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生物磁性分离研究进展(Ⅰ)磁性载体制备和表面化学修饰 被引量:21
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作者 官月平 姜波 +1 位作者 朱星华 刘会洲 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期320-324,共5页
磁性分离在生物化学和生物医学工程中,特别是在细胞分离、免疫检测、靶向药物、固定化酶及亲和分离等诸多方面展现出重要的应用前景。本文对磁性分离载体制备工艺和表面化学修饰方法的研究进展情况进行了综述。
关键词 生物磁性分离 磁性载体 表面化学修饰 研究进展
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生物体中的生物磁性纳米粒子及基因调控机制
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作者 钱霞 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第4期85-90,共6页
生物磁性纳米粒子在所有三个生命领域的有机体中存在着,包括在原核生物、古细菌和真核生物中.这些生物体中的生物磁性纳米粒子具有相似的物理化学特性,也随着物种的不同存在着差别.在人体中的正常组织和病变组织中同样存在着生物磁性纳... 生物磁性纳米粒子在所有三个生命领域的有机体中存在着,包括在原核生物、古细菌和真核生物中.这些生物体中的生物磁性纳米粒子具有相似的物理化学特性,也随着物种的不同存在着差别.在人体中的正常组织和病变组织中同样存在着生物磁性纳米粒子,这些粒子与其它物种中的生物磁性纳米粒子具有相似性和区别,人体病变组织中生物磁性纳米粒子数量的增多与人类神经退行性病变、癌症和动脉粥样硬化病等疾病有着密切的关系.基于比较基因组学研究方法,科学家认为生物体中生物磁性纳米粒子生物矿化过程有相似的基因调控机制,并给出了预测的基因调控机制模型.本文对以上内容做了简要描述,希望对有关研究提供借鉴. 展开更多
关键词 生物磁性纳米粒子 基因调控机制
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磁性生物炭催化高铁酸盐降解新污染物探究 被引量:2
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作者 邱琪 郑瑞彬 +4 位作者 周伟伟 孙绍芳 高明昌 邱立平 李红兰 《中国环境科学》 北大核心 2025年第1期302-309,共8页
通过水热-煅烧法制备了磁性生物炭(M-BC),探究其催化高铁酸钾(Fe(Ⅵ))降解新污染物的效能;阐明了反应体系中主要的活性组分,并考察了M-BC,Fe(Ⅵ)投加量,反应溶液pH值和天然有机物对磺胺甲恶唑(SMX)降解效能的影响.结果表明,反应20min后... 通过水热-煅烧法制备了磁性生物炭(M-BC),探究其催化高铁酸钾(Fe(Ⅵ))降解新污染物的效能;阐明了反应体系中主要的活性组分,并考察了M-BC,Fe(Ⅵ)投加量,反应溶液pH值和天然有机物对磺胺甲恶唑(SMX)降解效能的影响.结果表明,反应20min后单独M-BC(50mg/L)和单独Fe(Ⅵ)(50μmol/L)对SMX去除率分别为3.5%和54.1%,而M-BC/Fe(Ⅵ)体系对SMX降解率达到89.6%.探针化合物和抑制剂等实验证实体系中主要的活性组分为中间价态铁(Fe(Ⅴ)/Fe(Ⅳ)).傅里叶红外光谱分析表明,M-BC的主要活性位点为表面酚羟基.在pH值为8条件下,Fe(Ⅵ)和M-BC投加量的增大都会使M-BC/Fe(Ⅵ)体系对SMX的去除率提升.相比单独Fe(Ⅵ)体系,在pH 7,8,9和10时M-BC/Fe(Ⅵ)体系对SMX的降解率分别提高了114%,63.6%,300%和350%.低浓度天然有机物(1mg/L)会促进M-BC/Fe(Ⅵ)体系对SMX的降解,但是高浓度天然有机物(5-10mg/L)竞争消耗Fe(Ⅵ)与Fe(Ⅴ)/Fe(Ⅳ),导致M-BC/Fe(Ⅵ)体系对SMX的降解效能降低.此外,M-BC/Fe(Ⅵ)体系对泉水和黄河水中SMX的降解率也达到100%和83.7%,具有很好的应用潜力. 展开更多
关键词 新污染物 磁性生物 高铁酸盐 中间态铁(Fe(Ⅴ)/Fe(Ⅳ))
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生物质炭-四氧化三铁磁性纳米颗粒的制备及其在水中银检测上的应用
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作者 秦园 吴建兵 +4 位作者 沈怡佳 吴梅 朱楠 陈蓉 陈祝军 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2025年第4期459-462,共4页
以柚子皮粉末、六水合三氯化铁、尿素为原料通过一步水热法制备生物质炭-四氧化三铁磁性纳米颗粒(NC/Fe_(3)O_(4)NPs)。取10.0 mL水样,加入10.0 mg NC/Fe_(3)O_(4)NPs,振荡15 min,用磁铁吸附NC/Fe_(3)O_(4)NPs,与溶液分离,弃去溶液,再加... 以柚子皮粉末、六水合三氯化铁、尿素为原料通过一步水热法制备生物质炭-四氧化三铁磁性纳米颗粒(NC/Fe_(3)O_(4)NPs)。取10.0 mL水样,加入10.0 mg NC/Fe_(3)O_(4)NPs,振荡15 min,用磁铁吸附NC/Fe_(3)O_(4)NPs,与溶液分离,弃去溶液,再加入5.0 mL水洗涤NC/Fe_(3)O_(4)NPs,弃去溶液,重复洗涤3次,加入5.0 mL 30%(体积分数)硝酸溶液,振荡15 min,磁性分离NC/Fe_(3)O_(4)NPs,收集溶液,采用石墨炉原子吸收光谱法测定水中银的含量。结果表明,银的质量浓度在0.20~10.0μg·L^(-1)内与对应的吸光度呈线性关系,检出限(3s)为0.13μg·L^(-1)。对6.0μg·L^(-1)银标准溶液测定6次,测定值的相对标准偏差为2.6%。按照标准加入法对实际样品进行回收试验,回收率为91.5%97.5%。 展开更多
关键词 生物质炭-四氧化三铁磁性纳米颗粒(NC/Fe_(3)O_(4)NPs) 磁性固相萃取 石墨炉原子吸收光谱法
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磁性生物炭合成及其对重金属吸附机制的研究进展 被引量:4
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作者 周丹丹 陶欢 +3 位作者 杨万鑫 刘洋 马芷萱 贺环 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期11-18,共8页
磁性生物炭(Magnetic biochar,MBC)因其磁分离能力和广阔应用前景而受到研究者广泛关注。MBC中碳基结构特征(如形貌、比表面积、官能团等)和铁氧化物形态及分布受多因素影响,如原料来源、热解温度、合成方法等。然而,MBC特性与合成条件... 磁性生物炭(Magnetic biochar,MBC)因其磁分离能力和广阔应用前景而受到研究者广泛关注。MBC中碳基结构特征(如形貌、比表面积、官能团等)和铁氧化物形态及分布受多因素影响,如原料来源、热解温度、合成方法等。然而,MBC特性与合成条件的关联性以及MBC对重金属的吸附机制有待进一步研究。本文通过阐述合成条件对MBC特性的影响及其吸附重金属机制,提出关于未来MBC吸附重金属研究的一些科学问题,这将为认识MBC的环境效应提供重要的基础信息。 展开更多
关键词 磁性生物 合成条件 铁氧化物 重金属 吸附
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壳聚糖/磁性生物炭复合物的制备及其对环丙沙星的吸附性能 被引量:2
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作者 杜晶宇 吴心怡 +2 位作者 李瑾 钟莲 郎印海 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期121-132,共12页
本文以芦苇生物质和FeCl_(3)·6H_(2)O为原料,采用浸渍-热解法,控制浸渍比率、热解温度和热解时间制备磁性生物炭(Biochar, MB),再与壳聚糖(Chitosan, CTS)复合,制备了壳聚糖/磁性生物炭复合物(Magnetic biochar, CMB)。利用田口分... 本文以芦苇生物质和FeCl_(3)·6H_(2)O为原料,采用浸渍-热解法,控制浸渍比率、热解温度和热解时间制备磁性生物炭(Biochar, MB),再与壳聚糖(Chitosan, CTS)复合,制备了壳聚糖/磁性生物炭复合物(Magnetic biochar, CMB)。利用田口分析方法,以环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)为目标物,以吸附容量为评价指标,优化了CMB的制备条件。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和全自动比表面及孔隙度分析仪(BET)对其结构进行了表征。研究了CMB对CIP的吸附动力学和吸附热力学。结果表明,CMB的最佳制备条件为浸渍比率1∶3、热解温度800℃、热解时间4 h,以柠檬酸为交联剂、MB与CTS的质量比5∶1。CMB对CIP的吸附更符合Avrami模型和拟二级动力学模型,吸附过程可能是膜扩散和颗粒内扩散共同作用的结果。Freundlich吸附等温方程能较好地描述CMB对CIP的吸附行为。热力学参数表明,CMB对CIP的吸附是一个自发的吸热反应。 展开更多
关键词 磁性生物 壳聚糖 环丙沙星 田口分析方法 吸附
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两种磁性生物炭耦合Diaphorobacter sp.DFA4去除2,4-DFA和Cu^(2+)的特性 被引量:1
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作者 高隆基 赵芝清 +3 位作者 马源 岳静 廖文杰 黄明慧 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期90-98,共9页
以橘子皮为原料,氯化铁、镍锰铁氧体为磁性介质,制备了氯化铁和镍锰铁氧体改性生物炭(分别记为FBC和MBC),重点考察FBC和MBC介导Diaphorobacter sp.DFA4耦合体系去除2,4-二氟苯胺(2,4-DFA)和Cu^(2+)的特性。结果表明:在0.5~2.0 g/L FBC/... 以橘子皮为原料,氯化铁、镍锰铁氧体为磁性介质,制备了氯化铁和镍锰铁氧体改性生物炭(分别记为FBC和MBC),重点考察FBC和MBC介导Diaphorobacter sp.DFA4耦合体系去除2,4-二氟苯胺(2,4-DFA)和Cu^(2+)的特性。结果表明:在0.5~2.0 g/L FBC/MBC的介导作用下,Diaphorobacter sp.DFA4对2,4-DFA和Cu^(2+)的去除效果明显提升。当2,4-DFA初始质量浓度为100~900 mg/L时,相比纯菌Diaphorobacter sp.DFA4培养体系,FBC和MBC介导耦合体系对2,4-DFA的降解强化倍数分别为2.24~4.04倍和1.96~4.71倍,Cu^(2+)去除率则分别由59.70%~69.95%提升至88.57%~93.20%和82.12%~88.20%。当pH为6.0~8.0时,较纯菌Diaphorobacter sp.DFA4培养体系,MBC、FBC介导耦合体系对2,4-DFA的去除率分别提高了15.35%~36.32%和22.43%~37.42%,对Cu^(2+)的去除率则分别提高了37.63%~42.34%和43.61%~47.83%;当盐度由0提高至4%时,两个耦合体系对2,4-DFA的去除率基本保持在85%及以上,而纯菌Diaphorobacter sp.DFA4培养体系对2,4-DFA的去除率则由77.98%降至55.19%。机理分析发现,耦合体系可诱导分泌更多的腐殖酸,且在偏碱条件下,FBC更有利于促使腐殖酸的分泌。 展开更多
关键词 Cu^(2+) 2 4-二氟苯胺 磁性生物 Diaphorobacter sp.DFA4
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新型磁性生物炭活化过一硫酸盐降解双酚A 被引量:1
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作者 王善鹏 崔康平 +2 位作者 刘彤 聂贤宝 徐正江 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期98-106,共9页
文章使用溶胶-凝胶燃烧法制备磁性生物炭CuFe_(2)O_(4)@SBC,并将其用于活化过一硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)降解双酚A(bisphenol,BPA)。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM... 文章使用溶胶-凝胶燃烧法制备磁性生物炭CuFe_(2)O_(4)@SBC,并将其用于活化过一硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)降解双酚A(bisphenol,BPA)。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析等表征方法探究该复合材料的理化特性,结果表明,CuFe2O4稳定地负载在生物炭表面,且复合材料表面有大量的含氧官能团,如O=C=O、C—O—C和—OH。通过批次试验,探究该材料在不同条件下活化PMS降解BPA的效果,并进行伪一级动力学拟合。结果表明,BPA的去除率随着磁性生物炭投加量、PMS浓度、温度和pH值的增加而增加。通过重复利用试验发现,磁性生物炭在第3轮催化降解试验中对BPA的降解率仍能达到91%。此外,通过淬灭试验发现,^(1)O_(2)、·OH、SO_(4)^(-)·和O_(2)^(-)·都参与了BPA的降解,其中1O2是最主要的活性物种。 展开更多
关键词 双酚A(BPA) 磁性生物 高级氧化技术 过一硫酸盐(PMS) 协同作用
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磁性生物炭的制备及其在污染治理中的应用研究进展
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作者 杨进 郦和生 +3 位作者 王岽 薛琳 冯婕 武陈 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期623-630,共8页
磁性生物炭(MBC)能够解决吸附后的生物炭(BC)不易从环境中分离的问题。负载在BC上的磁性前驱体在污染物去除中表现出很好的还原和催化活性。本文根据负载在BC上的磁性材料对MBC进行分类,对MBC的制备方法、催化机理和研究进展进行综述,... 磁性生物炭(MBC)能够解决吸附后的生物炭(BC)不易从环境中分离的问题。负载在BC上的磁性前驱体在污染物去除中表现出很好的还原和催化活性。本文根据负载在BC上的磁性材料对MBC进行分类,对MBC的制备方法、催化机理和研究进展进行综述,提出了目前MBC研究所面临的问题,为MBC在有机污染治理中的应用作参考。 展开更多
关键词 磁性生物 磁性材料 废水处理
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富氧燃烧气氛下酸性气体对磁性生物焦脱汞性能影响
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作者 张军峰 魏书洲 +5 位作者 孙道荣 周煜明 肖日宏 熊卓 张军营 赵永椿 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期198-206,共9页
磁性生物焦已被证明是一种高效脱除单质汞(Hg^(0))的吸附剂。然而,SO_(2)、NO和HCl是富氧燃烧烟气中的酸性成分,其在磁性生物焦脱除Hg^(0)中的作用尚未确定。研究通过模拟富氧燃烧气氛实验装置,深入探讨了不同反应温度下酸性气体浓度对H... 磁性生物焦已被证明是一种高效脱除单质汞(Hg^(0))的吸附剂。然而,SO_(2)、NO和HCl是富氧燃烧烟气中的酸性成分,其在磁性生物焦脱除Hg^(0)中的作用尚未确定。研究通过模拟富氧燃烧气氛实验装置,深入探讨了不同反应温度下酸性气体浓度对Hg^(0)吸附、氧化效率的影响,以及磁性生物焦的热再生循环性能。结果表明:120℃下,体积分数为0.4%的SO_(2)可促进磁性生物焦对Hg^(0)的吸附,脱汞率达93.5%,但较高体积分数SO_(2)(>0.4%)则产生抑制作用,且少量Hg^(0)被氧化,部分缓解SO_(2)对Hg^(0)的吸附抑制;同时,NO在富氧燃烧气氛中也表现出类似的规律;气态HCl是一种重要的促进剂,在体积分数为0.02%的HCl存在下脱汞率接近100%,可抵消烟气组分带来的不利影响。然而较高温度下,SO_(2)对磁性生物焦脱汞的作用规律与120℃时相似。350℃,体积分数为1.6%的SO_(2)对Hg^(0)吸附抑制作用更强,吸附效率只有19.5%,低于Hg^(0)氧化效率,主要生成更多的C=O等含氧官能团;NO在较高温度下也表现出较强的抑制作用,随着NO浓度增加脱汞率逐渐降低,最终降至50%左右。可见,高温、高浓度SO_(2)及NO不利于磁性生物焦脱汞。此外,脱汞后失活的磁性生物焦具有优异的热再生稳定性,在450℃下热再生并循环4次后仍有80%左右的脱汞效率。 展开更多
关键词 单质汞 磁性生物 富氧燃烧 酸性气体 吸附效率 氧化效率
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外加磁性生物质炭强化偶氮染料的厌氧生物降解 被引量:1
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作者 倪小岚 杨波 +1 位作者 徐辉 刘方剑 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期164-172,共9页
针对偶氮染料厌氧降解效率低下的问题,利用升流式厌氧污泥床反应器研究投加磁性生物质炭对反应器运行效果的影响。进一步考察铁碳材料对微生物胞外电子传递的强化作用以及这种强化如何促进偶氮染料降解的机制。研究结果表明,在充足的外... 针对偶氮染料厌氧降解效率低下的问题,利用升流式厌氧污泥床反应器研究投加磁性生物质炭对反应器运行效果的影响。进一步考察铁碳材料对微生物胞外电子传递的强化作用以及这种强化如何促进偶氮染料降解的机制。研究结果表明,在充足的外加碳源条件下,投加磁性生物质炭可使厌氧污泥降解偶氮染料的效率提升至97.1%,较空白组提升了23%~37%,同时,甲烷产量较空白组降低6%~16%,这一变化归因于磁性生物质炭诱导有效电子供体(电活性菌氧化胞内有机物产生的电子)为更多的染料所利用。因此,磁性生物质炭优化了厌氧生物处理的电子传递路径,促进了偶氮染料的降解。投加磁性生物质炭的厌氧反应器中,富集了大量电活性菌,主要包括变形菌门(Proteobacteria)和具有染料降解能力的隐杆菌门_vadinHA17(Bacteroidetes_vadinHA17);同时,在该反应器中,嗜氢型产甲烷菌相较嗜乙酸型产甲烷菌更具优势。 展开更多
关键词 偶氮染料 厌氧生物降解 磁性生物质炭 种间电子传递
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Fe/Ca改性生物炭的制备及其对磷的吸附性能
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作者 汤宇超 钱飞跃 +3 位作者 王思凡 张良 闻可谐 王建芳 《工业水处理》 北大核心 2025年第7期49-57,共9页
生物炭吸附除磷是兼具废物资源化和环境保护双重功能的可持续处理技术。以花生壳为原料,Fe/Ca为改性剂,制备Fe/Ca改性生物炭,并对其制备条件进行优化。考察了初始磷质量浓度和pH对改性生物炭吸附磷性能的影响,分析了改性生物炭对磷的吸... 生物炭吸附除磷是兼具废物资源化和环境保护双重功能的可持续处理技术。以花生壳为原料,Fe/Ca为改性剂,制备Fe/Ca改性生物炭,并对其制备条件进行优化。考察了初始磷质量浓度和pH对改性生物炭吸附磷性能的影响,分析了改性生物炭对磷的吸附动力学和热力学,表征了吸附沉积物组分。结果表明,当铁溶液浓度为1 mol/L,Fe/Ca改性生物炭(1FCBC)具有良好的孔隙结构,在pH 3~9范围内都具有良好的磷吸附量;当初始溶液pH=7,初始PO_(4)^(3-)-P质量浓度500 mg/L时,1FCBC对磷的吸附量达301.62 mg/g。改性生物炭1FCBC对磷的吸附符合准二级反应动力学方程及Freundlich等温方程,属于不均质表面的多相化学吸附,PO_(4)^(3-)-P最大吸附量可达658.69 mg/g。吸附产物主要为蓝铁矿和少量的铁钙磷复合物质,磷含量接近天然磷矿,具有良好的回收价值。 展开更多
关键词 铁钙改性 磁性生物 磷酸盐 蓝铁矿
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铁改性的富磁生物炭活化PMS降解罗丹明B的性能与机制
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作者 王晨 张新怡 +3 位作者 郭壮 魏健 刘利 宋永会 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第3期924-934,共11页
为解决染料废水产量大、毒性高,危害人体健康与生态系统的问题,以农业废物玉米芯为原材料,基于“变废为宝”的技术思路,合成了掺铁富磁生物炭(Fe-CCBC),研究其活化过氧单硫酸盐(PMS)降解罗丹明B(Rh B)的效能和机制,并利用多种表征手段分... 为解决染料废水产量大、毒性高,危害人体健康与生态系统的问题,以农业废物玉米芯为原材料,基于“变废为宝”的技术思路,合成了掺铁富磁生物炭(Fe-CCBC),研究其活化过氧单硫酸盐(PMS)降解罗丹明B(Rh B)的效能和机制,并利用多种表征手段分析Fe-CCBC的理化特性。结果表明:800℃制备的掺铁富磁生物炭(Fe-CCBC-800)具有丰富的孔隙结构和活性位点,可最大程度地保证Fe颗粒在催化剂表面的均匀分布,物化性能优异且催化活性较高。Fe-CCBC-800/PMS体系在40 min内对Rh B的降解率可达91%,且富磁的生物炭更易于回收和重复利用,在5次循环使用中均保持着良好的催化效果。通过活性氧淬灭实验和电子顺磁共振测试探明了Fe-CCBC-800/PMS体系中主要活性氧物种为SO_(4)^(-)·和·OH,Fe^(2+)作为氧化还原反应的电子供体,参与PMS的活化过程,促进活性氧的产生和Rh B的高效降解。Fe-CCBC-800/PMS体系可实现对Rh B的高效处理,为农业废物的利用以及染料污染物的快速降解提供了可行路径。 展开更多
关键词 磁性生物 铁改性 热解温度 过氧单硫酸盐(PMS) 罗丹明B(Rh B)
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磁性石化污泥生物炭对土壤镉污染修复研究
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作者 吴玉俊 刘丽坪 +4 位作者 李峰 唐艺欣 葛飞 田江 张明 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1360-1370,共11页
生物炭普遍被认为是一种很有前途的土壤修复材料,特别是因为它能够通过吸附作用而降低土壤中镉(Cd)的生物有效性。然而,长期修复过程中可能会导致Cd从稳定状态释放出来,这使得生物炭作为Cd吸附剂的回收逐渐得到关注。本研究旨在利用含... 生物炭普遍被认为是一种很有前途的土壤修复材料,特别是因为它能够通过吸附作用而降低土壤中镉(Cd)的生物有效性。然而,长期修复过程中可能会导致Cd从稳定状态释放出来,这使得生物炭作为Cd吸附剂的回收逐渐得到关注。本研究旨在利用含铁石油污泥一步合成磁性生物炭,研究其对Cd的吸附效率、钝化机理及其在土壤中的应用效果。结果表明,通过缺氧热解可直接将石化污泥废弃物资源化成磁性生物炭(PSMBCs),且PSMBCs在水/土壤中具有良好的回收性能。具体来说,由于其具有表面矿化和阳离子-π配位作用,本研究制备的PSMBCs对Cd的吸附能力为18.4~29.8 mg/g。在水稻泥土中施用1.5%PSMBCs 30 d后,生物有效态Cd含量降低85%,且伴随着土壤pH值和溶解有机质的增加。此外,生物炭浸出液对小麦根系伸长无毒性影响。因此,本研究为石化污泥的资源化处理及其对Cd污染土壤的修复提供了技术参考。 展开更多
关键词 石化污泥 缺氧热解 磁性生物 土壤修复
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壳聚糖/磁改性生物炭的制备及对矿区污染土壤汞砷钝化修复研究
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作者 马志荣 郑冬梅 王雪萌 《应用化工》 北大核心 2025年第6期1497-1504,1510,共9页
生物炭作为绿色稳定材料已被广泛应用于重金属污染土壤修复中,然而未改性的生物炭专一性较强,对同时存在阳离子和阴离子污染土壤修复效果欠佳。以桑树枝为原料制备了原始生物炭(BC)、磁性生物炭(M-BC)和壳聚糖负载磁性生物炭(CM-BC),探... 生物炭作为绿色稳定材料已被广泛应用于重金属污染土壤修复中,然而未改性的生物炭专一性较强,对同时存在阳离子和阴离子污染土壤修复效果欠佳。以桑树枝为原料制备了原始生物炭(BC)、磁性生物炭(M-BC)和壳聚糖负载磁性生物炭(CM-BC),探讨在不同施加量下生物炭与土壤共培养35 d后对汞(Hg)、砷(As)的钝化效果及机制。结果表明,3种生物炭均能改善土壤质量、降低重金属含量、促进Hg、As形态向低生物可利用性转变,且随生物炭施加量的增加钝化效果更为显著。其中CM-BC施加量为5%时修复效果最佳,CM-BC对重金属As的钝化效果优于Hg。研究结果证实了CM-BC是Hg、As污染土壤的最优改良剂,为工矿地区土壤重金属钝化和生物炭回收利用提供了新的视角。 展开更多
关键词 磁性生物 壳聚糖 土壤修复
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赤泥/废菌渣磁性生物炭的制备及对水中诺氟沙星的吸附
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作者 赵晋 李红艳 +3 位作者 张峰 董颖虹 崔佳丽 王芳 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1564-1570,1574,共8页
以氧化铝行业废弃物赤泥和食用菌产业废弃物菌棒为原料,采用共热解法制备赤泥/废菌渣磁性生物炭(RMMBC),解析其形貌特征、孔隙结构及表面官能团变化等情况,探究其对水中诺氟沙星(NOR)的吸附效果,通过吸附动力学和等温吸附特性探究其吸... 以氧化铝行业废弃物赤泥和食用菌产业废弃物菌棒为原料,采用共热解法制备赤泥/废菌渣磁性生物炭(RMMBC),解析其形貌特征、孔隙结构及表面官能团变化等情况,探究其对水中诺氟沙星(NOR)的吸附效果,通过吸附动力学和等温吸附特性探究其吸附机制,并在实际废水进行试验。结果表明,最佳制备条件为原料比(赤泥、废菌渣、尿素)1∶2.5∶0.5、煅烧时间1 h、煅烧温度700℃。水中NOR浓度为10 mg/L,投加0.25 g RMMBC,其对NOR的最大去除率为96.3%。结果表明,RMMBC具有较大的比表面积(59.295 m^(2)/g)、孔体积(20.157 cm^(3)/g)和饱和磁化率(16.735 emu/g)。RMMBC准二级动力学和Freundlich等温模型能较准确地描述NOR在RMMBC上的吸附过程,表明化学吸附可能是NOR在RMMBC上吸附的主要机制,主要为π-π相互作用、表面络合、疏水作用、氢键和静电作用。利用赤泥和废菌渣制备磁性生物炭吸附效果显著,兼具便于从水体中分离的优势,避免对环境造成二次污染,不仅为低成本处理抗生素废水提供新思路,还有助于实现赤泥与废菌渣的稳定化、无害化、资源化利用,实现“以废治废”的环保目标。 展开更多
关键词 赤泥/废菌渣 磁性生物 吸附 诺氟沙星 磁回收
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铁锰改性桑枝生物炭的构筑及其对水体磷的吸附 被引量:1
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作者 李秀玲 宾冰 +2 位作者 龚盈盈 武哲 曾湘楚 《工业水处理》 北大核心 2025年第3期175-184,共10页
含磷废水排放引起的水体富营养化为水环境生态带来了诸多危害,吸附法能有效处理含磷废水。以废弃桑枝为原料制备磁性桑枝生物炭,并负载铁锰氧化物制备铁锰改性桑枝生物炭复合材料,对复合材料进行XRD、FTIR、SEM、BET、VSM表征并研究其... 含磷废水排放引起的水体富营养化为水环境生态带来了诸多危害,吸附法能有效处理含磷废水。以废弃桑枝为原料制备磁性桑枝生物炭,并负载铁锰氧化物制备铁锰改性桑枝生物炭复合材料,对复合材料进行XRD、FTIR、SEM、BET、VSM表征并研究其吸附除磷性能及循环使用性能。结果表明,复合材料具备Fe-Mn复合氧化物结构,具有较强的磁性,吸附除磷主要通过磷酸盐与金属活性位点吸附以及与表面羟基的配位交换作用。在温度25℃、吸附剂投加量0.20 g、吸附时间260 min、废水磷质量浓度7.5 mg/L、溶液pH=6时,复合材料对磷的吸附率达到98.08%,溶液剩余磷质量浓度为0.14 mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准的排放要求。共存离子Cl^(-)和NO_(3)^(-)对吸附磷酸盐干扰较小,而CO_(3)^(2-)影响较大;通过磁性回收和酸洗再生5次,复合材料对磷的吸附率仍保持在67%以上;复合材料对磷的吸附过程符合准二级反应动力学方程和Langmuir等温线模型,反应自发进行且为放热反应。铁锰改性桑枝生物炭复合材料为含磷废水的净化提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 磁性桑枝生物 复合吸附剂 除磷性能 铁锰氧化物
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Fe_3O_4/葡聚糖/抗体磁性纳米生物探针的制备和层析检测 被引量:31
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作者 洪霞 郭薇 +6 位作者 李军 刘艳梅 杨文胜 白玉白 李铁津 袁航 马岚 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期445-447,394,共4页
Dextran coated magnetic nanocomposites were prepared. A periodate oxidation method was used to further activate the magnetic dextran, forming magnetic polyaldehyde dextran, which could be conjugated to biomolecules, a... Dextran coated magnetic nanocomposites were prepared. A periodate oxidation method was used to further activate the magnetic dextran, forming magnetic polyaldehyde dextran, which could be conjugated to biomolecules, antibodes. The magnetic labeled nano scaled bioconjugates could be well blocked with BSA and exhibit high activity by ELISA and immunochromatographic strip assay. 展开更多
关键词 磁性生物探针 抗原-抗体识别 BSA封闭 层析检测
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核桃壳基磁性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究 被引量:17
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作者 黄超 罗米娜 +2 位作者 陈馥 贺杰 王诗宇 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1956-1961,1965,共7页
以核桃壳为生物质原料,FeCl3为赋磁剂,采用浸渍-热解法在厌氧条件下制备磁性生物炭MB,并将其作为一种易分离、可再生的吸附剂应用于模拟印染废水中亚甲基蓝的去除。结果表明,MB吸附亚甲基蓝是一个符合Freundlich模型和拟二级动力学模型... 以核桃壳为生物质原料,FeCl3为赋磁剂,采用浸渍-热解法在厌氧条件下制备磁性生物炭MB,并将其作为一种易分离、可再生的吸附剂应用于模拟印染废水中亚甲基蓝的去除。结果表明,MB吸附亚甲基蓝是一个符合Freundlich模型和拟二级动力学模型的自发吸热过程,并在298.15 K、pH=12、C0=2100 mg/L、8 h的吸附体系中对亚甲基蓝的吸附效果为710 mg/g,远大于原始生物炭对亚甲基蓝的吸附容量(84.66 mg/g),是一类在印染废水处理方面具备广阔应用前景的吸附材料。 展开更多
关键词 磁性生物 亚甲基蓝 吸附 再生
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磁性生物炭的制备、表征及对磷的吸附特性 被引量:20
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作者 万霞 梅昌艮 +3 位作者 何俐臻 贺玉龙 袁基刚 王成端 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1069-1075,共7页
处理成本高、分离难度大是当前湖库等相对封闭水体磷治理工程中的主要问题。为此,以廉价农林废弃物花生壳为主要前驱物与Fe_3O_4纳米颗粒复合制备一种低成本、可磁分离的磁性生物炭吸附剂,研究了热解温度(400℃、500℃、600℃)、溶液pH... 处理成本高、分离难度大是当前湖库等相对封闭水体磷治理工程中的主要问题。为此,以廉价农林废弃物花生壳为主要前驱物与Fe_3O_4纳米颗粒复合制备一种低成本、可磁分离的磁性生物炭吸附剂,研究了热解温度(400℃、500℃、600℃)、溶液pH值、阴离子(Cl^-和SO_4^(2-))共存等因素对复合材料吸附性能的影响。结果表明,复合后的磁性生物炭最大吸附量相比复合前提升了3~5倍。动力学数据拟合结果表明,拟二级动力学方程能较好地拟合吸附过程。磁性生物炭的零电荷点(均<7.5)与前驱物的热解终温在试验范围内呈现明显的正相关,表明引入Fe_3O_4后可明显增加磁性生物炭表面电荷,进而有效提升吸附性能。此外,阴离子共存试验表明,磁性生物炭对磷具有较好的选择性。 展开更多
关键词 环境工程学 农林废弃物 磁性生物 生物 磷吸附
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