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微波联合生物炭活化过硫酸盐氧化修复多环芳烃污染土壤研究
1
作者 吴雷 胡紫璇 +5 位作者 高渊 刘长波 曹虎生 刘田田 朱瑞玉 周军 《化工学报》 北大核心 2025年第7期3659-3670,共12页
微波活化过硫酸盐(PS)氧化降解多环芳烃污染土壤技术得到了广泛的关注,但其对污染土壤的高效修复和对修复后土壤酸化影响较难兼顾。在微波活化PS修复多环芳烃污染土壤中引入弱碱性生物炭,探讨了微波活化功率、PS浓度、生物炭添加量和土... 微波活化过硫酸盐(PS)氧化降解多环芳烃污染土壤技术得到了广泛的关注,但其对污染土壤的高效修复和对修复后土壤酸化影响较难兼顾。在微波活化PS修复多环芳烃污染土壤中引入弱碱性生物炭,探讨了微波活化功率、PS浓度、生物炭添加量和土壤含水率对污染土壤中苯并[a]芘(Ba P)去除率、土壤p H和PS残留浓度的影响,分析修复前后污染土壤特性,推测Ba P降解路径和降解机理。研究表明,在微波活化功率490 W、PS浓度1 mol/L、生物炭添加量4%和土壤含水率20%条件下,修复60 min后污染土壤中Ba P去除率达到97.77%,修复后土壤p H为4.65,PS残留浓度为0.072 mol/L。生物炭提高了污染土壤中Ba P去除率,并在一定程度上改善了修复后土壤的酸性、粒径分布和毒性。Ba P在SO_(4)^(·-)、·OH、·O_(2)^(-)活性氧自由基和^(1)O_(2)、电子转移的非自由基的共同氧化作用下降解为小分子中间产物,最终矿化为CO_(2)和H_(2)O。 展开更多
关键词 土壤修复 氧化 活化 过硫酸盐 微波 生物炭 多环芳烃
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磁性/增溶生物炭吸附修复有机污染土壤研究
2
作者 刘长波 曹虎生 +5 位作者 高渊 邱丝雯 陈双莉 岳昌盛 吴雷 周军 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第7期165-172,190,共9页
生物炭(BC)修复有机污染土壤具有无害化、廉价等优点,已被广泛应用于土壤治理技术。然而由于有机污染物的疏水特性,限制了生物炭的吸附作用,导致污染土壤很难取得显著的修复效果。该文成功地将β-环糊精接枝到Fe_(3)O_(4)@生物炭,制备... 生物炭(BC)修复有机污染土壤具有无害化、廉价等优点,已被广泛应用于土壤治理技术。然而由于有机污染物的疏水特性,限制了生物炭的吸附作用,导致污染土壤很难取得显著的修复效果。该文成功地将β-环糊精接枝到Fe_(3)O_(4)@生物炭,制备了磁性增溶生物炭(CD@MBC),并用于吸附修复苯并[a]芘(Ba P)(PAHs模型污染物)污染土壤。研究表明,CD@MBC拥有较大比表面积、丰富的孔结构和表面含氧官能团,有利于吸附修复有机污染土壤。在CD@MBC添加量1.00%、BC制备温度800℃、固液比1∶10和吸附温度35℃条件下,CD@MBC对污染土壤中Ba P的去除率最高可达69.52%。5次重复实验的污染土壤中,Ba P平均去除率为70.25%,平均回收率为96.17%,表明CD@MBC能稳定修复Ba P污染土壤,且能稳定回收,在有机污染土壤修复中具有一定的应用潜力。CD@MBC修复Ba P污染土壤主要是通过β-CD的主客体相互作用、π-π电子相互作用和吸附协同作用实现的。 展开更多
关键词 生物炭 污染土壤 Β-环糊精 吸附修复 有机污染物
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直通式布袋除尘器流动阻力特性仿真研究
3
作者 王宇鹏 王赓 +1 位作者 张义文 吕明 《冶金能源》 北大核心 2025年第3期75-80,共6页
为了优化除尘器结构和降低运行阻力,以某钢铁生产基地的大型布袋除尘器为研究对象,采用混合网格技术,建立了直通式布袋除尘器的全尺寸仿真模型,研究了不同内部结构和外部结构对直通式除尘器流动阻力特性的影响规律。结果表明,相比于传... 为了优化除尘器结构和降低运行阻力,以某钢铁生产基地的大型布袋除尘器为研究对象,采用混合网格技术,建立了直通式布袋除尘器的全尺寸仿真模型,研究了不同内部结构和外部结构对直通式除尘器流动阻力特性的影响规律。结果表明,相比于传统分室除尘器,上箱体直通结构的除尘器系统阻力可降低17%;中箱体直接进气的直通式除尘器,将中箱体加高50%,并且缩小喇叭口尺寸后,其系统阻力相比于传统分室除尘器的可降低20%。采用直通式除尘器可以提高除尘性能,降低运行阻力和系统能耗。 展开更多
关键词 布袋除尘器 直通式 气流仿真 数值模拟 仿真模型
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有机污染土壤微波修复技术中吸波剂的研究进展 被引量：1
4
作者 吴雷 吴红艳 +3 位作者 邱丝雯 周军 张秋利 田玮 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第19期262-270,共9页
土壤颗粒介电系数小,在微波修复过程中难以将微波能高效地转化为热能,使得有机污染土壤很难达到较为理想的修复温度,导致污染物去除效率较低。通过加入吸波剂可改善污染土壤整体吸波性能,在吸波剂“热点”效应作用下,污染土壤的升温速... 土壤颗粒介电系数小,在微波修复过程中难以将微波能高效地转化为热能,使得有机污染土壤很难达到较为理想的修复温度,导致污染物去除效率较低。通过加入吸波剂可改善污染土壤整体吸波性能,在吸波剂“热点”效应作用下,污染土壤的升温速率和修复终温均得到显著改善,明显提高了污染土壤中有机污染物的去除效率。此外,某些具有氧化或催化作用的吸波剂也可降解污染土壤中的有机污染物,有利于有机污染物的去除。本文以适用于微波修复有机污染土壤的吸波剂为研究对象,总结了吸波剂的作用、种类和选择依据,阐述了现有微波修复的工业应用和存在的问题,提出了吸波剂的未来研究方向,以期为微波修复土壤技术的推广和应用提供有益的参考。 展开更多
关键词 微波修复 有机污染土壤 吸波剂 “热点”效应 氧化/催化降解
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可渗透反应墙技术中反应介质的研究进展 被引量：21
5
作者 杨茸茸 周军 +4 位作者 吴雷 宋永辉 刘长波 岳昌盛 田玮 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4579-4587,共9页
以PRBs技术中最为关键的填充反应介质为研究对象,介绍了常用的五种反应介质(零价铁、活性炭、无机矿物、黏土、和以固体废弃物为前体材料的反应介质)的研究现状,阐述了影响反应介质选择的主要因素,同时介绍了PRBs技术在实际工程应用中... 以PRBs技术中最为关键的填充反应介质为研究对象,介绍了常用的五种反应介质(零价铁、活性炭、无机矿物、黏土、和以固体废弃物为前体材料的反应介质)的研究现状,阐述了影响反应介质选择的主要因素,同时介绍了PRBs技术在实际工程应用中的典型案例,并对PRBs技术的现存问题和未来发展进行了总结和展望,以期为研发长期高效和环境友好型的PRBs反应介质提供有益的支持. 展开更多
关键词 反应介质 可渗透反应墙 地下水污染 选择依据 工程应用
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碳基非贵金属电催化剂研究进展 被引量：6
6
作者 吴雷 彭犇 +5 位作者 周军 刘长波 岳昌盛 田玮 宋永辉 姜磊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第23期23009-23019,共11页
新型电池和电解水技术具有清洁、能量转化效率高等优点,其核心是阳极的析氢反应(HER)或氧还原反应(ORR)和阴极的析氧反应(OER)。然而,在这些反应中,电催化材料的研发是关键。随着新型碳材料的发现以及非贵金属在新能源领域的广泛研究与... 新型电池和电解水技术具有清洁、能量转化效率高等优点,其核心是阳极的析氢反应(HER)或氧还原反应(ORR)和阴极的析氧反应(OER)。然而,在这些反应中,电催化材料的研发是关键。随着新型碳材料的发现以及非贵金属在新能源领域的广泛研究与应用,电催化材料也从最初的贵金属单一材料,发展到转化效率高、抗毒性强、经济性好的碳基复合材料,其性能、结构、成本、制备工艺等各个方面都有了质的飞跃。电催化剂的设计关键在于增加催化剂表面活性位点和自由电子的移动。通过改变材料形状、调整材料粒径和制备复合材料等方法来增大比表面积,从而增加活性位点的数量,也可以将催化剂制成多晶、核壳和合金结构以提高材料表面自由电子的移动。石墨烯、碳纳米管、介孔碳等新型碳纳米材料具有稳定性好、孔隙可调、比表面积高、导电性能优异等优点,是良好的复合基体材料;而非贵金属,尤其是铁、钴、镍、铜、钼,具有电催化活性高、稳定性好、抗毒性强、成本低等优点,可作为催化活性组分。将非贵金属负载到新型碳基体材料上,增加碳纳米材料的电子不对称密度或打破碳表面的电中性,形成更多的吸附活性位点,也更有利于SP 2杂化碳表面π电子的自由移动,使得复合材料的电子分布和空间结构得到改变,从而有效地提高复合材料的电催化活性。本文首先归纳了碳基非贵金属电催化剂的国内外研究进展;其次,分别对碳基非贵金属电催化剂的碳基体材料和催化活性组分进行对比分析;最后,总结了碳基非贵金属电催化剂的发展优势和存在的问题,并展望其前景。 展开更多
关键词 碳基材料 非贵金属 电催化 活性组分 催化性能
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兰炭基改良剂协助微波修复萘污染土壤 被引量：1
7
作者 邱丝雯 吴红艳 +4 位作者 吴雷 周军 刘田田 岳昌盛 刘长波 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期158-166,共9页
微波热修复技术是一种极具潜力的土壤处理技术,能高效去除土壤中的有机污染物。文章以兰炭末为基体、KHCO_(3)为土壤改良组分,制备了兼顾微波吸波和土壤改良的兰炭基土壤改良剂,并将其应用于微波修复多环芳烃模型化合物(萘)污染土壤。... 微波热修复技术是一种极具潜力的土壤处理技术,能高效去除土壤中的有机污染物。文章以兰炭末为基体、KHCO_(3)为土壤改良组分,制备了兼顾微波吸波和土壤改良的兰炭基土壤改良剂,并将其应用于微波修复多环芳烃模型化合物(萘)污染土壤。研究了改良剂类型和工艺条件(修复时间、微波功率、兰炭基土壤改良剂添加量和萘初始浓度)对污染土壤微波修复升温特性和萘去除率的影响,分析了最优微波修复条件下的产物特性。结果表明,兰炭基改良剂对污染土壤的修复效果优于兰炭和KHCO_(3)改良剂。微波修复萘污染土壤的最佳处理条件为处理时间20 min,微波功率700 W,兰炭基改良剂添加量4%和萘初始浓度1%。在此最佳工艺条件下,污染土壤修复最高温度可达474.46℃,萘去除率达到96.32%。修复后土壤中总钾和速效钾质量分数分别增加了0.12 g/kg和0.20 g/kg,土壤颗粒明显变小,片层和团粒结构增多,但其无机矿物和表面官能团组成并未发生明显变化。污染物萘在微波修复过程中未发生分解,主要以气化、CO_(2)和水蒸气的“裹挟”方式从污染土壤中分离出来。 展开更多
关键词 微波修复 萘污染土壤 兰炭基吸波剂 土壤特性 除污增肥
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钢渣热闷余热回收有机朗肯循环发电技术分析 被引量：9
8
作者 张国伟 张延平 +1 位作者 吴桐 潘颖 《冶金能源》 2021年第2期9-12,共4页
为实现钢渣余热资源的回收利用,开发了钢渣有压热闷工艺,并将0.2MPa饱和热闷蒸汽的热量通过汽水换热器传递给热水,热水送入有机朗肯循环系统蒸发器。单罐热闷钢渣量45t,以R123为有机工质,实验中发电功率达到45kW,循环热效率为3.5%。
关键词 钢渣余热 有压热闷 有机朗肯循环 发电
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