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微生物残体及其与矿物形成的复合体对Pb^(2+)的吸附解吸 被引量：2
1
作者 雷梣岑 杨时玲 +3 位作者 张玉 李宇轩 常婧 李芳芳 《环境化学》 北大核心 2025年第3期939-948,共10页
土壤有机质是控制土壤重金属吸附行为的重要组分之一,最近微生物源有机质被认为是土壤稳态碳的重要组分,然而,微生物源有机质及其与土壤矿物形成的复合体对重金属的吸附解吸行为关注较少.以微生物(细菌、真菌)为有机质,黏土矿物(蒙脱石... 土壤有机质是控制土壤重金属吸附行为的重要组分之一,最近微生物源有机质被认为是土壤稳态碳的重要组分,然而,微生物源有机质及其与土壤矿物形成的复合体对重金属的吸附解吸行为关注较少.以微生物(细菌、真菌)为有机质,黏土矿物(蒙脱石、赤铁矿)为矿物基质,制备细菌残体(BN)、真菌残体(FN)、细菌-蒙脱石复合体(B-M)、真菌-蒙脱石复合体(F-M)、细菌-赤铁矿复合体(B-Fe)、真菌-赤铁矿复合体(F-Fe),研究微生物残体及复合体对铅离子(Pb^(2+))的吸附解吸过程.结果表明,真菌残体和细菌残体具有相近的元素组成和有机官能团,其对Pb^(2+)的吸附解吸相一致;但相比于微生物-矿物复合体而言,纯残体对Pb^(2+)的吸附量较大,解吸率也较大,吸附并不稳定.各个复合体中,尽管赤铁矿-微生物复合体对Pb^(2+)的吸附量较蒙脱石-微生物复合体更小,但经比表面积标准化后,蒙脱石-微生物复合体的吸附明显降低,而赤铁矿-微生物复合体的吸附量前后变化不明显且高于蒙脱石组,表明赤铁矿-微生物复合体在单位面积的吸附能力高于蒙脱石-微生物复合体.真菌-矿物复合体较细菌-矿物复合体具有更高的吸附,经比表面积标准化后,真菌-矿物复合体仍具有更高的吸附.同时,各个复合体对Pb^(2+)的解吸率表现为B-M>B-Fe>F-M>F-Fe,表明赤铁矿-微生物复合体通过络合作用对Pb^(2+)的吸附更稳定,真菌-矿物复合体通过更强的阳离子-π作用和络合作用对Pb^(2+)的吸附更稳定.因此,微生物与矿物形成的复合体对Pb^(2+)的吸附能力在土壤重金属修复治理中需要被关注,这为控制土壤重金属的迁移和生物有效性提供了新的思路. 展开更多
关键词 微生物残体 黏土矿物 吸附解吸 Pb^(2+)
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以碳量子点为荧光信号的生物传感器构建及其在金银花Pb^(2+)检测中的应用
2
作者 李浩佳 贺诗华 +4 位作者 曹艺泽 郭西玉 朱由余 赵玮钦 黄淳 《轻工学报》 北大核心 2025年第2期72-79,共8页
以葡萄柚皮为原料,采用水热法制备碳量子点(G-CQDs),并以此构建一种用于金银花中Pb^(2+)检测的荧光生物传感器。利用圆二色光谱、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等对G-CODs的形貌和光学性能进行表征,优化该荧光生物传感... 以葡萄柚皮为原料,采用水热法制备碳量子点(G-CQDs),并以此构建一种用于金银花中Pb^(2+)检测的荧光生物传感器。利用圆二色光谱、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等对G-CODs的形貌和光学性能进行表征,优化该荧光生物传感器的实验条件,并对其检测性能进行分析。结果表明:G-CQDs呈球形且分布均匀,平均粒径为2.41 nm,最佳激发波长为350 nm;荧光生物传感器的适宜实验条件为Hemin浓度60μmol/L、反应时间30 min、反应温度25℃、K^(+)浓度10 mmol/L和pH值为6.5;与其他金属离子(Ag^(+)、Zn^(2+)、Cd^(2+)、Cu^(2+)和Hg^(2+))相比,荧光生物传感器对Pb^(2+)的选择性更高,且其Δ荧光强度随着Pb^(2+)质量浓度的增加而增强,在0.1~5.0μg/mL线性范围内,二者线性关系良好,R 2为0.9980,检测限为0.0639μg/mL;与传统方法相比,该荧光生物传感器的准确性良好,且具有绿色环保、经济有效、操作简单等优势。 展开更多
关键词 荧光生物传感器 碳量子点 DNAZYME G-四链体 金银花 Pb^(2+)
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交联剂联合碱法改性对米糠水不溶性膳食纤维结构和Pb^(2+)吸附特性的影响
3
作者 闫雨晨 鹿保鑫 +3 位作者 刘伟 曹家宝 王爽 张钰书 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第8期24-32,共9页
针对米糠水不溶性膳食纤维(RBIDF)对重金属Pb^(2+)吸附效能提升需求。通过酶法制备RBIDF,采用三偏磷酸钠(STMP)和三聚磷酸钠(STPP)作为交联剂联合碱法对RBIDF进行化学改性,系统研究改性前后理化特性、结构和Pb^(2+)吸附特性。通过扫描... 针对米糠水不溶性膳食纤维(RBIDF)对重金属Pb^(2+)吸附效能提升需求。通过酶法制备RBIDF,采用三偏磷酸钠(STMP)和三聚磷酸钠(STPP)作为交联剂联合碱法对RBIDF进行化学改性,系统研究改性前后理化特性、结构和Pb^(2+)吸附特性。通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射等多尺度结构表征手段并结合准一级/准二级动力学模型解析RBIDF和C-RBIDF吸附机制。结果表明,C-RBIDF具有多孔的片状结构,C-RBIDF持水力、持油力分别较RBIDF提高12.86%和8.85%。其中,C-RBIDF的膨胀力较RBIDF提升了2.73倍。结晶度由20.7%降低至12.8%,热稳定性降低。在pH7.0的条件下,C-RBIDF对Pb^(2+)的最大吸附量比RBIDF提高了37%。通过动力学研究证实吸附过程符合准二级模型(R^(2)=0.975),证明RBIDF和C-RBIDF对Pb^(2+)的吸附不是单一的静电吸附,同时伴随有化学吸附。 展开更多
关键词 米糠 水不溶性膳食纤维 交联化 Pb^(2+)吸附特性 结构表征
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荧光光谱结合分子对接探究Cu^(2+)、Pb^(2+)与Cry1Ac毒素的相互作用
4
作者 曾洪 刘芮 +3 位作者 杨思培 朱式业 吴志斌 梁运姗 《环境化学》 北大核心 2025年第2期690-699,共10页
随着全球土壤重金属污染问题日益严峻,转Bt基因作物生长过程中所分泌的Bt抗虫毒素与土壤重金属离子的协同作用逐渐被重视.本文采用荧光光谱法与分子对接法,研究了Cu^(2+)、Pb^(2+)与Cry1Ac毒素的相互作用机制.结果表明,根据Stern-volme... 随着全球土壤重金属污染问题日益严峻,转Bt基因作物生长过程中所分泌的Bt抗虫毒素与土壤重金属离子的协同作用逐渐被重视.本文采用荧光光谱法与分子对接法,研究了Cu^(2+)、Pb^(2+)与Cry1Ac毒素的相互作用机制.结果表明,根据Stern-volmer方程分析可知重金属离子能通过静态猝灭过程有效地猝灭Cry1Ac毒素的内源荧光.静态猝灭双对数公式计算得知结合位点数n均大于1表明Cu^(2+)、Pb^(2+)与Cry1Ac毒素有较强的结合能力且存在一个强力的结合位点.并根据Van’t Hoff热力学方程计算结果判断出这是一个以静电作用力为主导的自发吸热过程.此外,重金属离子与Cry1Ac毒素的相互作用会使Try残基暴露在亲水环境中,从而使毒素结构变得更加松散.此外,分子对接结果进一步验证了Cu^(2+)、Pb^(2+)分别通过氢键与Cry1Ac毒素在IIe413、Ser427、His428位置和Phe276、Gly278位置结合良好,且Cu^(2+)结合能力更强.因此,本研究不仅揭示了Cu^(2+)、Pb^(2+)与Cry1Ac毒素的相互作用机制,而且为重金属离子-Bt毒素复合物的风险评估以及土壤生态安全维护提供了理论依据. 展开更多
关键词 Cu^(2+) Pb^(2+) BT 毒素 荧光光谱 分子对接
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应用薄层流动电解池的在线Cd^(2+)和Pb^(2+)电化学检测
5
作者 黄亚宁 张晨 陈曦 《分析测试学报》 北大核心 2025年第4期720-725,共6页
研制了一种薄层电化学检测流动系统,以适用于船载与浮标应用的摇摆环境。利用差分脉冲阳极溶出伏安法,进行水体中Cd^(2+)和Pb^(2+)的分析检测。考察了仪器系统的稳定性和检测灵敏度等性能指标,通过对薄层流动电解池的设计以及利用多壁... 研制了一种薄层电化学检测流动系统,以适用于船载与浮标应用的摇摆环境。利用差分脉冲阳极溶出伏安法,进行水体中Cd^(2+)和Pb^(2+)的分析检测。考察了仪器系统的稳定性和检测灵敏度等性能指标,通过对薄层流动电解池的设计以及利用多壁碳纳米管修饰工作电极,进行水体中Cd^(2+)和Pb^(2+)的检测。Cd^(2+)的检出限为0.02μg/L,Pb^(2+)的检出限为0.17μg/L,线性范围为0.2~100μg/L,可初步应用于水体中Cd^(2+)和Pb^(2+)的在线检测。结合硫脲参与聚合以引入硫基团,增强对Pb^(2+)的吸附能力,利用制备的聚吡咯硫脲修饰电极进一步提高对Pb^(2+)的检测灵敏度,方法检出限为0.03μg/L,线性范围为0.1~100μg/L,加标回收率为93.3%~110%。方法显示了较好的灵敏度和重现性,通过对检测仪器的优化,可实现水体中Pb^(2+)的在线检测应用。 展开更多
关键词 电化学 修饰电极 流动电解池 Cd^(2+) Pb^(2+) 分析检测
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镁铁双金属氧化物改性骨源生物炭对Pb^(2+)吸附特性研究
6
作者 唐思琦 郑子龙 +3 位作者 谭玲 喻欣 刘祖文 张军 《现代化工》 北大核心 2025年第8期117-123,129,共8页
以牛骨粉作为生物质原料,MgCl2和FeCl3为改性剂,通过共沉淀及共热解制备了镁铁双金属氧化物改性生物炭(MFBC),用于高效去除水溶液中的Pb^(2+)。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS... 以牛骨粉作为生物质原料,MgCl2和FeCl3为改性剂,通过共沉淀及共热解制备了镁铁双金属氧化物改性生物炭(MFBC),用于高效去除水溶液中的Pb^(2+)。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对材料进行分析,通过批量吸附实验分析不同实验因素对Pb^(2+)的吸附性能影响,并通过吸附动力学模型与等温吸附模型分析改性生物炭对Pb^(2+)的吸附特性。结果表明,MFBC对Pb^(2+)的吸附符合准二级动力学方程和Langmuir模型,吸附过程以单层化学吸附为主;MFBC对Pb^(2+)的吸附机制主要包括表面络合、阳离子-π键、离子交换和共沉淀;以废弃骨资源为原料制备的MFBC是一种具有前景的高效吸附剂,可用于修复重金属污染水域。 展开更多
关键词 骨源生物炭 双金属氧化物 Pb^(2+) 吸附
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Preparation of zinc sulfate open frameworks based probe materials and detection of Pb^(2+)and Fe^(3+)ions
7
作者 LU Pingping ZHANG Shuguang +1 位作者 ZHANG Peipei NI Aiyun 《无机化学学报》 北大核心 2025年第5期959-968,共10页
A zinc sulfate open framework matrix,[Zn(SO_4)(DMSO)](1),was synthesized by solvothermal evaporationusing dimethyl sulfoxide(DMSO)as the solvent.A compositeP@1,which exhibits fluorescence and room tempera-ture phospho... A zinc sulfate open framework matrix,[Zn(SO_4)(DMSO)](1),was synthesized by solvothermal evaporationusing dimethyl sulfoxide(DMSO)as the solvent.A compositeP@1,which exhibits fluorescence and room tempera-ture phosphorescence(RTP)properties,was prepared by doping 2,6-naphthalic acid(P)into matrix1at a low con-centration.P@1emitted a green RTP that was visible to the naked eye and lasted for approximately 2 s.P@1exhib-ited selective phosphorescence enhancement response towards Pb^(2+),with a detection limit of 2.52μmol·L^(-1).Themain detection mechanism is the Pb—O coordination-induced phosphorescence enhancement in the system.Inter-estingly,P@1also functioned as a dual-channel probe for the rapid detection of Fe^(3+)ions through fluorescencequenching with a detection limit of 0.038μmol·L^(-1).The recognition mechanism may be attributed to the competi-tive energy absorption betweenP@1and Fe^(3+)ions.CCDC:2388502,1. 展开更多
关键词 zinc sulfate matrix doping phosphorescence and fluorescence probes Pb^(2+) Fe^(3+)
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十二烷基硫酸钠改性镁铝水滑石及对Pb^(2+)的吸附性能研究
8
作者 韩星 史丹丹 +5 位作者 王兴权 张天应 曹悦 王怡莹 朱祥 许乃才 《无机盐工业》 北大核心 2025年第8期48-57,共10页
以盐湖提钾副产物水氯镁石为镁源,六水氯化铝为铝源,采用共沉淀法制备了镁铝水滑石(MgAl-LDH),将其高温焙烧后得到层状双金属氧化物(LDO),采用水化重构法制得十二烷基硫酸钠改性的镁铝水滑石(S-MgAl-LDH)。用X射线衍射(XRD)、傅里叶变... 以盐湖提钾副产物水氯镁石为镁源,六水氯化铝为铝源,采用共沉淀法制备了镁铝水滑石(MgAl-LDH),将其高温焙烧后得到层状双金属氧化物(LDO),采用水化重构法制得十二烷基硫酸钠改性的镁铝水滑石(S-MgAl-LDH)。用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸脱附手段对材料的微观结构进行表征。以MgAl-LDH和S-MgAl-LDH为吸附剂,研究溶液pH、时间、温度和初始浓度等对溶液中Pb^(2+)的吸附性能影响。结果表明:十二烷基硫酸钠改性的镁铝水滑石对Pb^(2+)的吸附性能显著提升,328 K时S-MgAl-LDH对Pb^(2+)的最大吸附容量为220.85 mg/g,吸附参数符合准二级动力学和Langmuir模型,吸附过程为单层吸附并受化学作用控制;吸附反应的ΔH^(ɵ)为正值,ΔG^(ɵ)为负值,表明吸附过程自发且吸热;吸附机理主要包括表面络合、层间螯合、沉淀及同晶置换。研究结果为提钾副产物水氯镁石的开发和高值化利用开拓了新途径,并展现出S-MgAl-LDH在重金属离子污染方面的应用潜力。 展开更多
关键词 十二烷基硫酸钠改性 水氯镁石 镁铝水滑石 吸附 Pb^(2+)
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不同钙源对产脲酶细菌固定水中Pb^(2+)的效果及机制
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作者 王金坪 孙崇 +7 位作者 周雨欣 胡栋程 廖桂 林潘雨晗 蔡倩 郑德志 伍钧 徐敏 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第9期2386-2395,共10页
为探究不同钙源对微生物诱导碳酸盐沉淀技术(Microbially induced carbonatepreci pitation,MICP)固定Pb^(2+)的影响,本文筛选出一株产脲酶细菌NT32,通过培养试验对比分析不同钙源(化学钙源:氯化钙、乙酸钙、氧化钙;废弃物钙源:鸡蛋壳... 为探究不同钙源对微生物诱导碳酸盐沉淀技术(Microbially induced carbonatepreci pitation,MICP)固定Pb^(2+)的影响,本文筛选出一株产脲酶细菌NT32,通过培养试验对比分析不同钙源(化学钙源:氯化钙、乙酸钙、氧化钙;废弃物钙源:鸡蛋壳、牡蛎壳、蛤蜊壳)对菌株NT32固定Pb^(2+)效果的影响,并通过扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)、X⁃射线衍射(XRD)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)探究其固定机制。结果表明:菌株NT32在pH为6~9时生长良好;Pb^(2+)浓度为1000 mg·L^(-1)时,菌株NT32仍能正常生长,对Pb耐受性强。未加钙的条件下,菌株NT32对Pb^(2+)的固定率较低(27.05%),添加氯化钙、乙酸钙、氧化钙后,Pb^(2+)固定率分别提高到99.60%、50.15%、87.56%,其中,添加1%(m/V)氯化钙时,Pb^(2+)固定率(99.60%)和脲酶活性(53.1 U·mL^(-1))显著优于其他处理;废物钙源处理对Pb^(2+)的固定效果较差,添加0.5%(m/V)蛤蜊壳时,Pb^(2+)固定率最高(41.58%)。表征结果显示,不同钙源下生成的CaCO3晶体形态存在差异,以氯化钙为钙源主要生成热力学最稳定的方解石,以氧化钙为钙源可生成文石和方解石,以乙酸钙为钙源只生成文石;此外,羟基、羰基、羧基和碳酸基团等共同参与Pb^(2+)的固定,各处理沉淀物均含有碳酸盐化合物,证实碳酸盐沉淀对Pb^(2+)的固定起到重要作用。研究表明,外源钙的添加可显著提高产脲酶细菌对Pb^(2+)的固定,且化学钙源的固定效果优于废弃物钙源。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸盐沉淀 化学钙源 废弃物钙源 Pb^(2+)固定
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电厂粉煤灰、炉渣和污泥复合陶粒对低浓度Pb^(2+)的吸附特性 被引量：7
10
作者 杨毅 高敏轩 +3 位作者 陈元 赵睿 舒麒麟 刘伟 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期407-414,共8页
针对重金属污染具有来源广、危害大等特点,通过以电厂废物(粉煤灰、炉渣)和脱水污泥为原料制备一种高效且价廉的陶粒吸附剂,采用吸附影响因素实验、解吸再生实验、吸附动力学模型和等温吸附模型的拟合以及陶粒表征分析,探究陶粒对Pb^(2+... 针对重金属污染具有来源广、危害大等特点,通过以电厂废物(粉煤灰、炉渣)和脱水污泥为原料制备一种高效且价廉的陶粒吸附剂,采用吸附影响因素实验、解吸再生实验、吸附动力学模型和等温吸附模型的拟合以及陶粒表征分析,探究陶粒对Pb^(2+)的吸附特性,同时为实现废物资源化利用提供新思路.结果表明:陶粒去除Pb^(2+)的较佳吸附条件为粒径4 mm、pH 4.5~5.0、吸附时间360 min、吸附温度25℃.陶粒再生所用较佳解吸剂为0.5 mol/L的HCl溶液,较佳解吸时间和次数分别为120 min和5次,解吸5次后陶粒对Pb^(2+)的去除率为92.67%.此吸附过程更好地遵循了准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型.陶粒上的O-H、Si-O和金属氧化键在吸附Pb^(2+)的过程中起主要作用.陶粒吸附Pb^(2+)后,出现了新的物相Pb_(2)Cl_(3)OH和PbO,陶粒与Pb^(2+)之间发生化学吸附,为自发进行的放热反应.陶粒处理实际废水中Pb^(2+)的去除率可达93.70%,Pb^(2+)浓度由3.74 mg/L降至0.24 mg/L.研究显示,电厂粉煤灰、炉渣和污泥复合陶粒对Pb^(2+)具有一定的去除效果,可为以固体废物为原料制备的吸附剂在重金属废水处理应用中提供数据支撑. 展开更多
关键词 电厂废物 污泥 陶粒 Pb^(2+) 表征分析 吸附特性
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磁性三乙烯四胺/单宁树脂对Cu^(2+)、Pb^(2+)的吸附性能研究
11
作者 金绍娣 顾东雅 顾晨露 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第9期2087-2094,共8页
利用曼尼希反应将三乙烯四胺(TETA)固化到单宁(TA)基体表面,热溶剂法制得磁性单宁基树脂(MTETA-TA)。通过红外光谱、扫描电镜、比表面积及孔隙度分析仪、振动样品磁强计对M-TETA-TA进行表征,表明M-TETA-TA具有疏水性强、比表面积大的优... 利用曼尼希反应将三乙烯四胺(TETA)固化到单宁(TA)基体表面,热溶剂法制得磁性单宁基树脂(MTETA-TA)。通过红外光谱、扫描电镜、比表面积及孔隙度分析仪、振动样品磁强计对M-TETA-TA进行表征,表明M-TETA-TA具有疏水性强、比表面积大的优势,Fe_(3)O_(4)的成功引入有效解决吸附剂回收难的问题。对含Cu^(^(2+))、Pb^(2+)废水溶液进行了静态吸附实验,探讨了其对金属的吸附性能。在pH为5的酸性条件下,吸附效果较好;Cu^(^(2+))和Pb^(2+)吸附动力学均符合准二级反应动力学模型,主要为化学吸附;Cu^(^(2+))的吸附等温线符合Langmuir模型,属单层吸附,理论吸附最大值为173.33 mg·g^(-1);Pb^(2+)的吸附等温线符合Sips模型,属多层吸附,理论吸附最大值为217.14 mg·g^(-1)。推测M-TETA-TA对Pb^(2+)的吸附除了螯合、氧化还原等化学反应,还存在静电和离子交换作用,氨基和酚羟基为主要参与官能团。循环再生5次后,仍有较高的吸附性能和磁性强度。 展开更多
关键词 三乙烯四胺 单宁 磁性 Cu^(2+) Pb^(2+) 吸附性能
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玉米秸秆复合高吸水树脂的制备及对Pb^(2+)的吸附研究
12
作者 胡鹏 贺龙强 +1 位作者 李艳梅 汤思敏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期223-227,232,共6页
以来源丰富的玉米秸秆、高岭土为原料,以丙烯酸、丙烯酰胺为聚合单体,通过水溶液聚合法制备了复合高吸水树脂,并用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征分析。利用合成的复合高吸水树脂对含Pb^(2+)模拟废水进行了吸附研究... 以来源丰富的玉米秸秆、高岭土为原料,以丙烯酸、丙烯酰胺为聚合单体,通过水溶液聚合法制备了复合高吸水树脂,并用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征分析。利用合成的复合高吸水树脂对含Pb^(2+)模拟废水进行了吸附研究,考察了复合高吸水树脂用量、Pb^(2+)初始浓度、吸附时间和溶液pH及对Pb^(2+)去除率的影响,最优条件下复合高吸水树脂对Pb^(2+)的去除率达88.57%,吸附Pb^(2+)后的复合高吸水树脂经处理后可循环使用。 展开更多
关键词 玉米秸秆 复合高吸水性树脂 吸附 Pb^(2+)
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N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C光催化剂的制备及其光催化降解性研究 被引量：2
13
作者 李洁 张佳 +1 位作者 陈连喜 吕博 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期210-214,共5页
为寻找一种简便且具有良好孔结构的光催化剂合成路径,提升并拓宽其光催化应用范围,通过将N掺杂的双金属Ti-Fe MOFs在500℃的空气气氛中直接热解制备N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C纳米结构。获得的产物显示出独特的树枝状结构,且具有较大... 为寻找一种简便且具有良好孔结构的光催化剂合成路径,提升并拓宽其光催化应用范围,通过将N掺杂的双金属Ti-Fe MOFs在500℃的空气气氛中直接热解制备N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C纳米结构。获得的产物显示出独特的树枝状结构,且具有较大比表面积和良好的介孔结构。同时,红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)结果证实,在空气条件下煅烧后,衍生物仍保留了N和C成分。此外,将制备的N掺杂树枝状双金属结构多孔材料作为光催化剂用于降解亚甲基蓝(MB)染料。结果表明:N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C比N掺杂非Fe参与的TiO_(2)/C和非N非Fe掺杂TiO_(2)/C具有更好的光催化性能,且N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C对MB染料的有效降解率达到81%。 展开更多
关键词 Ti基-MOFs Fe基-MOFs TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C N掺杂 光催化
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氮硫共掺杂生物炭的制备及其对Ni^(2+)和Co^(2+)的吸附 被引量：1
14
作者 余谟鑫 张振 +3 位作者 史文旭 孙宇航 王晓婷 柯清平 《精细化工》 北大核心 2025年第1期186-196,共11页
以芦荟皮为原料、(NH_(4))_(2)SO_(4)为氮源和硫源,采用水热法制备了炭前驱体,再经高温热解制备了氮硫共掺杂生物炭(NSBC)。采用SEM、BET、XPS、Zeta电位对其进行了表征,考察了不同温度热解制备的NSBC对水溶液中Ni^(2+)、Co^(2+)的吸附... 以芦荟皮为原料、(NH_(4))_(2)SO_(4)为氮源和硫源,采用水热法制备了炭前驱体,再经高温热解制备了氮硫共掺杂生物炭(NSBC)。采用SEM、BET、XPS、Zeta电位对其进行了表征,考察了不同温度热解制备的NSBC对水溶液中Ni^(2+)、Co^(2+)的吸附性能,探究了NSBC吸附Ni^(2+)、Co^(2+)的热力学和动力学过程,分析了温度和pH对其吸附性能的影响,并推测其吸附机理。结果表明,NSBC表面为层片状堆积的多孔结构,热解温度800℃制备的NSBC_(800)具有分级多孔结构,微孔总体积0.07 cm^(3)/g,比表面积149 m^(2)/g,非微孔体积占比46%,其表面具有摩尔分数29.94%的O元素、4.79%的N元素和6.21%的S元素。NSBC_(800)对Ni^(2+)和Co^(2+)的最大平衡吸附量分别为245.70和223.71 mg/g。NSBC表面由O、N和S元素组成的化学官能团吸附Ni^(2+)和Co^(2+)反应生成盐或络合物,沉积在生物炭表面;Langmuir模型和拟二级动力学模型描述的NSBC对Ni^(2+)和Co^(2+)的吸附表明,该过程由化学吸附控制,通过络合作用、共沉淀、离子交换和静电吸引等机制实现对Ni^(2+)和Co^(2+)的吸附。 展开更多
关键词 氮硫共掺杂 芦荟皮 生物质 废弃电池 Ni^(2+) Co^(2+) 水处理技术
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Pb^(2+)对掺杂硼硅酸盐玻璃中CsPbBr_(3)钙钛矿量子点发光性能的影响 被引量：2
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作者 岳仔豪 杨小兔 +3 位作者 张正亮 邓瑞翔 张涛 宋力昕 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期449-456,共8页
硼硅酸盐玻璃包覆钙钛矿CsPbBr_(3)量子点(PQDs@glass)能够大幅提高PQDs的稳定性,使其在LED照明和显示技术中拥有广泛的应用空间。然而,玻璃包覆的同时也导致了PQDs发光强度与量子产率降低。本工作为提高其发光强度探讨了热诱导温度及Pb... 硼硅酸盐玻璃包覆钙钛矿CsPbBr_(3)量子点(PQDs@glass)能够大幅提高PQDs的稳定性,使其在LED照明和显示技术中拥有广泛的应用空间。然而,玻璃包覆的同时也导致了PQDs发光强度与量子产率降低。本工作为提高其发光强度探讨了热诱导温度及Pb^(2+)的含量对PQDs@glass结构的影响,当热诱导温度为460℃,Pb^(2+)浓度为6 mol时,其发光强度最高。研究发现,Pb^(2+)浓度的增加会导致玻璃网状结构的致密化,改变玻璃组分的扩散行为,影响PQDs的析晶过程,导致PQDs@glass发光强度的变化。本工作得到量子产率高达95.6%的PQDs@glass,并实现了硼硅酸盐玻璃基质内PQDs的尺寸可控制备。结果表明,PQDs尺寸分布在10 nm左右,超过86%的颗粒尺寸在6~14 nm内,且具有优越的稳定性,经历10次室温至200℃热循环后,发光强度仍能保持初始强度的98.9%。最后,为了验证其在LED照明及显示领域的应用,将制备的量子点微晶玻璃粉料与二甲基硅氧烷(PDMS)混合,得到的LED器件性能优异,色域范围覆盖110%sRGB。本研究为PQDs@glass的大规模制备及其在LED器件领域的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 CsPbBr_(3) Pb^(2+) LED 量子点 硼硅酸盐玻璃
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金属掺杂MoS_(2)基复合薄膜的微观结构与真空摩擦学性能研究
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作者 郑玉刚 苟世宁 +5 位作者 冯兴国 汪科良 赵蒙 张凯锋 周晖 李林 《材料导报》 北大核心 2025年第15期42-48,共7页
采用非平衡磁控溅射技术在Si片和9Cr18钢表面分别沉积了纯MoS_(2)、MoS_(2)-Ag、MoS_(2)-Ti和MoS_(2)-(Ti+Ag)四种不同类型的薄膜,并对这四种薄膜进行了对比分析研究。结果表明,四种薄膜的表面形貌为颗粒状,断面形貌为柱状晶,掺杂Ti和A... 采用非平衡磁控溅射技术在Si片和9Cr18钢表面分别沉积了纯MoS_(2)、MoS_(2)-Ag、MoS_(2)-Ti和MoS_(2)-(Ti+Ag)四种不同类型的薄膜,并对这四种薄膜进行了对比分析研究。结果表明,四种薄膜的表面形貌为颗粒状,断面形貌为柱状晶,掺杂Ti和Ag能显著提升薄膜的致密性,掺杂Ti还产生衍射峰宽化和晶粒细化。力学性能测试结果表明,掺杂Ti和(Ti+Ag)共掺杂能大幅度提升薄膜的硬度和附着力,硬度相较纯MoS_(2)薄膜分别提升了5.9倍和5.1倍,附着力分别增大了3.5倍和3.2倍。真空摩擦学性能实验分析发现,与磨损率为1.63×10^(-15)m^(3)/(N·m)的纯MoS_(2)薄膜相比,Ti掺杂及(Ti+Ag)共掺杂均能显著提高耐磨性能,MoS_(2)-(Ti+Ag)磨损率仅为0.9×10^(-17)m^(3)/(N·m),降低了2个数量级,表现出优异的摩擦学性能。本研究为改善金属掺杂MoS_(2)基复合薄膜的真空摩擦学性能提供了理论依据和实验数据。 展开更多
关键词 二硫化钼薄膜 金属掺杂 硬度 真空摩擦学性能
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碳化处理对再生微粉吸附Pb^(2+)行为与机理的影响 被引量：1
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作者 王开元 萧圳坡 +3 位作者 寇世聪 王耀城 占宝剑 邢锋 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第4期1420-1426,共7页
随着工业的发展,大量含铅废弃物被排放到环境中,给水体带来了严重的污染。本研究采用经碳化处理的再生混凝土微粉(CRCF)作为吸附剂,针对硝酸铅配制的铅污染溶液开展吸附试验,并测试分析了吸附剂的物相、微观结构和稳定性。研究表明,CRCF... 随着工业的发展,大量含铅废弃物被排放到环境中,给水体带来了严重的污染。本研究采用经碳化处理的再生混凝土微粉(CRCF)作为吸附剂,针对硝酸铅配制的铅污染溶液开展吸附试验,并测试分析了吸附剂的物相、微观结构和稳定性。研究表明,CRCF对Pb^(2+)具有良好的吸附效果,24 h后可达到93.1%(质量分数,下同)的去除率;CRCF对Pb^(2+)的吸附稳定性较高,吸附后仅有极少量的Pb^(2+)浸出;吸附反应中,Pb^(2+)静电吸附在CRCF表面,与CRCF发生离子交换并在表面形成碳酸盐沉淀,最终主要以碳酸盐的形式固定在CRCF中;CRCF可作为一种低成本的Pb^(2+)高效吸附剂,可有效应用于含铅废水的治理,实现废物资源化再利用。 展开更多
关键词 碳化 再生混凝土微粉 吸附 Pb^(2+) 稳定性
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Fe、Ir掺杂MoS_(2)表面对N_(2)气敏吸附与解离反应性能提升的第一性原理研究
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作者 肖香珍 胡林峰 张建伟 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第1期13-19,共7页
基于第一性原理方法,采用周期性平板模型,研究了N_(2)分子在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面的吸附和解离行为.研究表明:N_(2)分子在TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面吸附能依次为0.62和0.47 eV,而完整MoS_(2)表面的吸附能只有0.08 eV,说... 基于第一性原理方法,采用周期性平板模型,研究了N_(2)分子在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面的吸附和解离行为.研究表明:N_(2)分子在TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面吸附能依次为0.62和0.47 eV,而完整MoS_(2)表面的吸附能只有0.08 eV,说明掺杂之后对N_(2)表现出略好的吸附性能.差分电荷密度分析表明,N_(2)吸附后,掺杂Fe、Ir原子与两个N原子之间电荷有所增加,N-N键之间的区域电荷密度减少,N-N键的强度减弱.态密度计算结果发现,N_(2)在吸附过程中,主要是N原子的2p_(y)、2p_(z)轨道与Ir的5d_(xy)和5d_(z^(2))以及Fe的3d_(xy)和3d_(z^(2))发生杂化作用.通过分析解离活化能,N_(2)在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面解离需要活化能均较高,且远大于在相应掺杂表面的吸附能,说明N_(2)在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面解离应该表现为分子吸附或脱附. 展开更多
关键词 Fe、Ir 掺杂 单层MoS_(2) N_(2) 吸附与解离 活化能 密度泛函理论
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酸改性污泥基复合陶粒对Pb^(2+)的吸附性能研究 被引量：4
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作者 欧洋洋 冯丽娟 +2 位作者 刘安蓉 黄祝 梁远义 《环境监测管理与技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期60-63,共4页
以污泥、磷尾矿和赤泥为原料制备陶粒,用盐酸、硝酸和柠檬酸进行改性,研究陶粒对水中Pb^(2+)的吸附效果,并通过扫描电镜(SEM)、表面基团、零电荷点(pHPZC)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析陶粒对Pb^(2+)的吸附机理。结果表明,低浓度盐酸或硝... 以污泥、磷尾矿和赤泥为原料制备陶粒,用盐酸、硝酸和柠檬酸进行改性,研究陶粒对水中Pb^(2+)的吸附效果,并通过扫描电镜(SEM)、表面基团、零电荷点(pHPZC)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析陶粒对Pb^(2+)的吸附机理。结果表明,低浓度盐酸或硝酸改性陶粒对Pb^(2+)的去除率更好,柠檬酸改性陶粒对Pb^(2+)的去除率低于未改性陶粒。酸改性陶粒具有比表面积大、孔隙结构发达、酸性基团含量多、等电点低等特点,对Pb^(2+)的吸附同时存在物理吸附和化学吸附过程,可用作含Pb^(2+)废水的处理材料。 展开更多
关键词 Pb^(2+) 磷尾矿 酸改性陶粒 吸附性能 城市污泥
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ZnFe_(2)O_(4)光催化材料改性及在废水处理中的应用
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作者 安庆锋 李红 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第10期1-8,17,共9页
铁酸锌(ZnFe_(2)O_(4))是一种具有广阔应用前景的半导体光催化材料,具有优异的化学稳定性、显著的可见光吸收能力、较小的毒性、良好的磁化性能和成本优势而受到广泛关注。本文综述了ZnFe_(2)O_(4)光催化材料改性的研究进展,探讨了其晶... 铁酸锌(ZnFe_(2)O_(4))是一种具有广阔应用前景的半导体光催化材料,具有优异的化学稳定性、显著的可见光吸收能力、较小的毒性、良好的磁化性能和成本优势而受到广泛关注。本文综述了ZnFe_(2)O_(4)光催化材料改性的研究进展,探讨了其晶体结构和光催化性能。通过掺杂改性、构建异质结、形貌调控和缺陷工程等策略,提高了ZnFe_(2)O_(4)的光吸收性能和电荷分离效率,增强了其光催化活性。此外,阐述了ZnFe_(2)O_(4)光催化材料在废水处理领域的应用,主要包括染料降解、贵金属处理、抗生素降解等方面。最后,对未来的研究方向进行了展望,指出新型改性技术的探索和多种改性技术的结合将是未来研究的重要趋势。 展开更多
关键词 ZnFe_(2)O_(4) 掺杂改性 异质结 废水处理
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