垂直流人工湿地MgFe-LDHs覆膜改性基质净化效果研究

选取生物陶粒、无烟煤、沸石3种垂直流人工湿地常用基质,采用金属摩尔比(M2+:M3+)为2:1的MgCl2溶液和FeCl3溶液在碱性条件下共沉淀即时生成MgFe-LDHs,并将其覆膜于所选3种垂直流人工湿地基质表面;构建模拟基质试验柱,对改性前后的6种基质进行垂直流人工湿地模拟柱净化受污染湖水的小试试验,并进行对比分析.结果表明:该种针对垂直流人工湿地典型基质的MgFe-LDHs覆膜改性方式可行;改性后的3种基质对CODCr、氨氮、总磷的净化效果均有不同程度的提高;其中,无烟煤基质的覆膜改性性能最优,改性后的无烟煤基质对CODCr、氨氮、总磷的平均去除率分别超过了80%、60%和90%.

MgFe-LDHs改性清淤污泥透水砖对磷酸盐吸附性能研究

通过在合成功能材料层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)过程中加入一定比例的清淤污泥制得改性污泥;并将其作为原料之一,制备4种不同质量掺混比的海绵城市用可净水透水砖。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对掺混改性污泥前后透水砖的表面形态、化学成分与晶体结构进行表征;通过抗压性和透水性检测,结合吸附预试验结果,确定最佳改性质量掺混比;开展等温吸附、吸附动力学和热力学试验,探究掺混改性污泥前后透水砖对磷酸盐的吸附特性和作用机制。结果表明:1)掺混比为1∶1的改性清淤污泥透水砖,相较于其他几种掺混比更具实用性,在初始浓度32 mg/L,透水砖投加量1.2 g,吸附时间360 min时,对磷酸盐的吸附容量达到2.08 mg/g;2)掺混改性污泥前后透水砖对磷酸盐的吸附过程均符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,且掺混后透水砖对磷酸盐的最大饱和吸附容量提升了25%;3)改性污泥的掺混,使得透水砖吸附磷酸盐所需能量减少,自发性增强,有助于透水砖在实际应用中对雨水的净化。

镁铁双羟基复合金属氧化物的可控合成及晶面生长特征研究

采用成核 /晶化隔离法合成镁铁双羟基复合金属氧化物MgFe LDH ,考察了Mg∶Fe摩尔比对MgFe LDH晶形的影响 ,探讨了晶化温度及晶化时间对晶面生长选择性及晶粒尺寸的影响规律 .结果表明 ,随Mg∶Fe摩尔比增大 ,层板阳离子排列更为规整 .晶化温度对晶粒尺寸的影响显著大于晶化时间的影响 .晶化温度相同 ,随晶化时间延长 ,MgFe LDH的晶体结构趋于完整 ,晶粒尺寸变化不大 ;晶化时间相同 ,随晶化温度升高 ,晶体结构趋于完整 ,晶粒尺寸明显增大 .所得到的MgFe LDH沿a轴方向的晶粒尺寸对晶化温度变化的敏感程度远大于对晶化时间变化的敏感程度 ,但总是沿a轴方向的晶粒尺寸大于沿c轴方向的尺寸 ,即 [110 ]晶面的生长速率比[0 0 2

MgFe-LDH重构时不同结构有机物的富集机理

为了获得对三硝基甲苯(TNT)红水中有机物能有效富集的材料并研究其富集机理,通过对层间为碳酸根的MgFe层状双氢氧化物(MgFe-LDH)煅烧制备了镁铁氧化物复合物(MgFeO),而后在TNT红水中重构实现了对TNT红水中有机物的富集。并且MgFeO在以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基磺酸钠(SDS)、对甲苯磺酸(PTS)、TNT水溶液为TNT红水模拟水中重构,研究其对有机物的富集机理。结果表明,TNT红水中有机物浓度越高,每克煅烧产物对TNT红水COD去除量越大,在研究范围内最高达到58 mg/g,且有机物疏水程度越高,越易于被富集,有机磺酸盐的长链结构有利于被富集,但此类物质强的表面活性会使重构产物表面形成FeOOH相。