电化学阻抗谱技术在水处理分离膜研究中的应用进展

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作者 来仁杰 辛俊伟 +2 位作者 王磊 王旭东 吕永涛 《材料导报》 北大核心 2025年第8期39-47,共9页

膜分离技术是一种无相变、低能耗、高效率的水处理技术,在海水淡化、饮用水处理、污水深度处理和工业分离等领域已有广泛的应用。电化学阻抗谱(EIS)技术具有原位、快速、无损、可重复性高等优点,通过对反馈信号进行电路拟合可探究离子... 膜分离技术是一种无相变、低能耗、高效率的水处理技术,在海水淡化、饮用水处理、污水深度处理和工业分离等领域已有广泛的应用。电化学阻抗谱(EIS)技术具有原位、快速、无损、可重复性高等优点,通过对反馈信号进行电路拟合可探究离子在膜表面及膜孔内部的分布状态和迁移行为,是深入研究水处理分离膜构效关系及运行状态的一种有力方法。本文简述了EIS技术应用于水处理分离膜研究中的基本原理,在此基础上综述了EIS技术在膜结构、膜性能及膜过程中产生的浓差极化、膜污染等问题研究中的应用进展。最后进行总结并对其发展作出了展望,以期为采用EIS技术对水处理分离膜进行更深入的研究提供参考。 展开更多

关键词 电化学阻抗谱 膜分离技术 膜结构 膜性能 浓差极化 膜污染

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氧化石墨烯纳滤膜插层改性研究进展 被引量：1

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作者 李泾贤 郝嘉劲 +1 位作者 王磊 王旭东 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期156-171,共16页

近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道... 近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道性能.但根据插层材料种类和性质的不同,其对GO纳滤膜的综合性能会产生一定影响.因此,本文从GO纳滤膜的层间通道调控出发,强调了插层技术的独特优势.并根据插层材料的属性将其分为刚性纳米材料和柔性纳米材料两大类,详细分析了各类材料在对GO纳滤膜进行插层时结构和性能上的影响.同时,也提出了插层法在制备GO纳滤膜时目前所面临的一些困难和挑战,并对未来的研究方向做出了展望,旨在为设计具有出色稳定性和高分离性能的GO纳滤膜提供参考和借鉴. 展开更多

关键词 纳滤 纳米材料 膜 氧化石墨烯 插层法

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紧实型GO/PVDF复合膜对有机染料的去除性能研究 被引量：7

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作者 朱振亚 白成玲 +1 位作者 王磊 孟晓荣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2361-2369,共9页

采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜,利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜,对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察,并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料,对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果... 采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜,利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜,对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察,并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料,对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果显示,膜的纯水通量从45.10 L/(m^2 · h)增加到58.40 L/(m^2 · h)。GO含量为0.50%(质量)时(M2),膜的综合性能较优。GO/PVDF复合膜对罗丹明B的吸附效果较好,1.5 d之后,M0~M3的吸附量分别为1.02、1.24、1.79和1.49 mg/g。乙醇对罗丹明B的脱色率达到80%以上。膜对甲基橙的吸附效果较差,M2的吸附量仅为0.46 mg/g,0.10 mol/L HCl溶液对甲基橙脱色率达到86%以上。膜对两种染料的截留率均保持在57.60%和57.20%以上。为纳米材料改性有机膜的制备以及对有机染料的去除提供了一定的科学依据。 展开更多

关键词 聚偏氟乙烯 氧化石墨烯 膜 染料 去除

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GO@FUM纳米复合正渗透膜的制备及性能研究

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作者 崔琪 王磊 +2 位作者 贺苗露 张哲 王旭东 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期39-44,48,共7页

通过界面聚合的方式,将氧化石墨烯(GO)改性的锆基金属有机骨架(FUM)材料掺杂到纳米复合正渗透膜的聚酰胺(PA)中,制备了一种新型的GO@FUM纳米复合正渗透膜,对其进行了分析表征,测试了其渗透和抗污染性能。结果表明,随着GO@FUM纳米材料添... 通过界面聚合的方式,将氧化石墨烯(GO)改性的锆基金属有机骨架(FUM)材料掺杂到纳米复合正渗透膜的聚酰胺(PA)中,制备了一种新型的GO@FUM纳米复合正渗透膜,对其进行了分析表征,测试了其渗透和抗污染性能。结果表明,随着GO@FUM纳米材料添加量的增加,膜的粗糙度、孔隙率、亲水性均显著提高。当添加质量分数为0.04%时性能为佳:FO模式下,纯水通量相比未改性的膜提升约35%,反向盐通量下降约49%,且JS/JV最低,表现出更高的选择性;在处理以BSA和SA为代表的有机污染物方面,GO@FUM纳米复合正渗透膜表现出更强的抗污染性能。 展开更多

关键词 正渗透 纳米复合膜 氧化石墨烯@锆基金属有机骨架 氧化石墨烯

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响应面法改进磁性羟基磷灰石制备技术及其对Ni(Ⅱ)吸附机制研究

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作者 吴腾 任捷 +3 位作者 李梦凡 王磊 王旭东 吕永涛 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11054-11065,11083,共13页

采用响应面法对羟基磷灰石(HAP)进行磁性改进,以CaCl_(2)和KH_(2)PO_(4)为原材料,通过水热法制备羟基磷灰石(HAP),以FeSO_(4)·7H_(2)O和FeCl_(3)·6H_(2)O为磁源,采用共沉淀法,制备磁性羟基磷灰石(MP),通过响应面法获得优化的... 采用响应面法对羟基磷灰石(HAP)进行磁性改进,以CaCl_(2)和KH_(2)PO_(4)为原材料,通过水热法制备羟基磷灰石(HAP),以FeSO_(4)·7H_(2)O和FeCl_(3)·6H_(2)O为磁源,采用共沉淀法,制备磁性羟基磷灰石(MP),通过响应面法获得优化的制备条件。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、磁强计(VSM)等对结构性能、磁学性能等进行表征,和物化性能的深入分析。探究了pH、初始浓度和投加量等因素对水中Ni(Ⅱ)吸附过程的影响。动力学分析表明其吸附过程更符合准二级动力学模型(R^(2)=0.9991),吸附等温线则与Freundlich等温吸附模型(R^(2)=0.998~0.999)拟合程度度更好,热力学分析表明MP吸附Ni(Ⅱ)是一个自发的、吸热的、熵增的过程。结果表明,改性后的MP有更好的分散性、更大的比表面积和良好的磁性,对水中Ni(Ⅱ)具有更高的吸附效率,吸附容量可达33.40 mg/L,对水中Ni(Ⅱ)的回收有良好的应用前景。 展开更多

关键词 羟基磷灰石 响应面法 磁性改进 镍离子 吸附机制

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UIO-66改性聚酰胺正渗透复合膜的制备及性能研究 被引量：5

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作者 张哲 王磊 +2 位作者 贺苗露 崔琪 王旭东 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2418-2425,共8页

采用界面聚合方法将UIO-66纳米颗粒引入复合膜中制备出改性的聚酰胺复合膜,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)､扫描电子显微镜(SEM)､原子力显微镜(AFM)､X射线衍射光谱(XRD)和接触角仪等仪器对材料和复合膜进行测定表征.以去离子水为原料液,1m... 采用界面聚合方法将UIO-66纳米颗粒引入复合膜中制备出改性的聚酰胺复合膜,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)､扫描电子显微镜(SEM)､原子力显微镜(AFM)､X射线衍射光谱(XRD)和接触角仪等仪器对材料和复合膜进行测定表征.以去离子水为原料液,1mol/L氯化钠溶液为汲取液进行渗透性能测试.选取BSA及SA作为污染物进行污染实验,并利用自制探针,借助原子力显微镜(AFM)测定了污染物与膜面的微观作用力.研究发现,相较于原始的聚酰胺复合膜,当UIO-66材料的添加量为0.04wt%时,改性复合膜在FO模式下的纯水通量由10.28L/(m2·h)增大到13.67L/(m2·h),PRO模式下纯水通量由17.68L/(m2·h)增大到20.41L/(m2·h),渗透性能改善效果显著,并具有较好的选择性能.此外,污染实验发现相较于原始膜,改性复合膜的通量衰减趋势较缓且与污染物之间粘附力都较小,说明UIO-66改性聚酰胺复合膜的抗污染性能有所提升. 展开更多

关键词 金属有机骨架材料(MOFs) 正渗透 聚酰胺复合膜 抗污染

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含纳米Fe^0的质子交换膜制备及催化作用研究

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作者 许岐斌 王磊 +3 位作者 李陈 王旭东 李脆脆 耿雅甜 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期71-76,共6页

为充分利用微生物燃料电池(MFC)阴极中产生的H2O2,同时提高电池的产电性能,在聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)均聚物中加入自制的磺化Fe^0-rGO纳米颗粒制备出含S-Fe0-rGO的复合质子交换膜,并研究使用该膜的MFC-电Fenton系统的... 为充分利用微生物燃料电池(MFC)阴极中产生的H2O2,同时提高电池的产电性能,在聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)均聚物中加入自制的磺化Fe^0-rGO纳米颗粒制备出含S-Fe0-rGO的复合质子交换膜,并研究使用该膜的MFC-电Fenton系统的产电性能和阴极对模拟罗丹明B污水的降解能力。结果表明,S-Fe0-rGO纳米颗粒添加质量分数为2.0%时,复合膜综合性能达到为优,水的质量分数达到31.1%,溶胀率达到9.7%,离子交换容量为2.1 mmol/L,质子传导率为60 m S/cm。添加S-Fe^0-rGO质量分数2.0%的复合膜的MFC在电压稳定阶段时阴极对质量浓度10 mg/L的罗丹明B的60 min的降解率达到99.54%,RhB溶液TOC去除率为57.48%。 展开更多

关键词 质子交换膜 纳米铁 氧化石墨烯 类FENTON 催化 降解 微生物燃料电池

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镁铁水滑石的制备及其对孔雀石绿吸附性能与机理研究

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作者 李梦凡 任捷 +1 位作者 王磊 王旭东 《功能材料》 北大核心 2025年第9期9126-9136,共11页

孔雀石绿(MG)是一种典型的三苯甲烷类染料,在水中难以降解,对生态环境和人体健康具有持久性危害。采用共沉淀法制备环境友好的镁铁水滑石(MgFe-LDH),对不同Mg/Fe摩尔比制备的MgFe-LDH进行SEM、XRD、FT-IR等表征,表征分析结果显示,MgFe-... 孔雀石绿(MG)是一种典型的三苯甲烷类染料,在水中难以降解,对生态环境和人体健康具有持久性危害。采用共沉淀法制备环境友好的镁铁水滑石(MgFe-LDH),对不同Mg/Fe摩尔比制备的MgFe-LDH进行SEM、XRD、FT-IR等表征,表征分析结果显示,MgFe-LDH呈典型片层状,片层相互堆叠,且Mg/Fe摩尔比增大,层间距增大。以MG水溶液模拟废水,探究pH、污染物初始浓度、吸附剂投加量等因素对吸附的影响。最优Mg/Fe摩尔比制备的MgFe-LDH在120 min内对低浓度MG去除率达99%,180 min内对高浓度MG去除率超90%。动力学和等温线分析表明MgFe-LDH对MG的吸附过程符合准一级动力学模型(R^(2)>0.99)和Langmuir等温线模型(R^(2)=0.9968)。MgFe-LDH对MG吸附过程可能存在氢键作用、弱n-π相互作用、MgFe-LDH中金属-氧与染料络合配位、孔填充机理。经5次吸附-再生循环实验,MgFe-LDH仍能保持64%的去除率,稳定性好。且在阴阳离子混合染料废水中,亦能实现同时吸附,适用性强,适合实际应用。 展开更多

关键词 MgFe-LDH 孔雀石绿 共沉淀法 吸附性能 吸附机理

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废旧磷酸铁锂电池中锂的选择性浸出研究进展

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作者 李亚楠 安家君 +1 位作者 王磊 王旭东 《中国环境科学》 北大核心 2025年第10期5570-5584,共15页

本文系统介绍了化学氧化法、酸辅助浸出法、电化学法、高温焙烧法和机械化学法等多种锂的选择性浸出方法,比较了各自的优势与不足,并从技术经济和环境效益两方面分析.结果显示,化学氧化法在成本控制和操作灵活性方面具有优势,而电化学... 本文系统介绍了化学氧化法、酸辅助浸出法、电化学法、高温焙烧法和机械化学法等多种锂的选择性浸出方法,比较了各自的优势与不足,并从技术经济和环境效益两方面分析.结果显示,化学氧化法在成本控制和操作灵活性方面具有优势,而电化学法则更具绿色环保特性.针对废旧磷酸铁锂的选择性回收,未来应开发出更高效、环保和经济的回收处理方案.这将为探索磷酸铁锂电池的选择性回收策略提供新的思路,促进经济、环境和技术的全面协同发展,进而构建新质生产力的良性循环体系. 展开更多

关键词 废旧磷酸铁锂 选择性浸出 化学氧化法 酸辅助浸出法 电化学法

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溶解性微生物产物在GO/PVDF杂化膜面的污染行为 被引量：2

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作者 朱振亚 白成玲 +1 位作者 王磊 王旭东 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2896-2901,共6页

为了解析溶解性微生物产物(SMP)在GO/PVDF杂化膜面的污染特性,对膜片进行了宏观污染实验,并采用耗散石英微晶天平(QCM-D)从微观角度分析了SMP在自制镀膜芯片上的吸附规律和污染层结构变化.结果表明,GO含量为0.5wt%的膜污染恢复率最高(79... 为了解析溶解性微生物产物(SMP)在GO/PVDF杂化膜面的污染特性,对膜片进行了宏观污染实验,并采用耗散石英微晶天平(QCM-D)从微观角度分析了SMP在自制镀膜芯片上的吸附规律和污染层结构变化.结果表明,GO含量为0.5wt%的膜污染恢复率最高(79.95%),抗污染能力最强.QCM-D实验发现,GO含量为0wt%镀膜芯片表面SMP吸附量最大,污染较为严重.膜片亲水性越强,吸附频率变化越小,抗污染能力越强.此外,GO含量为0.5wt%镀膜芯片表面的污染物结构比较疏松和柔软,其他膜表面的污染物结构较为坚硬和致密. 展开更多

关键词 溶解性微生物产物 氧化石墨烯 聚偏氟乙烯 杂化膜 耗散石英晶体微天平

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氧化石墨烯正渗透复合膜的制备与表征 被引量：2

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作者 冯彭博 张慧慧 +3 位作者 王磊 王旭东 贾旭超 杜豆 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期27-32,38,共7页

通过制备4种正渗透复合膜:TFC,在聚丙烯腈(PAN)基膜上制备聚酰胺选择层;g TFC,在添加了氧化石墨烯(GO)的PAN基膜上制备聚酰胺选择层;TFG,在聚丙烯腈基膜上制备GO聚酰胺选择层;g TFG,在添加了GO的PAN基膜上制备GO聚酰胺选择层。以研究GO... 通过制备4种正渗透复合膜:TFC,在聚丙烯腈(PAN)基膜上制备聚酰胺选择层;g TFC,在添加了氧化石墨烯(GO)的PAN基膜上制备聚酰胺选择层;TFG,在聚丙烯腈基膜上制备GO聚酰胺选择层;g TFG,在添加了GO的PAN基膜上制备GO聚酰胺选择层。以研究GO不同的添加位置对正渗透复合膜性能的影响。结果表明,当在PAN基膜中添加质量分数0.3%的GO时其对应的复合膜具有最佳的性能,在FO和PRO模式下相对于传统的复合膜其水通量分别提升了56%和102%,且截盐率都在99%以上;并且当在PAN基膜中添加了GO之后,不仅使复合膜表面平均粗糙度增大而使其表面呈现更加明显的沟壑状,复合膜的断面结构也具有更加明显的指状孔。 展开更多

关键词 铅正渗透复合膜 氧化石墨烯 界面聚合 不同添加位置

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双选择层复合正渗透膜制备及其表征 被引量：1

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作者 姬存睿 王旭东 +3 位作者 张慧慧 王磊 廖正伟 贺酰淑 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期51-55,共5页

以聚丙烯腈制备基膜,聚氮杂环丙烷、聚-4-苯乙烯磺酸钠为聚阳阴电解质,间苯二胺、均苯酰氯为水相和油相单体,依次用层层自组装(Lb L)和界面聚合制备双选择层正渗透膜,研究Lb L和界面聚合影响膜性能的典型因素。结果表明,优化条件,PEI和... 以聚丙烯腈制备基膜,聚氮杂环丙烷、聚-4-苯乙烯磺酸钠为聚阳阴电解质,间苯二胺、均苯酰氯为水相和油相单体,依次用层层自组装(Lb L)和界面聚合制备双选择层正渗透膜,研究Lb L和界面聚合影响膜性能的典型因素。结果表明,优化条件,PEI和PSS的质量浓度均为1.0 g/L,Na Cl浓度为1.0 mol/L,Cu^(2+)浓度为0.20 mol/L,聚电解质单层沉积时间为10.0 min,MPD、TMC的质量浓度分别为20.0、0.25 g/L,单体反应时间均为2.0 min,Lb L3个聚电解质双层,界面聚合1次。在此优化条件下,所得正渗透膜水通量为42.40 L/(m^2·h),反向盐通量为10.86 g/(m^2·h)。结合石英晶体微天平说明Lb L中聚电解质层最为密实,其性能对膜影响较大。这种新的制备方法为提高正渗透工艺展现了一种新途径。 展开更多

关键词 层层自组装 界面聚合 正渗透膜 石英晶体微天平

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光电催化中光电极基底材料的研究进展 被引量：1

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作者 杨小娜 吴腾 +3 位作者 安家君 王磊 王旭东 李洁 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期9040-9052,9063,共14页

近年来,光电催化技术(PEC)因其融合了电化学与光催化技术的优势而备受瞩目。这一技术不仅展现了优良的催化性能,还解决了传统粉末光催化剂难以分离回收的难题。光电极的基底材料是PEC技术的核心,其显著影响着电子转移的效率、光生载流... 近年来,光电催化技术(PEC)因其融合了电化学与光催化技术的优势而备受瞩目。这一技术不仅展现了优良的催化性能,还解决了传统粉末光催化剂难以分离回收的难题。光电极的基底材料是PEC技术的核心,其显著影响着电子转移的效率、光生载流子的复合率以及光电极的稳定性。尽管PEC技术已取得诸多成果,但关于光电极基底材料的研究进展尚未得到充分的文献报道。鉴于此,在系统地对光电极基底材料进行分类,包括金属、导电玻璃、碳基材料以及其它新兴材料,并深入回顾近年来关于这些材料的研究进展。详细论述光电极的制备方法、性能表现以及作用机理,以期为读者提供一个全面而深入的理解。同时,我们也对光电极基底材料的未来研究方向提出了一些建议,希望能为该领域的进一步发展提供有益的参考。 展开更多

关键词 光电催化 光电极 基底材料 分离回收

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电容去离子技术及其在重金属分离回收中的应用

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作者 任艳娜 聂路洁 +1 位作者 王磊 王旭东 《中国环境科学》 EI CAS 北大核心 2023年第11期6051-6062,共12页

电容去离子(CDI)作为一种很有前途的水处理技术,对重金属废水资源化回收具有重要意义.本文阐述了传统电容去离子(CDI)、膜电容去离子(MCDI)、过流式电容去离子(FT-CDI)、倒置电容去离子(I-CDI)、流动电极电容去离子(FCDI)及杂化电容去离... 电容去离子(CDI)作为一种很有前途的水处理技术,对重金属废水资源化回收具有重要意义.本文阐述了传统电容去离子(CDI)、膜电容去离子(MCDI)、过流式电容去离子(FT-CDI)、倒置电容去离子(I-CDI)、流动电极电容去离子(FCDI)及杂化电容去离子(HCDI)系统的特性,分析了影响重金属离子去除性能的因素.结果表明,重金属离子的去除性能与装置构型、电极材料、溶液性质及操作条件等密切相关.最后,结合近年来CDI技术在重金属离子分离中的应用成果,对其未来的发展方向进行了展望,以期为CDI技术在重金属废水处理领域的研究和应用提供参考. 展开更多

关键词 电容去离子 CDI 吸附 重金属 电极材料 脱盐

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PVA-SA-沸石包埋厌氧氨氧化颗粒及其表征

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作者 吕永涛 侯彤洁 +3 位作者 鞠恺 王翼鑫 刘颖 孙婷 《应用化工》 北大核心 2025年第3期712-716,共5页

探索包埋厌氧氨氧化(Anammox)颗粒的可行性能够为其应用于实际工程提供参考依据。选取聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和改性沸石三种材料进行杂化,制备出一种新型包埋厌氧氨氧化凝胶球。包埋材料最佳配比为:10%PVA+1%SA+2%沸石,此时包埋... 探索包埋厌氧氨氧化(Anammox)颗粒的可行性能够为其应用于实际工程提供参考依据。选取聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和改性沸石三种材料进行杂化,制备出一种新型包埋厌氧氨氧化凝胶球。包埋材料最佳配比为:10%PVA+1%SA+2%沸石,此时包埋凝胶球厌氧氨氧化活性(NRR)最佳,为0.15(kg·N)/(m^(3)·d)。扫描电镜结果显示,改性沸石对于包埋凝胶球结构的支撑起到了关键性作用,使孔道壁形成网状结构,有助于厌氧氨氧化菌(AnAOB)附着。添加改性沸石后的材料平均接触角从15.63°减少为9.59°,说明PVA+SA+沸石材料具有更强的亲水特性,增强了载体和微生物间的作用力。PVA+SA+沸石包埋厌氧氨氧化颗粒具有较高的微生物活性和机械强度,改性沸石优化了包埋材料的性能,为AnAOB抵御不利环境提供了更佳的解决方案。 展开更多

关键词 包埋固定化 厌氧氨氧化 沸石 生物脱氮 聚乙烯醇

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电化学法从磷酸铁锂粉末中选择性浸出锂

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作者 杨小娜 吴腾 +2 位作者 王磊 王旭东 安家君 《功能材料》 北大核心 2025年第10期10221-10231,共11页

将废旧磷酸铁锂(LFP)粉末负载在石墨毡(GF)上作为阳极,以石墨片为阴极,采用电化学法浸出废旧LFP电池正极材料中的锂,通过控制变量法详细探究了电压、LFP负载量、pH、反应温度和电解质浓度五种因素对锂浸出效率的影响。并使用扫描电镜(S... 将废旧磷酸铁锂(LFP)粉末负载在石墨毡(GF)上作为阳极,以石墨片为阴极,采用电化学法浸出废旧LFP电池正极材料中的锂,通过控制变量法详细探究了电压、LFP负载量、pH、反应温度和电解质浓度五种因素对锂浸出效率的影响。并使用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等手段对浸出过程中LFP的形貌、结构、元素组成及价态变化进行表征,深入分析其物化性能和浸出机制。浸出表观动力学分析表明浸出过程首先受表面化学反应控制(R 2=0.988),浸出反应1 h后再受Li+扩散控制(R 2=0.995)。结果表明,在不添加任何酸液和氧化剂的条件下,仍然可以实现Li+的高效浸出及回收,Li+的浸出率可达98.27%,铁离子的浸出率小于0.05%,Li+回收率为92.53%,所得Li 3PO_(4)产品纯度为99.6%。 展开更多

关键词 废旧磷酸铁锂电池 石墨毡电极 电化学法 动力学 锂浸出 锂回收

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Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene光催化应用研究进展 被引量：2

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作者 任玥 王磊 +2 位作者 王旭东 朱甲妮 郭浩博 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期19-24,共6页

新型环境友好材料的开发是解决能源短缺和环境污染问题的关键。自2011年MXenes被合成以来,独特的二维层状结构、良好的导电性以及丰富的表面官能团使其受到了密切的关注,并被广泛地应用于光催化能源转换、环境污染治理等领域。在众多的M... 新型环境友好材料的开发是解决能源短缺和环境污染问题的关键。自2011年MXenes被合成以来,独特的二维层状结构、良好的导电性以及丰富的表面官能团使其受到了密切的关注,并被广泛地应用于光催化能源转换、环境污染治理等领域。在众多的MXenes中,Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene是最早被报道的也是目前研究最多的材料。研究发现Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene在光催化体系中能够促进光生电子-空穴的分离、减少电荷复合,从而提高该体系的光催化性能,其在光催化领域显示出了巨大的潜力。概述了MXenes材料的结构特性,重点介绍了Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene材料在光催化析氢、光催化降解污染物、CO_(2)的光催化还原以及光催化固氮方面的应用进展。最后,总结并讨论了Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene材料在光催化应用领域面临的三大挑战。 展开更多

关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene 结构 电子和光学性质 光催化应用

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光电催化电极材料制备方法研究进展

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作者 王金乔 王磊 +1 位作者 安家君 王旭东 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期7-13,共7页

光电催化电极兼具光催化和电催化功能,是一种可持续的、高效的、在多领域具有广泛应用价值的材料。综述了其多种制备方法,如电沉积、喷雾热解、水/溶剂热和溶胶-凝胶等。并对影响每种方法制备过程的操作条件作以讨论。分析表明,通过控... 光电催化电极兼具光催化和电催化功能,是一种可持续的、高效的、在多领域具有广泛应用价值的材料。综述了其多种制备方法,如电沉积、喷雾热解、水/溶剂热和溶胶-凝胶等。并对影响每种方法制备过程的操作条件作以讨论。分析表明,通过控制材料制备过程当中的操作条件,可以显著改变材料的形貌特征和物理化学性质,进而影响光电催化性能。因此,选择合适的制备方法和条件对材料性能的提升具有重大意义,并指出制备高稳定性材料和多种制备技术的联用是今后的研究热点。 展开更多

关键词 光电催化 电子-空穴对 制备方式及其应用

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厌氧氨氧化颗粒污泥内部原位生物活性与N_(2)O产生特性 被引量：4

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作者 吕永涛 王重阳 +3 位作者 鞠恺 侯彤洁 潘永宝 王磊 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1582-1589,共8页

以厌氧氨氧化颗粒为对象,利用NH_(4)^(+)、NO_(2)^(−)、NO_(3)^(−)和N_(2)O微电极测定了浓度连续分布,并建立微生物原位活性与N_(2)O产生之间的关系.结果表明,NH_(4)^(+)和NO_(2)^(−)同步消耗的厌氧氨氧化活性区分布在颗粒的表层区域(0~... 以厌氧氨氧化颗粒为对象,利用NH_(4)^(+)、NO_(2)^(−)、NO_(3)^(−)和N_(2)O微电极测定了浓度连续分布,并建立微生物原位活性与N_(2)O产生之间的关系.结果表明,NH_(4)^(+)和NO_(2)^(−)同步消耗的厌氧氨氧化活性区分布在颗粒的表层区域(0~1500μm),其中200~400μm活性最高;当NH_(4)^(+)-N浓度为14mg/L(c(NH_(4)^(+)):c(NO_(2)^(−))=1:1.2)时,NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(−)-N最大净体积消耗速率分别为1.19与1.65mg/(cm^(3)⋅h).反硝化活性主要分布在1500~2500μm的深层区域,当采用NO_(2)^(−)-N或NO_(3)^(−)-N为单一基质(NO_(x)^(−)-N=14mg/L)时,最大N_(2)O生成速率分别为0.37和0.19mg/(cm^(3)⋅h).N_(2)O的生成主要在深层反硝化区域,且随pH值由8.5降至7.0,产生速率增加了28.16倍,达到0.35mg/(cm^(3)⋅h).高通量测序发现,颗粒中除厌氧氨氧化细菌(Candidatus Kuenenia)外,具有反硝化功能的细菌(Truepera、Limnobacter、Ignavibacterium和Anaerolineaceae)和氨氧化细菌(Nitrosomonas)也被检出.综上,厌氧氨氧化活性主要分布在表层区域,N_(2)O主要产生于深层的反硝化活性区,可能的作用者为反硝化菌. 展开更多

关键词 微电极 厌氧氨氧化 氧化亚氮 原位生物活性 微生物群落

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