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[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
马家敏 王卓超 杨争鸣 牛文娟 曹红亮
为进一步明晰低温空气氧化生物炭吸附苯系污染物的作用机制，以竹屑为原料，以CaCl_(2)为活化剂，通过两步活化法制备低温空气氧化生物炭，并综合吸附试验、炭结构表征和密度泛函理论（density functional theory， DFT）计算，深刻解析了低温空气氧化生物炭吸附苯酚、苯胺、对苯二酚、对硝基苯酚等4种苯系污染物的过程与行为。结果表明：低温空气氧化生物炭对苯系污染物的吸附性能受生物炭孔隙结构和表面官能团的协同作用影响，生物炭通过微孔结构的孔隙填充作用在空间几何尺度调控苯系污染物的吸附存储过程。低温空气氧化生物炭后，氧原子以羟基、醛基和羧基的形式赋存于生物炭碳骨架表面，从电子尺度影响碳骨架的电子结构排布、改变碳骨架与苯系污染物间的吸附位置及作用类型，通过静电引力及氢键等作用，显著增强生物炭对苯系污染物的吸附能力。其中，碳骨架的羟基和羧基的氢原子作为氢键的供体，醛基的氧原子作为氢键的受体。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
肖光莉 郭新欣 韩熙 张坤 朱双 勾琪立 徐强 黄化刚
【目的】探究改性生物炭对重金属元素镉(Cd)的吸附机理,以期为治理Cd污染和改性生物炭工业化生产提供参考。【方法】以工业化生产的竹屑生物炭(BB)和烟杆生物炭(TB)为原料,在300℃的低温限氧条件下进行氧化改性30 min,冷却至室温后制成两种改性生物炭(分别记为BB300和TB300)。通过X射线衍射技术对改性前后的生物炭矿物组分进行分析,结合吸附实验对其吸附溶液中Cd~(2+)的吸附特征进行研究。【结果】BB300和TB300产率高,分别达70%和65%。4种生物炭(BB、BB300、TB和TB300)的饱和吸附量分别为7.57、15.97、120.48和166.67 mg/g, TB和TB300相较于BB和BB300,吸附性能更好,但改性效果较差。对比Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型,Langmuir吸附模型能更好的拟合四种生物炭的等温吸附过程,表明这4种生物炭表面具有有限的吸附位点,吸附机制主要是单分子层吸附。对比准一级动力学吸附模型和准二级动力学模型,4种生物炭对溶液中Cd~(2+)的吸附过程更符合准二级动力学吸附特征,物理吸附与化学吸附同时发生。对比吸附速率k_2,氧化改性能提升吸附速率。改性生物炭混土材料吸附Cd~(2+)实验表明,改性生物炭对土壤Cd~(2+)的吸附特征更符合Langmuir吸附模型,改性生物炭加入土壤能提升土壤对Cd~(2+)的吸附能力,同时土壤的理化性质也影响生物炭的吸附能力,pH值较高和CEC更高的紫色土能吸附更多Cd~(2+)。生物炭添加量对土壤Cd~(2+)吸附有正向的影响。【结论】利用热空气氧化方法改性的生物炭产率较高且无化学试剂带入,具备工业化生产的前景。改性后的生物炭能够有效提升生物炭对Cd~(2+)的吸附能力,对土壤Cd污染具有较优的钝化能力,为提升生物炭钝化土壤重金属能力和规模化生产应用提供了参考。
关键词：
生物炭 氧化改性 Cd~(2+) 吸附
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
郑跃平 徐嘉楠 范厚勇 尹杰 李娟英
以养殖池塘周边水生植物作为原料制备生物炭，吸附去除养殖水体中普遍存在的重金属镉（Cd~(2+)）、多环芳烃（PAHs）和抗生素恩诺沙星（EFX）复合污染。通过污染物去除率和风险（RQ）的下降评估其吸附效果，同时采用扫描电镜分散光谱仪（SEM-EDS）、X射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FTIR）分别对其元素组成、比表面积、表观形貌、物相结构和官能团组成进行表征，并结合吸附动力学和吸附等温线研究对吸附机理进行了初探。结果表明，BC500比表面积较大，且C=C、C=O、-COO和-OH是BC500的主要官能团。BC500对Cd~(2+)、FLU、PHE、FLT、PYR和EFX的平均去除率为54%～90%，生态风险RQ值也从0.85降低到0.33，表明BC500生物炭对实际水产养殖水中复合污染物的去除效果良好。吸附动力学和吸附等温线模型模拟结果表明，BC500生物炭对复合污染物的吸附以化学单分子层吸附为主，重金属Cd~(2+ )和有机污染物（PAHs和EFX）之间存在竞争性吸附，这使得BC500在以重金属污染为主导的复合污染水体中具有更好的表现。此外，BC500生物炭对复合污染物的吸附机理包括含氧官能团络合（Cd~(2+)、PAHs和EFX），π-π相互作用（Cd~(2+)、PAHs和EFX），离子交换（Cd~(2+)和EFX），氢键（PAHs和EFX）以及Cd~(2+)-EFX的络合。
关键词：
生物炭 复合污染 吸附机理 养殖尾水
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
白蓝 秦小梅 李蕾
废水中有机染料和重金属离子由于会对生态环境和人类健康造成重大威胁而受到广泛关注。通过β-环糊精（β-CD）和4-氨基-2,3,5,6-四氟吡啶（ATFP）之间简单的亲核取代反应制备了一种聚合物吸附剂PCD-ATFP，可同时用于染料和重金属的吸附。利用红外、扫描电子显微镜、CO_2吸附-解吸和ζ-电位测试等手段表征了PCD-ATFP的结构特点。PCD-ATFP对染料罗丹明B(RB)和重金属镉（Cd(Ⅱ)）的吸附分别只需45 min和60 min就能达到吸附平衡，最大吸附量分别为173.2mg·g~(-1)和64.2mg·g~(-1)，吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。在RB-Cd(Ⅱ)混合溶液中，PCD-ATFP表现出理想的同时吸附效果，未出现染料和重金属相互抑制吸附情况。实验还通过X射线光电子能谱证实了吸附机理。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
常春英 滑晓赞 吕贻忠
对不同pH、电解质强度条件下氧化铁对腐殖酸的吸附量、解吸量和腐殖酸可见光谱(E4/E6)进行测定和分析,从而探讨氧化铁对腐殖酸的吸附机理。采用批量平衡震荡法进行氧化铁对腐殖酸的吸附实验,并用分光光度计对吸附前后的E4/E6进行检测。结果表明:酸性环境中物理吸附、物理化学吸附和化学吸附并存,其中物理吸附占了近一半;中性和弱碱性环境中氧化铁对腐殖酸的吸附以化学吸附为主。吸附过程中,吸附在矿物表面的腐殖酸的分子量大、芳构化度大,芳香环的缩合度较大;解吸过程中,中性条件解吸出来的HA的分子量大、芳构化大、芳香环的缩合度较大,碱性条件解吸出的腐殖酸的分子量小、芳构化度小、芳香环的缩合度较小。三氧化二铁和...
关键词：
三氧化二铁 四氧化三铁 腐殖酸 吸附机制
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
晏彩霞 杨毅 刘敏 聂明华 付佳露
疏水性有机污染物(HOCs)是环境中具有较大的辛醇/水分配系数(Kow)的一类持久性有机污染物(POPs),吸附解吸过程是环境中HOCs迁移转化的重要途径之一。煤是近年来发现的在土壤及沉积物中非线性吸附特征的重要吸附剂之一,通过阐述原煤及富碳沉积物对HOCs吸附解吸机理,并重点分析影响原煤及富碳沉积物对HOCs吸附解吸过程的因素,包括吸附剂和吸附质本身,pH值、盐度和离子强度等环境因子,试途探究煤对HOCs吸附解吸的本质。由于煤的有机质含量、有机碳组成和空间结构等物理化学性质都明显不同于天然土壤和沉积物,因而对HOCs的吸附解吸过程也具有特殊性(如吸附过程一般为非线性,解吸过程的滞后性)。有关...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王晓青 李哲 吕平毓 郭劲松
就三峡库区悬移质泥沙对磷污染物的吸附解吸特性从野外同步监测和室内试验研究两个方面展开研究。选取长江干流、嘉陵江和乌江共7个监测断面于2002年和2003进行野外同步监测,测试结果表明:水中的悬移质泥沙对水中各种覆存形态的磷污染物浓度具有显著影响,单位重量泥沙对磷的吸附量与水体总泥沙含量、泥沙粒径有密切关系。采集寸滩断面泥沙对磷酸盐吸附解吸特性进行室内试验研究,并根据Langmuir吸附动力学方程对吸附解吸过程进行了拟合,发现吸附速率常数k随着泥沙粒径的增加而呈递增变化,而磷酸盐初始浓度对k值的影响并不明显,同时,磷酸盐解吸量随着泥沙浓度的增加和粒径的增加呈递减变化,k值随着泥沙粒径的增加而呈递...
关键词：
悬移质泥沙 总磷 磷酸盐 吸附 解吸
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
杜敬霆 孙朋飞 张昕
多溴联苯醚（ＰＢＤＥｓ）作为阻燃剂被广泛使用。因为它对人类的器官、神经系统和免疫系统的危害以及向周边环境的不断迁移，已经逐渐成为人们迫切需要处理的污染物之一。以同系物４－溴联苯醚（ＢＤＥ－３）作为降解对象，将海藻酸钠和生物碳混合制成微球制剂，对该制剂吸附ＢＤＥ－３的潜力、机制及添加降解菌ｓＰｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｓＰ．ＤＺ３后微球菌剂的吸附增益效应进行研究。结果表明：２％的海藻酸钠为微球制备的最佳质量浓度，该微球制剂在液相中的吸附过程符合ＬａｇＥｒｇｒＥｎ准一级动力学方程和ＥＬｏｖｉｃｈ方程，微球的最大吸附量为２８．６ ｍｇ·ｇ～（－１）。用添加微生物的微球菌剂对ＢＤＥ－３污染水体进行修复时发．．．
[期刊] 林业科学
[作者]
黄彪 高尚愚
本文探讨了炭化温度对木材炭化物的得率 ,还原性 ,pH值 ,苯蒸气、三氯甲烷蒸气吸着率的影响。结果表明 ,30 0～ 90 0℃的炭化温度下 ,木炭的得率随着炭化温度升高而下降 ,并在 6 9 8%～ 2 0 6 %的范围内变化。炭化温度为 70 0℃时 ,产物木炭的比表面积最大 ;80 0℃时 ,木炭元素组成中的 (C +H) O的摩尔比值最大 ,这意味着该木炭的还原性最大。木炭水溶液的pH值随着炭化温度上升而增加 ,炭化温度小于 5 5 0℃时呈酸性 ,大于 5 5 0℃时为碱性。炭化温度对木炭环境净化能力有显著的影响 ,6 0 0℃炭化得到的木炭对三氯甲烷蒸气的吸附率最大 ,高达8 ...
关键词：
木炭 炭化温度 吸附 三氯甲烷 苯
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙也 纪盛元 邵明攀 李梦歆 申芳霞 朱天乐
室内空气中的苯系物对人体健康危害大。该文研制了基于吸附、催化和低温等离子体技术的净化室内苯系物的综合实验平台，平台由吸附/催化双功能材料模块、低温等离子体发生器、风道系统和控制系统构成，可长时间连续净化低浓度苯系物，实现吸附/催化材料的原地再生和无O_3二次污染的绿色目标。该平台提高了大气污染控制工程、环境综合实验等实验课程的高阶性、创新性、挑战度，有助于培养学生创新思维和解决实际工程问题的综合能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李春玲 刘岩岩 吕强 王志坤 孙霜青 王秀民 胡松青
设计了聚合物支撑型亚胺键COFs的制备、表征及其对酚类污染物的吸附性能综合研究型实验。该实验包括亚胺键COFs、聚多巴胺材料的制备，比表面积和表面形貌分析，材料质量与温度关系的变化规律，对酚类污染物吸附性能测试等实验内容。涵盖材料制备、表征及紫外分光光度计性能测试等多个知识点，教学实践表明：该综合研究实验促进了“科教融合”，并能全面培养学生的科研素养，提高学生的科研创新能力。
[期刊] 水产学报
[作者]
高怡菲 隗陈征 李伊晗 尹延明 宋婧 刘鹰
为提高海水养殖循环水处理效率，降低处理成本，本研究采用曝气生物滤器与电化学阳极氧化组合工艺，考察了不同阳极电势、进水氨氮和亚硝酸盐浓度下系统对氨氮及亚硝酸盐等污染物的去除效果，研究了微生物与工作电极之间的相互作用，并分析了电化学反应能耗。在水力停留时间为45 min、1.4 V阳极电压、进水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为4.5和1.3 mg N/L条件下，生物—电氧化法对氨氮去除率达88.8%，高出对照组7.6%，出水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为0.5和0.9 mg N/L，COD去除率为88.2%，高出对照组19.4%，平均能耗0.040 kWh/m~(3)，电极表面微生物生长对阳极电氧化过程有促进作用，微生物功能预测显示实验组硝化功能占比为0.03%，对照组为0.07%。研究表明，生物—电氧化法对海水养殖循环水的污染物有良好的去除效果，具有一定的发展应用潜力。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
程钰莹 王嘉铭 王平 朱健 陈润华 向思源 罗思远
【目的】为解决水体富营养化、重金属镉污染的问题，选取3种不同植物基生物炭（木炭、竹炭、谷壳炭）作为吸附剂探究其对水溶液中NH4~+ 和Cd(Ⅱ)的吸附性能和机理。【方法】运用扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射光谱（XRD）等技术手段对3种植物基生物炭进行表征，分析了其理化结构特性。同时采用单因素试验探究了吸附时间和溶液初始p H值等不同条件对吸附的影响，并利用吸附等温线、动力学模型以及一系列表征手段探讨了吸附机理。【结果】3种植物基生物炭对NH4~+ 的吸附量随着吸附时间的增加而增加，100 min后基本趋于平衡。随着p H值、温度、投加量和NH4~+ 初始浓度的增大，吸附量均先增大后减小。3种植物基生物炭对Cd(Ⅱ)的吸附量整体随着p H值、吸附时间的增加而增加，且p H值在6.0之间时，3种生物炭对Cd(Ⅱ)的吸附效果较好；随着Cd(Ⅱ)初始浓度的增加，吸附量先增大后趋于平缓；随着炭投加量的增加吸附量逐步减小后趋于平缓；温度对于3种生物炭吸附Cd(Ⅱ)的效果影响较为复杂。对数据进行拟合，发现3种生物炭对NH4~+ 和Cd(Ⅱ)的吸附更符合Langmuir模型，经计算，25℃条件下，木炭、竹炭和谷壳炭对NH4~+ 和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为7.37和11.38 mg/g、5.54和9.61 mg/g、7.96和11.07 mg/g。对NH4~+ 的吸附，木炭更符合二级动力学模型，竹炭、谷壳炭更符合一级动力学模型；对Cd(Ⅱ)的吸附均符合二级动力学模型。【结论】谷壳炭、木炭、竹炭是廉价易得且吸附能力较好的吸附材料。
关键词：
生物炭 吸附性能 吸附机理 氨氮 镉
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
钱钱 杨兴 郭明 秦鹏 徐颂 王海龙
#N/A
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
吴光前 孙新元 张齐生
介绍了活性炭表面氧化改性技术的基本原理,对国内外研究者运用不同氧化工艺改性活性炭及其吸附性能变化的研究成果进行了分析总结。经过氧化改性后的活性炭在比表面积、孔容积等方面均有不同程度降低,而表面含氧官能团的数量增加显著。氧化改性后的活性炭对于各种重金属离子的吸附性能提升十分明显,而对于有机物的吸附性能则有不同程度的下降。最后,提出了活性炭表面氧化改性技术的发展趋势和方向。
关键词：
林业工程 活性炭 改性技术 吸附 综述
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