生物炭及改性生物炭对水环境中重金属的吸附固定作用

生物炭是由植物或动物废弃生物质在完全或部分缺氧条件经裂解炭化产生的一类高度芳香化、抗分解能力极强的碳质固体物质,是一种富含碳元素的有机连续体。生物炭比表面积大、疏松多孔,含有羟基、羧基、羰基等活性官能团,对多种重金属离子具有吸附固定作用,可以用来去除或削减水体中的有毒有害重金属。此外,利用酸、碱、石墨烯等物质对其进行修饰或改性,可提高对重金属的吸附能力。根据当前研究现状,综述了不同生物炭对水溶液中重金属离子的去除作用,并比较了一些生物炭改性前后与重金属的作用效果差异,同时归纳了生物炭与重金属的相互作用机理及其影响因素。在此基础上,展望了生物炭在去除水体环境中有毒有害重金属的研究方向,以期望生物炭得到更好应用。     

植物法改性类Fenton反应催化剂降解甲基橙

采用银杏叶和桑叶提取液制备了改性类Fenton反应催化剂并进行了表征分析,研究了溶液初始p H、反应温度、催化剂加入量、甲基橙初始质量浓度等因素对甲基橙降解率的影响,同时考察了催化剂的重复使用效果。表征结果表明:制备出的催化剂为Fe_2O_3和Fe OOH的混合物;桑叶改性催化剂的粒径分布较银杏叶改性催化剂均匀,粒径较小,比表面积较大。实验结果表明:在初始p H为6.23、反应温度60℃、催化剂用量1 g/L、甲基橙初始质量浓度100 mg/L的条件下,银杏叶改性催化剂的甲基橙降解率为99.40%,桑叶改性催化剂的甲基橙降解率为99.96%;碱性条件下,甲基橙降解率仍接近100%,扩宽了反应的p H适用范围,为碱性条件下处理偶氮染料提供了新思路;催化剂重复使用6次之后,甲基橙降解率仍可达到99%。根据反应前后溶液的紫外-可见吸收光谱,初步探讨了降解机理。     

赤泥制备环境修复材料的研究

在实验室条件下,对赤泥改性进行了研究,采用了7种改性工艺,研究结果显示3号赤泥制备吸附剂效果显著。制备工艺为赤泥600℃焙烧1 h+3 mol/L HCl酸浸3 h,滤渣用碳酸钠扩孔处理,经过改性后赤泥比表面积由原来的144.7 m2/g提高到532.8 m2/g。此外还采用扫描电镜对处理样品表面进行了表征分析。     

净水厂应对水源地突发苯胺污染处理能力研究

通过对粉末活性炭(PAC)的改性研究提高净水厂对苯胺突发污染的应急能力。以松花江水源地为实验用水,以苯胺污染为研究对象,采用PAC吸附工艺对净水厂应对苯胺突发污染的能力进行了系统研究。结果表明,由于原水中NOM存在的竞争吸附作用,当苯胺超标5倍时,需要PAC投加量130 mg/L才能使出水达标,但对出水浊度产生不利影响;经KOH改性的PAC,在不影响出水浊度的投加量为80 mg/L时就能处理超标5倍的苯胺。     

改性聚乙烯醇吸附镍离子的动力学与热力学研究

研究了自制改性聚乙烯醇对Ni~(2+)的吸附行为,在不同的吸附条件下,探讨相关因素的影响,并对实验数据进行动力学与热力学的拟合。结果表明,室温下,在溶液p H=6.0,NaNO_3的浓度为0.1 mol/L,吸附时间为60 min,液固比为250 m L/g,改性聚乙烯醇对浓度为0.1 mol/L Ni2+的吸附效果好,去除率达到98.05%;当干扰因子设定为0.1 mol/L的Ca(NO_3)_2,对Ni2+的去除率降到59.29%。改性聚乙烯醇对Ni2+的吸附动力学符合准二级动力学方程;Langmuir等温模型的拟合度较高,推测改性聚乙烯醇表面是均一的等质体,计算的最大吸附量为1.35 mmol/g,与实验结果一致;D-R等温模型的拟合度次之,在各温度下,E16 k J/mol,说明改性聚乙烯醇对Ni2+的吸附是以化学吸附为主。通过Van’t Hoff方程的拟合,计算得到的吉布斯自由能以及熵变和焓变表明该吸附过程为吸热化学反应。     

纳米二氧化硅表面改性及其对阿维菌素吸附和缓释性能

以纳米SiO2为原材料,采用硅烷偶联剂KH-570对其进行表面改性,制备了具有疏水性的改性纳米SiO2,通过SEM、IR光谱分析以及元素分析,探讨了纳米SiO2改性后的形貌结构变化,以及其对阿维菌素的吸附和缓释性能.结果表明,经过硅烷偶联剂改性后的纳米SiO2分散性和亲油性都有了较好的改善,在乙醇中对阿维菌素的吸附率从13.98%提高到31.36%,并对阿维菌素具有较好的缓释效果,在溶出介质中对阿维菌素的控制释放时间可以持续80 h,所以,经硅烷偶联剂改性后的纳米SiO2可以作为疏水性药物的控释载体.     

双（对羧苯基）苯基氧化膦阻燃改性聚酯的热解和燃烧特性和实验研究

本文以双苯苯氧化膦为阻燃体，合成了阻燃共聚酯。     

二氧化铅阳极改性及电化学氧化性能研究进展

介绍了PbO_2阳极的性质以及优缺点,并从基体、中间层、表面层三方面对PbO_2阳极的改性方法进行了概述。总结、分析了不同改性方法改性后阳极的电化学氧化性能与其他主要性能,提出了现阶段PbO_2阳极应用中存在的主要问题,并对今后PbO_2阳极改性研究方向提出了建议。     

粉煤灰基吸附剂去除水中重金属的研究进展

粉煤灰是一种廉价易得的工业废弃物，但因其具有呈化学惰性的表面、有限的孔结构、低的比表面积，使得其作为吸附剂应用于水中重金属离子的去除方面受到限制，改性处理可赋予粉煤灰新的吸附特性。文中系统介绍了改性粉煤灰材料的制备及其用于水中重金属去除方面的研究进展，比较分析粉煤灰基材料自身及其在重金属处理应用中的优缺点，重金属包括以Pb、Hg、Cd等为首的高毒性二价阳离子和以Cr、As为首的含氧酸根负离子。得出粉煤灰沸石材料具有应用前景，处理二价阳离子尤为有效，接枝改性有助于有毒Cr(Ⅵ)阴离子的去除。应增加低污染、低成本、高吸附容量的粉煤灰基吸附材料的开发及其在实际废水中的应用研究。     

化学改性生物炭介导水中新污染物去除的研究进展

新污染物是一类浓度相对较低但毒性很高的污染物，可以在生物体内富集，并通过食物链转移到人体，对环境生态和人体健康都构成很大威胁。此外，新污染物在环境中的危害具有潜在性、隐蔽性和持久性，因此选择适当的方法对新污染物进行风险管控具有重要的现实意义。在我国推行“双碳行动”的大背景下，人们对生物炭吸附去除新污染物产生了广泛的研究兴趣。然而，需要注意的是，原始生物炭在许多应用中存在局限性，例如吸附能力弱、选择性差、化学稳定性较低等。因此，有必要对生物炭进行改性，以提高其在水污染处理中的应用。目前，生物炭改性方法中，化学改性是最为广泛应用的一种方法。本文介绍了三种常见的化学改性方法，包括酸改性、碱改性以及金属盐/氧化物改性，并阐述它们提高生物炭物理化学性能的机制。此外，还分析了化学改性生物炭介导新污染物去除的增效机制，主要涉及吸附和高级氧化过程。总结了近五年来化学改性生物炭对药品及个人护理产品(PPCPs)、内分泌干扰物(EDCs)、全氟化合物(PFCs)和微塑料(MPs)等典型新污染物去除方面的研究进展。最后，本文提出了化学改性生物炭介导新污染物去除的未来探索方向，旨在为水中新污染物的绿色高效去除...