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生物吸附剂改性栗蓬的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究 被引量：1
1
作者 刘欣 孙昊雪 +1 位作者 宋子琪 吴冰 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第1期40-46,共7页
以农林废弃物栗蓬为原料,过氧化氢为改性剂,制备了对Cr(Ⅵ)具有良好吸附性能的生物吸附材料。以吸附率为优化目标,在单因素实验的基础上进行正交试验得到最佳改性条件为温度80℃、过氧化氢浓度10.0%、盐酸浓度0.01 mol·L^(-1)、时... 以农林废弃物栗蓬为原料,过氧化氢为改性剂,制备了对Cr(Ⅵ)具有良好吸附性能的生物吸附材料。以吸附率为优化目标,在单因素实验的基础上进行正交试验得到最佳改性条件为温度80℃、过氧化氢浓度10.0%、盐酸浓度0.01 mol·L^(-1)、时间0.5 h。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)及扫描电镜(SEM)对改性栗蓬结构进行了表征。通过正交试验优化改性栗蓬对Cr(Ⅵ)的吸附条件,在改性栗蓬投加量0.8 g、Cr(Ⅵ)初始浓度20 mg·L^(-1)、吸附时间60 min条件下,对Cr(Ⅵ)的吸附率为61.8%。通过动力学方程拟合得到改性栗蓬对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学方程。热力学实验表明,改性栗蓬对Cr(Ⅵ)的吸附为放热、熵减小的过程。 展开更多
关键词 栗蓬 过氧化氢 改性 生物吸附剂 铬(ⅵ)
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沙蒿绿色合成nZVI改性生物炭去除水中Cr(Ⅵ)
2
作者 刁静茹 祝海玲 +4 位作者 沈博峰 赵梦婷 周艳姿 马锋锋 蒋煜峰 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3753-3761,共9页
利用沙蒿和玉米秸秆废弃物,通过沙蒿提取液绿色还原得到纳米零价铁(nZVI)并负载在玉米秸秆生物炭上,得到复合材料CBC-nZVI,用以去除水中的Cr(Ⅵ).考察了吸附动力学和热力学特征,以及pH值、投加量和共存离子对CBC-nZVI去除Cr(Ⅵ)的影响;... 利用沙蒿和玉米秸秆废弃物,通过沙蒿提取液绿色还原得到纳米零价铁(nZVI)并负载在玉米秸秆生物炭上,得到复合材料CBC-nZVI,用以去除水中的Cr(Ⅵ).考察了吸附动力学和热力学特征,以及pH值、投加量和共存离子对CBC-nZVI去除Cr(Ⅵ)的影响;利用SEM、FTIR、XRD和XPS对材料进行表征,探究复合材料的除Cr(Ⅵ)机制.结果表明:CBC-nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附动力学数据最适合用Elovich方程描述,颗粒内扩散为主要控速步骤;吸附等温线符合Freundlich模型,吸附为自发的吸热熵增过程.CBC-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率随反应温度、材料投加量和溶液酸度的升高而增大,在适宜条件(温度为298K、pH值为2、投加量1.0g/L)下对Cr(Ⅵ)(30mg/L)的去除率达100%;溶液中共存阳离子或阴离子均会不同程度地抑制吸附剂对Cr(Ⅵ)的去除,影响顺序分别为Cd^(2+)>Mg^(2+)>Ca^(2+)>Cu^(2+),CO_(3)^(2-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-).CBC-nZVI与Cr(Ⅵ)的反应机制主要包括静电吸附、化学还原、官能团吸附和沉淀吸附等过程.nZVI将吸附在材料上的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),再通过表面官能团络合和形成Cr(Ⅲ)-Fe(Ⅲ)共沉淀的方式将其去除.负载后nZVI与CBC在复合材料去除Cr(Ⅵ)的过程中表现出协同作用. 展开更多
关键词 沙蒿 绿色合成 Cr(ⅵ) 生物炭 纳米零价铁
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基质腐植酸对人工湿地处理Cr(Ⅵ)废水的影响
3
作者 张杏锋 梁烨禧 +2 位作者 朱昱豪 王建生 高波 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第4期113-123,143,共12页
六价铬(Cr(Ⅵ))是一种危害极大的水体污染物,需要高效的水处理技术来降低Cr(Ⅵ)的水污染。该研究通过对人工湿地系统持续运行180 d,以确定腐植酸(HA)对Cr去除的影响,并监测了种植李氏禾的湿地中Cr的氧化还原过程。与对照处理相比,HA处... 六价铬(Cr(Ⅵ))是一种危害极大的水体污染物,需要高效的水处理技术来降低Cr(Ⅵ)的水污染。该研究通过对人工湿地系统持续运行180 d,以确定腐植酸(HA)对Cr去除的影响,并监测了种植李氏禾的湿地中Cr的氧化还原过程。与对照处理相比,HA处理最终出水总Cr和Cr(Ⅵ)含量分别降低了90.36%和91.82%。HA显著促进了第2湿地区的植物生长,并提高了基质总Cr含量,但对第3和第4湿地区的植物生长和基质总Cr含量影响不大。基质和植物中Cr(Ⅵ)占总Cr的百分比范围分别为1.80%~35.78%和6.68%~40.63%。HA显著降低了湿地基质中Cr(Ⅵ)占总Cr的百分比,但对植物中Cr(Ⅵ)占总Cr的百分比影响不同。扫描电镜分析表明,HA改变了基质结构,使基质变得疏松。因此,HA可作为有效辅助人工湿地处理Cr(Ⅵ)污染废水的方法。 展开更多
关键词 腐植酸 湿地植物 潜流人工湿地 Cr(ⅵ)还原
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炭基菌剂促进Cr(Ⅵ)还原和Cr(Ⅲ)固定的协同效能及机制研究
4
作者 陈友媛 李浩 +2 位作者 刘乐成 寇晗 王磊 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期128-137,共10页
微生物还原法在Cr(Ⅵ)污染的修复中发挥着重要的作用,但是存在修复效率低以及微生物流失的问题。本研究以水稻壳为原料制备了胺基改性生物炭(PBC),在其表面负载铬还原菌制成炭基菌剂(MPBC),并研究了PBC和铬还原菌对Cr(Ⅵ)还原和Cr(Ⅲ)... 微生物还原法在Cr(Ⅵ)污染的修复中发挥着重要的作用,但是存在修复效率低以及微生物流失的问题。本研究以水稻壳为原料制备了胺基改性生物炭(PBC),在其表面负载铬还原菌制成炭基菌剂(MPBC),并研究了PBC和铬还原菌对Cr(Ⅵ)还原和Cr(Ⅲ)固定的协同效果及机制。结果显示,PBC表面吸附的微生物数量是原始生物炭的4.3倍,有效减少了微生物的流失。Cr(Ⅵ)去除实验结果表明,铬还原菌、PBC和MPBC在实验的前6 h对Cr(Ⅵ)去除速率分别为1.6、5.9和11.7 mg·L^(-1)·h^(-1),PBC和铬还原菌对铬的去除表现出较强的协同效应,协同系数为49.6%。产物分析表明,75.9%的铬(Cr)被固定到MPBC表面,MPBC的XPS分析显示MPBC表面主要固定了Cr(Ⅲ)。炭基菌剂去除Cr的路径为MPBC的胺基官能团将Cr(Ⅵ)捕获,有利于菌剂还原Cr(Ⅵ),并促进胞外铬还原酶的释放和Cr(Ⅵ)的还原,然后通过胺基络合作用和胞外聚合物将Cr(Ⅲ)固定,从而增强了胺基改性生物炭和铬还原菌对铬污染的协同修复能力。本研究为在铬污染环境中同时实现Cr(Ⅵ)还原和Cr(Ⅲ)固定提供了新的思路。 展开更多
关键词 生物炭 胺基改性 铬还原菌 还原 协同效应
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改性电极微生物燃料电池对废水中Cr(Ⅵ)去除及产电性能研究
5
作者 吴卿 张颖 +2 位作者 刘睿怡 李倩男 彭森 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第8期2987-2996,共10页
以生活中常见的生物质废弃物-花生壳为电极材料,通过热解和氮掺杂对其进行改性并负载至石墨板电极上以作为微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)阴极。通过材料电化学表征、铬含量、细菌多样性及功能基因分析,评价MFC处理含Cr(Ⅵ)... 以生活中常见的生物质废弃物-花生壳为电极材料,通过热解和氮掺杂对其进行改性并负载至石墨板电极上以作为微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)阴极。通过材料电化学表征、铬含量、细菌多样性及功能基因分析,评价MFC处理含Cr(Ⅵ)废水效果及产电性能,考察花生壳生物质热解材料在MFC性能提升中的作用。以氮掺杂花生壳生物质热解材料为MFC阴极适于Cr(Ⅵ)质量浓度在50~1000 mg/L Cr(Ⅵ)废水处理,在Cr(Ⅵ)质量浓度为200 mg/L时可达到最高的电压输出和最大功率密度。在不同Cr(Ⅵ)质量浓度条件下,MFC装置阳极液中优势物种多为典型的产电菌,并在阳极的底物降解和发电的过程中发挥重要作用。不同Cr(Ⅵ)质量浓度对MFC装置阳极液功能基因的影响不显著,最具代表性的京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)功能类别多与阳极有机物降解及电子的产生和传递有关。氮掺杂花生壳生物炭热解材料电极MFC为高效、经济地还原水中Cr(Ⅵ)提供了一种选择。 展开更多
关键词 环境工程学 微生物燃料电池 花生壳生物炭 含铬废水 产电性能
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碱激发高炉矿渣固化/稳定化Cr(Ⅵ)污染土试验研究 被引量：1
6
作者 张文杰 金典 +1 位作者 郭兴璋 李西斌 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期57-64,共8页
碱激发高炉矿渣(GGBFS)替代水泥(PC)用于污染土固化处置,具有能耗低、碳排放少的特点,同时GGBFS中含的还原性硫可以将铬(Cr)从六价还原成三价,从而显著提高固化/稳定化效率。使用碱激发GGBFS固化/稳定化总Cr含量2000mg/kg(其中Cr(Ⅵ)121... 碱激发高炉矿渣(GGBFS)替代水泥(PC)用于污染土固化处置,具有能耗低、碳排放少的特点,同时GGBFS中含的还原性硫可以将铬(Cr)从六价还原成三价,从而显著提高固化/稳定化效率。使用碱激发GGBFS固化/稳定化总Cr含量2000mg/kg(其中Cr(Ⅵ)1210mg/kg)的污染土,并与PC固化进行对比。通过浸出毒性、固定效率和无侧限抗压强度分析处理效果,借助pH、还原效率、化学形态、矿物成分和微观图像分析揭示了相关机理。结果表明,GGBFS固化污染土的Cr浸出浓度明显低于PC固化土,GGBFS掺量20%,养护龄期28 d时总Cr和Cr(Ⅵ)浸出浓度分别降至2.12,1.09 mg/L,满足填埋场进场浓度限值要求,且GGBFS固化污染土的强度明显高于PC固化土;还原效率分析表明,GGBFS中的S^(2-)可以有效地将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),还原效率可达96.0%,从而很大程度上避免了Cr(Ⅵ)对水化过程的抑制作用,使用GGBFS固化/稳定化该含量的Cr(Ⅵ)污染土时不需额外添加还原剂;微观分析表明,与PC相比,GGBFS固化后更多不稳定态的Cr转化成稳定形态,Cr的迁移性显著降低,同时生成了更多水化凝胶,土颗粒胶结程度更高,因此具有更好的封固效果和更高强度。该研究为GGBFS固化/稳定化Cr(Ⅵ)污染土提供了科学依据。 展开更多
关键词 粒化高炉矿渣 Cr(ⅵ)污染土 固化/稳定化 浸出浓度 还原效率
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EY@Zr-MOF复合材料的制备及在荧光传感检测Cr(Ⅵ)离子中的应用 被引量：1
7
作者 王洋 刘洁 +3 位作者 秦颖彤 翟薇丽 王志刚 李庆 《印染》 北大核心 2025年第2期6-11,共6页
针对荧光MOFs传感检测印染废水中Cr(Ⅵ)离子精准性较低的问题,将荧光染料曙红Y(EY)原位内嵌到Zr-MOF中,设计了EY@Zr-MOF复合材料。研究发现,EY@Zr-MOF能够对Cr(Ⅵ)离子进行高选择性荧光猝灭传感,即使在目标分析物与其他单一或混合阴/阳... 针对荧光MOFs传感检测印染废水中Cr(Ⅵ)离子精准性较低的问题,将荧光染料曙红Y(EY)原位内嵌到Zr-MOF中,设计了EY@Zr-MOF复合材料。研究发现,EY@Zr-MOF能够对Cr(Ⅵ)离子进行高选择性荧光猝灭传感,即使在目标分析物与其他单一或混合阴/阳离子共存时,依然显示出高抗干扰检测能力。荧光演化研究发现,对Cr_(2)O_(7)^(2-)和CrO_(4)^(2-)离子的检出限(DL)值分别低至6.88μg/L和6.93μg/L,荧光猝灭常数(K_(SV))值分别高达1.55×10^(5) L/mol和1.05×10^(5) L/mol,并可在一定浓度范围内实现定量检测。 展开更多
关键词 Zr-有机框架 后修饰 Cr(ⅵ) 荧光传感检测 高灵敏性 废水处理
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生物炭负载纳米氯磷灰石复合材料对U(Ⅵ)的吸附性能及机理 被引量：1
8
作者 史妮静 谢水波 +3 位作者 张澜涛 姜培烜 麦颖清 胡恋 《精细化工》 北大核心 2025年第1期176-185,共10页
将玉米芯负载纳米氯磷灰石(nClAP),后经高温(500℃)限氧制备了复合吸附材料(BC/nClAP),将其用于对水体中U(Ⅵ)的吸附。采用XRD、FTIR、XPS对BC/nClAP进行了表征。在初始铀质量浓度为5 mg/L下,考察了pH、BC/nClAP投加量、吸附时间、腐植... 将玉米芯负载纳米氯磷灰石(nClAP),后经高温(500℃)限氧制备了复合吸附材料(BC/nClAP),将其用于对水体中U(Ⅵ)的吸附。采用XRD、FTIR、XPS对BC/nClAP进行了表征。在初始铀质量浓度为5 mg/L下,考察了pH、BC/nClAP投加量、吸附时间、腐植酸(HA)对BC/nClAP吸附U(Ⅵ)性能的影响,探讨了BC/nClAP对U(Ⅵ)的吸附机理。结果表明,BC/nClAP投加量为0.10 g/L、pH=4.0、吸附时间120 min的最佳条件下,BC/nClAP对U(Ⅵ)的去除率高达99.7%;质量浓度>5 mg/L的HA显著影响BC/nClAP对U(Ⅵ)的吸附效果,并可将吸附平衡时间从60 min缩短至15 min以内;无论HA是否存在,BC/nClAP对U(Ⅵ)的吸附过程均符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,表明此吸附过程是单分子层化学吸附;BC/nClAP对U(Ⅵ)吸附机理主要包括溶解-沉淀及生物炭表面含氧官能团的络合作用,BC/nClAP表面的活性官能团参与了络合反应,其中磷酸基团起到关键作用;HA会抢占BC/nClAP上的吸附位点,并与U(Ⅵ)形成游离在水中的U-HA复合物,从而改变了U(Ⅵ)和BC/nClAP表面的相互作用。 展开更多
关键词 U(ⅵ) 生物炭 氯磷灰石 生物炭负载纳米氯磷灰石 腐植酸 水处理技术
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γ-Fe2O3磁性壳聚糖微球固定化Rhodococcus sp.PB-1高效去除水中苯胺和C(rⅥ)
9
作者 何凡 陈超琪 +3 位作者 王盼盼 张超 李心悦 陈兰洲 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第3期311-317,360,共8页
苯胺和Cr(Ⅵ)是印染废水中的典型污染物,直接排入水体会严重危害生态环境。利用γ-Fe_(2)O_(3)磁性壳聚糖微球固定Rhodococcus sp.PB-1,制备磁性壳聚糖载菌微球(magnetic chitosan microspheres loaded with Rhodococcus sp.PB-1,MCMR)... 苯胺和Cr(Ⅵ)是印染废水中的典型污染物,直接排入水体会严重危害生态环境。利用γ-Fe_(2)O_(3)磁性壳聚糖微球固定Rhodococcus sp.PB-1,制备磁性壳聚糖载菌微球(magnetic chitosan microspheres loaded with Rhodococcus sp.PB-1,MCMR),用于去除水中的苯胺和Cr(Ⅵ);采用SEM、XRD、FT-IR等方法表征MCMR特性,通过单因素实验探究影响其去除复合污染的因素,并进行5次再利用实验考察其可重复利用性。结果发现:①Rhodococcus sp.PB-1被固定于MCMR内部;②MCMR固定的细菌生物量和MCMR的添加量显著影响其去除复合污染的效果;③提高初始Cr(Ⅵ)浓度会抑制MCMR对苯胺的去除效果,而提高初始苯胺浓度对其去除Cr(Ⅵ)没有显著影响;④首次使用时,0.19 g/mL MCMR能去除66.5%的苯胺(初始浓度为500 mg/L)和72.9%的Cr(Ⅵ)(初始浓度为20 mg/L);⑤再利用时,MCMR对复合污染的去除率比首次使用时更高。MCMR能高效去除水中的苯胺和Cr(Ⅵ),为印染废水的处置提供了基础。 展开更多
关键词 磁性壳聚糖微球 固定化 苯胺 Cr(ⅵ) Rhodococcus sp.PB-1
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TK202树脂对Mo(Ⅵ)/Tc(Ⅶ)的分离行为
10
作者 李斌亮 刘圆坤 +3 位作者 仝娟 张耀文 史克亮 杨军强 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第3期249-258,共10页
^(99)Tc^(m)(T_(1/2)=6.01 h)是99Mo的衰变子体,是目前核医学临床诊断应用最为广泛的放射性核素之一,然而用现有生产方式获得的^(99)Tc^(m)均需化学纯化分离步骤,操作复杂。因此,研究新型树脂材料对Mo(Ⅵ)/Tc(Ⅶ)的分离行为具有较大的... ^(99)Tc^(m)(T_(1/2)=6.01 h)是99Mo的衰变子体,是目前核医学临床诊断应用最为广泛的放射性核素之一,然而用现有生产方式获得的^(99)Tc^(m)均需化学纯化分离步骤,操作复杂。因此,研究新型树脂材料对Mo(Ⅵ)/Tc(Ⅶ)的分离行为具有较大的现实意义。本工作从批式吸附实验、动态柱实验以及吸附机理三方面系统地探究了TK202树脂对Mo(Ⅵ)/Tc(Ⅶ)的分离性能,结果表明:TK202树脂在7 mol/L NaOH条件下对Re(Ⅶ)/Tc(Ⅶ)的吸附效果最佳,最大吸附分配系数K_(d)为118 mL/g;40 min即可达到吸附平衡,符合准二级动力学模型;吸附等温线符合Freundlich模型。此外,TK202树脂还表现出良好的辐照稳定性,且能在多种阴离子共存时选择性吸附Re(Ⅶ)。柱实验结果表明:TK202树脂对于Re(Ⅶ)的动态吸附容量为7.89 mg/g,Re(Ⅶ)的回收率接近100%。吸附机理经探究为双水相萃取。本工作对TK202树脂在Mo(Ⅵ)/Tc(Ⅶ)分离实际应用方面提供了一定的数据基础和使用参考。 展开更多
关键词 TK202树脂 吸附 柱分离 Mo(ⅵ)/Tc(Ⅶ)分离
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高铁酸钾改性艾草根生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究
11
作者 王云绚 魏红 潘峰 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第8期49-61,共13页
文章以艾草根为炭源,通过K2FeO4改性制备艾草根生物炭(Fe-BCx),考察了热解温度、改性剂添加量和生物质原料对制备改性生物炭的影响。采用SEM、BET、FTIR和XRD对生物碳的形貌和结构进行分析,并探究Fe-BC_(800)对模拟含Cr(Ⅵ)废水的吸附... 文章以艾草根为炭源,通过K2FeO4改性制备艾草根生物炭(Fe-BCx),考察了热解温度、改性剂添加量和生物质原料对制备改性生物炭的影响。采用SEM、BET、FTIR和XRD对生物碳的形貌和结构进行分析,并探究Fe-BC_(800)对模拟含Cr(Ⅵ)废水的吸附效果及吸附机理。结果表明,热解温度_(800)℃、m(K2FeO4)∶m(艾草根)=1∶50时制备的Fe-BC_(800)对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳。Cr(Ⅵ)初始浓度为40 mg/L,Fe-BC_(800)投加量为1.0 g/L,溶液p H=2时,Fe-BC_(800)对Cr(Ⅵ)的去除率在240 min内达到93.32%。与BC_(800)相比,Fe-BC_(800)对Cr(Ⅵ)的去除率提高了49.92%。Fe-BC_(800)的比表面积和孔容分别为BC_(800)的1.4倍和1.3倍,K2FeO4有效改善了艾草根生物炭的理化性质,同时将铁氧化物负载在生物炭表面。Fe-BC_(800)对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型,最大理论吸附量为376.42 mg/g。XPS分析表明,Cr(Ⅵ)通过静电作用吸附在表面并部分还原为Cr(Ⅲ)。静电吸附、氧化还原、表面络合和离子交换是Fe-BC_(800)吸附Cr(Ⅵ)的主要机理。使用碱性解吸剂0.1 mol/L NaOH进行解吸,超声的应用使Cr(Ⅵ)的解吸效率提高了约10%,提升了生物炭的循环利用效率。Fe-BC_(800)在含铬废水高效处理方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 艾草生物炭 高铁酸钾 改性 吸附 Cr(ⅵ)
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球形木质纤维素基阴离子交换剂吸附去除水中Cr(Ⅵ)的性能
12
作者 陈思豪 曹威 +2 位作者 钱政文 李飞 周真明 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第5期1378-1386,共9页
本研究利用甘蔗渣通过离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯([Amim]Cl)处理,成功制备了球形木质纤维素颗粒(LCB)。进而,在吡啶反应体系中,对LCB进行了季铵化改性,得到了球形木质纤维素基阴离子交换剂(LCB-AE),利用制备的LCB-AE吸附去除水中Cr(... 本研究利用甘蔗渣通过离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯([Amim]Cl)处理,成功制备了球形木质纤维素颗粒(LCB)。进而,在吡啶反应体系中,对LCB进行了季铵化改性,得到了球形木质纤维素基阴离子交换剂(LCB-AE),利用制备的LCB-AE吸附去除水中Cr(Ⅵ),并探讨其吸附性能和去除机理。结果表明:pH对LCB-AE吸附水中Cr(Ⅵ)的影响最大,在酸性条件下吸附效果最佳;吸附等温线符合Langmuir模型,在常温、中性条件下吸附量约为40 mg·g^(-1);吸附过程符合准二级吸附动力学模型,LCB-AE对Cr(Ⅵ)的吸附为吸热反应,即温度升高促进吸附;通过XPS对材料进行表征,发现去除机理主要为离子交换,同时存在部分Cr(Ⅵ)还原转化;共存阴离子(PO_(4)^(3-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-))竞争吸附、吸附-再生及柱实验表明LCB-AE有较好的选择吸附性能,并能在多次循环中保持稳定,且能够快速吸附水体中的Cr(Ⅵ)。研究表明,木制纤维素通过季铵化改性之后,对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附效果。 展开更多
关键词 甘蔗渣 球形木质纤维素基阴离子交换剂 Cr(ⅵ) 吸附去除 还原转化
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多孔炭负载高分散纳米零价铁去除水中Cr(Ⅵ)
13
作者 吴涵 李士凤 +1 位作者 王海博 姚淑华 《化工环保》 北大核心 2025年第4期517-523,共7页
采用热解法制备了多孔炭负载高分散纳米零价铁(PCM-nZVI),并将其用于水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附去除。表征结果显示:PCM-nZVI呈球状,为空心结构,含有大量孔腔,nZVI分散分布在多孔炭的表面或孔道内,比表面积为222.80 m^(2)/g。Cr(Ⅵ)去除率随P... 采用热解法制备了多孔炭负载高分散纳米零价铁(PCM-nZVI),并将其用于水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附去除。表征结果显示:PCM-nZVI呈球状,为空心结构,含有大量孔腔,nZVI分散分布在多孔炭的表面或孔道内,比表面积为222.80 m^(2)/g。Cr(Ⅵ)去除率随PCM-nZVI加入量的增大而升高,随pH(2.0~9.0)的升高而降低;在初始pH 4.0、重铬酸钾质量浓度10 mg/L、PCM-nZVI加入量1.0 g/L的条件下,吸附400 min后,Cr(Ⅵ)去除率接近100%。5次循环实验后,PCM-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率降至74.4%。PCM-nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir模型,属于单分子层吸附;25℃时,PCM-n ZVI对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为87.32 mg/g;吸附过程为自发吸热过程。酸性条件下,PCM-nZVI中的nZVI能将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)。 展开更多
关键词 纳米零价铁 多孔炭 Cr(ⅵ) 还原 吸附
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炭基菌剂高效还原土壤Cr(Ⅵ)的电子传递路径
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作者 张方 陈友媛 +4 位作者 戴立前 乔雪琴 颜雨欣 杨阳 刘乐成 《中国环境科学》 北大核心 2025年第6期3180-3189,共10页
为了阐明生物炭和典型功能微生物希瓦氏菌MR-1(Shewanella oneidensis MR-1)在电子传递中的协同作用,以Cr(Ⅵ)污染土壤为载体,开展了电化学,动力学,电子传递路径识别等研究.结果表明,炭基菌剂对Cr(Ⅵ)污染土壤具有较好的修复效果,修复... 为了阐明生物炭和典型功能微生物希瓦氏菌MR-1(Shewanella oneidensis MR-1)在电子传递中的协同作用,以Cr(Ⅵ)污染土壤为载体,开展了电化学,动力学,电子传递路径识别等研究.结果表明,炭基菌剂对Cr(Ⅵ)污染土壤具有较好的修复效果,修复机制以MR-1对Cr(Ⅵ)的生物还原为主,符合双过程动力学模型.25mg/kg Cr(Ⅵ)含量,5%炭基菌剂投加量,30%土壤含水率时,炭基菌剂还原土壤Cr(Ⅵ)的效率最高,可达96.30%.吸附法炭基菌剂还原Cr(Ⅵ)迅速,但持续性能差;包埋法炭基菌剂还原Cr(Ⅵ)慢,但长期稳定发挥作用.生物炭作为微生物载体促进MR-1生长的同时,将MR-1表面的电子经由碳骨架传递至Cr(Ⅵ),提高了Cr(Ⅵ)还原效率.3个循环后炭基菌剂对Cr(Ⅵ)的还原率仍可达到60.44%,表明炭基菌剂在长期高效修复铬污染土壤方面有一定的应用前景. 展开更多
关键词 炭基菌剂 Cr(ⅵ)还原 土壤修复 MR-1 电子传递
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原位硒化衍生新型Cu_(2)O-Cu_(2)Se纳米复合物用于高速吸附重金属离子Cr(Ⅵ)
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作者 殷虹蝶 江寒梅 +3 位作者 于超俊 李兴鑫 王自立 贾碧 《环境化学》 北大核心 2025年第2期638-645,共8页
金属氧化物具有高的选择性而在废水中重金属离子Cr(Ⅵ)处理领域受到广泛关注,然而其稳定性较差、吸附容量低限制了其应用。为克服这些问题,本文通过Cu_(2)O原位硒化构筑了新型Cu_(2)OCu_(2)Se纳米复合物.该纳米复合物具有多孔珊瑚状结构... 金属氧化物具有高的选择性而在废水中重金属离子Cr(Ⅵ)处理领域受到广泛关注,然而其稳定性较差、吸附容量低限制了其应用。为克服这些问题,本文通过Cu_(2)O原位硒化构筑了新型Cu_(2)OCu_(2)Se纳米复合物.该纳米复合物具有多孔珊瑚状结构,能够提供更多的吸附活性位点Cu^(+),其对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,主要为单分子层化学吸附,同时表面形成的较弱的Cu—Se键促进了Cu^(+)对Cr(Ⅵ)的化学吸附,从而使其具有高速吸附Cr(Ⅵ)的能力.当纳米复合物加入量为5 mg,pH=2,在30 mL 50 mg·L^(-1) Cr(Ⅵ)溶液中,吸附30 min后吸附量可达148.8 mg·g^(-1),优于大多数吸附材料. 展开更多
关键词 Cr(ⅵ) 纳米复合物 吸附 硒化
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酸改性酒糟生物炭对Cr(Ⅵ)的去除性能研究 被引量：1
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作者 唐恒军 邱彪 +1 位作者 司马卫平 唐建 《工业水处理》 北大核心 2025年第3期144-151,共8页
利用白酒酒糟制备生物炭,采用KHCO_(3)活化后,再利用酸溶液浸渍进行改性,制备了酸改性酒糟生物炭(H-BC)。对H-BC的制备参数(热解温度、活化剂比例、改性酸种类及浓度)进行优化,得到热解温度为700℃,酒糟生物炭与活化剂(KHCO_(3))为1∶1... 利用白酒酒糟制备生物炭,采用KHCO_(3)活化后,再利用酸溶液浸渍进行改性,制备了酸改性酒糟生物炭(H-BC)。对H-BC的制备参数(热解温度、活化剂比例、改性酸种类及浓度)进行优化,得到热解温度为700℃,酒糟生物炭与活化剂(KHCO_(3))为1∶1.5,采用0.5 mol/L硝酸改性制备的H-BC对Cr(Ⅵ)的吸附性能最优。探讨了初始pH(2.0~6.0)、初始Cr(Ⅵ)质量浓度(100~600 mg/L)、吸附时间(0~27 h)、吸附温度(20~60℃)、背景离子等因素对H-BC吸附Cr(Ⅵ)效果的影响,结果表明,在pH=2.0时吸附性能最好,其吸附量为171.05 mg/g,去除率为86%;生物炭投加量为2.5 g/L时,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为100~400 mg/L范围内酒糟生物炭表现出较好的吸附性能,H-BC的吸附量为151.36 mg/g,去除率为94.54%;吸附过程可分为快速吸附阶段(0~1 h)、缓慢吸附阶段(1~20 h)、平衡阶段(20~27 h);H-BC对Cr(Ⅵ)的吸附是一个吸热过程,吸附温度升高,吸附量随之增加;背景电解质(NaCl、KCl)浓度对Cr(Ⅵ)的吸附具有较大影响;吸附过程更符合Langmuir等温模型与准二级吸附动力学模型。H-BC对Cr(Ⅵ)的吸附机理涉及静电引力与氧化还原作用。 展开更多
关键词 酒糟生物炭 改性 吸附 Cr(ⅵ)
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氮掺杂油茶果壳活性炭的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能
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作者 杨丹红 刘明灯 +2 位作者 陈世洪 赖兰萍 刘婕 《化工环保》 北大核心 2025年第3期406-411,共6页
以油茶果壳和茶籽粕为原料,采用原位合成法制备了氮掺杂油茶果壳活性炭(N-COS-BC),对其进行了表征,考察了N-COS-BC对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能和对电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除效果。表征结果显示:N-COS-BC呈三维连通的多级孔结构,表面存在C—... 以油茶果壳和茶籽粕为原料,采用原位合成法制备了氮掺杂油茶果壳活性炭(N-COS-BC),对其进行了表征,考察了N-COS-BC对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能和对电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除效果。表征结果显示:N-COS-BC呈三维连通的多级孔结构,表面存在C—N键、N—H键和酰胺键;与油茶果壳活性炭(COS-BC)相比,N-COS-BC中N元素的质量分数从0.83%增至4.52%。N-COS-BC对Cr(Ⅵ)的吸附特征符合Langmuir模型和拟二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主,为单分子层吸附;30℃时,N-COS-BC对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为487.05 mg/g,与COS-BC相比(142.31 mg/g),提高了2.4倍。在初始pH 2.4、Cr(Ⅵ)质量浓度206 mg/L、N-COS-BC用量2.0 g/L、温度30℃、吸附时间24 h的条件下,电镀废水经N-COS-BC处理后,Cr(Ⅵ)去除率达99.81%,出水Cr(Ⅵ)含量满足GB 21900—2008中“现有企业水污染物Cr(Ⅵ)排放浓度限值0.5 mg/L”的要求。 展开更多
关键词 氮掺杂活性炭 Cr(ⅵ) 吸附剂 油茶果壳
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高分子絮凝剂PDTAM去除水中Cr(Ⅵ)的抗环境干扰性研究
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作者 杨晓敏 王刚 +2 位作者 王雪 桑芳娟 杨凯 《材料导报》 北大核心 2025年第7期223-230,共8页
探究高分子重金属絮凝剂聚二硫代羧基化丙烯酰胺(PDTAM)去除Cr(Ⅵ)的性能,以实验室配制的含Cr(Ⅵ)模拟废水样为考察对象,通过PDTAM投加量、絮凝水力条件和初始pH值等确定了PDTAM去除废水中Cr(Ⅵ)的最佳絮凝条件;参考实际含Cr(Ⅵ)废水中... 探究高分子重金属絮凝剂聚二硫代羧基化丙烯酰胺(PDTAM)去除Cr(Ⅵ)的性能,以实验室配制的含Cr(Ⅵ)模拟废水样为考察对象,通过PDTAM投加量、絮凝水力条件和初始pH值等确定了PDTAM去除废水中Cr(Ⅵ)的最佳絮凝条件;参考实际含Cr(Ⅵ)废水中常见的无机物质、有机物质和浊度作为环境干扰因素,研究了其对PDTAM处理含Cr(Ⅵ)废水的影响。结果表明,当水样初始pH值为3.0时,在最佳絮凝水力条件为120 r/min快搅1.5 min、40 r/min慢搅15 min下投加540 mg/L的PDTAM,Cr(Ⅵ)的最高去除率可达97.51%。在PDTAM低投加量下共存物质对去除Cr(Ⅵ)皆存在较强的抑制作用,该抑制作用可通过增加PDTAM的投加量来减弱或消除;但是共存离子IO_(3)~-、BrO_(3)~-、Ba^(2+)和Ni^(2+)对PDTAM去除Cr(Ⅵ)仍存在较强的抑制作用。红外光谱、扫描电镜和能谱分析揭示了PDTAM对Cr(Ⅵ)的去除机理主要有氧化还原、螯合沉淀和以吸附架桥为主的絮凝沉降等作用。 展开更多
关键词 高分子絮凝剂 含Cr(ⅵ)废水 共存物质 絮凝 氧化还原
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胶原生物炭/g-C_(3)N_(4)/WO_(3)复合材料光催化去除水体中Cr(Ⅵ)
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作者 陈然 贾红斌 +3 位作者 李奕莹 李双洋 周建飞 石碧 《皮革科学与工程》 CAS 北大核心 2025年第1期1-7,28,共8页
以制革领域中废弃的皮胶原纤维为原料,基于鞣制化学中的矿物鞣制原理,将钨离子负载在皮胶原纤维上,并经过高温热解得到负载氧化钨的生物炭材料(C/WO_(3)),最后采用机械混合法将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))与C/WO_(3)进行复合,制备得到g-... 以制革领域中废弃的皮胶原纤维为原料,基于鞣制化学中的矿物鞣制原理,将钨离子负载在皮胶原纤维上,并经过高温热解得到负载氧化钨的生物炭材料(C/WO_(3)),最后采用机械混合法将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))与C/WO_(3)进行复合,制备得到g-C_(3)N_(4)/C/WO_(3)光催化剂。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和荧光光谱等进行形貌结构和性能的表征,并且以Cr(Ⅵ)作为目标污染物,研究了g-C_(3)N_(4)/C/WO_(3)对Cr(Ⅵ)的去除效果。结果表明,g-C_(3)N_(4)/C/WO_(3)比表面积达到244.62 m2/g,远高于单独的g-C_(3)N_(4)(9.95 m2/g),同时g-C_(3)N_(4)/C/WO_(3)的光催化性能明显提升。Cr(Ⅵ)的去除实验表明,当催化剂用量为0.1 g,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50 mg/L,溶液pH为2时,g-C_(3)N_(4)/C/WO_(3)对Cr(Ⅵ)的去除率高达99.99%,并且几乎不受水中共存物质的影响,循环性能比较稳定。 展开更多
关键词 胶原纤维 石墨相氮化碳 生物碳 光催化 Cr(ⅵ)
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近红外Ⅳ-Ⅵ族半导体量子点光纤的研究进展
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作者 李帅 张蕾 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第5期757-771,共15页
半导体量子点材料具有独特的光学和电学特性,在LED、太阳能电池、荧光探针、催化等领域显示出巨大的应用潜力,尤其是Ⅳ-Ⅵ族半导体量子点材料,荧光光谱处于近红外波段且可以覆盖光纤通信窗口,将其制备成量子点掺杂的光纤在光纤通信领域... 半导体量子点材料具有独特的光学和电学特性,在LED、太阳能电池、荧光探针、催化等领域显示出巨大的应用潜力,尤其是Ⅳ-Ⅵ族半导体量子点材料,荧光光谱处于近红外波段且可以覆盖光纤通信窗口,将其制备成量子点掺杂的光纤在光纤通信领域具有较为广泛的应用。目前Ⅳ-Ⅵ族半导体量子点掺杂光纤的制备方法主要有改进的化学气相沉积法、溶胶-凝胶膜涂覆法、空心光纤灌装固化法、高温熔融直接拉丝法、管内熔融法、玻璃毛细管灌入法等六种。本文详细综述了以上六种实验制备方法及其优缺点,以及所制备量子点光纤的光学增益品质;基于六种不同理论模型和光纤类型,总结了量子点掺杂光纤发光性质及光学增益性质的理论计算;进一步讨论了实验和理论研究中存在的问题、解决方法,并对未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 Ⅳ-ⅵ族 半导体量子点 量子点光纤 近红外发光 光学增益 电学特性
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