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基于数学模型对胞外聚合物吸附Cu^(2+)、Cd^(2+)的研究
1
作者 费维繁 杨英 +2 位作者 王娣 陈玉 李卫华 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-8,共8页
文章利用三维模型构建出吸附曲面对活性污泥中胞外聚合物(EPS)对Cu^(2+)、Cd^(2+)吸附行为进行研究预测,并讨论离子竞争吸附机理。在单一金属体系中EPS对Cu^(2+)(534.72 mg/g)的吸附量要高于Cd^(2+)(504.71 mg/g)。通过三维模型模拟出... 文章利用三维模型构建出吸附曲面对活性污泥中胞外聚合物(EPS)对Cu^(2+)、Cd^(2+)吸附行为进行研究预测,并讨论离子竞争吸附机理。在单一金属体系中EPS对Cu^(2+)(534.72 mg/g)的吸附量要高于Cd^(2+)(504.71 mg/g)。通过三维模型模拟出三维吸附曲面可以看出Cu^(2+)的存在明显抑制了EPS对Cd^(2+)的吸附,但Cd^(2+)对Cu^(2+)的吸附干扰很小,EPS与Cu^(2+)的亲和力要高于Cd^(2+),其吸附过程更适用于Langmuir等温线,吸附质与吸附位点一一对应。结合红外光谱、三维荧光光谱和SEM-EDX分析表明,EPS在吸附前后材料形貌发生了明显变化,该现象出现的原因可能是金属离子的吸附是通过羧基、羟基、酰胺等活性官能团与金属离子成键及络合作用;同时离子交换也是EPS吸附金属离子的一个重要机制。该研究为进一步发掘利用胞外聚合物及后续应用提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 生物吸附剂 竞争吸附 三维吸附曲面 SEM-EDX分析 三维荧光分析
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磁改性活性炭-非均相类Fenton体系去除水中四环素 被引量：1
2
作者 陈玉 杨英 +2 位作者 王娣 费维繁 李卫华 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期865-876,共12页
环境中四环素(Tetracycline,TC)污染及去除是当前研究的热点问题,用粉末活性炭(Activated Carbon,AC)制备磁改性活性炭(Magnetic-modified Activated Carbon,MAC),建立以去除TC为目标的磁改性活性炭-非均相类Fenton体系,四氧化三铁(Fe3... 环境中四环素(Tetracycline,TC)污染及去除是当前研究的热点问题,用粉末活性炭(Activated Carbon,AC)制备磁改性活性炭(Magnetic-modified Activated Carbon,MAC),建立以去除TC为目标的磁改性活性炭-非均相类Fenton体系,四氧化三铁(Fe3O4)赋予了AC磁性,并可以作为非均相类Fenton反应的催化剂,该体系结合了活性炭法的吸附与非均相类Fenton法的降解,能够更高效地去除TC.通过SEM,EDS,FTIR和XPS对反应前后的MAC形貌、结构以及官能团进行分析,探讨该体系对TC的作用机理.同时考察了时间、MAC投加量、H2O2投加量、溶液的pH对MAC去除TC溶液的影响.结果表明,在TC浓度为50 mg·L^(-1)时,初始pH为3,MAC投加量为0.6 g·L^(-1),H_(2)O_(2)投加量为5.0 mmol·L^(-1),为该体系的最佳运行条件. 展开更多
关键词 四环素 磁性改性活性炭 吸附 降解 耦合体系 回收利用
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BiFeO_(3)/H_(2)O_(2)类芬顿体系降解废水中的四环素 被引量：1
3
作者 王娣 杨英 +2 位作者 陈玉 费维繁 李卫华 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期61-70,共10页
采用炭吸附共沉淀法制备BiFeO_(3),构建BiFeO_(3)/H_(2)O_(2)类芬顿体系降解废水中的四环素,通过设置单因素条件考察了初始pH值、催化剂BiFeO_(3)的投加量、H_(2)O_(2)浓度对废水中四环素降解的影响。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描... 采用炭吸附共沉淀法制备BiFeO_(3),构建BiFeO_(3)/H_(2)O_(2)类芬顿体系降解废水中的四环素,通过设置单因素条件考察了初始pH值、催化剂BiFeO_(3)的投加量、H_(2)O_(2)浓度对废水中四环素降解的影响。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和全自动比表面及孔隙度分析仪(BET)等分析方法对样品进行表征。实验结果表明:四环素降解的最佳反应条件为初始pH值为4、BiFeO_(3)投加量为1.0 g/L、H_(2)O_(2)浓度为20 mmol/L,在此条件下,四环素的降解率为95.18%。BiFeO_(3)经过4次重复使用,类芬顿体系对废水中四环素的降解率没有显著变化,表示其稳定性好,可重复使用。自由基捕获实验表明,该体系中四环素降解作用最重要的活性物种是羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_(2)^(-)),并提出了BiFeO_(3)活化H_(2)O_(2)降解四环素的机理。本研究为基于H_(2)O_(2)的高级氧化技术在污废水处理领域的应用提供参考。 展开更多
关键词 BiFeO_(3) H_(2)O_(2) 类芬顿 四环素 废水
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