载钴生物质碳复合材料的制备及其催化性能研究 被引量：1

1

作者 李语炎 吴连永 贾志刚 《现代化工》 北大核心 2025年第6期155-163,共9页

以小麦粉为原料,采用生物发酵法获得疏松多孔的团状生物质碳前驱体,热解碳化形成三维多孔碳材料。通过简单的浸渍-煅烧法制得三维块体状载钴生物质碳材料。通过XRD、FT-IR、TG-DTA、SEM、TEM等手段对产物进行了表征。结果表明,钴氧化物... 以小麦粉为原料,采用生物发酵法获得疏松多孔的团状生物质碳前驱体,热解碳化形成三维多孔碳材料。通过简单的浸渍-煅烧法制得三维块体状载钴生物质碳材料。通过XRD、FT-IR、TG-DTA、SEM、TEM等手段对产物进行了表征。结果表明,钴氧化物成功分散负载于三维生物质碳表面。制备的三维载钴生物质碳催化PMS产生非自由基和自由基活性基团对废水中甲基橙(MO)染料具有良好的降解活性。其中非自由基^(1)O_(2)对MO的降解过程起主导作用,其次分别是·O_(2)、SO_(4)·^(-)和·OH。载钴三维多孔生物质碳复合催化材料具有优良的循环再利用性。 展开更多

关键词 生物发酵法 小麦粉 浸渍 载钴生物质碳 催化降解

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生化尾水深度处理生物膜载体筛选研究

2

作者 杨阳 汪坤 胡小兵 《水处理技术》 北大核心 2025年第3期135-140,共6页

为筛选适合低浓度生化尾水深度处理的生物膜载体,本文采用4种不同孔隙率的生物膜载体(悬浮型的多面空心球、K1型填料与堆积型的陶粒、火山岩)进行挂膜,考察载体附着生物膜的主要特性(生物膜量MLSS、胞外聚合物EPS)和废水处理效果。结果... 为筛选适合低浓度生化尾水深度处理的生物膜载体,本文采用4种不同孔隙率的生物膜载体(悬浮型的多面空心球、K1型填料与堆积型的陶粒、火山岩)进行挂膜,考察载体附着生物膜的主要特性(生物膜量MLSS、胞外聚合物EPS)和废水处理效果。结果表明:悬浮型载体附着生物膜的MLSS、生物膜活性f值较高,MLVSS(5.44 mg/cm3)、EPS(19.03 mg/(g·SS))、PN(5.22 mg/(g·SS))、PS(13.81 mg/(g·SS))含量均高于堆积型生物膜载体,且悬浮型生物膜载体的污染物去除效果优于堆积型生物膜载体。多面空心球生物膜载体附着的生物膜量(7.60±4.01 mg/cm3)最大且生物膜活性f值(0.88±0.08)最高,生物膜中EPS含量(20.77±6.61 mg/(g·SS))、EPS中多糖含量(15.75±4.48 mg/(g·SS))均高于其他生物膜载体;多面空心球生物膜载体对COD、NH_(4)^(+)-N和TP去除率分别为(63.74±3.02)%、(90.67±6.46)%和(62.74±3.47)%,污染物去除效果最好。其他三种生物膜载体生物膜量、EPS含量均低于多面空心球;除火山岩对NH_(4)^(+)-N去除率(90.82±8.35%)略高于多面空心球,K1型填料和陶粒对污染物去除率均低于多面空心球生物膜载体。总之,多面空心球是低浓度生化尾水处理挂膜的最适生物膜载体。 展开更多

关键词 低浓度尾水 生物膜载体 胞外聚合物(EPS) 水处理效果

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膨润土基复合材料的制备及其对铜离子吸附性能的研究

3

作者 吴雪兰 许倩倩 +3 位作者 张洋洋 龙红明 杨博 吴健辉 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期206-213,共8页

以钙基膨润土和钢渣为原料,425型水泥为粘结剂、尿素为致孔剂,通过挤出-滚圆-焙烧法分别制备膨润土、膨润土/钢渣吸附材料,并对比研究了膨润土与膨润土/钢渣复合材料对Cu^(2+)的吸附性能,探究其吸附机理。结果表明:当pH为5.3,初始Cu^(2+... 以钙基膨润土和钢渣为原料,425型水泥为粘结剂、尿素为致孔剂,通过挤出-滚圆-焙烧法分别制备膨润土、膨润土/钢渣吸附材料,并对比研究了膨润土与膨润土/钢渣复合材料对Cu^(2+)的吸附性能,探究其吸附机理。结果表明:当pH为5.3,初始Cu^(2+)浓度为100mg/L时,膨润土颗粒用量为50g/L,对Cu^(2+)的去除率达92.40%;而膨润土/钢渣颗粒用量为30g/L,对Cu^(2+)去除率达94.31%。膨润土颗粒对Cu^(2+)的吸附主要依靠离子交换作用,且该过程更符合拟一级动力学模型、Langmuir吸附等温模型;膨润土/钢渣颗粒对Cu^(2+)的吸附主要依靠沉淀作用和离子交换作用,且该过程更符合拟二级动力学模型、Freundlich吸附等温模型。热力学参数计算表明这两种颗粒对Cu^(2+)吸附是自发进行的吸热、熵增过程。 展开更多

关键词 膨润土 钢渣 吸附铜离子 吸附动力学 吸附热力学

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Ni_(0.4)Cu_(0.6)/POM光催化氨硼烷水解制氢性能研究

4

作者 左佑华 李蓉 +6 位作者 徐立成 花俊峰 郝思雨 谢婧 许立信 叶明富 万超 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期360-370,共11页

采用溶剂热法合成载体含环磷腈聚合物(POM),再以Ni和Cu作为活性组分通过浸渍还原法负载到载体上,制备出Ni_(0.4)Cu_(0.6)/POM催化剂,并将其用于光催化氨硼烷(AB)水解制氢反应。通过TEM、XRD、XPS、FT-IR、UV-vis DRS、PL、EIS等手段对... 采用溶剂热法合成载体含环磷腈聚合物(POM),再以Ni和Cu作为活性组分通过浸渍还原法负载到载体上,制备出Ni_(0.4)Cu_(0.6)/POM催化剂,并将其用于光催化氨硼烷(AB)水解制氢反应。通过TEM、XRD、XPS、FT-IR、UV-vis DRS、PL、EIS等手段对催化剂进行表征。实验结果表明,Ni_(0.4)Cu_(0.6)/POM催化剂具有稳定的球形颗粒结构,在298 K、光照的条件下催化反应的TOF值为1461.0 h^(-1),是非光条件下的1.6倍,在经过20次循环后依然保持着良好的催化活性。 展开更多

关键词 含环磷腈聚合物 催化剂 光催化 氨硼烷 水解制氢 光照

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紫外/O_(3)/过硫酸盐降解氯霉素的性能研究

5

作者 常涛 鲁仙 +3 位作者 吴文芳 丁磊 赵志淼 张饮江 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2849-2856,共8页

采用UV/O_(3)/PS工艺对氯霉素进行降解实验,研究了UV/O_(3)/PS联合工艺、UV/PS、O_(3)/PS及UV/O_(3)工艺对CAP的降解特性,分析了反应体系中主要活性自由基对氯霉素降解的贡献,分别考察了PS浓度、O_(3)浓度、pH值以及常见无机阴离子和天... 采用UV/O_(3)/PS工艺对氯霉素进行降解实验,研究了UV/O_(3)/PS联合工艺、UV/PS、O_(3)/PS及UV/O_(3)工艺对CAP的降解特性,分析了反应体系中主要活性自由基对氯霉素降解的贡献,分别考察了PS浓度、O_(3)浓度、pH值以及常见无机阴离子和天然有机物对降解的影响,探究了CAP的降解路径及消毒副产物的生成潜能,并计算了UV/O_(3)/PS工艺的能耗大小.结果表明,UV/O_(3)/PS联合工艺在60min时对氯霉素的去除率为90.41%;^(1)O_(2)、HO·和SO_(4)^(·-)为反应体系中3种主要的活性物种,其对氯霉素降解的贡献率依次为53.85%、25.64%和12.82%;PS和O_(3)浓度的增加有利于CAP的降解,碱性条件可促进CAP的降解,共存的Cl^(-)、HCO_(3)-及腐殖酸对CAP降解存在抑制作用;氯霉素在UV/O_(3)/PS反应体系中降解机理主要包括羟基化、氨基氧化、C-N键断裂等步骤;CAP预氧化处理后其三氯甲烷和三氯乙腈的生成潜能显著增加,三氯甲烷生成潜能由30.35μg/L增加至48.08μg/L三氯乙腈生成潜能由12.31μg/L增长至20.97μg/L,能耗分析结果表明UV/O_(3)/PS工艺具有较好的综合效益. 展开更多

关键词 氯霉素 紫外 过硫酸盐 臭氧 降解机理

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TbVO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及其对Cd^(2+)的电致化学发光检测研究

6

作者 宋珍勇 王婷婷 +2 位作者 吴芳辉 吴孔林 周经伟 《分析测试学报》 北大核心 2025年第2期302-309,共8页

以片状g-C_(3)N_(4)为载体,掺杂具有4f活性电子的电催化性能良好、含丰富氧空位、稳定性更佳的TbVO_(4),成功制备了在溶解氧作为共反应剂的条件下可用于重金属离子Cd^(2+)响应及微量检测的电致化学发光传感器材料。通过X射线粉末衍射仪(... 以片状g-C_(3)N_(4)为载体,掺杂具有4f活性电子的电催化性能良好、含丰富氧空位、稳定性更佳的TbVO_(4),成功制备了在溶解氧作为共反应剂的条件下可用于重金属离子Cd^(2+)响应及微量检测的电致化学发光传感器材料。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱、X射线光电子能谱(XPS)等详细表征了复合材料的形貌、相态及元素组成和化学状态后,进一步研究发现增强了导电性和电催化活性的TbVO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料具有比单一g-C_(3)N_(4)更强的ECL发光信号,由此触发了因Cd^(2+)阻抑作用引起的更为灵敏且线性检测范围更宽的ECL响应变化。该复合材料构筑的传感器检出限低(3.98nmol/L),选择性和重现性佳,用于真实样品中Cd^(2+)检测的精密度和准确度均较好。 展开更多

关键词 片状石墨相氮化碳 TbVO_(4) 复合材料 电致化学发光 Cd^(2+)

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磁性生物炭吸附水中甲基橙的作用机制——基于密度泛函理论与实验研究 被引量：7

7

作者 王诗生 张梦梦 +4 位作者 盛广宏 田勇攀 刘轶鋆 章慧娟 刘永兴 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4596-4605,共10页

以磁性生物炭(Fe_(3)O_(4)@C-NH_(2))为吸附剂,甲基橙(MO)为目标污染物,考察了浓度、温度和pH对吸附性能的影响,通过光谱学与密度泛函理论研究MO的去除机制.结果表明,吸附反应符合准二级动力学及Freundlich模型,是自发吸热且熵增的过程... 以磁性生物炭(Fe_(3)O_(4)@C-NH_(2))为吸附剂,甲基橙(MO)为目标污染物,考察了浓度、温度和pH对吸附性能的影响,通过光谱学与密度泛函理论研究MO的去除机制.结果表明,吸附反应符合准二级动力学及Freundlich模型,是自发吸热且熵增的过程.平衡吸附量随着pH(3~10)升高而降低.光谱学分析结果表明,吸附作用力包括氢键、π-π堆积、π-π电子供体-受体(EDA)和静电力.静电势分布与前线轨道理论分析可知,羧基结构与MO分子间的结合能(E_(ads))与能隙(E_(gap))分别为-139.08kJ/mol,3.07eV,吸附能力高于羟基结构(E_(ads)=-94.47kJ/mol,E_(gap)=3.16eV)、氨基结构(E_(ads)=-76.10kJ/mol,E_(gap)=3.17eV)和芳香环结构(E_(ads)=-41.99kJ/mol,E_(gap)=3.18eV).基于赫什菲尔德划分的独立梯度模型-AIM拓扑分析图(IGMH-AIM)结果表明,吸附过程存在疏水作用,且氢键和π-πEDA为主要作用力. 展开更多

关键词 密度泛函理论 磁性生物炭 吸附机理 甲基橙

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Ni_(0.6)Cu_(0.4)O/NC催化剂的制备及其催化氨硼烷水解制氢性能研究 被引量：3

8

作者 李蓉 左佑华 +4 位作者 花俊峰 郝思雨 许立信 叶明富 万超 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1184-1192,共9页

本研究在氮气气氛下高温碳化Ni/Cu-ZIF前驱体制备了一种含氮炭材料(Ni_(0.6)Cu_(0.4)O/NC)催化剂,并采用多种表征方法对所制备催化剂的微观结构以及组成成分进行了研究。此外,通过控制变量法探究了催化剂的催化性能以及变化规律。研究... 本研究在氮气气氛下高温碳化Ni/Cu-ZIF前驱体制备了一种含氮炭材料(Ni_(0.6)Cu_(0.4)O/NC)催化剂,并采用多种表征方法对所制备催化剂的微观结构以及组成成分进行了研究。此外,通过控制变量法探究了催化剂的催化性能以及变化规律。研究结果表明,Ni_(0.6)Cu_(0.4)O/NC催化AB水解制氢的活化能(Ea)为56.8 kJ/mol,TOF值高达1572.2 h^(−1)。该催化剂催化AB水解制氢速率对于AB自身浓度可近似看作零级反应,而相对于催化剂的用量可近似看作一级反应。催化剂经过10次循环后仍然保持良好的催化活性,表明其具有良好的稳定性。 展开更多

关键词 含氮炭材料 氨硼烷 水解制氢

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改性生物炭活化过硫酸盐降解盐酸四环素 被引量：2

9

作者 王诗生 杨玉 +2 位作者 盛广宏 刘轶鋆 李申波 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6122-6131,共10页

以双氧水改性磁性生物炭(H_(2)O_(2)Modified Biochar,HMB)为过二硫酸盐(PDS)的活化剂降解盐酸四环素(TC),考察初始pH值对TC降解的影响.通过淬灭试验和电子顺磁共振(EPR)鉴定活性物种,结合XPS分析、密度泛函理论(DFT)计算和液质联用仪(L... 以双氧水改性磁性生物炭(H_(2)O_(2)Modified Biochar,HMB)为过二硫酸盐(PDS)的活化剂降解盐酸四环素(TC),考察初始pH值对TC降解的影响.通过淬灭试验和电子顺磁共振(EPR)鉴定活性物种,结合XPS分析、密度泛函理论(DFT)计算和液质联用仪(LC-MS)检测,探究HMB活化PDS降解TC的反应机理和降解路径.结果表明,经双氧水改性后,在TC浓度20mg/L,PDS浓度1mmol/L,HMB投加量为0.5g/L的条件下,TC去除率83.9%,显著高于单独PDS或生物炭体系,且去除率随pH值增大而减小.猝灭试验和EPR分析表明TC降解存在自由基路径和非自由基路径,活性物种主要包括SO_(4)^(-)、·OH、O_(2)^(-).和^(1)O_(2).XPS表明羰基(C=O)是HMB/PDS体系降解TC的主要活性位点.DFT计算进一步定量分析C=O对HMB催化PDS的贡献.结合LC-MS和理论计算提出了TC的2条降解路径,降解方式包括脱酰胺、羟基化、去甲基化、脱水开环等. 展开更多

关键词 盐酸四环素 磁性生物炭 氧化改性 密度泛函理论 反应机理

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焙烧温度和分散剂对Co_(0.8)Cu_(0.2)/CNC催化氨硼烷水解制氢性能的影响研究 被引量：1

10

作者 李蓉 左佑华 +5 位作者 徐立成 花俊峰 冯佳佳 许立信 叶明富 万超 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1736-1744,共9页

氨硼烷(NH_(3)BH_(3),AB)被认为是一种便携式制氢的理想储氢材料。本工作在常温下搅拌反应物得到Co_(0.8)Cu_(0.2)-ZIF前驱体,并高温焙烧此前驱体制备了一种双金属碳立方体(Co_(0.8)Cu_(0.2)/CNC)催化剂。此外,采用多种表征方法对催化... 氨硼烷(NH_(3)BH_(3),AB)被认为是一种便携式制氢的理想储氢材料。本工作在常温下搅拌反应物得到Co_(0.8)Cu_(0.2)-ZIF前驱体,并高温焙烧此前驱体制备了一种双金属碳立方体(Co_(0.8)Cu_(0.2)/CNC)催化剂。此外,采用多种表征方法对催化剂的微观结构以及组成成分进行了研究。通过单一变量法探究了催化剂的变化规律。结果表明,少量Cu的加入会对Co_(a8)Cu_(a2)/CNC催化剂的立方体形貌有一定的稳固作用。当分散剂为CTAB且焙烧温度为873 K时,其催化AB水解制氢的活化能(E_a)为50.79 kJ/mol,转化频率(TOF)值高达23.37 min^(-1)。此外,该催化剂经过25次循环后仍然可以催化AB完全水解制氢,表明该催化剂的稳定性能良好。 展开更多

关键词 双金属碳立方体 氨硼烷 水解制氢

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苯胺废水生物降解机制及微生物特征研究

11

作者 许沐霖 孟海玲 +2 位作者 刘再亮 黄定 曹祖鹏 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期155-163,共9页

为研究苯胺废水生物处理过程中污染物的降解机制、动力学及微生物群落特征,该文利用序批式生物反应器培养具有同步降解苯胺和NH_(4)^(+)-N能力的活性污泥。实验过程中对污染物降解、污泥增长及微生物群落结构演替规律进行分析。结果表明... 为研究苯胺废水生物处理过程中污染物的降解机制、动力学及微生物群落特征,该文利用序批式生物反应器培养具有同步降解苯胺和NH_(4)^(+)-N能力的活性污泥。实验过程中对污染物降解、污泥增长及微生物群落结构演替规律进行分析。结果表明:当苯胺浓度为250 mg/L时,苯胺和COD的去除率分别在99.92%和90.78%以上,且具有良好的硝化性能(NH_(4)^(+)-N去除率在90.81%)。但当苯胺浓度高于300 mg/L时,在12 h内苯胺和COD的去除率均有所下降,且硝化作用被明显抑制。活性污泥增长和基质的降解过程均符合Haldane模型。污泥对苯胺的降解优先于对NH_(4)^(+)-N的硝化作用。微生物群落结构分析表明,驯化后的活性污泥群落结构发生了明显改变,优势菌属主要为unclassified_Sphingobacteriales和unclassified_Planctomycetaceae,分别具有降解芳香烃和脱氮的能力。对关键基因代谢功能进行对比分析,推测出活性污泥降解苯胺产生邻苯二酚和NH_(4)^(+)-N,邻苯二酚通过邻位和间位代谢进行进一步降解,而NH_(4)^(+)-N则主要通过硝化、反硝化和合成谷氨酸同化作用等多种途径进行转化。 展开更多

关键词 苯胺废水 动力学 微生物群落结构 代谢途径

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Co_(0.6)Ni_(0.4)/NC催化剂的制备及其催化氨硼烷水解制氢性能研究 被引量：2

12

作者 朱若璇 刘睿莹 +3 位作者 谢婧 陈香香 王志远 曹振 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期69-76,共8页

为了提高氨硼烷(AB)在温和条件下的水解制氢性能,开发了兼具高活性和高稳定性的催化剂。首先在常温常压下直接搅拌反应物溶液得到沸石咪唑酯骨架材料CoNi-ZIF[金属有机骨架(MOFs)材料的一种],然后高温焙烧CoNi-ZIF前体制得以氮掺杂多孔... 为了提高氨硼烷(AB)在温和条件下的水解制氢性能,开发了兼具高活性和高稳定性的催化剂。首先在常温常压下直接搅拌反应物溶液得到沸石咪唑酯骨架材料CoNi-ZIF[金属有机骨架(MOFs)材料的一种],然后高温焙烧CoNi-ZIF前体制得以氮掺杂多孔炭(NC)为载体的Co_(x)Ni_(1-x)/NC(x为Co原子的摩尔分数,0<x<1)催化剂。采用扫描电子显微镜、透射电镜、X射线光电子能谱等一系列手段对Co_(x)Ni_(1-x)/NC催化剂的结构形貌进行表征,并通过改变Co/Ni金属配比、催化剂用量、AB浓度、反应温度等条件探究催化剂对AB水解制氢反应的催化性能。结果表明:Co/Ni摩尔比为6∶4时得到的催化剂Co_(0.6)Ni_(0.4)/NC拥有较大的比表面积;Co_(0.6)Ni_(0.4)/NC的催化活性最优,在温度298K下其催化AB完全水解的时间最短;Co_(0.6)Ni_(0.4)催化AB制氢的反应转化频率为1832.79h^(-1),活化能为64.81 kJ/mol;经10次循环使用,其催化AB完全水解制氢的速率几乎没有变化,循环使用稳定性良好。 展开更多

关键词 储氢材料 氨硼烷水解 金属有机骨架衍生材料 CoNi合金

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多糖水凝胶对亚甲基蓝吸附的研究进展 被引量：1

13

作者 许倩倩 蒋达 +1 位作者 吴雪兰 龙红明 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期69-74,共6页

多糖水凝胶富含丰富官能团,可为亚甲基蓝(MB)染料的去除提供吸附位点,具有重要的应用价值和广阔的前景。然而,未改性的多糖水凝胶吸附能力较差,通过化学改性或物理改性后其活性基团增多、比表面积增大,对MB的吸附效果显著提高。从多糖... 多糖水凝胶富含丰富官能团,可为亚甲基蓝(MB)染料的去除提供吸附位点,具有重要的应用价值和广阔的前景。然而,未改性的多糖水凝胶吸附能力较差,通过化学改性或物理改性后其活性基团增多、比表面积增大,对MB的吸附效果显著提高。从多糖水凝胶的结构和性质出发,介绍了静电吸附、氢键和π-π相互作用3种吸附机理,总结归纳了纤维素、壳聚糖、海藻酸钠和琼脂这4种多糖水凝胶的特点,最后对多糖水凝胶吸附MB的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 废水 亚甲基蓝 多糖水凝胶 吸附

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Co_(0.5)Cu_(0.5)/CNR催化剂制备及其氨硼烷水解制氢性能研究

14

作者 左佑华 李蓉 +5 位作者 花俊峰 郝思雨 谢婧 许立信 叶明富 万超 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1307-1317,共11页

以硝酸钴和硝酸铜制备溶液A,苯二甲酸(PTA)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)制备溶液B,两种溶液通过溶剂热法制备Co/Cu拉瓦希尔骨架系列材料(Co/Cu-MIL前驱体),进一步直接碳化前驱体制备出MOFs衍生物,即双金属碳纳米棒(CoxCu_(1-x)/CNR)催化剂... 以硝酸钴和硝酸铜制备溶液A,苯二甲酸(PTA)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)制备溶液B,两种溶液通过溶剂热法制备Co/Cu拉瓦希尔骨架系列材料(Co/Cu-MIL前驱体),进一步直接碳化前驱体制备出MOFs衍生物,即双金属碳纳米棒(CoxCu_(1-x)/CNR)催化剂。通过SEM、TEM、XRD、XPS等表征手段探究其形貌和组成。结果表明,Co/Cu-MIL经过高温焙烧后成功得到CoxCu_(1-x)/CNR,当x=0.5、溶剂热温度为120℃、焙烧温度为650℃时得到的催化剂催化活性最优,Co_(0.5)Cu_(0.5)/CNR催化剂催化氨硼烷(AB)水解制氢的TOF值为2718.21 h^(-1),反应的活化能为51.64 kJ/mol,且催化剂的循环稳定性较好,在循环10次后催化活性虽然有所下降,但对AB仍然保持100%的转化率。 展开更多

关键词 拉瓦希尔骨架系列材料 MOFs衍生物 双金属碳纳米棒催化剂 氨硼烷 水解制氢

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挂膜方法对生物膜特性及生化尾水深度处理的影响 被引量：12

15

作者 胡小兵 陈红伟 +5 位作者 聂勇 李晶晶 顾娴静 苏浚文 胡江楠 王振振 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期5710-5717,共8页

为探索低浓度生化尾水生物深度处理的快速挂膜方法,采用4种方法(投加壳聚糖法、投加铁离子法、接种排泥法和自然挂膜法)进行挂膜,考察其对生物膜主要特性(生物膜量MLSS、胞外聚合物(EPS))和废水处理效果的影响.结果表明:在挂膜期间,投... 为探索低浓度生化尾水生物深度处理的快速挂膜方法,采用4种方法(投加壳聚糖法、投加铁离子法、接种排泥法和自然挂膜法)进行挂膜,考察其对生物膜主要特性(生物膜量MLSS、胞外聚合物(EPS))和废水处理效果的影响.结果表明:在挂膜期间,投加壳聚糖法有利于生物膜量、EPS迅速增加,两者平均含量达到4种方法中的最大值,分别为(9.26±3.30)mg/cm^(3)和(4_(2.5)1±33.49)mg/(gSS),但其生物膜活性f值最低,污染物的去除效果不是最佳;投加铁离子成膜时,生物膜特性稳定,活性高,污染物去除效果最佳,COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N、TP去除率分别较快稳定在(66.13±2.30)%、(92.03±7.72)%和(62.75±4.41)%;接种排泥法的生物膜量、EPS均含量、污染物去除效果比投加壳聚糖、铁离子法稍低;自然挂膜法前期对污染物去除率低,稳定时间较长,除TP外,COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N去除率在挂膜后期与投加壳聚糖法、接种排泥法相差不大.综合地看,投加铁离子法,虽然生物膜量、EPS含量略低于投加壳聚糖法,但生物膜活性高、污染去除效果好,是低浓度尾水挂膜的最佳方法. 展开更多

关键词 低浓度尾水 挂膜 胞外聚合物 生物膜稳定性

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生物载体内孔径对生物膜微型动物多样性与稳定性影响 被引量：4

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作者 胡小兵 王振振 +5 位作者 林睿 沈翼军 钟梅英 李晶晶 陈红伟 周佳颖 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期5292-5302,共11页

为了给废水处理生产中最佳孔径的生物载体选型提供依据,本研究系统考察聚氨酯海绵生物载体5种孔径(0.6~4mm)大小对生物膜微型动物群落多样性以及稳定性的影响.结果表明:鞭毛虫、肉足虫等是运行前期与中期的优势种属,游泳型与固着型纤毛... 为了给废水处理生产中最佳孔径的生物载体选型提供依据,本研究系统考察聚氨酯海绵生物载体5种孔径(0.6~4mm)大小对生物膜微型动物群落多样性以及稳定性的影响.结果表明:鞭毛虫、肉足虫等是运行前期与中期的优势种属,游泳型与固着型纤毛虫、轮虫是后期的优势种属.不同孔径载体在不同时期,微型动物多样性、稳定性等参数变化具有明显差异.小孔径(0.6mm)载体微型动物仅在运行中期内表现出较高多样性,中小孔径(1mm)载体多样性总体偏低,中大孔径(3mm)和大孔径(4mm)载体微型动物多样性波动剧烈.小孔径、中小孔径载体内微型动物稳定性好,中大孔径载体稳定性波动大,而大孔径载体最不稳定.中等孔径(2mm)载体内微型动物群落物种丰富度、均匀度高,多样性高且稳定(后期H=2.12、R=1.19、λ=0.16),其微型动物群落最为稳定(后期WH=0.13),且表现出较好的废水处理效果,中等孔径是理想的生物载体内部孔径大小.在生物膜系统中,微型动物多样性稳定指数WH可作为废水中CODcr去除效果的指标参数. 展开更多

关键词 内孔径 微型动物 群落 多样性 稳定性

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果壳种类对生物膜特性及废水处理效果的影响 被引量：3

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作者 胡小兵 汪坤 +4 位作者 沈翼军 张琳 姚友长 林睿 顾娴静 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2887-2894,共8页

为促进植物果壳的资源化利用,选择花生壳、核桃壳和夏威夷果壳3种果壳,使用SEM和FTIR表征其表面微观特征与化学基团,探索植物果壳作为SBBR反应器填料的可行性,考察果壳类型对生物膜特性和废水处理效果的影响。结果表明:3种果壳表面粗糙... 为促进植物果壳的资源化利用,选择花生壳、核桃壳和夏威夷果壳3种果壳,使用SEM和FTIR表征其表面微观特征与化学基团,探索植物果壳作为SBBR反应器填料的可行性,考察果壳类型对生物膜特性和废水处理效果的影响。结果表明:3种果壳表面粗糙多孔且富有—OH、—COOH等亲水性基团,有利于微生物附着生长。花生壳上生物膜量呈现"先增后降"变化,试验前期从6.80 mg·cm^-3上升至24.66 mg·cm^-3。后期花生壳软化分解,生物膜量不断降低,与试验前期基本持平,生物膜中夹杂过多腐烂的代谢产物,导致EPS含量最低(49.90 mg·g^-1),DHA低,生物膜活性差,对COD、NH4^+-N长期去除效果不理想,仅能达到约65%;核桃壳、夏威夷果壳上生物膜量含量高,试验前期分别从7.98 mg·cm^-3和8.45 mg·cm^-3快速上升至26.75 mg·cm^-3和25.96 mg·cm^-3,之后缓慢上升。悬浮于反应器中的核桃壳受到强烈水力剪切作用,污染物传质效果的增强促进微生物EPS分泌,EPS含量最高达66.44 mg·g^-1;2种果壳生物膜DHA均呈现"先增后稳"变化,最高达到81.72 mg·g^-1·h^-1,生物膜活性高,对COD、NH4^+-N去除率不断增长,最高均达到90%左右。因此,除花生壳外,核桃壳和夏威夷果壳结构稳定,生物膜特性良好、污染物去除效果较好,可作为填料长期使用。 展开更多

关键词 植物果壳 生物膜量 胞外聚合物 脱氢酶活性 废水处理

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粉煤灰、滑石粉及重钙粉对低含油废水除油研究 被引量：3

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作者 张新喜 卓哲 +1 位作者 蒋婷婷 马江雅 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期89-94,共6页

为处理水中低含量油,满足排水或膜过滤、离子交换等工艺进水水质要求,选用粉煤灰、滑石粉和重钙粉为吸附剂,去除油的性能。结果表明,在单因素实验中粉煤灰、滑石粉、重钙粉在投加20 g/L吸附剂,搅拌转速为200 r/min,吸附时间分别为60、45... 为处理水中低含量油,满足排水或膜过滤、离子交换等工艺进水水质要求,选用粉煤灰、滑石粉和重钙粉为吸附剂,去除油的性能。结果表明,在单因素实验中粉煤灰、滑石粉、重钙粉在投加20 g/L吸附剂,搅拌转速为200 r/min,吸附时间分别为60、45、45 min条件下,去除率可分别达到64.61%、57.66%、43.72%,除油速率大小顺序为粉煤灰>滑石粉>重钙粉。除油过程符合准2级动力学模型,Henry、Freundlich等温吸附模型拟合R^(2)在0.77~0.89。粉煤灰除油正交实验得出,在投加30 g/L吸附剂,以200 r/min转速搅拌120 min条件下除油效果最好,去除率为69.73%。搅拌转速影响最大,其次是投加量。 展开更多

关键词 低含量油 粉煤灰 滑石粉 重钙粉 吸附

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污泥絮体特征与微型动物运动速度相关性研究——以自由运动型微型动物为例 被引量：1

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作者 胡小兵 汪坤 +5 位作者 李晶晶 陈红伟 宋维维 江用彬 常静 钟梅英 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3666-3673,共8页

为了克服利用微型动物群落物种变化指示活性污泥运行状态存在的微型动物鉴别误判、分类和统计分析工作量大等问题,通过PCA法的相关性分析判断絮体微观形态参数降维成综合指标的可能性,采用“微型动物运动视频采集+定量图像分析”法表征... 为了克服利用微型动物群落物种变化指示活性污泥运行状态存在的微型动物鉴别误判、分类和统计分析工作量大等问题,通过PCA法的相关性分析判断絮体微观形态参数降维成综合指标的可能性,采用“微型动物运动视频采集+定量图像分析”法表征微型动物的运动速度(平均线速度V和平均角速度W),分析SBR系统中锐利楯纤虫(A.lynceus)等7种自由运动型微型动物的运动速度与污泥絮体微观特性之间的相关性.结果表明:多个污泥絮体微观形态参数之间存在较好的相关性,可降维成2大综合指标(絮体大小密实度(SC)和絮体形状规则度(SR)).絮体SC和SR指标与须足轮虫属(Euchlanis sp.)、凹扁前口虫(F.depressa)和锐利楯纤虫(A.lynceus)的运动速度之间具有较显著相关性(|r|>0.50,P<0.05),因此利用典型的自由运动型微型动物运动速度变化能够快速指示污泥絮体的微观形态变化. 展开更多

关键词 絮体微观形态参数 PCA法 微型动物 运动速度 活性污泥

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改性菱角壳生物炭吸附水中土霉素性能与机理 被引量：29

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作者 余剑 丁恒 +2 位作者 张智霖 李燕 丁磊 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期5688-5700,共13页

以菱角壳为原料,乙酸钾为活化剂,通过活化碳化一步法制备了改性生物炭(MBC),对其表面形貌、孔径分布、官能团等表面性能进行了表征,并研究了其对水中盐酸土霉素(OTC)的吸附去除行为.相比于热解生物炭(BC),MBC有更高的比表面积(1147.80m^... 以菱角壳为原料,乙酸钾为活化剂,通过活化碳化一步法制备了改性生物炭(MBC),对其表面形貌、孔径分布、官能团等表面性能进行了表征,并研究了其对水中盐酸土霉素(OTC)的吸附去除行为.相比于热解生物炭(BC),MBC有更高的比表面积(1147.80m^(2)/g)、更丰富的孔径结构,更多的含氧官能团和更强的亲水性.溶液pH值在3~8时,MBC对OTC保持较高的吸附量(165mg/g).拟二级动力学模型和Langmuir模型可以很好地描述MBC对OTC的吸附行为.热力学分析显示MBC对OTC的吸附是一个自发吸热过程.除氢键作用、π-π键堆积作用和阳离子-π键作用以外,孔填充是MBC吸附去除OTC的主要作用机理.0.5mol/L氢氧化钠溶液可有效再生吸附饱和的MBC.因此,MBC作为一种吸附剂去除水和废水中的土霉素具有较好的潜能. 展开更多

关键词 菱角壳 生物炭 土霉素 吸附

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