吸附去除废水中各种污染物的研究进展,主要针对重金属离子(Hg²⁺、U⁶⁺、Cr⁶⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Co²⁺、Sb⁵⁺、Sr²⁺)及类金属离子(As³⁺、As⁵⁺)、有机污染物(染料分子、芳香化合物)等的去除,分析了MOFs及改性MOFs材料对废水中污染物的吸附性能;展望了MOFs材料在废水污染物吸附治理中的应用前景,提出高稳定性及具有催化性质的MOFs材料是用于废水中污染物吸附治理的理想材料。     

MOFs材料储氢量影响因素研究进展

总结了MOFs作为储氢材料的研究现状,分别讨论了比表面积和孔径、开放金属位点、客体金属离子掺杂、有机配体功能化、配体骨架贯穿等结构特性对MOFs材料储氢性能的影响,最后对MOFs作为室温低压储氢材料的应用进行了总结和展望。     

溶解氧对HLB-MR反应器内有机物的生物絮凝影响

为了研究溶解氧（DO）对高负荷生物絮凝-膜反应器（HLB-MR）内有机物生物絮凝规律的影响,采用平行对比实验,考察了不同DO条件下反应器内有机物的生物絮凝效果、胞外聚合物（EPS）含量、金属阳离子浓度和微生物群落结构.结果表明：DO浓度分别为1~2mg/L和6~8mg/L时,HLB-MR反应器的絮凝效率分别为83%和89%,两反应器内上清液的浊度差别也进一步证实,较高的DO浓度下,反应器的生物絮凝效果更好.DO浓度在6~8mg/L时,HLB-MR反应器内结合态EPS和自由态EPS的含量分别为15.64mg/（g·VSS）和8.71mg/L,两者均显著高于DO为1~2mg/L时的11.83mg/（g·VSS）和6.56mg/L,反应器浓缩液中镁和铝的浓度也均明显高于低DO浓度时所对应的值,这说明在高DO条件下,有更多的EPS与金属阳离子结合而固定在污泥基质中,促进了生物絮凝.高通量测序表明,DO浓度分别为1~2mg/L和6~8mg/L时,HLB-MR反应器内细菌的群落结构差异明显,高DO浓度反应器底泥中Actinobacteria和Saccharibacteria的相对丰度较高,可能对生物絮凝有促进作用.     

ASD-ICP-MS联合快速测定《土壤环境质量标准》中的金属元素

采用HNO3-HCl-HF-HClO4体系在全自动消解仪消解土壤样品,以50.0μg/L的Rh作内标,用电感耦合等离子体-质谱仪同时测定《土壤环境质量标准》的7种元素Cd、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni。结果表明,土壤标样的测定值与标准值吻合,各元素对应的检出限和相对标准偏差分别为:Cd:0.002 mg/kg和3.6%,As:0.05 mg/kg和5.5%,Cu:0.10 mg/kg和2.9%,Pb:0.18 mg/kg和4.7%,Cr:0.25 mg/kg和2.2%,Zn:0.40 mg/kg和3.4%,Ni:0.20 mg/kg和3.8%。该方法简便快捷,灵敏度高,重现性好。     

两万吨红土填坑 坑出环境污染案

正2013年7月9日上午,闷热的山东淄博迎来了一场雷雨。淄博市桓台县乔北村的一位村民边走边抱怨说,村里本来挺好的一条路,如今却被渣土车轧得"千疮百孔",而散落在地的渣土呈现红色,雷雨之后,路更淋漓,红水流出。随后经确认,有两万余吨这样的红色渣土被运来、倾倒在附近的厂区。环保局的检测结果显示:红水总砷浓度超标6.38倍,土样中砷浓度也严重超标。砷,是一种以有毒而著名的类金属,砷的化合物三氧化二砷,在古代被称为砒霜。重达两万余吨的毒土是如何辗转到这里,酿成一起污染环境案?又是如何成为公安部公布的两起环境污染重大案件之一的?     

典型土壤和沉积物中多金属形态分布特征

土壤和沉积物作为地表矿物岩石风化过程的重要产物,对金属元素的地球化学循环起着至关重要的作用。由于土壤和沉积物记录了矿物溶解、吸附、沉淀及生物吸收等综合地质过程的叠加作用,如何准确判定某个单一过程对金属地球化学的影响和贡献仍是当前研究难题。土壤和沉积物中金属的形态分布特征研究可帮助判定元素在地表风化过程中经历的特定过程。本文选择我国广泛分布的五种典型土壤类型(砖红壤、黄棕壤、棕壤、红壤、水稻土)、一种水系沉积物和一个玄武岩自然风化剖面土壤样品,运用改进的BCR形态提取法开展典型金属形态分布特征研究,明确了具有潜在生理毒性的Cr和Pb、代表性过渡金属Ni、Cu、Zn、V、Co以及相关研究较少的碱金属Cs、碱土金属Sr和难溶元素Zr在不同土壤、沉积物中的分布特征,刻画了这些金属在典型砖红壤风化剖面上的连续变化规律,初步判定了不同地质环境金属形态分布不同的控制因素。V、Zr和Sr受自身性质控制,在不同的地质样品中都表现出相似的形态分布,均以残渣态为主,而其他金属则表现出不同的形态分布趋势,其中,Ni、Zn、Cs、Pb和Cu的形态分布受它们的理化特性和外部环境共同影响,Co形态则可能受到锰矿物、TOC含量的影响。研究结果为进一步认识流域金属地球化学行为及其环境效应提供了基础数据。     

Fe/La定向修饰凹凸棒土稻壳基颗粒成型生物炭：磷酸盐吸附行为与机制

本研究合成一种新型除磷载Fe/La定向修饰凹凸棒土稻壳基颗粒成型生物炭吸附材料（Fe-La/AC）,考察了材料表面特性、Fe/La投加量、热解温度、保温时间以及凹凸棒土投加量等对磷素吸附影响规律. Fe/La最佳投加量为2：2 mmol,AT添加量为30%,热解温度为350 ℃,热解时间2 h,制备的Fe-La/AC对磷酸根的最大吸附量可以达到47.62 mg·g^-1（以磷计）. 傅里叶红外光谱分析表明Fe、La主要以铁镧氧化物及铁镧水合氯化物的形式存在于炭材料表面,Fe和La提供了磷酸盐吸附的活性中心. 该材料吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附等温线拟合分析Langmiur模型更适于描述Fe-La/AC对磷酸盐的吸附过程,表明吸附动力学主要受化学作用控制. 磷酸盐吸附机制主要涉及静电吸引、配体交换和内层络合作用. 本研究制备的Fe-La/AC颗粒成型生物炭,可作为低磷浓度废水处理及水体富营养化调控的一种高效除磷吸附剂,具有较大的实际应用前景.     

液态电池能够存储绿色能源

据法新社报道,美国麻省理工学院工程学教授唐纳德.萨多威日前表示,液态电池未来有望减少人们对新增发电站的需求。液态金属电池由较为常见的铅和镁组成,其造价低廉,且能够储存太阳能光伏板、风电厂等发电设备生产的电能,以备不时之需。     

环境友好型金属切削液的性能研究

以油酸、二乙醇胺、硼酸、苯并三氮唑为主要原料,采用酯交换法制得油酸二乙醇酰胺硼酸酯、相转移法制得苯并三氮唑衍生物,合成一种复合有机硼酸酯,采用傅立叶红外光谱仪对合成产物进行表征。对由复合有机硼酸酯配制的水基切削液进行防锈、润滑及清洗性能的测试。结果表明:(1)以油酸、二乙醇胺、硼酸和苯并三氮唑为主要原料制备出的复合有机硼酸酯,经红外光谱仪的表征,证实合成工艺可行。(2)水基切削液的防腐蚀和防锈性能随着复合有机硼酸酯添加量的增加而改善,在较高温较长时间的持续工作环境下同样能保持良好的防锈性能。(3)当复合有机硼酸酯添加量为0.25%(质量分数)时,水基切削液在60℃、24h的缓蚀率达到了70%左右,35℃时的单片及叠片防锈试验合格,25℃下的表面张力为33.13×10-4 N/dm,润滑性能良好。     

金属有机骨架材料对苯乙烯废气的吸附

采用溶剂热法合成了金属有机骨架(MOF)材料MIL-101、UiO-66和HKUST-1，运用多种技术手段进行了表征，考察了3种MOF材料对苯乙烯的吸附性能。表征结果显示：3种MOF材料均具有较好的分散性、晶体颗粒均匀；MIL-101、HKUST-1和UiO-66的比表面积分别为2 510,1 147,742 m²/g。实验结果表明：在MOF材料用量3.0 g、温度25℃、压力101 kPa的条件下，MIL-101、UiO-66和HKUST-1对苯乙烯的平衡吸附量分别为795,197,126 mg/g;MIL-101对苯乙烯的吸附过程符合准二级动力学模型；MIL-101吸附苯乙烯的过程分为表面吸附、颗粒内扩散和微孔吸附3个阶段，3个阶段对苯乙烯吸附量的贡献率分别为32.5%、61.8%和5.7%;3次连续吸附-脱附实验后，MIL-101对苯乙烯的吸附量基本保持不变，脱附率为98%，远高于木质活性炭(68%)，表现出良好的吸附性能和可再生性。