碳羟基磷灰石对废水中Zn 2+的吸附性能及机理研究
化学海洋学题库
一填空题(每空1分,共20分)1.在海水中,浓度大于0.05 mmol/kg的元素为常量元素,海水中的11中常量元素是:阳离子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+阴离子:Cl-、SO42-、Br-、HCO3-(CO32-)、F-分子:HBO32.海水中,与海洋生物生长密切相关的元素称为营养盐:主要营养盐:N、P、Si微量营养盐:Mn、Fe、Cu、Zn3.实用碱度(PA)是碳酸碱度,硼酸碱度,水碱度之和.4. 盐度的原始定义: 一千克海水中,所有碳酸盐转化为氧化物,溴、碘以氯置换,所有的有机物被氧化之后所含全部固体物质的总克数。
单位为克/千克,符号为S‰5. 浮游植物光合作用中被吸收,与碳、氧等为构成生物体基本元素。
有较为恒定的吸收比(C:N:P:O=106:16:1:-276)。
6. 总氮(TN),颗粒氮(PN),溶解氮(DTN),溶解无机氮(DIN),溶解有机氮(DON)7. 总磷(TP),颗粒磷(PP),溶解磷(DTP),溶解无机磷(DIP),溶解有机磷(DOP)8.海水中无机配位体重要有:9.海水中有机配位体大部分含有羧基,氨基,羟基官能团.10.影响海洋初级生产力的主要因素是光照(温度),营养盐,微量元素等二简答题(每题8分,共40分)1.盐度答:在1 kg海水中,将所有的碳酸盐转变为氧化物,所有的溴和碘为等摩尔的氯所取代,且所有有机物被氧化以后,所含全部固体物质的总克数。
单位:g/kg,以符号S‰表示。
2. 氯度答:在1 kg海水中,当溴和碘为等摩尔的氯所取代,所含氯的克数。
单位:g/kg,以符号Cl‰表示。
3. CaCO3和MgCO3沉淀的形成与溶解对海水pH值的影响?答:4.海水pH值空间变化的原因?答:答:A浅层水观察到由生物光合作用导致的pH极大值,生物的光合作用会迁出水体中的CO2,导致pH值增加;B随深度的增加,pH值逐渐降低,至1000m左右出现极小值,该区间的降低是由于生源碎屑的氧化分解所导致。
生物炭吸附法处理氨氮废水的研究进展
生物炭吸附法处理氨氮废水的研究进展摘要:随着化学合成工业的不断发展,有机化学物质对各类水体的污染在全球范围内引起了较大的关注。
许多有机化合物以较低的浓度存在于水体时,就能够对水生生物和人体健康造成不良影响,如水中的一些抗生素、农药、内分泌干扰物及染料等,这些物质属于持久性难降解有机物。
研究经济、有效及环保地去除水中难降解有机物的方法尤为必要。
生物炭是一种来源丰富、成本较低,吸附能力较强的材料。
近年来,一些研究人员利用生物炭吸附水中难降解性有机物,取得了较好的成果。
本文系统地回顾了生物炭的制备与改性方法、生物炭的特性、吸附机理,及其在水处理中的研究应用现状,并对未来的研究进行了展望。
关键词:生物炭吸附法;氨氮废水;处理引言氨氮是氮在水体内存在的方式之一,其主要来源为生活废水、工业废水、农业与畜牧业废水的大量排放,尤其是氨氮排放入流动量较小的江河湖泊,极易导致水中藻类生物和其他有害微生物的大量繁殖,从而导致水体富营养化。
生物法主要针对浓度较低的氨氮废水。
该方法去除效果好,但对生态环境温度要求严格。
折点加氯法在实际中主要应用于自来水的消毒处理或者是难以处理的低浓度氨氮废水。
膜分离法可回收废水内的氨氮,仍需控制该方法的处理成本。
光催化处理技术是一种绿色无污染的氨氮废水处理方法,但所需催化剂的稳定性及生产成本存有一定程度的缺陷。
电化学法处理氨氮废水优点在于易于控制,成本低。
该方法的缺点主要在于对环境离子浓度依赖程度大。
与其他处理方法相比,运用吸附法处理低浓度氨氮废水具有吸附材料易得、生产成本低、稳定性好以及无二次污染的优点。
1生物炭的来源及制备方法一些富碳的生物质,如农业废弃物、森林残留物及木本生物质、藻类、动物排泄物及活性污泥等,都可以用来制作生物炭。
根据制备温度和处理时间的不同,将制备生物炭的方法分为慢热解、快热解和气化方法。
热解是一种成本低的有力方法,它导致生物质的热化学分解,将有机物转化为不可冷凝的合成气、可冷凝的生物油和固体残余副产品生物炭。
不同粒径羟基磷灰石对污染土壤铜镉磷有效性和酶活性的影响
不同粒径羟基磷灰石对污染土壤铜镉磷有效性和酶活性的影响崔红标;何静;吴求刚;巨星艳;范玉超;仓龙;周静【摘要】An in-situ field experiment was conducted to study the effects of ordinary hydroxyapatite (HAP,150 μm),micro-hydroxyapatite (MHAP,3 μm) and nano-hydroxyapatite (NHAP,40 nm) on the availability of copper (Cu),cadmium (Cd) and phosphorus (P) and soil enzyme activities.The results showed that MHAP had the best efficiency in increasing soil pH and decreasing soil exchangeable acid and aluminum compared with the other amendments.The concentration of exchangeable fraction of Cu was decreased by 62.6%,74.3% and 70.4%,while that of Cd was decreased by 15.7%,25.3% and 26.7%,respectively,in HAP,MHAP and NHAP-treated soils.The three amendments increased soil total P,with 73.4%-89.8%transformed into stable-P and only 4.61%-17.4% changed into resin-P.Moreover,soil urease activities and microbial biomass carbon were 4.66 and 0.66 times those in the control.The study showed that MHAP was more effective at transforming Cu and Cd from active to inactive fractions and increasing soil available P and soil microbial activity;therefore,MHAP has good potential for the heavy metal-contaminated red soil in southern China.%为研究不同粒径羟基磷灰石对重金属污染土壤的修复效果,采用向污染土壤添加常规磷灰石(150 μm)、微米(3μm)和纳米(40nm)羟基磷灰石的田间原位试验方法,考察其钝化修复5 a后对土壤铜镉磷有效性和酶活性的影响.结果表明:3种粒径羟基磷灰石均提高了土壤pH,降低了土壤交换性酸和交换性铝的含量,且微米羟基磷灰石处理效果最好.常规磷灰石、微米和纳米羟基磷灰石处理分别使w(离子交换态铜)降低了62.6%、74.3%和70.4%,w(离子交换态镉)降低了15.7%、25.3%和26.7%.3种材料均增加了土壤w(TP),其中4.61%~17.4%和73.4%~89.8%分别转化为树脂磷和稳定态磷.微米羟基磷灰石处理分别使土壤脲酶活性和微生物量碳含量提高了4.66和0.66倍.研究显示,微米羟基磷灰石更有利于铜和镉由活性态向非活性态转化,增加土壤磷的有效性,提高土壤微生物活性,在我国南方重金属污染红壤区具有较好的应用潜力.【期刊名称】《环境科学研究》【年(卷),期】2017(030)007【总页数】8页(P1146-1153)【关键词】羟基磷灰石;粒径;铜;镉;磷;有效性;土壤酶活性【作者】崔红标;何静;吴求刚;巨星艳;范玉超;仓龙;周静【作者单位】安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南232001;安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南232001;安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南232001;安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南232001;安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南232001;中国科学院南京土壤研究所,中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室,江苏南京21008;中国科学院南京土壤研究所,中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室,江苏南京21008【正文语种】中文【中图分类】X53Abstract: An in-situ field experiment was conducted to study the effects of ordinary hydroxyapatite (HAP, 150 μm), micro-hydroxyapatite (MHAP, 3μm) and nano-hydroxyapatite (NHAP, 40 nm) on the availability of copper (Cu), cadmium (Cd) and phosphorus (P) and soil enzyme activities. The results showed that MHAP had the best efficiency in increasing soil pH and decreasing soil exchangeable acid and aluminum compared with the other amendments. The concentration of exchangeable fraction of Cu was decreased by 62.6%, 74.3% and 70.4%, while that of Cd was decreased by 15.7%, 25.3% and 26.7%, respectively, in HAP, MHAP and NHAP-treated soils. The three amendments increased soil total P, with 73.4%-89.8% transformed into stable-P and only 4.61%-17.4% changed into resin-P. Moreover, soil urease activities and microbial biomass carbon were 4.66 and 0.66 times those in the control. The study showed that MHAP was more effective at transforming Cu and Cd from active to inactive fractions and increasing soil available P and soil microbial activity; therefore, MHAP has good potential for the heavy metal-contaminated red soil in southern China.Keywords: hydroxyapatite; grain size; Cu; Cd; phosphorus; availability; soil enzyme activity重金属可以通过食物链对人体健康产生严重威胁,已成为当前全世界关注的主要问题之一[1]. 在我国,由于经济快速发展过程中缺乏完善的环保措施,尤其是在一些金属矿区、金属冶炼和加工企业周边地区,大量的可耕地被重金属污染[2]. 如国家环境保护部和国土资源部在2014年公布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,全国耕地土壤点位超标率为19.4%,主要污染物为Cd、Ni、Cu、As等. 根据2016年5月发布的《土壤污染防治行动计划》可知,我国江西、湖南、广东、广西、四川、贵州、云南等地存在污染耕地集中区域,这些地区同时也是我国典型的低磷(有效磷)红壤区[3].近年来,研究[4-5]表明,磷基钝化材料(磷灰石、磷酸二氢钾、过磷酸钙和羟基磷灰石等)可以有效降低土壤和废水中Pb、Cd和Co等重金属活性. 尤其是羟基磷灰石(来源于脊椎动物硬组织部分如骨头和牙齿)对重金属具有强烈的吸附固定能力,目前被广泛应用于修复重金属污染的土壤和沉积物[6-7]. 这种稳定化修复方法不能降低重金属污染物的总量,仅是通过与重金属结合或使其由活性态向非活性态转化[8]. 另外,研究[9-10]表明,羟基磷灰石较常规水溶性磷肥具有低淋出率和缓慢磷释放的特性,是一种具有较大潜力的磷肥. 因此,在我国重金属污染红壤区施加磷基钝化材料羟基磷灰石不仅有助于降低重金属活性,还能够促进作物的生长.研究表明,钝化剂的粒径显著影响土壤重金属的生物有效性和地球化学稳定性[11-12],但目前报道的研究结果并不一致. 如CHEN等[13]发现,小于35 μm的磷矿粉颗粒较133~266 μm颗粒更能有效降低土壤重金属的生物有效性,其主要原因可能是颗粒越小,比表面积大,更有利于形成金属磷酸盐. 然而,笔者前期的室内研究发现,小于12 μm的微米羟基磷灰石较60 nm的纳米羟基磷灰石更能有效的降低铜和镉的有效性[11]. DONG等[14]研究发现,微纳米级羟基磷灰石较微米和纳米级羟基磷灰石更有助于降低污染土壤铜和镉的有效性.另外,以上不同的研究结果都是在实验室内完成,缺少实际污染土壤的田间验证效果比较. 因此,该研究选择三种粒径羟基磷灰石(普通磷灰石粉、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石)为供试材料,研究其在田间尺度下连续5 a稳定化修复后对土壤酶活性、铜、镉和磷有效性的影响,以评价田间尺度下不同粒径材料稳定化效果,以期为土壤修复钝化剂的选择提供科学指导.1.1 土壤和羟基磷灰石研究区位于江西省贵溪市滨江乡九牛岗村,靠近一个大型铜冶炼厂和化肥厂. 试验布置前,该区域主要为废弃的水稻田,已被周边企业排放的含有重金属的废水和废气污染,主要污染物是铜(w为592 mg/kg)和镉(w为896 μg/kg)[15]. 土壤pH 为4.48,阳离子交换量(CEC)为82.5 mmol/kg,w(有机碳)、w(碱解氮)、w(速效磷)、w(速效钾)分别为17、144、91、84 mg/kg,交换性酸和交换性铝含量分别为31.7和26.9 mmol/kg.常规磷灰石粉(pH=9.12,粒径150 μm)购自湖北南漳县鑫泰磷化工;微米(pH=7.68,粒径3 μm)和纳米羟基磷灰石(pH=7.72,粒径40 nm)购自南京埃普瑞纳米材料公司. 常规磷灰石、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石中w(Cu)、w(Cd)分别为10.5、5.85、4.4 mg/kg和61.7、38.3、37.1 μg/kg.1.2 试验过程试验于2010年11月布置,共设4个处理,分别为常规磷灰石、微米和纳米羟基磷灰石以及对照处理. 其中常规磷灰石、微米和纳米羟基磷灰石用量均为表层20 cm土壤质量的1%,对照处理不添加任何钝化材料. 采用随机区组设计,每处理三次重复,每小区面积为4 m2(2 m×2 m). 各小区间采用防渗聚乙烯塑料薄膜(高出30 cm)包裹田埂,防止因雨水径流影响试验结果.利用人工翻耕、耙匀使钝化材料与0~20 cm表层土壤充分混匀,然后用自来水清水平衡(每小区施加100 kg)1周后施复合肥、播种黑麦草. 整个试验过程中仅在2010年施加一次钝化材料,并且黑麦草仅在2010—2014年能够存活,其生物量逐渐降低. 但是试验过程中除对照处理外均有土著杂草金黄狗尾草生长. 另外,试验过程中各小区施肥、播种、田间管理方式均保持一致.试验样品于2016年1月28日采集,此时小区杂草已经移除,样品采集深度0~20 cm. 一部分样品装于无菌自封袋中,用于土壤酶活性和微生物量碳氮的分析;另一份样品带回实验室后风干、研磨后用于土壤化学性质、铜和镉及磷有效性的分析.1.3 分析方法土壤和钝化材料的pH采用固液比为1∶2.5的比例添加无CO2蒸馏水,用pH电极(E-201-C,上海楚柏实验室设备有限公司)测定. 土壤w(有机碳)采用重铬酸钾湿式氧化法测定,土壤w(TN)、w(TP)、阳离子交换量、w(碱解氮)、w(速效磷)、w(速效钾)、交换性酸和交换性铝含量按照常规方法[16]测定. 土壤采用HF-HNO3-HCLO4(10 mL-5 mL-5 mL)电热板消解后,采用原子吸收(或石墨炉)分光光度计法测定w(TCu)和w(TCd). 土壤铜和镉的离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态含量采用Tessier分级方法[17]测定.土壤磷分级采用Tiessen等[18]的方法测定:①树脂磷,0.5 g风干土用去离子水和阴离子交换树脂提取;②NaHCO3提取无机磷(NaHCO3-Pi)和有机磷(NaHCO3-Po),上一步残留物加入pH=8.5的0.5 mol/L NaHCO3提取;③NaOH提取无机磷(NaOH-Pi)和有机磷(NaOH-Po),上一步残留物加入0.1 mol/L NaOH提取;④NaOH提取态磷,上一步残留物加入1 mol/L NaOH提取;⑤残渣态磷,上一步残留物用H2SO4和H2O2消解提取.土壤微生物量碳氮含量采用氯仿熏蒸-浸提方法[19]测定. 土壤过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性参照文献[20-21]的方法测定. 其中过氧化氢酶活性用每克土滴定H2O2消耗的0.1 mol/L KMnO4的毫升数表示,记为mL/g;脲酶和酸性磷酸酶活性采用比色法测定,分别以37 ℃下培养24 h后每g土中NH3-N 和酚的mg数表示,均记为mg/[g/(24 h)].1.4 数据处理用Excel 2010对试验数据进行整理,SPSS 19.0 软件对数据进行单因素方差分析,不同处理间的最小显著性差异检验在P<0.05(LSD)水平上.2.1 土壤性质变化如表1所示,常规磷灰石、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石处理污染土壤5 a后土壤pH较对照分别显著提高了0.48、0.61和0.57个单位. 与土壤pH相似,三种钝化材料均显著增加了土壤w(TP)和w(有效磷),其中微米和纳米羟基磷灰石处理w(TP)和w(有效磷)分别较对照增加了2.07、2.19倍以及1.49和1.16倍. 与w(有效磷)相同,三种钝化材料均显著增加了土壤w(速效钾). 与对照相比,常规磷灰石、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石分别使土壤交换性酸和交换性铝显著降低了75.2%、76.1%、71.6%和86.4%、87.8%、81.5%. 但是所有处理土壤间,土壤w(TN)、w(有机碳)和阳离子交换量未有显著差异.2.2 土壤铜和镉化学形态变化不同粒径羟基磷灰石处理后土壤铜和镉化学形态变化如表2所示. 对照处理中,五种形态铜的分布规律为:残渣态>离子交换态>有机结合态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态. 三种粒径羟基磷灰石处理后,铜化学形态的分布均表现为残渣态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>有机结合态>离子交换态. 其中常规磷灰石、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石处理w(离子交换态铜)较对照分别显著降低了62.6%、74.3%和70.4%. 三种粒径羟基磷灰石处理均提高了土壤w(碳酸盐结合态铜)和w(铁锰氧化物结合态铜),但是未对w(有机结合态铜)和w(残渣态铜)产生显著影响. 然而,与对照相比,微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石处理w(TCu)分别显著提高了20和25 mg/kg.由表2可知,对照处理中,五种形态镉的分布规律为残渣态>离子交换态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态>有机结合态. 与铜相似,常规磷灰石、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石处理w(离子交换态镉)较对照分别显著降低了15.7%、25.3%和26.7%. 另外,三种粒径羟基磷灰石处理后均显著增加了w(铁锰氧化物结合态镉)和w(有机结合态镉),但是对w(残渣态镉)和w(TCd)没有显著影响.2.3 土壤磷化学形态变化如表3所示,常规磷灰石、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石处理分别使土壤w(树脂磷)和w(NaOH 提取态无机磷)较对照提高了0.35、1.05和1.52倍以及0.35、0.77和0.73倍. 另外,三种粒径材料均提高了土壤w(NaHCO3提取态无机磷)和w(NaOH 提取态有机磷). 与树脂磷变化相似,常规磷灰石、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石处理土壤w(HCl提取态磷)和w(残渣态磷)分别较对照提高了6.55、6.25和7.02倍以及3.69、3.44和3.05倍. 但是,三种粒径材料对土壤w(NaHCO3提取态有机磷)的影响较小.2.4 土壤酶活性和微生物量碳氮变化三种粒径材料对土壤酶活性和微生物量碳氮的影响如图1所示. 对于土壤过氧化氢酶活性,三种材料的添加均未对其产生显著影响. 常规磷灰石和微米羟基磷灰石处理使土壤脲酶活性较对照显著增加了2.11和4.46倍,但纳米羟基磷灰石处理未表现出显著差异. 与对照相比,常规磷灰石处理微弱降低了土壤酸性磷酸酶活性,但是微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石对土壤酸性磷酸酶活性的影响较小. 另外,与对照相比,常规磷灰石、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石处理较对照分别使土壤微生物量碳含量增加了0.56、0.66和0.58倍,但仅常规羟基磷灰石处理显著增加了土壤微生物量氮的含量.羟基磷灰石是一种碱性材料(pH>7.6),其溶解过程〔见式(1)〕能够消耗大量H+[22],因而可以增加土壤pH,导致土壤交换性酸和交换性铝含量的降低. 与此相同,WEI等[23]研究也表明,纳米羟基磷灰石的添加较对照土壤pH显著增加了1.8个单位. 另外,尽管常规羟基磷灰石材料具有最高的pH,但是笔者研究结果表明修复5 a后,微米羟基磷灰石对土壤pH的提高幅度最好,其次是纳米羟基磷灰石. 这可能是由于常规的磷灰石中除含有羟基磷灰石外,还含有一定量的碳酸钙,其在酸性条件下快速溶解,导致其对土壤pH的维持效果不如微米和纳米羟基磷灰石. 处理后土壤速效钾较对照增加可能是由于三种钝化材料本身含有一定量的钾,增加了土壤中w(TK);黑麦草的生长改变微生物群落结构促进土壤钾活性的提高. 另外,研究区域土壤的总氮和总磷较其他地区处于较高的水平,主要是由于该研究区靠近一个化肥厂,前期土壤灌溉了含有大量氮磷的废水,导致其w(TN)和w(TP)逐渐增加.与前期的室内研究结果[11]一致,大田试验条件下微米和纳米羟基磷灰石能够显著降低土壤w(离子交换态铜)和w(离子交换态镉). 其主要原因是由于三种材料均提高了土壤pH,降低了交换性酸和交换性铝含量,增加了土壤对重金属的固定能力.且该研究中土壤w(离子交换态铜)和w(离子交换态镉)均与pH呈现极显著的负相关关系,与交换性酸和交换性铝含量均呈现极显著的正相关关系(数据未列出). 因为土壤pH可用来表示土壤活性酸度,是土壤溶液中H+浓度的直接反映;交换性酸、交换性铝可用来表达土壤潜性酸度,是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+. 因此,土壤酸度是影响土壤重金属活性的关键因子. 此外,一些研究[7,24]表明羟基磷灰石主要是通过离子交换、表面络合和共沉淀等作用,降低重金属的活性. Siebers等[25]指出高含量镉下,磷酸盐材料主要是通过形成磷酸盐沉淀来降低土壤镉的有效性. DONG等[14]研究进一步表明,不同粒径的羟基磷灰石对铜和镉吸附固定存在机理上的差异,微纳米羟基磷灰石的表面特性和结构特点使得其具有更多的吸附位点,提高对铜和镉的吸附能力. 通常,材料粒径越小,比表面积和表面能越大,对重金属的吸附固定能力更强[13],但该研究中微米羟基磷灰石对铜和镉活性的降幅要优于常规磷灰石和纳米羟基磷灰石. 在前期的研究中笔者认为,这可能是由于纳米羟基磷灰石在土壤中发生团聚,失去了纳米材料的特性[11],导致微米羟基磷灰石对重金属具有较好钝化效果.此外,与对照相比,钝化材料的应用均不同程度的提高了土壤w(TCu)和w(TCd),这与笔者前期的研究结果[26]一致. 这可能是由于尽管该地区目前已经不再遭受灌溉水带入的重金属污染,但是仍然存在大气干湿沉降的重金属污染. 如陶美娟等[27]的研究表明,该地区干湿沉降的铜和镉含量年均达到1 973和15.2 mg/m2. 另外,笔者前期通过比较重金属输入(钝化材料输入和大气干湿沉降输入)和输出(植物吸收、地表径流和向下淋溶)发现,钝化材料(常规磷灰石、石灰和木炭)的添加均提高了土壤对铜和镉的吸附固定能力,减少了通过地表径流和淋溶作用输出的重金属,且其减少的重金属输出量大于通过植物提取和地表径流输出的重金属总量,因而导致改良后表层土壤重金属总量高于对照处理[26,28]. 因此,在实际的土壤修复过程中,完全截断外源污染物的输入尤其必要.同时,羟基磷灰石的添加显著增加了土壤w(TP),其在溶解过程也会导致大量磷的溶出[10],因此可以显著增加土壤w(有效磷). 与土壤有效磷变化相同,常规磷灰石、微米和纳米羟基磷灰石的添加增加了土壤树脂磷,但是仅占总磷的4.61%、12.6%和17.4%. 同样,Rivaie等[29]研究也表明磷灰石和过磷酸钙的应用可以显著增加土壤w(树脂磷). 根据文献[30],活性无机磷(NaHCO3-Pi)和中度活性无机磷(NaOH-Pi)更有可能被植物吸收和利用,该研究中微米和纳米羟基磷灰石处理的土壤均高于对照和普通磷灰石处理,因此更有利于植物生长. 类似地,LIU等[9,31]研究发现,有机和无机磷改良材料的应用均增加了土壤NaHCO3-Pi和NaOH-Pi 的含量. 因为HCl提取态磷主要来源于土壤磷灰石、钙磷及其他负电荷氧化物结合态磷[32],所以该研究中三种粒径羟基磷灰石材料均显著增加了土壤HCl提取态磷.总的来看,三种粒径材料的添加均提高了土壤w(活性磷)、w(中度活性磷)和w(稳定态磷),且对稳定态磷的提高幅度最大. 另外,微米和纳米羟基磷灰石对活性磷的提高优于常规磷灰石. 但是,添加的三种粒径材料处理土壤中,73.4%~89.8%增加的总磷都是以稳定态磷(HCl提取态和残渣态)形式存在,这可能导致我国南方地区土壤有效磷较低的一个原因. 这也表明,羟基磷灰石钝化材料在我国南方重金属污染的缺磷(有效磷低)土壤中具有较大应用潜力,既能够钝化重金属,又可以通过有效磷的提升,促进作物的增产. 但是要控制好用量,因为w(树脂磷)过高,容易导致水体的富营养化[33]. 如前期的室内淋溶试验发现,没有作物生长的情况下,0.5%用量的羟基磷灰石处理镉污染土壤,淋出液磷的含量达到0.50~1.42 mg/L,超过了GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水标准〔ρ(TP)为0.4 mg/L〕[34].土壤微生物活性是评价土壤污染的一个重要特性,尤其是土壤酶活性,其在养分循环、有机质转化、土壤理化性质、微生物活性方面具有重要作用,常用于土壤质量的评价[35-36]. 该研究结果表明,微米羟基磷灰石处理能够显著增加土壤脲酶和过氧化氢酶活性,纳米羟基磷灰石处理对土壤酶活性未有显著影响. 另外,该研究也表明,三种材料粒径的应用均有利于土壤微生物量碳的提高. 可见,总体上微米羟基磷灰石处理更有利于土壤酶活性和微生物量碳的增加. 这可能是由于材料的应用显著提高了土壤pH,降低了土壤铜和镉的活性,改变了土壤微生物群落结构,导致土壤微生物活性的增加. 同时,黑麦草和土著植物杂草金黄狗尾草的残落物、根系分泌物和根际微生物影响土壤微生物群落结构,提高土壤微生物活性. 如WEI等[23]的研究发现,纳米HAP处理后提高了黑麦草生物量和土壤脲酶和脱氢酶的活性,并改变了土壤微生物多样性和群落结构,尤其是增加了土壤中Stenotrophomonas sp.和Bacteroides的数量.a) 微米羟基磷灰石较常规磷灰石和纳米羟基磷灰石更有利于提高土壤pH,降低土壤交换性酸和交换性铝含量;随着常规磷灰石、微米和纳米羟基磷灰石的添加,土壤中w(离子交换态铜)降低了62.6%、74.3%和70.4%,w(离子交换态镉)降低15.7%、25.3%和26.7%.b) 常规磷灰石、微米和纳米羟基磷灰石显著提高了土壤w(TP),其中的4.61%~17.4%和73.4%~89.8%分别转化为树脂磷和稳定态磷.c) 常规磷灰石、微米羟基磷灰石和纳米羟基磷灰石的添加分别使土壤微生物量碳含量增加了0.56、0.66和0.58倍,且常规磷灰石和微米羟基磷灰石处理使土壤脲酶活性增加了2.11和4.46倍,但仅有常规磷灰石处理显著增加土壤微生物量氮的含量.【相关文献】[1] HU Yuanan,CHENG Hefa,TAO Shu.The challenges and solutions for cadmium-contaminated rice in China:acritical review[J].Environment International,2016,92:515- 532.[2] LI Wanlu,XU Binbin,SONG Qiujin,et al.The identification of ′hotspots′ of heavy metal pollution in soil-rice systems at a regional scale in eastern China[J].Science of the Total Environment,2014,472:407- 420.[3] LI Baozhen,GE Tida,XIAO Heai,et al.Phosphorus content as a function of soil aggregate size and paddy cultivation in highly weathered soils[J].Environmental Science and Pollution Research,2016,23(8):7494- 7503.[4] SMICIKLAS I,DIMOVIC S,PLECAS I,et al.Removal of Co2+ from aqueous solutions by hydroxyapatite[J].Water Research,2006,40(12):2267- 2274.[5] VALIPOUR M,SHAHBAZI K,KHANMIRZAEI A.Chemical immobilization oflead,cadmium,copper and nickel in contaminated soils by phosphateamendments[J].Clean-Soil,Air,Water,2016,44(5):572- 578.[6] ZHANG Zizhong,LI Mengyan,CHEN Wei,et al.Immobilization of lead and cadmium from aqueous solution and contaminated sediment using nano-hydroxyapatite[J].Environmental Pollution,2010,158(2):514- 519.[7] MA Q Y,TRAINA S J,LOGAN T J,et al.Effects of aqueous Al,Cd,Cu,Fe(Ⅱ),Ni,and Zn on Pb immobilization by hydroxyapatite[J].Environmental Science &Technology,1994,28(7):1219- 1228.[8] KOMAREK M,VANEK A,ETTLER V.Chemical stabilization of metals and arsenic in contaminated soils using oxides:a review[J].Environmental Pollution,2013,172:9- 22. 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纳米羟基磷灰石的结构设计
纳米羟基磷灰石的结构设计摘要羟基磷灰石与人体硬组织的化学成分和晶体结构极为相似,具有独特的生物活性和生物相容性,是目前生物材料研究的热点。
当尺寸在1~100nm时,羟基磷灰石(HAP)纳米粒子有独特的生物学特性。
此外羟基磷灰石粉体在吸附、催化、荧光、半导体、抗癌等领域也有广泛应用。
关键词:纳米材料羟基磷灰石结构设计抗癌NANO HYDROXYAPATITE STRUCTURE DESIGNABSTRACTHydroxyapatite is the main inorganic components of bone tissues,has good biocompatibility and biological activity,which is the research hotspot of biologicalmaterials.HAP particles have unique biological properties when their size maintained in nano scale.In addition,HAP also has wide application in adsorption,catalysis,fluorescence,semiconductor,cancer areas.KEYWORDS:nanometer materials hydroxyapatite physical design anticancer1.1 纳米羟基磷灰石的特点nHA是一种粒径较一般细胞粒径小,粒径为1~100 nm的超微粒子。
当物质小到纳米级后,会具有表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点。
这些特性导致其特有的热、磁、光敏感特性和表面稳定性,容易通过外场(电、磁、光)实现对其性能的控制,有利于实现靶向输送、控制释放、保护和稳定被输送物质。
同时还具有不易被机体网状内皮细胞清除、有效避免脾滤过效应、通过增加渗透和滞留效应增强靶组织累积等优势。
合成羟基磷灰石除氟研究
0 前言
人体过量吸入氟会导致慢性氟中毒 , 相继出 现氟斑牙 ,骨骼变形 ,疼痛 ,关节僵硬 ,行走困难等 氟骨症症状 . 在我国 内蒙地区调查 研究发现 [1 ] , 长期饮用氟离子浓度 2. 0 m g/L 左右的井水的人 群中患轻度氟斑牙的概率己接近 50 % ,饮用含氟 量为 5~6 m g/L 地下水 10年会普遍导致氟斑牙 . 高氟地下水在我国分布范围很广 ,遍及全国 27个 省 、市和自治区 ,全国约有 7000 万人饮用 含氟量
A Study on Rem oving F - ion s by Syn thesized Hydr oxyapa t ite
L I U Ha i2bo1 , ZUO W en 2wu1, 2 , L IN W en 2zhou1
(1. School of U rban Construction, University of South China, Hengyang, Hunan 421001, China; 2. Guangzhou Hom eland Environmental Engineering Co. , L td. , Guangzhou, Guangdong 510630, China)
收稿日期 : 2007 - 10 - 18 作者简介 :刘海波 ( 1981 - ) ,男 ,湖南湘乡人 ,南华大学城市建设学院硕士研究生 . 主要研究方向 :水处理 .
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南华大学学报 (自然科学版 ) 2007年 12月
无机离子的最佳处理技术 [ 3 ] ,国内不少研究成果 也说明了这一点 ,但其工艺仍然存在一些缺陷 ,寻 找无毒 、无二次污染 、具有高效率的除氟材料仍是 一个难题. 羟基磷灰石 ( HAP)因其特殊的晶体化 学结构 ,具有较强的离子交换和吸附性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ,大量研 究表明 , HAP能吸附饮用水中过量的氟离子和工 业废水中的重金属离子 [ 4 - 5 ] ,作为一种新 型环境 功能矿物材料已应用于环境治理. 因此 ,选取合成 羟基磷灰石和活性氧化铝为研究对象 ,对它们的 除氟性能及影响因素进行实验研究 .
羟基磷灰石相关复合材料的研究进展
第46卷第3期2021年6月广州化学Guangzhou ChemistryV ol. 46 No. 3Jun. 2021文章编号:1009-220X(2021)03-0022-08 DOI:10.16560/ki.gzhx.20210313羟基磷灰石相关复合材料的研究进展范云辉,王世革,黄明贤*(上海理工大学理学院,上海200093)摘要:羟基磷灰石(HAp)作为骨骼中的无机矿物成分,是天然的生物陶瓷材料。
由于特殊的结构组成,其具有良好的生物相容性和生物活性。
然而,纯的HAp纳米颗粒容易团聚且机械强度低,因此往往需要进一步改性和功能化用于合成HAp相关的复合材料。
本综述对元素或官能团掺杂、聚合物/HAp交联、HAp固定在载体材料表面等方式制备的HAp复合材料,及其在环境中分离纯化应用的研究进展进行讨论与分析。
最后对HAp相关复合材料的发展前景做出了总结与展望。
关键词:羟基磷灰石;复合材料;分离纯化中图分类号:O651 文献标识码:A对羟基磷灰石(HAp)材料的研究已经进行了半个多世纪,其作为动物骨骼的无机组分,是重要的生物材料。
近年来,随着纳米科学的不断发展,合成的纳米HAp的应用范围越来越广。
有关HAp的综述报道,主要是涉及不同的制备方法(包括固态法[1-2]、传统的化学沉淀法[3-4]、溶胶凝胶法[5-6]、水热法[7-8]、模板法[9-10]等)的总结[11],HAp纳米材料作为骨和牙齿替代物的应用,以及药物输送和癌症治疗方面的研究[12-15]。
可以发现,关于HAp复合材料及其在分离纯化中应用的报道较少。
因此,本文对HAp相关复合材料的结构设计和在环境中作为分离纯化材料的最新进展进行了简单的归纳总结。
1 概述HAp作为脊椎动物牙齿和骨骼中的主要无机成分,在生物陶瓷领域引起了广泛关注。
HAp属于磷酸钙,是磷灰石中的一种。
磷灰石的一般结构式可以表示为M10(ZO4)6X2,这里M,ZO4和X可以分别被替换成下列离子[16-17]:M=K,Mg,Mn,Pb,Co,Zn,Au,Ba,Cd,Al,Fe,La,Ce,Si,Ti等;ZO4=CO3,SiO4,HPO4,SeO2等;X=F,Cl等。
低中放射性废水处理吸附技术及材料
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期低中放射性废水处理吸附技术及材料代洪静1,2,马学虎1,王四芳2(1 辽宁省化工资源清洁利用重点实验室,大连理工大学,辽宁 大连 116024;2一重集团大连工程技术有限公司,辽宁 大连 116600)摘要:吸附技术是处理核工业产生的低中放射性废水高效、便捷的处理工艺之一。
多数纳米吸附材料性能高效,但为适于工程应用需制备为复合吸附剂。
本文分析了低中放射性废液的特点及吸附处理技术现状,对适于核工业应用的复合微珠吸附剂的研究进展重点总结,包括外原位固定微珠、聚合物微珠及磁性微珠。
从芯材性质、载体特点、制备方法及吸附性能等方面分析了复合吸附剂的优缺点及应用性能提升方法。
最后,结合核工业对低中放射性废液的处理需求指出缺乏工程试验及带放射性试验研究为低中放射性废液吸附技术及材料研究的关键问题,提出开发多核素吸附剂、加强低浓度核素吸附的数值模拟及加强复合吸附剂的工程应用考察等方面是未来的重点研究方向。
关键词:放射性废水;吸附剂;复合材料;微珠中图分类号:O647.33 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)01-0529-12Adsorption technology and materials for the treatment of low andintermediate level radioactive wastewaterDAI Hongjing 1,2,MA Xuehu 1,WANG Sifang 2(1 Liaoning Key Laboratory of Clean Utilization of Chemical Resources, Dalian University of Technology, Dalian 116024,Liaoning, China; 2 CFHI Dalian Engineering & Technology Co., Ltd., Dalian 116600, Liaoning, China)Abstract: Adsorption is considered to be an effective and simple method for radioactive nuclides removalfrom low and intermediate level radioactive wastewater (LILW) in the nuclear industry. Many nanomaterials with excellent performance are always prepared as composites for engineering application. The properties of LILW and latest advances in adsorption progress are analyzed in this paper. The research developments on novel hybrid microbeads suitable for nuclear power applications, such as exo-situ fixation microbeads, polymer microbeads and magnetic microbeads, are especially focused on. The pros and cons of these materials and performance improvement methods are analyzed in terms of rawmaterials, base materials, preparation methods, and adsorptive properties. Furthermore, according to the nuclear industrial requirements for the LILW treatment, it is pointed that lack of tests with radioactive and engineering tests are the key problems of current studies. Future research directions are proposed aiming at the hope of developing adsorbents removing multiple nuclides, strengthening of numerical simulationand forcusing on more continuous operation inspection.综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0258收稿日期:2023-02-24;修改稿日期:2023-05-26。
羟基磷灰石作为催化材料的研究进展
DOI:10.13822/ki.hxsj.2021007740厂y a y a y»*>«»y W O4I:综述与进展jL Y WY»-*«A Y»•>«*Y化学试剂,2021,43(1),28〜33轻基磷灰石作为催化材料的研究进展任大军*,尚珊珊(武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081)摘要:轻基磷灰石(HAP)由于具有无毒性、生物相容性、热稳定性、吸附性、离子交换性、结构稳定性等,因而被广泛应用到催化剂的制备中。
作为一种新型催化材料,HAP的特殊晶体结构对一些反应表现出催化活性,并且经过改性、负载等方法处理过后的HAP催化剂显示出独特的催化优势。
基于近年来HAP在催化邻域的发展,综述了HAP作为催化材料在降解污染物、制氢、药物合成、还原氮氧化物等反应中的不同应用,并对未来的研究方向进行了展望。
关键词:羟基磷灰石;结构活性;多孔材料;催化;应用中图分类号:0643.3文献标识码:A文章编号:0258-3283(2021)01-0028-06Progress of Hydroxyapatite as Catalytic Material REN l)a-jun*,SHANG Shan-shan(College of Resource and Environmental Engineering,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan430081,China),Huaxue Shiji,2021,43(1),28〜33 Abstract:Hydroxyapatite(HAP)has been used in the preparation of catalysts due to its excellent properties such as non-toxici-ty, biocompatibility,thermal stability,adsorption,and ion exchange.As a new type of catalytic material,the special crystal structure of HAP shows catalytic activity for some reactions,and the HAP catalyst treated by modification,loading and other methods shows unique catalytic advantages.Based on the development of HAP in the catalytic neighborhood in recent years,the different applications of HAP as a catalytic material in the degradation of pollutants,hydrogen production,drug synthesis,and reduction of nitrogen oxides are reviewed,and the future research directions are prospected.Key words:hydroxyapatite;structure-activity;porous materials;catalysis;application径基磷灰石(Hydroxyapatite,HAP)是一种具有六方晶体结构的磷酸钙生物材料,通式为Ca l0(PO4)6(OH)2,是骨骼和牙齿的主要矿物质成分,由于其具有无毒性和良好的生物相容性,已经被广泛应用于医疗行业、制药行业和化学工业中⑴。
工业石膏合成羟基磷灰石及其对Pb 2+,Cu 2+,Zn 2+和Ni 2+的吸附作用
第 8卷第 1 期
20 0 8年 2 月
过 程 工 程 学 报
T eCh n s o r a fP o e s gn e i g h i e e J u n l r c s o En i e r n
Vb . . 1 No 1 8
形貌 的影响 , 并评价 了所制备 的 H 对 P C 2 Z 抖 Ap b , u ,n ,
将体系用去离子水洗涤 4次,过滤,烘 箱内 9 ℃干燥 0
至恒重.
2 . H p 品表征 .2 A 样 2 采用 P ipX P rPo型 x射线衍 射分析仪分析样 hl e r i t 品的晶型 ,用 S4 0 ( i c i Jp n扫 描电子显微镜 观 -8 0H t h, aa ) a 察其形貌.
钙 ,可作为廉 价的钙源制备羟基磷灰石( y rx aa t, H do yp te i
Ha )H p是人体和动物 骨骼 的主要无机成分,常用作 p. A
[ H ) P 4、氨水(0 、硝酸铅 [bNO ) 、硝酸 ( 4H O ] N 2 3 %, P( 3] 2 铜 [uN ) 、硝酸锌 [nN 3 ] 硝酸镍 [ ( O ) 均 C ( O3] 2 Z ( O)和 2 Ni 3 ] N 2 为分析纯 ,北京益利 化学试 剂公司.
1 前 言
建筑、钛化工、柠檬酸化工 、磷化工和烟气脱硫都
会产 生大量 的石膏副产物,石膏 的资源化 已成为 当前 固 体废 弃物 处理的重要课题之一.石膏的主要成分为硫酸
属的离子吸 附剂.
2 实 验
2 1 主 要 原 料 和 试 剂 .
工 业 石 膏 为 建 筑 用 石 膏 粉 , 磷 酸 氢 二 铵
水热 合成法 可得 到结 晶 良好 、颗 粒微细 且形貌 多变 的 a H p粒子 , 由于对设备要求 高、 易放大 的缺点而主 但 不
羟基磷灰石复合吸附剂对去除水体中阴离子的研究进展
2019年 第7期 第46卷 总第393期
广东化工
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量达到32.5 mgF-/g,比HAP吸附容量高出一倍,认为是Al-HAP表 面分布有大量的M-OH活性位点,F-与表面上的-OH进行离子交换 的结果。Prabhu[18]采用阳离子表面活性剂对HAP进行修饰,用于 F-的去除机理研究,发现其主要作用机理是静电吸附和离子交换。
Keywords: hydroxyapatite;composite materials;adsorption m(简称HAP)因独特的晶体结构和表面活性,具有 优越的离子吸附和交换性,在污水处理中不会产生二次污染,被 认为是一种新型的环境功能材料。但是,纳米HAP易团聚,限制 其在污水处理上的应用。因此,研究者为了改善其性能,开发了 多种新型的纳米羟基磷灰石复合吸附剂,将其用于污水处理。
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广东化工
2019年 第7期 第46卷总第393期
羟基磷灰石复合吸附剂对去除水体中阴离子的研究
进展
康卓1,曾荣英1,2,3*,唐文清1,2,3,何志敏3,廖志伟1,蔡菲1,陈静1
(1.衡阳师范学院 化学与材料科学学院,湖南 衡阳 421008; 2.功能金属有机材料湖南省普通高等学校重点实验室,湖南 衡阳 421008;3.衡阳师范学院南岳学院,湖南 衡阳 421008)
参考文献
[1]曾荣英,罗春香,龚道新,等.掺铁碳羟基磷灰石复合物对铅离子废水 的吸附[J].环境工程学报,2015,9(10):4643-4649. [2]Dong L J,Zhu Z L,Qiu Y L,et al.Removal of lead from aqueous solution by hydroxyapatite/ magnetite composite adsorbent[J].Chemical Engineering Journal2010,165:827-834. [3]Li Y M,Zhang Y,Zhang Y,et al.Reed biochar supported hydroxyapatite nanocomposite:Characterization and reactivity for methylene blue removal from aqueous media[J].Journal of Molecular Liquids,2018,263:53-63. [4]高芳,张卫民,郭亚丹,等.羟基磷灰石负载纳米零价铁去除水溶液中 铀(Ⅵ)的研究[J].中国陶瓷,2015,51(8):10-15. [5]曾云嵘,张卫民,王惠东,等.石英砂负载羟基磷灰石去除水溶液中锰 研究[J].水处理技术,2017,43(5):72-75. [6]Zeng Y,Pei X,Yang S,et al.Graphene oxide/hydroxyapatite composite coatings fabricated by electrochemical deposition[J].Surface & Coatings Technology,2016,286:72-79. [7]刘国,徐丽莎,李知可,等.羟基磷灰石/膨润土复合材料对水中 Cd2+ 吸附研究[J].硅酸盐学报,2018,46(10):1414-1425.
活性炭对废水中表面活性剂的吸附研究
活性炭对废水中表面活性剂的吸附研究张新【摘要】以活性炭为吸附剂,研究其对表面活性剂溶液的吸附作用.利用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型对数据进行拟合,发现Langmuir模型拟合较好,并且吸附过程是物理过程.利用准一级、准二级动力学和颗粒内扩散模型检验动力学吸附数据,计算和比较这些动力学模型的吸附速率常数,发现用准二级动力学模型能最佳地描述吸附动力学.利用Thomas、Yoon-Nelson 和Adams-Bohart模型对固定床吸附数据进行拟合,发现Thomas和Yoon-Nelson模型拟合较好.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2015(054)015【总页数】4页(P3642-3645)【关键词】吸附模型;表面活性剂;活性炭【作者】张新【作者单位】平顶山工业职业技术学院化工系,河南平顶山467001【正文语种】中文【中图分类】X53土壤洗涤是一种异位土壤修复技术,可应用于土壤重金属和有机污染修复,该技术始于欧洲20世纪80年代,美国从20世纪80年代末期开始应用于土壤修复,在中国目前基本上还处于实验室阶段[1]。
该技术通常需要加入表面活性剂等添加剂来增强去除效果,洗涤后可以去除90%~99%的挥发性有机物和40%~90%的半挥发性的有机物[2,3]。
通常认为添加非离子型表面活性剂的清洗效果最好,其中使用较多的是Triton X-100[4-6]。
在土壤洗涤时,为达到一定的修复效果,需要投加较高浓度的表面活性剂,这样产生的土壤洗涤液中表面活性剂浓度也较高,必须加以处理后才能排放。
本研究使用活性炭对含表面活性剂的废水进行吸附处理,分别进行静态吸附、动力学吸附和固定床吸附试验,并使用多种模型对吸附数据进行拟合,旨在为含表面活性剂废水处理提供理论指导和技术支持。
Triton X-100购于中国百灵威科技有限公司,活性炭购于中国西陇化工股份有限公司。
(完整word版)《化学海洋学》题库
(完整word版)《化学海洋学》题库⼀填空题(每空1分,共20分)1.在海⽔中,浓度⼤于0.05 mmol/kg的元素为常量元素,海⽔中的11中常量元素是:阳离⼦:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+阴离⼦:Cl-、SO42-、Br-、HCO3-(CO32-)、F-分⼦:HBO32.海⽔中,与海洋⽣物⽣长密切相关的元素称为营养盐:主要营养盐:N、P、Si微量营养盐:Mn、Fe、Cu、Zn3.实⽤碱度(PA)是碳酸碱度,硼酸碱度,⽔碱度之和.4. 盐度的原始定义: ⼀千克海⽔中,所有碳酸盐转化为氧化物,溴、碘以氯置换,所有的有机物被氧化之后所含全部固体物质的总克数。
单位为克/千克,符号为S‰5. 浮游植物光合作⽤中被吸收,与碳、氧等为构成⽣物体基本元素。
有较为恒定的吸收⽐(C:N:P:O=106:16:1:-276)。
6. 总氮(TN),颗粒氮(PN),溶解氮(DTN),溶解⽆机氮(DIN),溶解有机氮(DON)7. 总磷(TP),颗粒磷(PP),溶解磷(DTP),溶解⽆机磷(DIP),溶解有机磷(DOP)8.海⽔中⽆机配位体重要有:9.海⽔中有机配位体⼤部分含有羧基,氨基,羟基官能团.10.影响海洋初级⽣产⼒的主要因素是光照(温度),营养盐,微量元素等⼆简答题(每题8分,共40分)1.盐度答:在1 kg海⽔中,将所有的碳酸盐转变为氧化物,所有的溴和碘为等摩尔的氯所取代,且所有有机物被氧化以后,所含全部固体物质的总克数。
单位:g/kg,以符号S‰表⽰。
2. 氯度答:在1 kg海⽔中,当溴和碘为等摩尔的氯所取代,所含氯的克数。
单位:g/kg,以符号Cl‰表⽰。
3. CaCO3和MgCO3沉淀的形成与溶解对海⽔pH值的影响?答:4.海⽔pH值空间变化的原因?答:答:A浅层⽔观察到由⽣物光合作⽤导致的pH极⼤值,⽣物的光合作⽤会迁出⽔体中的CO2,导致pH值增加;B随深度的增加,pH值逐渐降低,⾄1000m左右出现极⼩值,该区间的降低是由于⽣源碎屑的氧化分解所导致。
羟基磷灰石复合材料的制备及对ni^2+吸附性能的研究
含重金属的废水污染所造成的问题给环境带来
1 实验部分
能耗高受到限制ꎻ吸附法因成本低、工艺简单而受到
1. 1 材料制备
了很大的危害ꎮ 传统的化学沉淀法因工艺流程长、
青睐ꎬ因而寻求适宜的吸附材料用于污水治理已成
关键词:氟羟基磷灰石 ꎻ 重金属 ꎻ 吸附
中图分类号:TQ424 文献标识码:A 文章编号:1003 - 3467(2019)12 - 0013 - 03
Preparation of Hydroxyapatite Composites and
Its Adsorption Properties Research for Ni2 +
不同条件下该材料的离子吸附性能ꎮ
声混合后形成悬浮液ꎮ 将悬浮液移入水热反应釜ꎬ
于 160 ℃ 条件下恒温反应 12 hꎬ反应结束的产物经
过滤、洗涤 3 次ꎬ置于 105 ℃ 干燥箱烘干 6 hꎬ得到硅
收稿日期:2019 - 07 - 25
作者简介:郑力(1976 - ) ꎬ女ꎬ工程师ꎬ从事重金属污染物排放量核算、工程减排、污染防治等方面的工作ꎬ电话:18795377719ꎬE - mail:
pared by dynamic hydrothermal methodꎬand hydroxyapatite composite is prepared by potassium dihydro ̄
gen phosphate modification. The effects of adsorption time and initial ion concentration on the adsorption
羟基磷灰石除氟滤料标准_解释说明以及概述
羟基磷灰石除氟滤料标准解释说明以及概述1. 引言1.1 概述羟基磷灰石除氟滤料是一种用于去除水中氟离子含量的重要材料,其通过吸附作用将水中的氟离子捕获并降低其浓度。
随着环境污染问题的日益突出,氟离子超标成为人们关注的焦点之一。
因此,羟基磷灰石除氟滤料的标准制定和应用变得至关重要。
1.2 文章结构本文主要围绕羟基磷灰石除氟滤料的标准进行解释说明,并在文中对其定义、特性以及标准制定机构进行介绍。
在解释说明部分,我们将详细展示羟基磷灰石除氟滤料标准的编制过程与原理,并对主要标准内容进行解读和解释。
此外,还将讨论该标准的评价与适用性。
最后,我们将概述羟基磷灰石除氟滤料在相关应用领域和市场前景方面的现状和发展趋势。
1.3 目的本文旨在深入探讨羟基磷灰石除氟滤料标准的意义和应用,并对该标准的制定机构、编制过程以及评价与适用性进行详细说明。
同时,通过概述羟基磷灰石除氟滤料的应用领域和市场前景,为读者提供关于该材料的发展趋势和未来发展预测。
最后,我们将总结文章主要内容和观点陈述,并对羟基磷灰石除氟滤料标准的进一步深入研究方向进行展望。
2. 羟基磷灰石除氟滤料标准2.1 定义和特性:羟基磷灰石除氟滤料是一种用于去除水中氟离子的过滤材料。
羟基磷灰石是一种含有钙、磷和氧元素的无机化合物,具有良好的吸附性能和高度结晶性。
它可以有效地吸附水中的氟离子,并可广泛应用于水处理领域。
2.2 标准制定机构:羟基磷灰石除氟滤料标准由相关的标准制定组织或机构负责制定和发布。
通常,这些组织由行业专家、学者和企业代表组成,他们共同商讨并制定出符合行业需求和标准规范的标准。
2.3 标准的重要性和应用领域:羟基磷灰石除氟滤料标准对于确保产品质量、保障消费者权益以及促进市场竞争具有重要意义。
通过设立相关的技术规范和测试方法,该标准可以为生产厂家提供统一的质量控制指南,并为用户选择合适产品提供参考依据。
此外,标准的制定还可以促进行业内技术进步和创新发展,为羟基磷灰石除氟滤料在水处理、环境保护等领域的应用提供可靠的支持。
钇羟基磷灰石的制备及对含磷废水的净化
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第5期钇/羟基磷灰石的制备及对含磷废水的净化黄敏1,2,王彬1,2,周明罗1,2,谌书1,2,张瀚文1,2,杨远坤1,2,傅开彬1,2,梁宏3(1西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳621010;2低成本废水处理技术四川省国际科技合作基地,四川绵阳621010;3西南石油大学化学化工学院,四川成都610500)摘要:以氢氧化钙和磷酸二氢钠为原料制备羟基磷灰石,通过化学沉淀法制备钇/羟基磷灰石复合材料,利用SEM-EDS (扫描电子显微镜)、XRD (X 射线衍射)、FTIR (傅里叶变换红外光谱)等表征其晶体结构与形貌,并采用静态吸附实验考察吸附剂的负载比例、pH 、吸附时间和初始浓度对磷酸盐的吸附性能的影响。
结果显示:羟基磷灰石为分散均匀的稻米状颗粒,XRD 图谱显示为典型的羟基磷灰石,钇/羟基磷灰石颗粒发生团聚且粒径变大,特征峰峰强减弱,但未出现新的强特征峰。
吸附研究表明:钙与钇的摩尔比为2∶1时吸附效率最高,复合材料的吸附容量随初始浓度的增加而增大,最大吸附量为116.38mg/g ,吸附过程符合准二级动力学模型、双室一级动力学模型和Freundlich 等温吸附模型,吸附过程由化学吸附主导,随pH 在3~9的范围增加,复合材料的吸附效率先增后减,在pH 为5~6时达到最大值。
关键词:钇;羟基磷灰石;磷酸盐;吸附;含磷废水中图分类号:X5文献标志码:A文章编号:1000-6613(2022)05-2778-10Preparation of yttrium/hydroxyapatite and purification of wastewatercontaining phosphorusHUANG Min 1,2,WANG Bin 1,2,ZHOU Mingluo 1,2,CHEN Shu 1,2,ZHANG Hanwen 1,2,YANG Yuankun 1,2,FU Kaibin 1,2,LIANG Hong 3(1School of Environment and Resources,Southwest University of Science and Technology,Mianyang 621010,Sichuan,China;2Sichuan Provincial Sci-Tech Cooperation Base of Low-cost Wastewater Treatment Technology,Mianyang 621010,Sichuan,China;3School of Chemistry and Chemical Engineering,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,Sichuan,China)Abstract:Nano hydroxyapatite were prepared from calcium hydroxide and sodium dihydrogen phosphate.The yttrium/hydroxyapatite composite were prepared by chemical precipitation method.The composite materials were characterized by numerous techniques including SEM-EDS,XRD and FTIR.The effects of loading ratio,pH,adsorption time and initial concentration on the adsorption performance of phosphate were investigated by static adsorption experiment.The results showed that the nano-hydroxyapatite was uniformly dispersed rice-like particles,and the XRD pattern showed that the nano-hydroxyapatite was typical.Yttrium/hydroxyapatite particles agglomerate and become larger.The intensity of characteristic peaks decreased,but no new strong characteristic peaks appeared.Adsorption研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1254收稿日期:2021-06-15;修改稿日期:2021-09-06。
高炉渣对Zn(Ⅱ)的吸附性能
掺杂稳定固定剂的沉积物样品吸附Cu、Zn的特征
掺杂稳定固定剂的沉积物样品吸附Cu、Zn的特征李西西;王晓丽;雷剑英;赵玉凤;刘瑾;梁文强;赵郭靓【摘要】Thermodynamics adsorption of Cu and Zn on surfacail sediments was investigated after spiked with 11 kinds of stabilitating and immobilizing materials,including Fe oxides,organic materials,clay minerals,and phosphate minerals. The results showed that both Cu and Zn adsorption on surficial sediments could be improved with the addition of hydroxyapatite and diammonium hydrogen phosphate,with increase in the maximum adsorption of Cu and Zn by 70% - 130% and above 150% , respectively, indicating that hydroxyapatite and diammonium hydrogen phosphate could be selected as potential stabilitating and immobilizing materials for surficial sediments polluted by heavy metals.%利用掺杂稳定固定剂的沉积物样品进行Cu、Zn的热力学吸附,考察铁氧化物类、有机质类、黏土矿物类及磷酸盐类等11种物质的掺杂对沉积物样品吸附Cu、Zn热力学特征的影响.结果表明,所选用的掺杂材料中羟基磷灰石和磷酸氢二铵可同时提高沉积物吸附Cu、Zn的能力,其中Cu的最大吸附量提高70%~130%,Zn的最大吸附量提高150%以上,说明羟墓磷灰石和磷酸氢二铵可望用作污染沉积物中重金属Cu、Zn的稳定固定剂.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)018【总页数】4页(P11028-11031)【关键词】铁氧化物;有机物;羟基磷灰石;磷酸氢二铵;重金属吸附【作者】李西西;王晓丽;雷剑英;赵玉凤;刘瑾;梁文强;赵郭靓【作者单位】中南民族大学化学与材料科学学院,湖北,武汉,430074;吉林大学植物科学学院,吉林,长春,130062;中南民族大学化学与材料科学学院,湖北,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,湖北,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,湖北,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,湖北,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】X132河流、湖泊、水库、海湾等水域受到严重污染后,大量污染物将由颗粒物吸附而蓄存在沉积物中。
羟基磷灰石负载氯化锌催化剂用于苯甲醚酰化反应
羟基磷灰石负载氯化锌催化剂用于苯甲醚酰化反应摘要以羟基磷灰石(HAP)为载体。
采用水热法制备了羟基磷灰石载ZnClz催化剂(ZnCI。
/HAP>采用FT_IR、XRD BET等手段对载体和催化剂进行了表征并将制备的ZnCIz/HAP应用于苯甲醚与烷基酰氯的酰基化反应,考察了反应条件对酰基化反应的影响和ZnClz/HAP的稳定性。
结果表明,当催化剂活化温度为150C、ZnCI2负载量为1 mmol/g、反应时间5 h、ZnCI。
/HAP与酰氯的摩尔比为1: 25时,ZnClz/ HAP对该酰基化反应的催化活性最高,对烷酰基苯甲醚的产率可达78%〜88%。
ZnCl: / HAP重复使用5次仍具有较高的催化活性。
关键词:基磷灰石氯化锌苯甲醚酰化反应催化芳酮是合成精细化学品、药物和燃料等的重要中间体,工业上常采用Lewis 酸催化剂(如A1C1、BF。
、FeCla和SbCI;等)和质子酸催化剂(如H2S04 HCI、H。
PO和HF等)进行Friedel-Crafts 酰基化反应制得、这些催化剂催化活性较高、反应条件温和,但是存在反应产物选择性低、严重腐蚀设备、环境污染、后处理复杂、催化剂用量大且无法回收等不足[1-3]、随着人们环境保护意识的增强,绿色合成路线越来越引起人们的关注,固体酸催化剂逐渐成为研究的热点。
分子筛[4 . 7]、分子筛负载杂多酸[8]、硅胶负载杂多酸[9-10]、大孔树脂[11]、修饰型黏土[12-13]、三氟甲磺酸盐[14]等固体酸催化剂已应用Friedel-Crafts 酰基化反应中。
羟基磷灰石(HAP)是人体骨骼和牙齿的主要无机成分,其具有良好的离子交换能力和吸附能力,可以作为催化剂载体应用于多种催化反应。
将金属无机盐负载在HAF上所制得的催化剂已经成功地应用于催化Michael加成反应[15]、酯交换反应[16]Knoevenagel 反应[17]、Claisen-Schmidt 缩合反应[18]等,但是HAP负载氯化锌催化剂催化FriedebCrafts酰基化反应合成对烷酰基苯甲醚未见报道。
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总 第 39期 6 2 0 年 第 3期 07
・
安全 与环保 ・
碳 羟 基磷 灰 石对 废 水 中 Z 2 n+的
吸 附 性 能 及机 理 研 究 术
唐文清
摘 要
曾光明 曾 荣英 冯泳兰
( .衡 阳师范学院 ;.湖 南大学) 1 2
利用废弃蛋壳制 备碳 羟基磷灰石 , 并利用 其对废பைடு நூலகம் 中的 z 进 行吸附作用研究 。对影响吸附效果 的 n
几个 因素 , 括 p 包 H值 、 附时 问 、 度 、 附剂用 量 以及 z 初 始浓 度等 进行试 验 , 吸 温 吸 n 结果 表 明, 羟基磷 灰 石对 碳 z 的吸附效果很好 。当废水 中 z 初始 浓度为 5 g L C A n n 0m / 、 H P用量 为 3 L p 、H为 6 温度 为 3 、 5℃ 、 作用时 间为 lh时 ,n 吸附率高达 9 . 5 , 吸附容量 达 1. mgg z 87% 其 6 5 / 。吸附试 验还表 明 , 吸 附符合 Ln m i 和 Fen l h 该 a g ur rudi c
展趋势尚未得到控制 , 废水 和污水处理仍是一 个较 难解决的问题 , 传统的环保工艺和环保材 料已经不
方程 , z 吸附比较稳定 。 对 n 关键词 碳 羟基磷 灰石 废水 z n 吸 附
S u n Ca b a e Hy Ox a tt §Ad o pto pa iy t dy o r on t dr y pa ie s r i n Ca ct f r Zn f om ase t r an Is M e han s o r W twa e d t c im Ka g W e qi g ・ n n n Zn e g Gua g n n mi g Z n n yn e g Ro g i g F n nga e g Yo l n
.
Ke wo ds C r o ae h d o y p t e y r a b n t y r x a ai ,W a tw tr n ,Ad o t n t se a e ,Z “ sr i p o
近 年来 , 国 自然生 态 环境 污染 十分严 重 , 我 其发
属 离子 的吸 附性 能 。
(. u a n e i ; .H ny n om l nvrt) 1 H n nU i rt 2 eg a gN r a i sy v sy U ei
Ab ta t C r o a e h d o y p t e p e a e y a a d n d e g h l wa s d i h t d n i d o p in f r n sr c a b n t y rx a a i r p r d b b n o e g s e l su e t e su y o t a s r t o t n s o Z i a tw tr e t we ema eo h c o sifu n i g te a s r t n ef c ,whc n l d d p au n w e a e .T ss r d n t e f tr n l e cn h d o i f t s a p o e ih ic u e H v le,a s r t n t d o i i p o me, tmp r t r e e au e,a s r e td s g n h n t lc n e t t n o n .T e r s l h we h t a b n t y r x a ai a b o b n o a e a d t e i i a o c n r i fZ “ i ao h e ut s o d t a r o a e h d o y p t e h d s c t a v r o d efc f d o t n f r .At n i i a o c n r t n o n o 0 mg L,c r o a e h d o y p t e d s g ey g o f t s r i o e oa p o Zn n t lc n e t i f f5 / a i ao Z ab n t y rx a ai o a e t