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Ni-N-C单原子催化剂活化过硫酸盐降解苯酚 被引量:10
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作者 彭小明 吴健群 +4 位作者 戴红玲 杨展宏 许莉 许高平 胡锋平 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2581-2591,共11页
采用煅烧法制备了以木质素生物炭为载体的单原子催化剂(Ni-N-C-10),用于高效活化过硫酸盐(PMS)降解苯酚.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、经球差校正的高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(AC-HAADF-STEM)、X射线粉末衍射... 采用煅烧法制备了以木质素生物炭为载体的单原子催化剂(Ni-N-C-10),用于高效活化过硫酸盐(PMS)降解苯酚.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、经球差校正的高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(AC-HAADF-STEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等对材料进行了表征分析,证明合成了原子分散的催化剂Ni-N-C-10.探究了制备过程中双氰胺的投加量和降解实验中催化剂投加量、PMS投加量、pH值以及温度对苯酚降解的影响.结果表明,在催化剂制备过程中,加入10倍质量比的双氰胺更有利于实现原子分散.Ni-N-C-10/PMS体系在较低的催化剂和PMS投加量、以及较宽的pH值范围(3~9)内都能有效活化PMS降解苯酚.此外,该体系的稳定性好且应用范围广,除了能高效降解苯酚外还能快速降解双酚A、四环素和亚甲基蓝.电子顺磁共振检测和自由基淬灭实验结果表明,Ni-N-C-10/PMS体系降解苯酚为SO_(4)^(·-)、·OH和~1O_(2)3种主要活性物种共同作用的结果,其中1O2起主导作用.反应前后Ni-N-C-10催化剂的XPS分析结果表明,催化降解苯酚的效率与Ni位点呈正相关. 展开更多
关键词 单原子催化剂 过硫酸盐 非自由基 苯酚 催化降解
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Fe、N共掺杂材料的制备以及高效降解四环素 被引量:3
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作者 占鹏 朱建华 +5 位作者 彭小明 胡锋平 王晓英 龙兰兰 许莉 许高平 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1090-1098,共9页
利用金属有机骨架材料(MOFs)的周期网格结构及良好的拓扑性质,制备了一种Fe、N共掺杂的介孔材料Fe-N-C,对材料Fe-N-C进行表征;考察Fe-N-C质量浓度、四环素(TC)质量浓度、过硫酸盐(PS)质量浓度和初始pH等因素对降解效果的影响。结果表明... 利用金属有机骨架材料(MOFs)的周期网格结构及良好的拓扑性质,制备了一种Fe、N共掺杂的介孔材料Fe-N-C,对材料Fe-N-C进行表征;考察Fe-N-C质量浓度、四环素(TC)质量浓度、过硫酸盐(PS)质量浓度和初始pH等因素对降解效果的影响。结果表明:所制备的催化剂为表面粗糙、疏松多孔的不规则形状,具有较高的结晶度和密集分布的介孔结构;在催化剂Fe-N-C质量浓度为0.4 g·L^(-1),TC初始质量浓度为40 mg·L^(-1),PS质量浓度为40 mg·L^(-1),pH为7时TC的降解率高达90.5%;离子强度干扰实验发现C_(2)O_(4)^(2-)和CO_(3)^(2-)对TC的降解有较大程度的抑制作用;自由基淬灭实验证实Fe-N-C/PS体系中存在O_(2)^(-)·、SO_(4)^(-)·和OH·自由基,其中O_(2)^(-)·自由基是该体系主要的活性氧化物质,同时验证了Fe-N_(x)为催化剂的主要活性位点,且Fe-N-C材料集吸附与催化于一体,表现出良好的稳定性。 展开更多
关键词 Fe-N-C 活化 过硫酸盐(PS) 四环素(TC)
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KOH改性碳纳米管负载钴活化过硫酸盐降解BPA的机理研究 被引量:3
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作者 胡锋平 龙兰兰 +2 位作者 陈钧杰 许莉 许高平 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期91-96,共6页
通过简单的水热法和KOH活化法制备了一种吸附性能和催化性能优良的材料Co-CNTs-KOH,并对其进行表征分析;考察了Co-CNTs-KOH投加量、BPA初始质量浓度、PMS投加量、pH和离子强度等因素对降解BPA效果的影响。结果表明,所制备的催化剂Co-CNT... 通过简单的水热法和KOH活化法制备了一种吸附性能和催化性能优良的材料Co-CNTs-KOH,并对其进行表征分析;考察了Co-CNTs-KOH投加量、BPA初始质量浓度、PMS投加量、pH和离子强度等因素对降解BPA效果的影响。结果表明,所制备的催化剂Co-CNTs-KOH为表面粗糙、疏松多孔的不规则形状,具有较高的结晶度和密集分布的介孔结构;在催化剂质量浓度为20 mg/L、BPA初始质量浓度为20 mg/L、PMS浓度为0.5 mmol/L、弱酸条件下,BPA的降解效果最佳,降解率高达93.5%;通过自由基猝灭反应得出结论,SO_(4)^(-)·和OH·自由基是该体系主要的活性氧化物质。 展开更多
关键词 Co-CNTs-KOH 活化 过硫酸盐 双酚A
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低温低浊水絮凝工艺的数值模拟与响应面优化试验研究 被引量:4
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作者 赵国强 戴红玲 +3 位作者 王艺 胡锋平 许莉 许高平 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期117-124,共8页
为探究微涡流絮凝工艺处理低温低浊水时,絮凝区流场流态的变化以及水中浊度、COD_(Mn)、UV_(254)的最优去除效果,采用CFD数值模拟探究不同流量(絮凝时间)下絮凝区流场流态,确定最佳絮凝时间;应用响应面中Box-Behnken的中心组合设计方法... 为探究微涡流絮凝工艺处理低温低浊水时,絮凝区流场流态的变化以及水中浊度、COD_(Mn)、UV_(254)的最优去除效果,采用CFD数值模拟探究不同流量(絮凝时间)下絮凝区流场流态,确定最佳絮凝时间;应用响应面中Box-Behnken的中心组合设计方法,研究了流量、混凝剂投加量与涡流反应器投配比及其交互作用对微涡流絮凝工艺去除浊度、COD_(Mn)、UV_(254)的影响。研究表明:随着絮凝时间的减小,絮凝区内平均湍动能、有效能耗散及其变化率逐渐增大,平均涡旋尺度及其变化率逐渐减小,最佳絮凝时间为18.5~13.6 min;投配比是微涡流絮凝工艺的极显著影响因素,且与加药量、流量具有协同作用;微涡流絮凝工艺处理低温低浊水的最佳工艺参数为:流量6.4 m^(3)/h、混凝剂投加量26.8 mg/L、投配比为2(2/5占比HJTM-1型+3/5占比HJTM-2型涡流反应器)。此时,浊度、COD_(Mn)、UV_(254)去除率分别为85.48%、63.84%和55.37%。 展开更多
关键词 低温低浊水 微涡流絮凝 工艺优化 响应面法 数值模拟
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金属单原子催化剂稳定、制备与应用的研究进展 被引量:2
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作者 吴健群 胡锋平 +4 位作者 李一鸣 许莉 许高平 江燕 彭小明 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1757-1775,共19页
金属单原子通常具有独特的物理和化学特性,在催化应用中展现出优越的催化剂活性,已成为催化领域的一个研究热点.单原子催化剂是一种由单个金属原子锚定在载体上的催化剂,其最大限度地提高了金属原子的利用效率.单原子催化剂的制备方法... 金属单原子通常具有独特的物理和化学特性,在催化应用中展现出优越的催化剂活性,已成为催化领域的一个研究热点.单原子催化剂是一种由单个金属原子锚定在载体上的催化剂,其最大限度地提高了金属原子的利用效率.单原子催化剂的制备方法主要有湿法化学法、金属-有机配位法、原子层沉积法和高温裂解法.本文基于近几年国内外单原子催化剂的研究,总结了单原子稳定负载的主要条件,单原子最优结合位点的预测和判断方法.同时,围绕单原子催化剂的特性,系统地讨论了单原子催化剂在环境和能源等方面的应用,并进行了展望. 展开更多
关键词 金属单原子催化剂 单原子的稳定 制备 应用
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NiSiO@NiAlFe对不同抗生素的吸附特性研究 被引量:1
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作者 胡玉瑛 潘成 +5 位作者 郑晓环 刘苏苏 彭小明 胡锋平 许莉 许高平 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期56-61,共6页
采用水热法制备了负载NiAlFe层状双氢氧化物(LDHs)的硅酸镍空心球(NiSiO@NiAlFe),用于去除水中不同类型的抗生素。研究结果表明,pH为4~8时,NiSiO@NiAlFe对四环素(TC)和环丙沙星(CIP)的吸附效果较好,吸附过程更符合Freundlich模型。15℃... 采用水热法制备了负载NiAlFe层状双氢氧化物(LDHs)的硅酸镍空心球(NiSiO@NiAlFe),用于去除水中不同类型的抗生素。研究结果表明,pH为4~8时,NiSiO@NiAlFe对四环素(TC)和环丙沙星(CIP)的吸附效果较好,吸附过程更符合Freundlich模型。15℃下,NiSiO@NiAlFe对TC和CIP的最大吸附容量分别为35.7、35.3 mg/g。吸附热力学表明该吸附过程是自发吸热过程。NiSiO@NiAlFe对TC和CIP的吸附机理为静电引力和络合作用。该材料对水中抗生素的去除有较大潜力。 展开更多
关键词 硅酸镍 抗生素 四环素 环丙沙星 吸附
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厌氧消化流场可视化技术研究进展
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作者 胡玉瑛 王鑫 +5 位作者 张世豪 胡锋平 汪楚乔 吴静 许莉 许高平 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期6535-6543,共9页
厌氧消化是一种可持续的有机废弃物处理处置技术,在降解有机废弃物的同时可以产生可再生能源沼气,是一种环境友好型处理技术。然而,厌氧消化系统内基质具有复杂的流变特性,其黏度高、流动性差,阻碍了反应的顺利进行。因此,研究厌氧消化... 厌氧消化是一种可持续的有机废弃物处理处置技术,在降解有机废弃物的同时可以产生可再生能源沼气,是一种环境友好型处理技术。然而,厌氧消化系统内基质具有复杂的流变特性,其黏度高、流动性差,阻碍了反应的顺利进行。因此,研究厌氧消化的流场特性有助于了解厌氧消化系统内部流态,强化运行效果与过程稳定性。本文分析了厌氧消化基质的特性与适用的流变模型,总结了计算流体力学(CFD)数值模拟过程中的模型选取以及粒子图像测速法(PIV)和正电子发射粒子跟踪(PEPT)技术的应用现状。获得可靠的流场可视化结果,需要在考量厌氧消化基质剪切稀化特性的同时关注黏弹性、触变性等其他流变特性。在今后的研究中,应综合运用多种流场可视化技术对厌氧消化水力学特性进行优化。 展开更多
关键词 厌氧消化 流体动力学 计算流体力学 流场可视化 有机废物处理
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