材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

不同有机体系的混凝特征研究:以硫酸铝为例?

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.02.2014061005

选择牛血清蛋白和腐殖酸作为实验对象，考察了硫酸铝投加量和pH对两种有机体系有机物去除率、电荷性质以及絮体性质（粒径分布、分形维数和沉降性）的影响。实验结果发现，硫酸铝混凝对腐殖酸的去除效率要高于BSA，当硫酸铝投加量为5 mmol·L－1时，两种体系中DOC的去除率均达到最高。电中和在腐殖酸的混凝去除过程中占主导地位，而吸附架桥是BSA去除的主要机理。对于两种有机体系，随着硫酸铝投加量的升高，絮体粒径逐渐减小，而分形维数增大。相比腐殖酸体系，BSA混凝形成絮体粒径大但分形维数更小，同时絮体沉降性较差。此外，两种体系中DOC去除率在pH值等于6时均达到最高。同时，当pH值从5上升到9的过程中，BSA体系粒径逐渐增加；而在腐殖酸体系中，在pH值小于6时，絮体成长平衡时间延长，同时平衡后絮体粒径要明显大于pH值大于7条件下形成的絮体。

关键词: 硫酸铝 , 混凝 , 牛血清蛋白 , 腐殖酸 , 絮体

离子种类对金属掺杂纳米管TiO2光催化活性的影响?

袁蓉芳 , 周北海 , 张学敏 , 关欢欢

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.05.022

使用市售 Degussa P-25 TiO2粉末，采用水热合成法制备了1．0％(原子分数)Ag＋、Cu2＋、Fe3＋、Mn2＋和V5＋掺杂纳米管 TiO2催化剂.结果表明，随着煅烧温度增高，样品的比表面积逐渐降低，锐钛矿含量先增后减，禁带宽度逐渐变窄，变化范围与掺杂金属的种类有关.掺杂金属后，纳米管 TiO2催化剂的比表面积略有降低，锐钛矿含量略有增大，禁带宽度变窄.向纳米管 TiO2中掺杂 Ag＋、Cu2＋、Fe3＋和 V5＋，催化剂的光催化活性提高，而掺杂 Mn2＋，光催化活性略有降低.550℃煅烧1．0％ Fe3＋掺杂纳米管TiO2具有最好的催化效果，其254 nm光催化臭氧氧化对腐植酸的去除率为77．4％.

关键词: 纳米管 TiO2 , 金属掺杂 , 光催化臭氧氧化 , 腐植酸

TiO2/MWNTs/Al2O3复合分离膜的制备及其水处理性能

李焕霞 , 赵焕新 , 于洪涛 , 陈硕 , 全燮

膜科学与技术

以氧化铝陶瓷膜为基底,采用化学气相沉积法制备了具有光催化性能的TiO2/多壁碳纳米管(MWNTs)/Al2O3复合分离膜,通过控制TiO2的沉积时间实现对膜孔径的有效调控.实验结果表明,当化学气相沉积时间为10 min时,复合膜具有较好的纯水通量、截留性能和光催化性能.根据紫外漫反射谱图(DRS)分析,TiO2/MWNTs/Al2O3复合分离膜比单独的TiO2/Al2O3复合分离膜具有更好的光吸收性能,能量色散X射线光谱(EDX)的元素分布图显示,TiO2纳米颗粒均匀分布于复合膜表面.以浓度为15 mg/L的腐植酸为目标物,考察了复合光催化膜的水处理性能,结果表明,光催化与膜分离耦合工艺可以显著提高有机污染物的去除效率,60 min内对腐植酸的去除率可达80.9％,相比于单独的膜分离工艺高12.2％;同时能够有效缓解膜面污染,连续运行5h后,耦合工艺下复合膜的渗透通量比单独膜分离高70.9％.

关键词: TiO2 , MWNTs , 陶瓷膜 , 化学气相沉积 , 腐植酸

荧光光谱法研究草甘膦与腐殖酸的相互作用

孙梅香 , 刘文 , 高嘉苓 , 吴曼 , 张业中 , 戴捷

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.08.2014122401

应用荧光光谱法研究了草甘膦(PMG)与腐殖酸(HA)的相互作用.荧光猝灭实验表明,PMG对HA的荧光产生静态猝灭;通过对不同温度下反应热力学参数的计算,发现二者相互间作用力主要是氢键和范德华力.受到PMG作用的影响,HA的同步荧光光谱出现了蓝移现象,初步说明HA在作用后共轭度降低.采用平行因子分析技术对加入PMG前后的HA三维荧光光谱进行解析,发现加入PMG后HA荧光组分不仅出现在区域V(难降解有机物荧光区)中,而且有部分出现在了区域Ⅲ(可降解有机物荧光区)中,总荧光强度明显减弱,而且组分C3、C4有明显的蓝移现象.三维荧光光谱分析验证了荧光猝灭及同步荧光的研究结果,并进一步表明,PMG与HA的相互作用使HA共轭度降低,并且可能有可降解物质生成.

关键词: 腐殖酸 , 草甘膦 , 平行因子分析 , 荧光光谱

光催化-膜分离耦合工艺对腐殖酸的过滤机理研究

陈黄锰 , 宋宏臣 , 王建明 , 刘自力

膜科学与技术

为了充分发挥负载型光催化-膜分离耦合工艺处理污染物的技术优势,通过制备TiO2改性PVDF超滤膜,采用自制膜分离性能测试装置、紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜等分析测试手段,研究UV光照强度、膜过滤流量、溶液浓度等工艺条件对膜性能的影响,从而获得最优工艺条件.研究结果表明,该耦合工艺在处理水样时,对水样中的污染物具有较好的过滤效果和光催化降解能力.当其它条件一定时,UV光照强度为1.0 mW/cm2、过滤流量为300 mL/min、溶液浓度为2 mg/L时,该耦合工艺对腐殖酸水样的处理效果最为理想.

关键词: 超滤 , 光催化 , 聚偏氟乙烯 , 腐殖酸

环境因子对磁性瓜环去除腐殖酸的影响及其稳定性研究

胡力云 , 姜瑛 , 李婷 , 马新杰 , 王妙鸽 , 周伟 , 刘楷楷 , 杨琴

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.24.009

采用紫外可见分光技术研究了磁性瓜环(MQ[n])对水体污染物腐殖酸(HA)的去除性能、稳定性及磁性能.考察了MQ[n]的投加量、HA的初始浓度、溶液温度、作用时间及pH值等因素对去除HA的影响.结果表明,MQ[n]对HA具有很好的去除作用,其中,MQ[n]投加量与pH值对HA的去除效果影响较大.其较优条件为MQ[n]投加量20 mg、HA初始质量浓度10 mg/L、吸附温度315 K、平衡时间360 min、pH值7.0,在此条件下,MQ[n]对HA的去除率达到98.73％.MQ[n]稳定性好,且易于磁性分离.

关键词: 磁性瓜环 , 腐殖酸 , 去除率 , 水处理材料

金属掺杂对纳米管TiO2光催化性能的影响

花朵 , 施春红 , 袁蓉芳 , 周北海 , 马丽

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.21.025

利用水热法,以 Degussa P-25 TiO2粉末为原料,AlCl3、Fe(NO3)3·9H2O 和 ZnCl2为掺杂剂合成金属掺杂纳米管 TiO2,并采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和BET比表面积分析对催化剂进行表征。结果表明,掺杂金属分别以Al3+、Fe3+和Zn2+的形式存在。随着煅烧温度的增高,样品的比表面积逐渐降低,锐钛矿含量先增大后减小；金属掺杂后,催化剂比表面积略有降低,锐钛矿含量略有增大。考察紫外光催化臭氧化工艺中TiO2降解腐植酸标志物的催化效果,结果表明,450℃煅烧未掺杂纳米管 TiO2对腐植酸的催化降解效率为44%,较P-25TiO2粉末提高了11%；金属掺杂后催化效果提升明显,550℃煅烧 Fe 掺杂纳米管 TiO2的催化效果最为显著,腐植酸去除率达77%。

关键词: TiO2 , 纳米管 , 金属掺杂 , 光催化臭氧化 , 腐植酸

不同来源腐殖酸在纳米四氧化三铁上的吸附及对其沉降性的影响

汤智 , 赵晓丽 , 吴丰昌 , 谭一新 , 赵天慧 , 秦宁 , 钟燕平

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.08.2015013005

对3种不同来源腐殖酸Suwannee、Ellion Soil、Leonardite在纳米四氧化三铁表面的吸附行为进行了对比研究并评估了其对纳米四氧化三铁悬浮/沉降性能的影响.结果显示,3种腐殖酸Suwannee、Elliott Soil、Leonardite在Fe3O4NP表面的吸附都能迅速达到平衡,符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,且吸附量随溶液pH的上升逐渐减弱;相同条件下含有更多羧基、脂肪族的腐殖酸Suwannee在Fe3O4 NP表面的吸附量更大,腐殖酸Suwannee、Elliott Soil、Leonardite在25℃、pH-7.0条件下最大吸附量分别为91.41、66.11、52.57 mg·g-1;悬浮/沉降实验表明Fe3O4NP在水体中聚集程度与溶液的pH有关,溶液pH偏离Fe3O4NP等电点时,Fe3O4NP表面电位越高,越不容易聚集而沉降;水体中广泛存在的溶解性有机质可使Fe3O4NP在水中的悬浮性增强,尤其是靠近等电点时效果更明显,与腐殖酸对Fe3O4NP空间位阻作用相关;通过对不同来源腐殖酸的结构和官能团进行分析发现,腐殖酸中含有的芳香性和羧酸结构对颗粒悬浮性的影响大于脂肪族结构,因此,腐殖酸Elliott Soil、Leonardite吸附到Fe3O4 NP表面后,Fe3O4 NP更容易在溶液中悬浮.因此,在富含腐殖酸的水体中,Fe3O4NP可以悬浮并不易沉降,其对水生生态系统的影响不容忽视.

关键词: 四氧化三铁 , 纳米颗粒 , 腐殖酸 , 吸附 , 悬浮/沉降性 , 官能团

水中多壁碳纳米管的凝聚动力学?

方华 , 孙宇心 , 荆洁 , 方若雨 , 王媛

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.02.2014061601

利用动态光散射技术研究了环境因素对水中多壁碳纳米管（ Multi?walled carbon nanotubes，MWNTs）颗粒凝聚过程的影响．结果表明，投加一价、二价电解质均可使水中MWNTs颗粒Zeta电位减小、水合动力学半径增大，促进颗粒间凝聚的发生；水中MWNTs颗粒的凝聚过程可分为反应控制和扩散控制两个不同阶段，符合经典的胶体稳定性（DLVO）理论．经计算，Na＋、K＋、Ca2＋和 Mg2＋的临界凝聚浓度分别为221、251、8．0、8．4 mmol·L－1．腐殖酸存在可通过空间位阻效应显著增强水中MWNTs的分散性，表明MWNTs可稳定存在于典型的水环境中．

关键词: 多壁碳纳米管( MWNTs) , 凝聚动力学 , 电解质 , 腐殖酸

海水中硬度离子对反渗透膜有机污染的影响

程建高 , 马敬环 , 赵宝军 , 吴绍斌 , 林志文 , 刘莹 , 田雨

膜科学与技术 doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.04.010

采用不同的预处理方式和配置人工无镁海水的方法,研究了不同海水体系中钙、镁离子对反渗透膜有机污染的影响.实验结果表明:脱硬预处理的方式可以有效减缓反渗透膜通量的衰减速度.当海水中存在一定浓度的腐殖酸时,与脱硬预处理的海水相比,常规预处理海水的膜通量和脱盐率下降得更快,是因为海水中的硬度离子加重了反渗透膜的有机污染.当海水中硬度离子只有钙离子时,反渗透膜通量和脱盐率随着钙离子浓度的升高而降低,UV254截留率受腐殖酸-钙的络合影响,随着钙离子浓度升高而升高.

关键词: 脱硬预处理 , 反渗透 , 钙离子 , 腐殖酸 , 有机污染

材料期刊网