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以NH_(2)-MIL-53(Al)为前驱体制备多孔掺碳Al_(2)O_(3)吸附剂及其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能
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作者 王兵 曾瑶 +2 位作者 李爽 熊明洋 邱瑞斯 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期349-358,共10页
铬是污染性金属元素,铬含量是水质污染控制的一项重要指标,其中Cr(Ⅵ)的毒性最大,且易被人体吸收.本研究以水中的Cr(Ⅵ)吸附传质分离为目标,利用以铝为金属源水热法合成的铝基MOFs为前驱体,600℃煅烧后制备了多孔掺碳Al_(2)O_(3)吸附材... 铬是污染性金属元素,铬含量是水质污染控制的一项重要指标,其中Cr(Ⅵ)的毒性最大,且易被人体吸收.本研究以水中的Cr(Ⅵ)吸附传质分离为目标,利用以铝为金属源水热法合成的铝基MOFs为前驱体,600℃煅烧后制备了多孔掺碳Al_(2)O_(3)吸附材料,利用现代分析技术对其进行微观结构表征,探究了其吸附作用能力与机制.研究结果表明,XRD、SEM、BET等表征手段证明了NH_(2)-MIL-53(Al)与多孔掺碳Al_(2)O_(3)结构的成功合成.前驱体NH_(2)-MIL-53(Al)和煅烧后的衍生物多孔掺碳Al_(2)O_(3),在形貌上相似,且多孔掺碳Al_(2)O_(3)材料(180.24 m^(2)·g^(-1))的比表面积要大于NH_(2)-MIL-53(Al)(116.73 m^(2)·g^(-1)).多孔掺碳Al_(2)O_(3)材料对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量最大可达到671.56 mg·g^(-1).吸附动力学模型拟合结果显示,多孔掺碳Al_(2)O_(3)材料对Cr(Ⅵ)的吸附行为与Langmuir等温线模型和伪二阶动力学模型更加拟合.研究显示,多孔掺碳Al_(2)O_(3)材料可以作为除Cr材料实现对Cr(Ⅵ)的高效去除. 展开更多
关键词 MOFs衍生物 吸附 金属Cr(Ⅵ) 吸附动力学
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铁氮共掺杂生物炭活化H_(2)O_(2)去除对硝基苯酚的研究
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作者 李琋 古雪 +2 位作者 鲁雪芹 张桂森 王兵 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期128-134,共7页
以自然界中广泛存在且廉价易得的松针作为生物炭的前驱体,采用高温热解法制备了铁掺杂生物炭(Fe-BC)和铁氮共掺杂生物炭(Fe-N1-BC、Fe-N2-BC和Fe-N3-BC),并将其用于活化H2O2去除水体中的对硝基苯酚(PNP)。考察了H2O2浓度、污染物质量浓... 以自然界中广泛存在且廉价易得的松针作为生物炭的前驱体,采用高温热解法制备了铁掺杂生物炭(Fe-BC)和铁氮共掺杂生物炭(Fe-N1-BC、Fe-N2-BC和Fe-N3-BC),并将其用于活化H2O2去除水体中的对硝基苯酚(PNP)。考察了H2O2浓度、污染物质量浓度、材料投加质量浓度、初始pH以及温度等因素对PNP去除率的影响。结果表明,Fe-BC、Fe-N1-BC、Fe-N2-BC、Fe-N3-BC体系中·OH浓度为9.2、10.24、12.4、13.62μmol/L,PNP的去除率分别为45.36%、60%、75.98%和77.72%,体系的·OH浓度越高PNP的去除率也越高,Fe-N3-BC对PNP表现出最高的催化降解性能。对PNP去除的最佳影响因素为:H2O2浓度为0.15 mol/L、PNP质量浓度为10 mg/L、催化剂投加质量浓度为0.25 g/L、溶液初始pH=5.48和溶液温度为25℃。 展开更多
关键词 铁氮共掺杂生物炭 Fenton催化剂 PNP催化氧化 Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环 活性氮
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陶瓷膜曝气强化臭氧传质研究 被引量:3
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作者 王兵 师雯 +1 位作者 孙玉波 张欢 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期61-64,69,共5页
为了探究陶瓷膜曝气对臭氧气液传质的影响,对三种陶瓷膜进行了性能的表征与评价,并从陶瓷膜孔径、臭氧投加量、进气流量、温度、pH等方面对液相臭氧浓度和表观传质系数进行了考察。结果表明:1号陶瓷膜传质效果最好,其液相臭氧平衡浓度... 为了探究陶瓷膜曝气对臭氧气液传质的影响,对三种陶瓷膜进行了性能的表征与评价,并从陶瓷膜孔径、臭氧投加量、进气流量、温度、pH等方面对液相臭氧浓度和表观传质系数进行了考察。结果表明:1号陶瓷膜传质效果最好,其液相臭氧平衡浓度和表观体积传质系数(K_(L)a)分别为微孔曝气的3倍和2.1倍。最佳的液相平衡臭氧浓度(10.20 mg/L)和K_(L)a(0.519 2 min^(-1))在1号陶瓷膜、臭氧投加量为43.92 mg/L、温度20℃、进气流量400 L/h,pH为7条件下取得。 展开更多
关键词 陶瓷膜曝气 臭氧 气液传质 表观传质系数
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射流曝气耦合超声强化臭氧传质及应用 被引量:2
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作者 王兵 孙玉波 +1 位作者 张欢 熊鑫高原 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期121-124,132,共5页
利用臭氧射流曝气耦合超声,探讨了操作因素对溶解O3含量与传质系数的影响,并利用超声、臭氧射流曝气、臭氧射流曝气耦合超声降解对氯苯甲酸废水。结果表明,臭氧投加量32.38 mg/L,液相、臭氧进气体积流量分别为122、50 L/h时,单独射流曝... 利用臭氧射流曝气耦合超声,探讨了操作因素对溶解O3含量与传质系数的影响,并利用超声、臭氧射流曝气、臭氧射流曝气耦合超声降解对氯苯甲酸废水。结果表明,臭氧投加量32.38 mg/L,液相、臭氧进气体积流量分别为122、50 L/h时,单独射流曝气的臭氧表观传质系数(K_(L)a)为0.645 min^(-1);引入超声后,K_(L)a可达1.289 min^(-1),表明射流曝气耦合超声可明显增强臭氧的传质效果,K_(L)a增大了约2倍。射流曝气与超声的协同降解对氯苯甲酸废水的协同因素E可达1.546,两者具有良好的协同协应。射流曝气耦合超声是增强臭氧传质的有效方法,可为后续水处理技术提供技术支撑。 展开更多
关键词 射流曝气 超声 臭氧传质 对氯苯甲酸
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缓释型过硫酸盐在地下水原位修复中的研究进展 被引量:2
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作者 王兵 张玉竹 +3 位作者 高春阳 屈彤旭 杜显元 张琳婧 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期14-19,共6页
过硫酸盐是地下水原位修复中最常用的氧化剂之一。然而,传统过硫酸盐存在释放速度快、影响半径小等缺点,难以应对修复过程中出现的污染物反扩散和反弹等问题。缓释型过硫酸盐具备更长的作用时间,可提高氧化效率和污染物降解率,有望在地... 过硫酸盐是地下水原位修复中最常用的氧化剂之一。然而,传统过硫酸盐存在释放速度快、影响半径小等缺点,难以应对修复过程中出现的污染物反扩散和反弹等问题。缓释型过硫酸盐具备更长的作用时间,可提高氧化效率和污染物降解率,有望在地下水原位修复中发挥出更好的效果。本文通过调研国内外文献,总结了缓释型过硫酸盐的制备方法,分析了缓释型过硫酸盐的释放性能及其影响因素,阐明了关键释放机制,归纳了污染物降解方面的研究现状,并对未来发展提出了建议。 展开更多
关键词 缓释型过硫酸盐 地下水 原位修复 有机污染
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表面活性剂主导的两阶段法强化对BaP的洗脱
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作者 王兵 张劲松 +1 位作者 田坤 张开彬 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期138-144,共7页
油气田开采过程中会产生大量的泥浆,其中磺化泥浆钻井固体废弃物(SW-SDM)中污染物成分复杂,如苯并芘(BaP),因其强烈的致癌性而受到广泛关注。文章通过表面活性剂来增溶洗脱SW-SDM中的BaP,研究结果表明:不同表面活性剂对BaP增溶能力的大... 油气田开采过程中会产生大量的泥浆,其中磺化泥浆钻井固体废弃物(SW-SDM)中污染物成分复杂,如苯并芘(BaP),因其强烈的致癌性而受到广泛关注。文章通过表面活性剂来增溶洗脱SW-SDM中的BaP,研究结果表明:不同表面活性剂对BaP增溶能力的大小顺序为:TX-100>Rha>SDBS>C_(12-2-12);纯水预处理后的SW-SDM,表面活性剂的清洗效果增强8%左右;在单一表面活性剂清洗过程中,固-液质量比、表面活性剂浓度、温度和洗脱时间等条件对BaP的去除有显著影响;表面活性剂清洗C_(12-2-12)预吸附后的SW-SDM相比直接清洗SW-SDM,前者对BaP的去除率相比后者提高了50%以上(PS-S法)。该文通过分析C_(12-2-12)预吸附过程中BaP表观分配系数以及固相接触角的变化发现了阳离子双子表面活性剂C_(12-2-12)强化TX-100洗脱SW-SDM中BaP洗脱的微观机理。 展开更多
关键词 表面活性剂 C_(12-2-12)预吸附 苯并芘 磺化泥浆钻井固体废弃物
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磁性椰壳炭制备及对页岩气压返液中有机物的吸附研究
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作者 王兵 欧景菡 +3 位作者 熊明洋 高春阳 曾瑶 唐鑫 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期30-35,共6页
利用沉淀法制备了椰壳生物炭(CSB)与Fe3O4的复合物磁性椰壳生物炭(MCSB),并将其用于页岩气压裂返排液的研究。对MCSB进行结构表征,以TOC去除率作为评价指标,考察其对压返液的吸附效果。通过研究改性前后CSB的结构形貌、表面化学基团等... 利用沉淀法制备了椰壳生物炭(CSB)与Fe3O4的复合物磁性椰壳生物炭(MCSB),并将其用于页岩气压裂返排液的研究。对MCSB进行结构表征,以TOC去除率作为评价指标,考察其对压返液的吸附效果。通过研究改性前后CSB的结构形貌、表面化学基团等物理结构,结果表明改性后的CSB依然具有多孔结构并且孔结构增多,其表面变得粗糙,表面积增大;且Fe-O键成功负载于表面,改性成功。MCSB制备最优条件为浸渍比率0.15,热解温度150℃,保留时间30 min,且对于MCSB吸附有机物的影响表现为:浸渍比率>保留时间>热解温度。通过响应面分析法优化吸附条件,获得MCSB处理压返液的最佳工艺条件:吸附时间90 min,搅拌强度104 r/min,吸附剂用量9 g/L。该条件下TOC去除率为61.00%,相较于CSB的TOC去除率增加23.00%。MCSB在处理废水后,经五次试验后依然具有最佳去除率的75.0%,MSCB通过外加磁场从水中分离并重复使用,可作为一种吸附剂有效去除水中的有机污染物,应用前景广阔。 展开更多
关键词 椰壳炭 改性 压返液 有机物
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含持久性自由基的纳米铁生物碳降解PNP的研究 被引量:1
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作者 李琋 李航 +3 位作者 王兵 赵庆宇 刘丹妮 张凡 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期35-40,共6页
持久性自由基(PFRs)因其具有较高的反应活性和持久性逐渐引起人们的关注。该研究以含PFRs的生物炭为载体成功制备生物炭-纳米零价铁(nZVI/BC)复合材料。n ZVI/BC通过活化H2O2可在短时间内去除溶液中95.6%的对硝基苯酚(PNP),相比生物炭(P... 持久性自由基(PFRs)因其具有较高的反应活性和持久性逐渐引起人们的关注。该研究以含PFRs的生物炭为载体成功制备生物炭-纳米零价铁(nZVI/BC)复合材料。n ZVI/BC通过活化H2O2可在短时间内去除溶液中95.6%的对硝基苯酚(PNP),相比生物炭(P500)和nZVI材料7.2%和76.9%的去除率,n ZVI/BC表现出更高的反应活性。同时考察了材料投加量、污染物浓度、H2O2浓度以及pH值等因素对PNP降解的影响,其中pH值是主要的影响因素。测定反应体系中羟基自由基(·OH)浓度变化和材料电化学性能后发现,含PFRs的nZVI/500材料表现出更好的电子交换能力,能促进体系中·OH的生成。该研究证明PFRs能强化nZVI/BC材料对H2O2的活化性能,提高溶液中活性氧浓度,为n ZVI/BC材料在降解污染物的应用上提供新思路。 展开更多
关键词 持久性自由基 生物炭-纳米零价铁 对硝基苯酚 电子交换能力
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