功能化玉米芯生物炭对水中磺胺甲恶唑的去除

采用玉米芯制备的生物炭对磺胺甲恶唑(SMZ)的吸附能力进行了研究.玉米芯经过预处理、活化、裂解及功能化处理,成功制备了功能化生物炭材料.采用SEM、FTIR、XRD技术对生物炭的形貌和理化性质进行了表征.吸附实验表明,利用磷酸活化、硝酸功能化的生物炭(PNBC)吸附效果最佳,其最大吸附量达162.08 mg/g,动力学...     

多酸负载型生物炭活化过硫酸盐降解磺胺甲恶唑

作为水环境中持久存在的抗生素,磺胺甲恶唑(SMX)对环境以及人类健康都存在一定危害.制备一系列多酸负载型生物炭催化剂xCoPMoV/C(Co₂PMo₁₁VO₄₀/C,简称CoPMoV/C,x为10%、20%、30%、 40%),通过XRD、FT-IR、XPS对催化剂进行表征,研究其在过硫酸盐(PMS)体系中对磺胺甲恶唑的去除性能,考察催化剂用量、PMS用量、多酸负载量以及无机离子种类对降解SMX性能的影响.结果表明：Co₂PMo₁₁VO₄₀成功负载在生物炭上;CoPMoV/C能够高效降解SMX(SMX初始质量浓度为20 mg/L,20%CoPMoV/C投入量为0.2 g/L,PMS为0.5 mmol/L),30 min内SMX的降解率可达99%;催化剂具有良好的可重复使用性,循环3次后,SMX的去除率仍可达到90%以上.     

聚酰胺6微塑料对土壤吸附磺胺甲恶唑的影响

微塑料(MPs)和磺胺类抗生素(SAs)在农田土壤中普遍共存,且MPs和土壤均可吸附SAs,但不清楚MPs如何影响土壤对SAs的吸附。为此,本研究选择南方红壤区农田土壤探究了聚酰胺6微塑料(PA6)对土壤吸附磺胺甲恶唑(SMZ)特性的影响。结果表明,土壤和土壤+PA6对SMZ的吸附在24 h内达到平衡,动力学能用双常数方程较好地拟合(R²≥0.968),Freundlich模型能很好地描述吸附等温线(R²≥0.998);土壤吸附SMZ受土壤pH和腐植酸(HA)浓度的影响,碱性土壤和低HA浓度土壤有利于SMZ的迁移;PA6对土壤吸附SMZ有显著影响,表现为土壤中PA6含量占比越高其促进作用越大,且不受老化过程影响。本研究能为评估MPs和SAs的土壤生态风险提供科学依据。     

磺胺甲恶唑在垂直流湿地中的去除行为研究

以北京清河为研究背景,在广谱抗生素中选取常用的磺胺甲恶唑(SMX)为研究对象,对其在垂直流式湿地系统中的去除行为进行研究。通过改变水力停留时间(HRT),分析HRT对SMX去除效果的影响,确立出本试验最佳的HRT为16h。改变SMX负荷率后发现,SMX的去除趋势是先升高后降低,SMX去除率范围是81.73%~99.74%,平均值为92.80%。在SMX从液相向固体组合基质(沸石、陶粒和炉渣)的迁移过程中,炉渣基质层对SMX的吸附作用最好,其次是沸石、陶粒,平均去除率分别为31.76%、25.61 %和18.85%。沸石层的SMX的降解作用最好,其次是陶粒、炉渣,平均去除率分别为3.40%、2.49%和1.86%。通过SMX去除率与常规污染指标的相关系数分析,发现SMX的去除效率与COD、TN的去除效率呈极显著正相关,这表明SMX通过好氧生物降解作用去除。     

抗生素磺胺甲恶唑在模拟太阳光下的光解

为了弄清磺胺类药物在水体中的环境行为,以磺胺甲恶唑为模型化合物,研究其在模拟太阳光下的光解特征,考察不同因素对降解行为的影响。实验结果表明,磺胺甲恶唑在模拟太阳光下发生光解,光解速率随着质量浓度的升高而下降,最高降解速率达到0.36 h?1;同时,在酸性条件下(尤其p H值小于5),其降解半衰期显著低于碱性条件下(p H值为8)的降解半衰期,最小为2.10 h;并且在不同质量浓度NO3?下磺胺甲恶唑的降解速率会发生变化,低质量浓度促进降解,而高质量浓度抑制降解。     

Fenton试剂处理磺胺甲恶唑制药废水的研究

用Fenton试剂处理磺胺甲恶唑废水,以测定COD值为主要指标,研究了Fe2+的投加量、H2O2投加量、p H值、H2O2投加次数和反应时间等因素对处理磺胺甲恶唑废水的影响.结果表明:对于COD质量浓度为1 166.6mg/L的磺胺甲恶唑模拟制药废水,当Fe2+的投加量为0.2 mol/L,H2O2投加量1.0 mol/L,p H值为3,H2O2投加次数4次,反应时间为60 min的条件下,COD去除率达到最大,为88.9%.说明Fenton高级氧化体系对此类难以生物降解的抗生素制药废水处理的效果很好.     

紫外辐射加速磺胺甲恶唑（SMX）的生物降解

分别采用紫外辐射光解（Ph）、生物降解（B）以及光解与生物降解同步耦合（Ph＆B）3种方法对磺胺甲恶唑（SMX）进行间歇降解,比较不同浓度的SMX在不同降解方法下的降解速率及矿化程度。通过比较SMX的初始浓度对初始降解速率和平均降解速率的影响,发现SMX对微生物具有较强的抑制作用,而紫外辐射则可以缓解其对生物膜的抑制作...     

水体中磺胺甲恶唑在BDD电极体系中的电化学氧化机理

以磺胺甲恶唑(SMX)为研究对象, 采用掺硼金刚石薄膜(BDD)电极电化学氧化法, 研究电流密度和电解质溶液对其降解效果的影响; 用循环伏安扫描和GC-MS测定中间产物, 提出SMX降解的机理。结果表明,BDD电化学氧化SMX的最佳电流密度为20 mA/cm², 最适电解质溶液为0.05 mol/L Na₂SO₄, 此外, 可在50分钟内实现100%的SMX去除, 且去除过程满足一级反应动力学方程。低电流密度下, SMX可发生直接电化学氧化,通过苯胺基失去电子生成二聚物; 高电流密度下, SMX以间接?OH氧化为主, 可能的降解途径有两条, 分别为?OH攻击导致S-N键断裂和?OH攻击杂环使得苯环开裂, 生成小分子羧酸, 最终矿化成CO₂, H₂O以及无机离子。     

生物炭对多环芳烃的吸附行为研究

采集生物质材料制备生物炭,对其性质进行表征,测定了其对菲、芘的吸附,考察了其性质与吸附行为的关系。3种生物炭的吸附能力遵循草炭松针炭玉米芯炭的顺序,相较于极性作用,表面积和孔在吸附中占主导作用。小粒径玉米芯炭的吸附能力和非线性程度大于大粒径,深度粉碎暴露出来一些内部原不可及的孔,增加了点位的异质性,提高了其吸附能力。生物炭对菲的吸附能力大于芘,是由于较小的菲分子更易到达吸附点位的缘故。     

水稻秸秆生物炭对诺氟沙星的吸附性能研究

以水稻秸秆为原料,在300℃、400℃、500℃和600℃4个温度下制备生物炭,分别利用Boehm滴定、比表面积等方法对其进行表征,并研究了4种生物炭对诺氟沙星的吸附特征。结果表明,随着热解温度的升高,生物炭产率下降,表面碱性官能团数量和比表面积逐渐增加。4种生物炭对诺氟沙星的吸附率为B600B500B400B300,在投加量为0.4 g时,B600和B500的吸附率几乎接近100%,远高于B400和B300。对4种生物炭对诺氟沙星的吸附等温线进行拟合,B600符合Langmuir方程,其余3种符合Freundlich方程。4种生物炭对诺氟沙星的吸附反应过程满足准二级动力学方程,相关系数R20.9887,其中B300对诺氟沙星的吸附速率最大。     

不同热解温度下杨树各组分生物质炭的理化特性分析与评价

【目的】通过对不同热解温度下杨树树叶、树枝、树皮生物质炭和秸秆生物质炭的理化特性及结构进行分析,筛选出更适用于林地土壤改良的农林废弃物种类和热解温度。【方法】以杨树不同组分树叶、树枝、树皮和秸秆等4种农林废弃物为原料,分别在300、500和700 ℃温度下制备生物质炭,测定其产率、pH、全碳、全氮含量、阳离子交换量(CEC)、比表面积和表面官能团等指标。【结果】随着热解温度的升高,4种原料生物质炭的产率逐渐降低,灰分含量和pH升高。同一热解温度下,树枝和树皮生物质炭的全碳含量高于树叶和秸秆生物质炭的,而全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量均低于树叶和秸秆生物质炭的。4种生物质炭水溶性盐基离子含量和交换性盐基离子含量均随着热解温度的升高而增加,树叶生物质炭的阳离子交换量总体高于其他3种原料的生物炭。树叶和树皮生物质炭的比表面积和总孔容积总体大于树枝和秸秆生物质炭,树皮和树叶生物质炭在700 ℃时比表面积分别高达597.02和121.01 m²/g。4种原料生物质炭的表面官能团种类基本相同,以芳香骨架为主,表面官能团数量均随着热解温度的升高而减少,芳香化程度增强。【结论】在不同热解温度和原料制备的生物质炭中,树叶和秸秆生物质炭的灰分、pH、N、K和盐基离子含量较高,比较适用于改良酸性土壤,增加土壤养分;而杨树树枝和树皮生物质炭含碳量较高,则适用于土壤固碳,提高土壤有机质含量。其中,500 ℃热解的杨树树叶生物质炭综合性能最好,氮、磷、钾养分耗失最少,阳离子交换能力较强,比表面积大,更适用于土壤改良。     

不同热解温度下褐煤焦样物相及其微结构变化

热解是褐煤改性提质的重要手段,为研究不同热解温度制取褐煤焦的物相和微结构变化,采集沈北矿区蒲河煤矿褐煤煤样,选取低中高(400,700,1 000℃)3个热解特征温度制取褐煤焦样,通过SEM、XRD、Raman、FT-IR、XPS、低温N₂吸附实验,对褐煤焦样的物化结构进行分析。结果表明：热解温度提高,焦样芳香性增强,含氧官能团O—H、C=O、C—O大幅减少,表面含碳官能团,C—C结构增加,C—H结构减少;400℃和700℃焦样微晶结构缺陷增加,1 000℃焦样微晶结构趋于有序并向石墨化转变;焦样比表面积和孔容积随热解温度提高先增大后减小,700℃焦样拥有最大的比表面积(117.063 7 m²/g)和孔容积(0.068 134 cm³/g),提高热解温度有利于焦样微孔结构发育。     

玉米芯基生物炭的制备及其吸附性能

采用农业废弃物玉米芯作为原材料,通过生物碳化(HTC)的方法在不同温度下制备低成本、高性能吸附剂用生物炭.该生物炭具有介孔结构,表面含有丰富的含氧官能团,如—OH,C==O,C—O等,其种类及密度受水热温度的影响.以亚甲基蓝(MB)作为模型吸附剂,进一步研究了生物炭的吸附性能.吸附动力学研究表明符合拟二级动力学模型吸附行为,且225 ℃水热条件下得到的生物炭具有最大吸附量(41.37 mg/g)和最高吸附速率.等温吸附平衡数据与Langmuir等温模型吻合较好,表明生物炭对MB的吸附是单层吸附;生物炭表面含氧官能团与MB分子相互作用有助于吸附过程.     

椰壳生物碳吸附Cd(II)的性能和机制

将椰子壳在高温缺氧条件下热解制备了椰壳生物碳（CSBC）,考察了Cd(II)溶液pH、初始浓度、吸附时间对CSBC吸附Cd(II)性能的影响,通过FTIR、XRD、XPS、EDS等方法对CSBC以及CSBC-Cd(II)进行了表征,研究了CSBC对Cd(II)的吸附机理。结果显示：pH对CSBC吸附Cd(II)有显著的影响,pH 5为最佳吸附条件;CSBC吸附Cd(II)的过程符合Pseudo-second-order model模型和Langmuir模型,吸附过程以化学吸附为主,拟合的饱和吸附量为29.36 mg/g。研究显示活性官能团与Cd(II)形成配合物,以及Cd(II)与CSBC表面的CO32-生成CdCO3和Cd(OH)2沉淀是主要的吸附机理。     

Casting structure of pure aluminum by electric pulse modification at different superheated temperatures

Electric pulse modification (EPM) is a novel technique that reduces grain size by altering the structure of a melt. It was investigated that the response of the casting structure of high pure aluminum to EPM in different superheated melts. The results indicate that the grain refining effect of a given pulse electric field holds an optimal temperature range, moreover, a lower or higher superheated temperature will both disadvantage the improvements of casting structure. It essentially lies in the cooperative action between the distorted absorption of clusters and the activated capability of atoms in the aluminum melt.     

不同温度下微波烧结Fe-Cu-C的性能

对微波烧结Fe-2Cu-0.6C粉末冶金材料进行探索性研究,研究不同烧结温度下微波烧结样品的性能和显微组织,并与相同温度下的常规烧结样品进行对比.研究结果表明:与常规烧结相比,微波烧结可得到较高的烧结密度以及较高的抗拉强度和伸长率,两者的洛氏硬度相当;微波烧结样品在1150℃时性能最佳,密度为7.20g/cm3,抗拉强度为413.90 MPa,洛氏硬度为HRB75;微波烧结样品具有良好的微观结构,即小的、近圆形且均匀分布的孔隙结构,从而也有利于获得细小的晶粒和较高的致密度;微波烧结与常规烧结相比,样品具有更多片状和粒状珠光体,能显著改善其性能.     

X60钢在不同温度下的CO2腐蚀行为

为了研究腐蚀因素与腐蚀速率的关系，通过在NACE溶液（5％NaCl＋0.5％CH3COOH）中进行饱和CO2浸泡腐蚀实验，利用失重法、电子显微镜（SEM）和数码相机等方法研究了X60管线钢在30、60和90℃温度条件下的腐蚀行为，研究结果表明，X60钢在90℃条件下的腐蚀速率比在30和60℃条件下高一个数量级，为12.8858mm／a,在30℃时，试样表面无明显点蚀特征，在60℃条件下试样表面仅仅出现点蚀，其余部分平整，而在90℃条件下试样表面不仅出现严重的台地腐蚀而且出现线蚀槽，腐蚀严重。在60℃条件下，点蚀周围富集Cl-，说明Cl-在坑内富集，是引起点蚀成核的主要原因。     

苏州高岭土在不同温度煅烧时的产物

采用XRF,SEM,XRD,IR,NMR等测试手段对苏州高岭土及其在550～850℃的煅烧产物进行了研究.实验结果表明:煅烧后产物由煅烧前的晶态转变成了非晶态;煅烧温度对高岭土煅烧产物形貌和结构有一定影响,温度越高,产物中棒状,块状小颗粒越少,Al的四配位量越多.     

响应面法优化铁锰改性生物炭对Cd2+的吸附

以香蕉秸秆生物炭为基底,采用浸渍改性的方法,制备了一种铁锰负载生物炭用以吸附Cd2+。通过响应面法对改性生物炭制备条件进行优化,在最优制备条件下,铁锰改性生物炭对Cd2+的预测吸附量为235.64 mg·g-1,实际吸附量为221.03 mg·g-1,相对偏差为6.2%。SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果表明,改性后的生物炭表面成功负载铁锰元素,经分析对Cd2+的吸附机理为离子交换、官能团络合、矿物沉淀和阳离子-π作用。铁锰改性生物炭对Cd2+的吸附符合Langmuir模型和准二级动力学模型,说明吸附过程是单分子层吸附和化学吸附。     

不同添加剂预处理核桃壳真空热裂解

采用自制热解反应器对不同添加剂预处理过的核桃壳进行真空热裂解研究,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对各热解油的组成进行分析表征.研究结果表明:不同添加剂预处理对热解各产物产率有较大影响,各种条件下的热解油都主要由苯酚、愈创木酚、紫丁香酚及其衍生物等酚类物质,1-羟基-2-丁酮、2(5H)-呋喃酮、3-甲基-1,2-环戊二酮等酮类物质,糠醛、5-甲基糠醛等呋喃类物质以及左旋葡萄糖、1,4∶3,6-二酐-α-d-吡喃葡萄糖等糖类物质组成;酸性条件(HCl,HNO3,H2SO4和ZnCl2)下预处理有利于糖类物质和糠醛的形成,而碱性条件(NaOH,Ca(OH)2和Na2CO3)则有利于酚类物质和酮类物质的形成.