无机吸附剂处理含磷废水研究进展

磷的过量排放是造成水体富营养化的重要因素之一,因此降低废水中磷的浓度是抑制水体富营养化的关键。无机吸附剂储量丰富、成本低廉,具有良好的吸附效果,在废水处理领域有广阔的应用前景。就无机吸附剂对磷吸附研究的现状和发展进行了介绍和分析,并探讨了温度、pH、投加量以及改性对吸附效果的影响。

臭氧氧化处理模拟印染废水

通过臭氧氧化法处理酸性橙、直接嫩黄和直接玫红溶液模拟的印染废水,考察了反应时间、温度、pH、浓度等因素对处理效果的影响。结果表明,3种染料都随着pH的增加处理效果越好,在pH=13时,臭氧对酸性橙、直接嫩黄、直接玫红的去除率分别是90.9%,91.1%,89.7%;3种染料在浓度为500 mg/L时的去除率都比1 000 mg/L时候略大,说明在污染物处于低浓度下,臭氧氧化的效果更好;3种染料的最佳处理温度也都在35℃左右,温度对直接嫩黄和直接玫红的影响并不是很大,对酸性橙染料的去除效果影响较大。

TiO_2/Fe_2O_3/CNTs磁性光催化剂的制备及可见光下降解盐酸四环素

以碳纳米管为载体支架,利用简便的化学沉积和热处理方法,将Fe2O3纳米颗粒负载在碳纳米管表面,得到磁性碳纳米管(Fe2O3/CNTs)。再利用溶胶-凝胶法包覆Ti O2纳米颗粒,制得一种新型的磁性光催化剂(Ti O2/Fe2O3/CNTs),通过SEM、TEM、XRD、VSM和UV-Vis等方法,对样品进行了一系列的表征。将其用于水体中盐酸四环素的降解,探究了p H条件、原始浓度以及光催化剂用量对降解作用的影响。结果表明,样品具有紧凑的交错多孔结构,Ti O2/Fe2O3纳米颗粒包覆在其表面。样品能对紫外-可见光产生较强吸收,光能利用率及光催化性能显著提高。在25 mg/L盐酸四环素偏酸性体系中,在1.5 mg/L催化剂用量下,光催化反应降解率可达95.1%,光催化反应符合一级反应动力学模型。此外,催化剂还具备良好的超顺磁性,易于分离回收,重复使用,有望成为一种经济,环保,高效,可循环的四环素降解材料。

[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系浮选富集水中的磺胺嘧啶

构建了[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系,将其用于浮选富集水中的磺胺嘧啶,并探究了盐含量、离子液体初始加入量、气浮时间、气浮速率以及温度对磺胺嘧啶浮选富集效果的影响。结果表明,在25℃条件下,K_2HPO_4含量为50 g,离子液体用量为4 mL,以40 mL/min为气浮速率,气浮处理40 min后,可以获得较好的浮选富集效果,体系对磺胺嘧啶的气浮效率最高可达89.43%。

Ni离子交换改性TiO_2纳米管的制备及其降解盐酸四环素的研究

基于水热法和离子交换法制备得到Ni2+改性的Ti O2纳米管,对样品进行了诸如SEM、TEM、XRD和UV-Vis等一系列表征。在氙灯为光源的模拟日光下,测试样品降解盐酸四环素的光催化性能。结果表明,实验所制备得到的Ti O2纳米管管内中空、两端开口,分散程度好,其晶型为纤铁矿型。Ni2+改性对纳米管的微观形貌和晶型结构略有影响,但光能吸收响应区间明显拓宽,反应90 min后盐酸四环素的降解率可达71.28%。

Pt/BiVO_4光催化剂的制备及其光催化降解性能

采用微波法和光还原沉积法制备了一系列不同Pt含量的Pt/BiVO4光催化剂.采用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射(UV-vis)对样品进行表征,并以氙灯为光源,四环素为目标污染物,对该光催化剂在可见光(λ>420 nm)下的光催化降解活性进行了评价.实验结果表明,当Pt含量为2wt%时,Pt/BiVO4光催化剂在可见光照射60min条件下对四环素的降解效率达到了87.5%,明显高于纯BiVO422.7%的降解效率.沉积适量的Pt,能显著抑制光生电子与空穴的复合,提高光催化活性.

TiO_2纳米管的掺杂改性及对水中强力霉素的光催化去除

TiO2光催化技术可将水体中的抗生素氧化为CO2、H2O和其他无毒的无机物，实现高效氧化处理的目的，且具有发展太阳光的潜力。以TiO2粉末为前驱体，采用水热法制备了未掺杂及掺杂不同比例Ni^2＋的TiO2纳米管，并对样品进行了SEM、TEM、XRD和UV-Vis等表征。以氙灯（250-800nm）为光源、强力霉素为降解对象，模拟测试样品在日光下光催化降解抗生素的活性。结果表明：TiO2粉末经水热反应后，生成了分散性较好的具有均匀中空管状结构的TiO2纳米管，管壁多层且两端开口，Ni^2＋的掺杂不会对TiO2纳米管的微观形貌和晶型结构产生影响；水热法合成的TiO2纳米管的N2吸附-脱附等温线为典型的IUPACIV型等温线，BJH孔径分布曲线表明生成的TiO2纳米管的内径比较均一；与TiO2粉末相比，未掺杂和掺杂Ni^2＋的TiO2纳米管具有较好的光吸收能力，随离子掺杂量增加，样品的吸收边出现了明显的红移；当Ni^2＋掺杂量为1%时，制得的材料对水中强力霉素的光催化去除效果最好，在氙灯光源下反应120min，对强力霉素的降解率高达78.1%。

醇与离子液体二元双水相体系萃取四环素

以异丙醇、NaH2PO4和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸（[Bmim]BF4）离子液体来构成醇与离子液体二元双水相体系,用于萃取水体中的四环素。考察了NaH2PO4含量、pH值、离子液体含量以及四环素质量浓度对四环素萃取效果的影响。结果表明,当体系的pH在4.0~5.0,NaH2PO4含量为36%,四环素的质量浓度在65~95 mg/L时,体系对四环素的萃取率可达91.98%~94.98%,分配系数可达82.135~130.315。

埃洛石纳米管的改性及其在水处理中的应用

综述了埃洛石纳米管的几种改性方法,包括偶联剂改性、插层改性、负载改性、自由基改性和表面活性剂改性,介绍了埃洛石纳米管及其改性品在水处理中的研究现状,并对埃洛石纳米管的改性及其在水处理的应用做了展望。

温度对湖湾沉积物垂向氮吸附特征影响的研究

沉积物中氮是上覆水体营养盐的主要来源之一,垂向各层沉积物对上覆水体中氮含量的贡献不同,温度对各层沉积物氮释放影响较大。该研究在调查藻型湖湾上覆水和沉积物氮素空间分布的基础上,开展温度对沉积物垂向氮吸附特征的影响研究,揭示微生物群落在此过程中的响应。结果显示,研究区域水体总氮最高可达2.85 mg/L,沉积物表层总氮含量最高,在958.23~1 123.54 mg/kg之间。沉积物吸附动力学结果表明,沉积物对氨氮的吸附主要发生在前2 h,不同温度下平衡吸附量(Q_(e))随温度的降低而增大(15℃时Q_(e)均值为0.68 mg/g)。吸附等温实验结果表明,沉积物对氨氮的理论最大吸附量(Q_(max))为3.13~32.25 mg/g,其中在25℃下,底层沉积物Q_(max)最高可达32.25 mg/g。表层沉积物氨氮的平衡吸附浓度(ENC_(0))均高于上覆水中氨氮浓度,达0.22~2.78 mg/L,中、底层沉积物ENC_(0)均小于0.17 mg/L,低于间隙水氨氮浓度,表明表层沉积物中氨氮有向上覆水释放的风险,中、底层沉积物氨氮释放风险较小。此外,微生物群落结构分析显示,沉积物表层比中、底层含有更多脱氮功能微生物(变形菌门中的类固醇杆菌属)优势菌落;冗余分析结果显示叶绿素a含量是影响微生物群落丰度的重要因素之一。

不同工业园区土壤中氯代二恶英分布特征研究

针对工业园区环境受到二恶英（PCDD／Fs）的污染问题，选取四个不同的工业园区为研究对象，采用二恶英测定法（HJ77．4—2008）进行了工业园区土样样品采集；基于快速溶剂萃取法对样品进行萃取，利用美国EPA1613二恶英检测方法对土壤样品中提取液依次用酸性硅胶柱、复合硅胶柱以及碱性氧化铝柱进行了除杂净化，分析了PCDBI／Fs的含量及分布特征．研究结果表明：工业园区土壤中的2，3，7，8-PCDD／Fs的浓度范围为20．08～231．04pg·g-1，毒性当量（I—TEQ）为51．67～462．76fg（I—TEQ）·g-1．在不同的工业园区土壤样品中，八氯代二恶英（OCDD）为最主要的质量浓度贡献单体；2，3，4，7，8-PeCDF和1，2，3，7，8-PeC—DD为总毒性当量的主要贡献单体．

Ag_(3)PO_(4)/Ag BiVO_(4)的制备及其可见光光催化降解盐酸四环素研究

针对抗生素污染水体的修复,采用水热法和原位沉积法制备可见光驱动型Ag_(3)PO_(4)/Ag BiVO_(4)异质结光催化剂,并通过XRD、FT IR、SEM、XPS等手段对其相结构、形貌、化学成分进行表征。Ag_(3)PO_(4)/Ag BiVO_(4)复合材料在可见光(λ>420 nm)照射下对盐酸四环素(TCH)降解表现出增强的光催化活性和稳定性。在Ag_(3)PO_(4)与Ag BiVO_(4)物质的量比为1∶2的Ag_(3)PO_(4)/Ag BiVO_(4)2体系中,150 min内对TCH(20 mg/L)的降解率为81.6%,速率常数为0.01002 min 1。光催化活性的增强可归因于Ag BiVO_(4)与Ag_(3)PO_(4)之间紧密的异质结界面和Ag+掺杂的协同效应。通过紫外可见漫反射光谱(UV Vis DRS)、光电流响应和电化学阻抗谱(EIS)等测试证实Ag_(3)PO_(4)/Ag BiVO_(4)具有良好可见光响应和增强的光生电子空穴分离特性,可以促进光生载流子的电荷转移。活性物种捕获试验表明h+和·OH为光催化体系中的主要氧化物质,并基于试验和表征结果提出Ag_(3)PO_(4)/Ag BiVO_(4)复合材料的光降解反应机制。研究表明,Ag_(3)PO_(4)/Ag BiVO_(4)复合材料可作为一种高性能、低成本的可见光驱动型环境污染修复光催化剂。

铋基复合氧化物光催化剂的制备改性及其在环保领域的应用

以近几年的铋基光催化剂研究为基础,总结出几种铋基复合氧化物(BiVO_(4)、Bi_(2)WO_(6)、Bi_(2)MoO_(6)、CuBi_(2)O_(4)和BiFeO_(3))的主要制备方式,如沉淀法、固相烧结法、水热法、溶胶-凝胶法等,并介绍了贵金属沉积、形貌调控、离子掺杂和构筑异质结等常见的改性方式。改性后的铋基复合氧化物光催化剂由于可见光范围扩大、电子迁移率升高,从而表现出更优异的光催化活性,进而能在治理有害废气、新型污染物、染料废水和光催化抗菌等环保领域发挥更有效的作用。为研究铋基复合氧化物光催化剂在环保领域的开发利用提供参考。

Span60辅助制备BiVO_4及其光催化降解水中强力霉素的性能研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O为铋源,NH_4VO_3为钒源,通过水热法合成可见光响应型光催化剂BiVO_4,合成过程中通过控制表面活性剂Span60的添加量,考察Span60对BiVO_4形貌及光催化性能的影响。利用X射线衍射(XRD)光谱、扫描电子显微镜(SEM)、紫外—可见吸收光谱、荧光发射光谱对制得的BiVO_4进行表征,并在氙灯(250~800nm)光源下,考察了BiVO_4对水中强力霉素的光催化活性。结果表明,Span60添加量为2.5g时得到的BiVO_4样品(BiVO_4-3)形貌最为均一,且具有较好的光吸收能力,对水中强力霉素的光催化效果最好,氙灯照射120min时强力霉素的去除率可以达到89.53%,可见BiVO_4-3对强力霉素具有良好的光催化活性。

离子液体分离体系的研究与发展

离子液体分离技术主要用于水中微量、痕量组分的分离与富集,也可用于水中有机污染物的去除,在许多方面优于传统的分离技术。离子液体分离技术的研究主要分为两个方向:离子液体双水相萃取技术和离子液体气浮溶剂浮选技术。综述了这两种技术的装置、影响因素、机理及应用,并指出了这两种技术的复合——离子液体双水相气浮溶剂浮选技术是今后的发展方向。

铋酸铜光催化剂的制备改性及其在能源环保领域的应用

以具有成本低、光催化降解效果好、无二次污染等优点的铋酸铜光催化剂为研究基础,从形貌调控、元素掺杂、贵金属沉积、半导体复合以及碳材料复合等方面介绍铋酸铜的制备与改性。改性后的铋酸铜光催化剂不仅能有效拓宽光响应范围、抑制光生载流子的复合、提高光催化活性,还可以增加材料的稳定性,在治理有害废气、水中污染物以及产氢、产过氧化氢等能源环保领域中表现出优异的性能,为铋酸铜光催化剂在能源环保领域的开发利用提供了参考价值。

Fe_(3)O_(4)/BiOBr/BiOI的制备及降解2,4-D的性能研究

采用水热法制备了微米球花状结构的Fe_(3)O_(4)/BiOBr/BiOI复合材料,通过SEM、XRD、XPS和UV-Vis等手段对催化剂进行表征分析。结果表明,该催化剂对2,4-D具有高效的光降解性能和光催化效率(80 min,88%)。降解速率常数为2.498×10^(-2)min^(-1),分别是Br∶I=5∶5(K=2.004×10^(-2)min^(-1))、BiOBr(K=1.289×10^(-2)min^(-1))和BiOI(K=6.98×10-3min-1)的1.25倍、1.94倍与3.58倍。这是由于Fe_(3)O_(4)/BiOBr/BiOI复合材料内部形成了异质结,利于光生载流子的分离。此外,5次循环实验后,降解效率保持在82.9%,证明该催化剂稳定、可回收、可磁分离。

Ag_(3)PO_(4)/Cu-BiVO_(4) p-n异质结的制备及其增强可见光催化降解四环素性能

利用水热和原位沉淀法将Ag_(3)PO_(4)纳米颗粒负载于Cu^(2+)掺杂的单斜相BiVO_(4)微球上成功制备了Ag_(3)PO_(4)/Cu-BiVO_(4)异质结构,并作为可见光下高效降解四环素(TC)的光催化剂.通过XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR、UV-Vis DRS、PL和EIS等手段对样品进行了表征.结果表明,Cu^(2+)和Ag_(3)PO_(4)纳米颗粒的修饰增加了比表面积和可见光响应性能,为催化反应提供更多的异质结界面活性点位.铋(Bi)/银(Ag)物质的量比为2:1的Ag_(3)PO_(4)/Cu-BiVO_(4)催化剂在120min内对TC(20mg/L)显示出最高的光催化性能(91.68%),5次连续循环后降解率保持86.1%,表现出优异的光催化活性和稳定性.结合捕获实验和电子自旋共振(ESR)光谱证实h^(+)和·O_(2)^(-)为主要活性物种.光催化活性的增强主要归因于Cu-BiVO_(4)和Ag_(3)PO_(4)间p-n异质结构的形成和Cu^(2+)掺杂的能带调控作用,有效提高了光催化反应过程中载流子的分离和迁移效率.

农村生活污水处理设施出水排放对湖荡水质影响分析

为探究嘉兴市下辖农村生活污水处理设施出水排放对湖荡水质的影响,于2019年6月采集44个湖荡的上覆水、沉积物和间隙水样品,并将湖荡及附近160个污水处理设施区域划分为9个区域,分析了各区域污水处理设施出水对湖荡水质的影响。结果表明,研究区域夏季湖荡水体污染严重,上覆水化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(3)-N)、总氮(TN)、总磷(TP)质量浓度均值分别为6.58、1.38、2.47和0.27 mg/L,间隙水的4项指标分别为51.12、18.13、30.32和0.58 mg/L,大部分湖荡为劣Ⅴ类水体。研究区域上覆水COD与间隙水COD呈极显著正相关(p<0.01),间隙水NH_(3)-N与沉积物TN呈极显著正相关(p<0.01),上覆水TN和TP浓度与设施出水排放氮磷浓度均呈显著正相关(p<0.05),与氮磷去除率呈显著负相关(p<0.05),表明农村生活污水处理设施氮磷去除率对湖荡上覆水中氮磷营养盐浓度存在影响。

BiOCl/BiOI复合光催化剂的制备及其降解四环素的性能研究

使用溶剂热法制备BiOCl/BiOI复合光催化剂,利用XRD、SEM、UV-Vis、XPS等技术手段对两相复合材料的晶体、形貌和性质等进行表征。使用氙灯模拟太阳光源照射样品,分析光催化材料对四环素的降解能力。结果表明,复合比例为Cl∶I=3∶7时,光催化降解效果最优,反应80 min,四环素的降解率可达87%,这是由于两相复合材料中形成了异质结,使得材料的光催化活性得到显著提升,且光生载流子的分离效率得到提高。