应用一种无膜生物电化学系统还原冶铋废水中Cu(II)的研究

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ZVI—SRB协同处理铀废水的正交实验研究

６Ｈ２０．／Ｌ．Ｏ２ｇ
主要的仪器：２７１型分光光度计ｐ计；压蒸汽Ｈ高灭菌锅；生化培养箱．处理水样：实验铀废水用铀矿石浸出液配制，质量
浓度为１ｇＬ／．１２试验设计与分析方法．
数量．而也影响ＺＩＲ进Ｖ —ＳＢ还原废水中的铀产生显
２在最佳的还原条件下，Ｖ —ＳＢ对溶液中的）ＺＩＲ铀还原效率达到９．９３４％．
３溶液中初始硫酸根的浓度和初始硝酸根的浓）
著影响．最后，硫酸根和硝酸根对ＳＢ的生长代谢也有影Ｒ
度对ＺＩＲＶ —ＳＢ协同还原亦有影响，通过正交试验但未能体现出来，因是两者取值均在ＺＩＲ原Ｖ —ＳＢ还原铀的承受范围之内．
响］但其取值是在ＳＢ可以承受的范围之内．，Ｒ故通
过正交实验未能体现出其的影响．２３最佳组合条件下的ＺＩＲ．Ｖ —ＳＢ协同还原效率根据正交实验所得出的最佳还原条件进行实验，
图１是ＺＩＲＶ —ＳＢ在最佳条件下对废水中的铀的氧化还原．经过的９６ｈ的处理，可将溶液中的铀的浓度从１０ｍ／６ｇＬ降到１．１＃Ｌ得到的处理效果达０４６ｍ．
第２６卷第３期２１０１年９月
矿业工程研究
ＭｉｅａｇｎｅｎｓａｃｎｒｌＥｎｉｅｄｇＲｅｅｒｈ

食品中的重金属污染及其检测技术

食品中的重金属污染及其检测技术重金属是指比重在5 以上的金属，如铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬、汞、铋、锡、锑、铌、钼等[1]。

重金属广泛分布于大气圈,岩石圈,水和生物圈中。

在通常情况下,重金属的自然本底浓度不会达到有害的程度。

但随着社会工业化的快速发展，人类对重金属的开采冶炼和制造加工活动日益增多，从而造成一些重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤环境，引起严重的环境污染。

我们通常所说的重金属污染是指因为人类活动导致环境中的有害有毒重金属含量增加并超出正常范围而引起的环境质量恶化。

从食品安全方面关注的重金属污染，目前最引起人们关注的主要是汞、镉、铅、铬，以及类金属砷等有显著生物毒性的重金属。

其中砷虽然是非金属元素，但其来源及危害都与重金属相似，所以通常也将其列为重金属进行研究讨论。

重金属主要通过污染食品、饮用水及空气而最终威胁人类健康。

受到重金属污染的蔬菜、水果、粮食、鱼肉等并不能通过浸泡、清洗或蒸煮来去除其所含有的重金属。

重金属在环境中大多不能被生物所降解，相反却能在食物链的生物放大作用下成千百倍地富集，最后进入人体。

随着人体中重金属的蓄积量增加，机体便出现各种反应而危害健康。

有些重金属还有致畸、致癌或致突变作用而危及生命安全。

据研究，重金属污染经食物链放大随食品进入人体后主要引起机体的慢性损伤，进入人体的重金属要经过较长时间的积累才会显示出毒性，因此往往不易被早期察觉而在毒性发作前就引起足够的重视，从而更加重了其危害性。

上个世纪50 年代在日本出现的水俣病和痛痛病，经查明是由于食品遭到汞污染和镉污染所引起的公害病，因此重金属的环境污染通过食物链造成食源性危害的问题引起了人们的关注。

近十几年来，随着我国经济的快速发展，环境治理和环境污染日趋失衡，从而导致食品的重金属污染问题也越发严重。

例如我国的水体污染严重，全国七大水系中近一半河段以及许多湖泊遭到污染，80％以上的城市河段水质普遍超标，尤其是重金属污染问题十分突出。

循环冷却水系统的电化学除垢技术研究进展

DOI ：10.19965/ki.iwt.2022-0601第 43 卷第 8 期2023年 8 月Vol.43 No.8Aug.，2023工业水处理Industrial Water Treatment 循环冷却水系统的电化学除垢技术研究进展苏艳1，杨阳1，古克亚2，黄倩1，赵斌2，姜琪1，徐浩3（1.西安西热水务环保有限公司，高效灵活煤电及碳捕集利用封存全国重点实验室，陕西西安 710054；2.华能应城热电有限责任公司，湖北应城 432406；3.西安交通大学环境科学与工程系，陕西西安 710049）[ 摘要 ] 循环冷却水的电化学除垢技术是一种主动式水处理技术。

详细阐述了电化学除垢技术在除垢和杀菌灭藻方面的机制，介绍了该技术核心部件（阳极、阴极和电源）的功能和选择依据，对电化学装置的典型形式（手动式和自动式）以及电化学系统安装形式（直接抛入式和池外运行式）进行了介绍，并分析了影响技术效果的相关因素（电参数、供电方式、水力停留时间、反应器内部流场、水质参数）。

最后，综述了文献报道中的技术应用或中试案例，并指出未来应重点针对提高技术效果、降低应用成本以及与其他技术联用等核心问题开展研究。

［关键词］循环水；电化学技术；除垢［中图分类号］ TQ085+.41 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1005-829X （2023）08-0030-08Research progress of electrochemical descaling technologyfor circulating cooling water systemSU Yan 1，YANG Yang 1，GU Keya 2，HUANG Qian 1，ZHAO Bin 2，JIANG Qi 1，XU Hao 3（1.Xi ’an TPRI Water -Management ＆ Environmental Protection Co.， L td.， S tate Key Laboratory of High -Efficiency Flexible Coal Power Generation and Carbon Capture Utilization and Storage ，Xi ’an 710054，China ；2.Huaneng Yingcheng Thermal Power Co.， L td.， Y ingcheng 432406，China ；3.Department of Environmental ScienceEngineering ，Xi ’an Jiaotong University ，Xi ’an 710049，China ）Abstract ：Electrochemical descaling of circulating cooling water is an active water treatment technology. The mechanism of electrochemical descaling technology in descaling ，sterilization and algae killing were elaborated ，andthe functions and selection basis of the core components of the technology （anode ，cathode and power supply ） were introduced. It also introduced the typical forms of electrochemical devices （manual and automatic ） and the installa‑tion forms of electrochemical systems （direct throw -in and out -of -cell operation ），and analyzed the relevant factors （electrical parameters ，power supply ，hydraulic residence time ，reactor internal flow field ，water quality parameters ）that affected the effectiveness of the technology. Finally ，the practical or pilot test cases reported in the literature were reviewed ，and it was pointed out that future research should focus on the core problems of improving the tech‑nology effect ，reducing the application cost and combining with other technologies.Key words ：circulating water ；electrochemical technology ；descaling循环冷却水系统的稳定运行对于保证企业安全稳定生产具有重要的现实意义〔1〕。

新兴湿法退役锂电池正极材料回收技术研究进展

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 4 期新兴湿法退役锂电池正极材料回收技术研究进展马文君，张旭，刘孟顺，梁志远（西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室，陕西西安 710049）摘要：退役锂电池中的钴、镍、锂等稀有金属的绿色高效回收利用逐渐成为国内外研究的重点。

传统酸浸法具有能源成本低、金属回收纯度高和效率高的优点，但使用腐蚀性强酸和昂贵萃取物，反应时间长且产生废酸、污泥和高盐溶液等二次废物。

本文总结了传统酸浸法中绿色浸取剂和还原剂以及低共熔溶剂（DES ）和超临界流体（SCF ）两种新兴的湿法冶金技术对高效绿色回收锂电池正极材料的应用。

阐明了微波超声辅助手段和选择性浸取回收工艺分别对改善浸取工况和简化分离回收程序的重要作用。

并重点介绍了超临界水（SCW ）和超临界二氧化碳（SC-CO 2）两种超临界流体降解有机污染物、回收稀有金属并改善合成正极材料的应用，为高效、绿色、低成本回收退役锂电池中稀有金属提供了重要参考价值。

关键词：浸取；超临界流体；选择性；回收；湿法冶金；锂电池；低共熔溶剂中图分类号：TD982；X773 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）04-2077-14Research progress of novel hydrometallurgy in recycling cathodematerials from spent lithium -ion batteriesMA Wenjun ，ZHANG Xu ，LIU Mengshun ，LIANG Zhiyuan(Key Laboratory of Thermal Fluid Science and Engineering of MOE, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, Shaanxi, China)Abstract: The green and efficient recycling of cobalt, nickel, lithium and other rare metals in spent lithium batteries has gradually become the focus of research at home and abroad. Traditional acid leaching owns the advantages of low energy cost, high purity of metal recovery and high efficiency. However, traditional acid leaching uses caustic acids and expensive extracts, takes a long time and produces secondary waste such as waste acids, sludge and highly saline solutions. Therefore, this paper focused on the application of green leaching agent and reducing agent in traditional acid-leaching and two novel green solvents of deep eutectic solvent (DES) and supercritical fluid (SCF) in the green and efficient recovery of cathode materials of lithium batteries. The important effects of selective leaching technology on simplifying recovery procedures and assisted means like microwave or ultrasonic on improving leaching conditions were reviewed. The application of supercritical water (SCW) and supercritical carbon dioxide (SC-CO 2) to degrade organic pollutants, recover rare metals, and improve the synthesis of cathode materials was emphasized, which provided important reference value for efficient, green and low-cost recovery of valuable metals from spent lithium batteries.Keywords: leaching; supercritical fluid; selectivity; recovery; hydrometallurgy; lithium-ion batteries; deep eutectic solvent综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0547收稿日期：2023-04-07；修改稿日期：2023-05-04。

超亲气泡沫铜纳米线电极电化学还原CO2性能

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 3 期超亲气泡沫铜纳米线电极电化学还原CO 2性能王凯1，2，叶丁丁1，2，朱恂1，2，杨扬1，2，陈蓉1，2，廖强1，2（1 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室，重庆 400030；2 重庆大学能源与动力工程学院工程热物理研究所，重庆 400030）摘要：利用可再生电能进行电化学还原CO 2被认为是一种有前景的储能和减排技术，但在阴极发生析氢副反应，将降低电化学还原CO 2的性能。

采用泡沫铜为基底制备铜纳米线电极扩展电极的电化学活性面积，然后通过十七氟癸基三甲基硅烷对电极进行亲气处理，使电极表面从疏气状态变为超亲气状态，从而强化气相反应物CO 2传质，增加反应三相接触线，提高电极的电化学还原 CO 2性能。

实验结果表明：与未亲气处理的泡沫铜纳米线电极相比，所制备的超亲气泡沫铜纳米线电极虽然具有较小的电化学活性面积，但其超亲气的特性更有利于CO 2的传质，抑制了电解液中氢离子的传输，有效削弱了析氢副反应的发生。

在电解电位为-1.5V （vs . Ag/AgCl ）时，H 2法拉第效率降低了17.7%，电化学还原CO 2性能提升。

关键词：电化学；还原；二氧化碳；铜纳米线；超亲气；传质中图分类号：TQ021.4 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）03-1232-09Performance of electrochemical reduction of CO 2 by superaerophiliccopper foam electrode with nanowiresWANG Kai 1，2，YE Dingding 1，2，ZHU Xun 1，2，YANG Yang 1，2，CHEN Rong 1，2，LIAO Qiang 1，2(1 Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400030, China; 2 Institute of Engineering Thermophysics, School of Energy and Power Engineering, ChongqingUniversity, Chongqing 400030, China)Abstract: Electrochemical reduction of CO 2 by renewable electricity is regarded as a promising methodto storage energy and reduce emissions environmental problems. However, the hydrogen evolution sidereaction at the cathode will reduce the performance of electrochemical reduction of CO 2. Nanowires were prepared on the copper foam electrode to expand the electrochemical active area of the electrode. Then, the copper foam nanowire electrode was treated with trimethoxy (1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl)silane to make the electrode surface change from aerophobic to aerophilic, which was expected to strengthen the mass transfer of gas-phase CO 2, increase the three-phase contact line of the reaction and further improve the performance of electrochemical reduction of CO 2. Experimental results showed thatcompared with the copper foam nanowire electrode without aerophilic treatment, although the prepared aerophilic electrode possessed lower electrochemical active area, its superaerophilic property was研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0426收稿日期：2023-03-21；修改稿日期：2023-06-06。

典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展

中国环境科学 2021,41(3)：1109~1118 China Environmental Science 典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展张春晖1*,刘育1,唐佳伟1,王文倩1,唐元晖1,许斌2,邓建军2,贾广如2,王健2,魏巍2,杨林浩2(1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083；2.邯郸钢铁集团有限责任公司,河北邯郸 056015)摘要：通过分析镀铬、农药、纺织等行业对PFCs的应用及排放情况,总结了各类工业废水的特点及分布,综述了近年来国内外研究学者针对半导体废水、镀铬废水等实际工业废水中PFCs去除技术的研究进展,分析了吸附法、高级氧化法等处理技术应用于实际废水中的机理及利弊,以期为今后PFCs 实际废水处理研究发展提供了理论基础.关键词：全氟类化合物；工业废水；吸附；高级氧化技术中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2021)03-1109-10Progress of research on treatment technology of perfluorinated compounds in typical industrial wastewater. ZHANG Chun-hui1*, LIU Yu1, TANG Jia-wei1, WANG Wen-qian1, TANG Yuan-hui1, XU Bin2, DENG Jian-jun2, JIA Guang-ru2, WANG Jian2, WEI Wei2, YANG Lin-hao2 (1.School of Chemical & Environmental Engineering,China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China；2.HBIS Group Hansteel Co., Ltd, Handan, Hebei Handan 056015, China). China Environmental Science, 2021,41(3)：1109~1118Abstract：This paper firstly analyzes the application and discharge of PFCs in the industries of chromium plating, pesticide, textile, et al., and then summarizes the characteristics and distribution of various industrial wastewater. Subsequently, the research progress of P FCs removal technology in practical industrial wastewater including chromium plating wastewater and semiconductor wastewater was reviewed. Mechanism, advantages and disadvantages of various technologies including adsorption and advanced oxidation in practical wastewater treatment are analyzed. This work provides theoretical basis and suggestions for the future development of PFCs wastewater treatment.Key words：perfluorinated compounds；industrial wastewater；adsorption；advanced oxidation technology全氟化合物(PFCs)是一类氟原子取代碳氢化合物中全部氢原子的有机化合物.C-F键的高键能(484kJ/ mol)使得PFCs具有良好的疏水疏油性能以及极高的化学稳定性,以至于其在高温、强光、生物降解等作用下不易被降解,因此被广泛用于纺织、皮革、涂料、化工、食品包装等领域[1-2].全球流通的商用全氟类化合物种类高达2060种,其中全氟辛烷磺酸盐(PFOS)与全氟辛酸(PFOA)及其盐类是多种PFCs转化的最终产物,在环境中最为常见,因此受到研究学者的广泛关注[3-4].PFCs结构稳定且可生化性差的特点导致其可在全球范围环境中持久存在,造成大范围环境污染.日本、美国、中国等多个国家地表水、饮用水中均检测到了不同浓度全氟化合物的存在[5-8].PFCs伴随饮用水、地表水及其他介质进入生物体中,并随着食物链的传递在生物体内富集至较高浓度,对人体的生殖、免疫等系统健康造成严重威胁.2009年5月斯德哥尔摩公约缔约方大会将PFOS及其盐类、全氟辛基磺酰氟列入《斯德哥尔摩公约》,因此寻找控制并去除环境中全氟化合物的技术成为当前学者研究热点.国内外对水中PFCs去除方法的研究已非常详尽,吸附法、膜分离法、光催化降解以及电化学法为主要去除方法[9-10].童锡臻等[9]利用改性后的活性炭对实验室配水中PFCs进行吸附,结果表明微孔比表面积增大的改性活性炭,吸附能力增强,去除PFCs效果良好;PMIA中空纤维纳滤膜对水中PFOS去除率可高达99%[11];卓琼芳等[12]分别利用11种阳极材料对水中PFOA进行电化学氧化降解,发现当阳极材料为掺硼金刚石(BDD)时,去除率高达98%;除此之外,二氧化钛在光催化条件下对低浓度PFOA也有良好的降解效果,而Ag、Pd等贵金属的掺杂可进一步提高TiO2的光催化降解效率[13].收稿日期：2020-07-08基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07402001);国家重点研发计划(2018YFC0406400)* 责任作者, 教授,********************1110 中国环境科学 41卷PFCs去除方法的研究为治理环境中全氟污染物提供了理论基础,相关中英文文献高达500篇,然而以上大部分去除方法研究中所用水样为实验室配水,但目前环境中全氟类化合物主要来源为镀铬、化工、农药、皮革纺织等工业废水及生活污水,水质复杂,以实验室配水作为研究对象代表性不强,无法准确反映实际废水中全氟类污染物的去除效能,与实际应用结果有较大出入,因此将具有良好去除率的处理方法应用于实际环境样品,从而探究PFCs去除效果成为当前研究热点.本文通过介绍镀铬、农药、皮革废水等典型全氟化合物工业废水的来源、分布以及水质特点,总结了近年来针对实际废水中PFCs各种去除技术的机理、适用条件以及优缺点,分析了未来发展方向,以期为今后相关研究提供参考.1 PFCs工业废水来源、分布及特点PFOS因其具有良好的表面活性以及化学稳定性而被广泛用于镀铬行业、消防泡沫以及磺胺类农药的合成,我国PFOS年生产能力约为100t[14].镀铬行业中PFOS常被用作铬雾抑制剂,具有代表性的主要为全氟醚基磺酸钾(F-53)、全氟辛基磺酸钾(FC-80)、全氟辛基磺酸四乙基胺(FC-248)[15-16].镀铬过程中加入少量铬雾抑制剂形成致密泡沫层防止含铬氧化物溢出达到抑雾效果,减少铬的排放与原料损失,但其会随着最终产品出槽而被带出[16].我国镀铬行业每年向水中排放PFOS约3.6kg,远低于欧盟国家[17].其中,江苏、广州、浙江等沿海城市镀铬行业较发达,企业密集,废水带来的PFOS污染较严重.氟虫胺是一种防治蚂蚁和其他爬行昆虫的原料为PFOS的有机氟杀虫剂,每年约有4~8t PFOS用于生产氟虫胺[18].农药生产过程中会产生原料废水,其中含有大量全氟化合物,除此之外,农药杀虫剂等作用于农田后会残留大量全氟类化合物,伴随降雨等行为进入水体中产生农药废水,从而对环境造成不良影响.根据调查可知,我国全氟类农药生产主要集中在江苏、江西等地,农药废水污染也多聚集于这些地方.PFOS可提高水成泡沫的性能阻止油类等燃料的再燃,故常用于生产消防泡沫灭火剂.统计发现, 2001~2008年中国消防行业累计使用PFOS约131t,生产PFOS类泡沫灭火剂约24224t[19].2008年我国用于消防灭火的PFOS约6.15~8.61t,集中分布于广东、黑龙江等石油化工产业密集的省份[20].C—F键的极高键能使得PFCs具有良好的表面活性、热稳定性和疏水疏油性能,因此皮革、纺织等行业常利用全氟类化合物增加皮革制品以及纺织制品的舒适性以及防水性能[21].除此之外,PFOS还作为表面防污处理剂广泛用于造纸生产企业;不粘锅涂层、食品包装等也常用到PFCs,工业废水来源广泛,具体种类、特点及分布如表1所示.表1典型全氟化合物工业废水种类、特点及分布Table 1Types, characteristics and distribution of typical perfluorinated industrial wastewater产业名称主要PFCs种类废水特点主要分布城市镀铬废水 PFOS、F-53B pH值低,呈酸性,Cr浓度较高江苏、广州、浙江农药废水 PFOS生化性差,含盐量高[22]江苏、江西消防泡沫废水 PFOS / 广东、黑龙江皮革废水 PFOA、PFOS、PFOSA[9]铬含量高,pH值为8~10,氯化物,磷酸盐浓度高[23]江苏、浙江、福建、广东纺织废水 PPFCAs碱性高、pH值变化大[24]广东、浙江、江苏2典型工业废水中PFCs去除技术2.1吸附法吸附是将某种吸附剂加入到污水中,对污染物进行选择性吸附进而将污染物与水体进行分离达到去除污染物目的的一种污水处理技术[25].除常见吸附材料活性炭外,离子树脂、沸石、针铁矿、碳纳米管等都被证实可去除纯水配水中的全氟化合物[26-29].活性炭比表面积大,成本低廉,官能团较少,是目前最常用的去除全氟化合物的吸附剂[30].Du等[31]发现利用商用椰子基活性炭(CAC)通过氢氧化钾(KOH)一步活化过程制备的颗粒活性炭(R-CAC)对3期张春晖等：典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展 1111 镀铬废水中全氟化合物具有良好的去除效果,吸附性能最优时,PFOS、F-53B、TOC去除率分别为64%、78%、45%.R-CAC孔隙大,疏水基团较多,相比于CAC有明显优势,有利于对污染物的吸附,但废水中有机物会与PFOS竞争吸附点位,影响R-CAC对PFOS的吸附性能(图1).实际废水处理应用中应调整KOH/C与活化温度使得R-CAC吸附性能最优并预处理消除实际废水中有机物对吸附性能的影响.ABAPFOS分子有机物分子图1 镀铬废水中有机物与PFOS竞争吸附点位机理Fig.1 Competitive adsorption mechanism of organics and PFOS in chromium plating wastewaterA:静电作用、B:疏水作用表2不同吸附方法对实际废水中全氟化合物去除的研究Table 2 Removal of perfluorinated compounds from wastewater by different adsorption methods废水来源废水特点初始浓度吸附材料吸附条件去除率(%) 参考文献镀铬废水PFOS、F53B浓度较高;PAM等无机离子含量较高,同时存在部分有机物PFOS:44.1 µg/L R-CAC吸附时间:34h吸附剂用量:10mg/LPFOS:62F53B:79 [31]镀铬废水PFOS、F-53B浓度高,有较低浓度的六价铬/IRA67型阴离子交换树脂吸附剂用量:10mg/LPFOS:47.8F-53B:37.6[33]垃圾渗滤液 COD浓度较高,含有多种PFCs COD Cr:483.2mg/LPFH x A:1435ng/LPFHpA:423ng/LPFOA:2683ng/LPFNA:221ng/LPFDoA:53ng/L煤基粉状磁性活性炭(MAC)吸附剂用量:8g/150mL吸附时间:2hPFHxA:83.2PFHpA:78.5PFOA:89.6PFNA:79.5PFDoA:72.8[36]竹源活性炭(BAC)吸附剂用量:1.9g/L吸附时间:48hpH:4.0PFHxA:92PFHpA:96PFOA:96.6全氟辛烷磺酰氟(PFOSF)洗涤废水PFHxA、PFHpA、PFOA的浓度较高,TOC浓度较高,SO42-、Mg2+、Na+、Ca2+的浓度较高PFH x A:0.10mmol/LPFHpA:0.11mmol/LPFOA:0.29mmol/LTOC:63.2mg/LIRA67型阴离子交换树脂吸附剂用量:1.5g/L吸附时间:48hpH:4.0PFHxA:90PFHpA:95PFOA:95.5[34]1/19-MF-VT吸附剂用量:150mg/LPFOS:98PAC吸附剂用量:250mg/LPFOS:38水成膜泡沫灭火液(AFFF)废水PFOS浓度高,TOC含量较多,pH偏中性PFOS:22.5mg/LTOC:2234mg/LpH = 6.4IRA67型阴离子交换树脂吸附剂用量:250mg/LPFOS:50[35]活性炭(AC)吸附剂用量:0.8g/L吸附时间:4hCOD:70.5PFOS:67PFOA:68.2涂覆有ZnO的活性炭(ZnO/AC)黑暗环境;吸附剂用量:0.8g/L吸附时间:4hCOD:76.8PFOS:76PFOA:75污水处理厂污水COD含量高,含多种PFCs,PFOA、PFOS浓度相对较高,COD:92±2.8mg/LPFOS:175ng/LPFOA:166ng/L涂覆有ZnO的活性炭(ZnO/AC)光照环境;吸附剂用量:0.8g/L吸附时间:4hCOD:86.5PFOS:82.1PFOA:86.5[37]除活性炭外,离子交换树脂也常用于去除废水中PFCs.离子交换树脂主要是由树脂骨架以及离子1112 中国环境科学 41卷活性基团构成,离子活性基团包括固定基团以及交换基团,交换基团在一定条件下可变为自由基团,与水溶液中具有相同电性的离子进行交换,将其从水溶液中去除[32].Gao等[33]发现IRA67型阴离子交换树脂对电镀工业园区中的镀铬废水中PFOS及F-53B的去除率可达到48%和39%,但废水溶液中存在的硫酸根等其他无机离子会在处理过程中与PFOS和F-53B形成竞争关系,竞争离子交换点位,降低处理效率.此外,Du等[34]利用IRA67分别对实验室配水以及全氟辛基磺酰氟(PFOSF)企业洗涤废水中PFCAs进行吸附去除,发现实际废水中Na2SO4的二价阴离子与PFCAs在吸附过程中也形成了竞争关系,降低了去除效率;但废水中存在的高浓度盐促进了PFCAs胶束的形成,与Na2SO4的竞争作用相抵消,故整体去除效率与实验室配水相差不大.与非离子交换树脂(XAD4、XAD7HP)、煤基活性炭(CAC)相比,BAC、IRA67对废水中PFOA去除率较高,其中IRA67对实际废水中PFOA去除率可达90%,循环利用率高.实际废水中存在的其他离子对吸附剂吸附PFCs具有抑制作用,故寻找制备具有选择性吸附作用的吸附材料成为当前研究热点.杜子文[35]将磁性氟化蛭石(1/19-MF-VT)吸附剂用于处理水成膜泡沫灭火液(AFFF)废水,结果表明Fe3O4的嵌入使吸附剂表面变为亲水性,分散于水中为PFOS提供更多的吸附点位.相同条件下其对AFFF废水中PFOS去除率远高于离子交换树脂和粉末活性炭,且废水中其他有机物质对磁性氟化蛭石的吸附性能影响较小,对PFOS有较好的选择性.吸附法去除效率高、成本低、工艺简单,吸附动力学符合拟二级动力学,与实验室配水水样实验结果一致,适用于处理镀铬废水以及氟化企业洗涤废水,但实际废水中存在硫酸根等多种离子以及其他有机物分子(NOM)会与目标全氟污染物竞争吸附剂上的吸附点位,降低污染物去除率.各种吸附材料对实际废水的处理效果及条件如表2所示,通过比较不同吸附材料对不同实际废水处理研究,发现众多吸附剂中离子交换树脂IRA67因对PFOS选择性较强,受废水中其它离子影响较小,在实际废水中吸附效果较好,故离子交换树脂IRA67作为吸附剂处理实际工业废水具有可行性,而研究制备选择性良好的吸附剂成为吸附法处理实际废水中PFCs的关键.2.2膜分离法膜分离技术是利用液体中不同粒径混合物通过特殊膜的能力不同,将混合物选择性分离的技术[38].特殊膜孔径不同,可选择分离的物质也不同,常见用于分离全氟类化合物的膜包括纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO).纳滤膜成本低,水通量高,可有效分离出分子量为200~2000的有机物等,NF 270,NF 200,DK和DL 四种纳滤膜均可有效去除水溶液中全氟表面活性剂[39-40].王钦等[41]利用NAS-4010型膜在最优条件下对生产聚四氟乙烯过程中产生的全氟辛酸铵(APFO)废水进行二级纳滤处理(图2).整个过程APFO总去除率高达97%,最终透过液中APFO浓度达到国家一级排放标准,可直接排放,而浓缩液经过进一步处理后可回收用于生产聚四氟乙烯,整个处理过程成本低,效率高,可回收生产原料,经济效益高,可应用于实际工程处理中.相比纳滤法,反渗透膜由于其膜孔径较小,表面致密,具有更好去除效果.反渗透膜耗能低,工艺简单,可截留溶解盐离子及部分有机物,对自来水中全氟化合物去除效果良好[42-43].Tang等[44]利用反渗透膜这一特性对半导体工业废水进行处理,发现几种不同反渗透膜对废水中PFOS截留率均达到99%,同时废水中异丙醇对膜通量有一定影响,故利用反渗透膜处理半导体工业废水实际应用中应根据目标污染物浓度选择相应反渗透膜,同时预处理消除异丙醇的影响.图2 二级纳滤处理低浓度全氟辛酸铵废水工艺流程[46] Fig.2 Treatment of low concentration ammonium perfluorooctanoate wastewater by two stage nanofiltration1:废水存储池 2:泵 3:过滤单元 4:微滤装置 5:一级纳滤装置 6:一级纳滤透过液存储池 7:二级纳滤装置 8:一、二级纳滤浓缩液存储池9:二级纳滤透过液存储池3期张春晖等：典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展 1113单独使用膜处理工艺处理PFCs废水存在二次污染问题,且能耗较大,工艺流程复杂,所以越来越多研究学者将膜处理技术与其他处理方法联合,达到净化废水的目的.南碎飞等[45]将纳滤与泡沫分离技术结合处理聚四氟乙烯生产过程中产生的全氟辛酸铵废水.预处理的废液进入泡沫分离塔,分离后的稀液进入膜分离装置进行纳滤,总去除率高达91%;而分离出的泡沫消泡后可回收利用.整个处理流程能耗小、效率高,可用于实际废水处理.Tsai等[46]利用电微滤装置对台湾一家电子/光电制造厂废水进行处理,电微滤过程中的电场作用可以改变微滤膜通量,而膜电位产生的电泳引力、静电斥力以及液体动力共同作用于PFOS和PFOA,使其从废水中分离.除此之外,工业废水中溶解性有机物(DOM)的存在会影响膜通量,降低全氟化合物去除率.膜分离法本质是利用物理方法对水中全氟化合物进行处理,并未对污染物结构造成影响,在净化废水同时还可回收利用原料,但膜分离方法在实际应用中易造成膜污染导致处理效率降低,故可与其它处理方法联合对工业废水进行处理.除此之外,实际工业废水成分复杂,其中溶解性有机物由于粒径原因可能影响膜通量,从而降低全氟化合物去除率,在实际应用时应预处理降低其它有机物的影响. 2.3高级氧化法高级氧化工艺即通过光照、超声、电解、添加催化剂等一系列手段使溶液中产生强氧化性自由基•OH,与溶液中全氟化合物反应从而将其去除,常见高级氧化工艺包括直接光解、光催化氧化、电化学氧化、超声降解等[42,47]电化学氧化法即在高电流密度下,使全氟化合物在阳极上直接或间接氧化从而得以去除的方法,由于其无二次污染、能效高,已被广泛用于废水处理,常用电极材料包括硼掺杂的石墨烯(BDD)、PbO2、TiO2等[48-49].本课题组[50]曾分别利用铝、不锈钢、钛和涂覆有纳米氧化锌的钛作为阳极构造电化学体系对北京市密云污水处理厂污水中全氟化合物进行去除,结果表明纳米氧化锌提高了电化学反应器对废水中全氟化合物降解效率,成为四种阳极材料中最优材料,部分全氟类化合物去除率可达60%及以上.Schaefer等[51]研究了Ti/RuO2作为电化学反应器阳极对含AFFFs消防基地地下水处理的效果,处理过程中PFOS与PFOA降解符合一级动力学,当电流密度为10mA/cm2时,通电9h,地下水中PFOS、PFOA去除率均达到90%以上,大部分PFOS、PFOA转化为挥发性气体被回收.除此之外,BDD作为阳极分别处理地下水、污水处理厂废水、垃圾渗滤液均有良好效果,对水样中PFOS、PFOA去除率均高于70%,对于废水中TOC 去除也有一定效果,但是该种方法能耗较高[52-54].尽管实际废水水质复杂,但以上各个研究表明,电化学氧化法可彻底去除废水中某种PFCs,处理效率高,去除过程均遵循一级动力学,与之前实验室配水研究结果一致,但能耗较高.表3不同高级氧化法对实际废水中全氟化合物的去除效率Table 3 Removal efficiency of perfluorinated compounds in wastewater by different advanced oxidation processes处理方法废水来源废水水质去除效率(%) 参考文献电化学氧化(纳米氧化锌电极) 污水处理厂污水 PFCs种类多,TOC等含量较低部分PFCs达60 [50] 电化学氧化(Ti/RuO 2作阳极) 含AFFFs消防基地地下水硫酸盐浓度高,包含多种PFCs PFOA、PFOS均达到90 [51]电化学氧化(Ti4O7作阳极) 离子交换树脂再生废液 TOC/氯化物含量高PFOS:100PFOA:100[59]地下水 TOC含量低,中性 PFOA:90 [52]工业废水污水处理厂 PFCs种类多,含量高,中性PFHpA:90;PFH x A:99PFPeA:97;PFBA:75[53]电化学氧化(BDD作阳极)垃圾渗滤液 COD/氨氮/氯离子含量高,PFOA:80PFOS:75[54]UV/PS光催化氧化污水处理厂 / PFOS:50[55]臭氧氧化半导体工业废水 / PFOA:92PFOS:100[56]超声氧化填埋场地下水含有少量有机化合物,中性PFOS:90 [58] 注:“/”为未获得相关数据.光化学氧化即在紫外光或可见光的照射下对有机物进行降解,多数情况下会添加光催化剂促使1114 中国环境科学 41卷反应发生,常见催化剂包括H2O2、过硫酸盐等.Qian 等[55]利用紫外线/过硫酸盐(UV/PS)去除消毒后污水处理厂废水中的PFOA,去除率约为67%;对比发现氯离子含量较少的地表水中PFOA去除效率约为80%,且反应时间较短.考虑到氯离子对光降解效率的影响,利用该方法处理实际废水时应对水中氯离子进行预处理消除影响.臭氧氧化是通过O3与水体中有机污染物直接或间接反应去除污染物的过程,臭氧分解过程中会产生•OH,促进反应进程.Lin等[56]对半导体废水进行臭氧预处理后将废液pH值调至11,确保臭氧充分分解为羟基自由基,从而促进典型全氟类化合物的降解去除.研究发现,处理6h后,PFOA去除率达到92%而PFOS被完全去除,pH值也由11降为6左右,变为中性,能耗较低,去除率高,应用潜力大.超声辐射水溶液使得超声波在水中传播形成气泡,气泡压缩时内部温度迅速升高使得水热解产生•OH与O、H原子,从而导致PFCs降解,反应环境要求低,降解迅速[42,57].Cheng等[58]对超声降解填埋场地下水中全氟化合物进行了研究,水样中存在的挥发性有机化合物导致液面温度降低,抑制了全氟物质的分解,故与超纯水配水相比,填埋场地下水中PFOS降解速率与效率均较低.高级氧化法的本质都是通过溶液中羟基自由基促进全氟污染物降解,研究表明电化学氧化、臭氧氧化、光催化氧化均可促进实际废水中羟基自由基的生成,从而去除各类工业废水中全氟类化合物,但由于实际废水成分复杂,各种高级氧化法去除机理不同,不同高级氧化工艺在处理实际废水过程中都受到水中其他有机物或无机离子不同程度的影响,对实际废水的处理效果也有所区别(图3),表三列举了近年来相关高级氧化技术处理实际废水的研究,其中电化学处理受水中其他物质影响较小,光催化氧化由于催化剂的存在受其他有机物影响较大,除此之外臭氧氧化法对处理环境要求较高,但去除率高.尽管实际废水与实验室配水在水质方面具有非常大的区别,但研究发现实际废水处理中也符合一级动力学.实际应用高级氧化法去除废水中全氟化合物时,应根据水中离子、有机物的种类对去除率的影响选择合适的方法.污水处理厂含FFFs地下水地下水半导体工业废水地表水20406080100PFOA去除率(%)废水来源图3 各种高级氧化法最优条件下对不同类型废水中PFOA去除率对比[51-52, 55-56, 58]Fig.3 Comparison of removal rate of PFOA in different types of wastewater under the optimal conditions of variousadvanced oxidation methods2.4生物处理法生物处理工艺并不能将水中PFCs降解去除,其浓度降低主要依靠活性污泥对其吸附作用.在实际污水处理中,生物处理工艺的活性污泥对废水中全氟化合物具有一定去除效果.王凯等[60]研究了辽宁4个不同污水处理厂不同处理工艺对全氟化合物的去除效果,结果表明,4个污水处理场中PFCs去除主要依靠活性污泥的吸附作用,与具体微生物处理工艺形式无太大关联,其中短链全氟化合物去除率最高可达85%,而长链去除率仅为10%以下.范庆等[61]通过对北京三个污水处理厂中各流程进出水中全氟化合物含量进行测定,分析得知全氟戊酸(PFPA)、全氟丁酸(PFBA)、全氟己烷磺酸(PFH x S)三类短链物质因生物降解性较差,在经过二级处理后由于活性污泥的吸附浓度有轻微降低.以上研究表明生物处理法可将部分长链全氟化合物降解为短链化合物,但并不能完全去除,实际废水中PFCs去除主要依靠污泥吸附作用.2.5其他去除技术除了常见氧化法去除全氟化合物,利用水合电子对PFOA的还原作用也可使C-F键断裂,从而将其去除.在紫外线照射下,碘化钾光解产生水合电子,促使PFOA还原脱氟,Qu等[62]研究了通过向溶液中添加碘化钾光还原去除其中全氟化合物并将该方法用于去除江苏省特氟龙生产厂生产废水中的3期张春晖等：典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展 1115PFOA.结果发现,照射12h后,废水中约96%的PFOA 被有效去除,其他全氟化合物去除效率也均在38.3~ 62.0%之间,具有低能耗、高去除率等优点.F-53B作为铬雾抑制剂大量存在于镀铬废水中,具有抗氧化性,Bao等[63]发现紫外线/亚硫酸盐(UV/Sulfite)还原法可完全去除镀铬废水中的F-53B,但由于废水中其他物质的干扰,速率低于超纯水配水.在实际处理全氟化合物废水过程中,除单独使用各种工艺外,许多学者及工厂将多种工艺联合使用,提升处理效率,降低能耗.黄俊[64]对哈尔滨市某污水处理厂各处理工艺过程全氟化合物的含量进行测定.该污水处理厂主要包括混凝沉淀、生物降解等过程,研究发现经过初沉池、二沉池后,污水中的PFOA浓度分别降低约20%和30%,而PFOS浓度降低约45%和10%;A/O工艺中的厌氧段对PFOA和PFOS降解率分别为13%与4%,BAF工艺对PFOA与PFOS的去除率分别为33%与12%.由此可知在污水厂整个处理工艺流程中,相比初沉池以及二沉池对全氟化合物的去除率,生物降解工艺对其降解效果微乎其微,不能作为PFCs主要处理手段,但将生物降解工艺与混凝沉淀结合可有效提升PFCs的去除率.2.6典型工业废水中PFCs去除效率对比表4列举了几类主要废水以及最优去除方法,生物处理工艺作为工业废水主要处理技术对全氟化合物有一定去除效果,但由于全氟化合物性质稳定不易被降解,故生物法处理含PFCs废水主要依靠活性污泥对其的吸附作用,去除效率低;而吸附法作为PFCs去除技术研究中出现频率最高的方法操作简便,去除效率高,应用范围广,能耗低,但水质复杂的实际废水中的多种物质会干扰吸附材料对PFCs的去除,与其竞争吸附点位,随着研究深入,各种吸附材料层出不穷,但寻找选择性高、再生性能好、吸附稳定的吸附材料仍是当前研究热点;膜分离法根据全氟化合物的不同粒径选择不同膜对其进行去除,操作简便能耗低,但废水中有机物的存在会影响膜通量,降低去除效率,除此之外膜污染也是该方法的缺点之一;电化学氧化、光化学氧化、超声辐射等高级氧化法均能对实际废水中PFCs进行去除,去除效果可观,但部分方法受实际废水水质影响大,操作能耗较高,实际应用推广仍有较大困难.不同类型PFCs废水由于水质不同适用处理方法也不同,但表4结果表明,吸附法与膜分离技术作为较常用水处理技术成本低,去除效率高,可作为去除实际废水中PFCs的主要方法,但吸附剂性能以及膜分离性能会受到水质不同程度影响,故对实际废水进行预处理以及研究开发选择性强的吸附剂成为当前吸附法与膜分离技术处理实际废水中PFCs的关键;除此之外,将吸附法,膜分离技术与其他技术结合减轻废水中其他物质的干扰,也是去除废水中PFCs的可行性方法.表4典型工业废水中PFCs最优去除技术Table 4 Optimal removal technology of PFCs in typical industrial wastewater废水类型水质特点去除方法去除效果优点缺点镀铬废水PFOS、F53B浓度高、各种有机、无机离子含量较高吸附法(R-CAC)PFOS、F-53B去除率均50%以上能耗低,成本低去除能力受废水中其他离子影响较大垃圾渗滤液有机物含量高、PFCs种类多吸附法(MAC)多种PFCs去除率均70%以上能耗低,操作简便去除效率受其他离子影响全氟辛酸铵(APFO)废水 APFO浓度较低,pH偏高纳滤法 97%以上工艺简单、节能、回收率高长期运行会出现膜污染现象水成膜泡沫灭火液(AFFF)废水\ 吸附法(1/19-MF-VT)PFOS去除率98%对PFOS吸附选择性好,能耗低\半导体工业废水PFOS浓度较高同时含有异丙醇反渗透法 90%以上效率高、无二次污染、能耗低受异丙醇影响较大,需预处理注:“\”表示未获得相关数据.3结语全氟化合物作为良好的表面活性剂因其疏水疏油的特点在工业上应用日益广泛,随之带来的环境问题也日益严重不可忽视.当前关于处理含PFCs 实际废水的研究主要涉及吸附、离子交换、膜分离。

电催化还原CO2生成多种产物催化剂研究进展

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第3期电催化还原CO 2生成多种产物催化剂研究进展郑元波，张前，石坚，李佳霖，梅苏宁，余秦伟，杨建明，吕剑（西安近代化学研究所，氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室，陕西西安710065）摘要：电催化还原CO 2生成含碳产物技术，能有效解决CO 2过量导致的温室效应及能源短缺问题。

但是，电催化还原CO 2会生成多种产物，因此，研究制备催化活性较好的高选择性催化剂是研究重点。

本文简述了电催化还原CO 2的基本原理、不同还原产物的形成途径、活性中间体、速控步及活性催化剂，分析了电催化还原CO 2生成不同产物存在的问题。

并且针对催化剂催化活性及催化反应过程中的这些问题，提出了提高催化剂催化活性的方法，总结了催化剂发展趋势，一般策略包括制造纳米结构材料、催化剂负载在高比表面积的载体上、杂原子掺杂、合金化、引入缺陷等，分析了这些方法通过改变电子传输等因素对催化剂活性及选择性的影响。

关键词：电催化；二氧化碳；还原产物；催化剂；改性中图分类号：TQ035文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）03-1209-15Research progress of catalysts for electrocatalytic reduction of CO 2tovarious productsZHENG Yuanbo ，ZHANG Qian ，SHI Jian ，LI Jialin ，MEI Suning ，YU Qinwei ，YANG Jianming ，LYU Jian(State Key Laboratory of Fluorine &Nitrogen Chemicals,Xi ’an Modern Chemistry Research Institute,Xi ’an 710065,Shaanxi,China)Abstract:The electrocatalytic reduction of carbon dioxide (CO 2)to produce carbon-containing products can effectively relieve the greenhouse effect and energy shortage caused by excessive CO 2.However,the electrocatalytic reduction of CO 2could form a variety of products simultaneously,and thus catalysts with both high selectivity and catalytic activity is the focus of such researches.This review briefly describes the basic principles of electrocatalytic reduction of CO 2,the formation pathways of different reductionproducts,the active intermediates,the rate control steps,the active catalysts.The existing problems arealso analyzed,and a method to improve the catalytic activity is proposed.The development trend of the catalyst is summarized and the common strategies include manufacturing nanostructured materials,supporting catalysts on carriers with high specific surface areas,heteroatom doping,alloying,andintroducing defects.The effects of changing the factors such as electron transport by using these methods on the catalyst activity and selectivity are analyzed.Keywords:electrocatalytic;carbon dioxide;reduction product;catalyst;modification综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1936收稿日期：2021-09-09；修改稿日期：2021-12-16。

高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)科学技术进步奖公

中国
有机废水处理用活性炭原位再生工艺中国及装置制备
一种给水污泥复合填料的制造方法及中国其填料床
一种碱改性凹凸棒土吸附剂及其制备中国方法
一种基于碳纳米管有序排列的聚氯乙烯超滤膜及其制备方法与应用
一种利用脉冲电场强化内压膜过滤的装置和方法
3、华南理工大学：作为“985”高校，学校极为重视基础研究，为项目申请、实施提供了学术条件；为本项目材料制备、表征提供了科研条件和物力、人力支持。同时，学校特别关注教师科研成果的转化，经由学校产学研合作并依托广东省经济优势为项目技术的工程实践提供了平台。
4、东华理工大学：支持本学校教师与中国矿业大学相关课题组进行了科研合作，参与了多项纵向科研项目研究，并合作发表多篇高水平科研论文，合作申请、授权发明专利 5 项。
近年来，除用于高盐有机废水达标治理工程以外，本项目成果应用范围已拓展至金属废物电化学资源化、煤的浆化除硫除铁、燃煤烟气同步脱硫脱硝以及 CO2 资源化利用等领域，并显现了极强的竞争力；由此看出，研究成果不仅可为有机工业废水达标治理提供新方法、新理论、新工艺、新技术，也可有效推动我国大气污染治理、固废资源化等环境保护相关学科领域的技术进步。
南通科技职业学院
辽宁省生态环境保护科技中
心
安徽乐农环保科技有限公司
徐州世润德环保科技有限公
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中国矿业大学
中国矿业大学
中国矿业大学
东华理工大学
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辽宁省生态环境保护科技中
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安徽乐农环保科技有限公司
徐州世润德环保科技有限公
司Hale Waihona Puke 协助开展处理流程优化理论研究，有效拓展了

电化学法去除地下水中硝酸盐的机理研究

V ol .37N o.7Jul .2021赤峰学院学报渊自然科学版冤J our nalofChi f eng U ni ver s i t y (N at ur alSci ence Edi t i on)第37卷第7期2021年7月随着工业的迅速发展和人类活动的增加袁水资源的需求量正日益增大遥同时袁迅速发展的社会经济与急剧上升的人口也导致了水环境的持续恶化袁使地表水发生了大面积污染遥由于地表水资源分布不均和水质恶化袁造成我国人均可用水资源严重短缺的现象袁因此袁地下水已被视为可用水资源的重要组成部分遥地下水供水条件较稳定袁且分布非常广泛袁所以常被用作农业灌溉尧工业生产与饮用水的水源遥在我国一些地表水匮乏的干旱地区和北方地区袁地下水甚至是唯一的供水水源[1]遥近年来袁过度施肥尧地下水的过度开采和废水的不合理排放等因素造成了日益严重的地下水污染遥全国范围的地下水水质监测数据显示袁水质总体较差袁主要为郁类(70.7%)和吁类(15.5%)袁而玉-芋类仅占13.8%渊中国生态环保部袁2018冤遥氮渊N 冤元素是生物体构成与生长过程所必需的营养元素袁广泛存在于自然环境中遥氮循环更是维系地球上生命系统得以不断运行的重要自然过程遥但是袁自20世纪起袁全球范围内许多国家与地区的地下水中硝酸盐污染问题日益突出[2]遥地下水环境中硝酸盐的来源主要包括农业生产过程中含氮化肥的施用尧畜禽养殖废水尧垃圾渗滤液的淋滤下渗尧大量含氮生活污水和工业废水的排放等遥已在我国多个地区的地下水中检测出不同程度的硝酸盐污染袁其中袁在农业活动频繁尧城市化进程较快以及干旱的地区污染尤为严重[3]遥2011年袁叶全国地下水污染防治规划(2011-2020年)曳对我国的地下水质量进行了评价袁指出平原地区的浅层地下水水质较差袁北京尧辽宁尧吉林尧上海尧江苏尧海南尧宁夏和广东等8个省渊区尧市冤的主要污染指标包括氨氮尧亚硝酸盐氮及硝酸盐氮等遥虽然硝酸盐本身的毒性较低袁但是长期饮用含有过量硝酸盐的水将会危及人体健康遥硝酸盐进入人体的消化系统后袁经过肠道微生物的作用而转化为亚硝酸盐袁后者可将正常的血红蛋白氧化为不具备输氧功能的高铁血红蛋白袁并进一步引起疲劳尧气短尧脑缺氧甚至死亡袁被称为野高铁血红蛋白症冶[4]遥此外袁当硝酸盐进入人体之后袁经胃中多种还原酶的作用袁将会转化为可致癌尧致畸和致突变的亚硝胺类物质袁具有引发人体胃癌和食道癌等多部位肿瘤的潜在危害[5]遥由于全球范围内地下水中普遍存在硝酸盐污染袁严重影响人们日常生活袁威胁到人体健康与生态环境袁因此袁急需开展针对地下水中硝酸盐污染的有效防治与修复研究袁降低地下水中硝酸盐含量遥针对硝酸盐去除技术的研究袁目前袁生物处理技术尧物理处理技术和化学处理技术等三种常规的硝酸盐处理技术已得到广泛应用遥电化学还原法是指在电化学反应装置内袁采用适当的阴极与阳极组电化学法去除地下水中硝酸盐的机理研究刘恒源袁杨彦韬袁鲍文达袁钱梦然袁朱仙彪渊赤峰学院化学与生命科学学院袁内蒙古赤峰024000冤摘要院随着社会的快速发展袁工业废水和生活污水的不合理排放导致全球范围内广泛存在地下水中N O 3--N 污染的现象遥目前袁电化学法由于操作简便和环境友好性等特点袁被广泛用于N O 3--N 的还原去除遥本研究构建了一个以T i /I r O 2-Pt为阳极的电化学系统袁探究了不同阴极材料尧电流和初始pH 对反应器内硝酸盐还原的影响遥结果表明铁阴极具有较好的还原能力袁硝酸盐还原效率可以达到73.8%遥电流的升高增加了反应器内的电子传递袁从而提高了系统的硝酸盐电化学还原能力遥将电解液初始pH 值调节为7.00的中性环境可获得最高的硝酸盐还原效率袁且无副产物积累遥关键词院电化学曰硝酸盐曰地下水曰副产物中图分类号院X 703.1文献标识码院A文章编号院1673-260X 渊2021冤07-0046-04收稿日期院2021-04-11基金项目院内蒙古自然科学基金项目渊2019B S02006冤曰赤峰学院人才科研启动项目渊Q D J R C Y J 022冤. All Rights Reserved.合袁通过施加电流或电压袁在特定的实验条件渊如pH 尧温度等冤下袁利用电子转移过程袁在阴极表面逐步还原硝酸盐袁生成亚硝酸盐尧氨氮或氮气袁从而去除水中硝酸盐的过程[6]遥电化学法反应器构造简易尧操作简便尧无须外加还原剂尧反应快速高效袁因此作为一种环境友好型处理技术袁近年来得到了广泛的研究与关注遥本实验通过构建一个小型电化学反应器用以去除地下水中的硝酸盐袁并探究不同运行条件对反应器性能的影响遥1实验部分1.1实验用水以合成的硝酸盐污染地下水为实验用水袁每1L 溶液中含有0.304g 硝酸钠渊N aN O 3冤袁使溶液中硝酸盐浓度约为50m g-N /L 袁该浓度与我国大多数农业地区地下水中硝酸盐含量相近遥同时向其中添加1.0g/L 硫酸钠渊N a 2SO 4冤提高溶液导电性袁所有的固态化学药品均用分析天平准确称取渊FA 1604N ,J i nghai ,中国冤袁实验中所用的所有化学试剂均为分析纯渊恒兴试剂,中国冤袁利用去离子水配制实验用水袁排除其他离子干扰遥1.2实验装置本实验反应器主要由电解槽尧直流稳压电源尧阳极和阴极组成遥采用直流稳压电源渊PS-3005D ,兆信,中国冤施加恒电流为反应器供电袁电压范围0-30V 袁电流范围0-5A 遥圆柱形单室电解槽的有效容积为500m L 遥实验中以Ti /I r O 2-Pt为阳极材料袁尺寸为11cm 伊6cm 袁采用相同尺寸的铜板尧铁板和钛板分别为不同条件下的阴极遥1.3实验过程每次向反应器内倒入500m L 合成的硝酸盐污染地下水开始实验袁放入选定的阴阳极袁打开直流稳压电源袁在不同实验条件下渊阴极材料尧电流和初始pH 值冤进行电化学还原反应遥电解时间为120m i n 袁每隔20m i n 从反应器上部液面处取3m L 液体用于检测硝酸盐和亚硝酸盐浓度袁检测之前液体通过0.45滋m 滤膜过滤遥每组实验至少重复3次以保证实验结果的可重复性袁使所得结果的分析误差小于5%遥1.4水质检测和分析方法根据叶水和废水监测分析方法渊第四版冤曳中的标准方法袁采用紫外分光光度计测量渊TU -1901,北京普析,中国冤检测水样中N O 3--N 和N O 2--N 浓度遥具体为院N O 3--N 浓度在双波长220/275nm 处通过紫外分光光度法测定遥N O 2--N 浓度在波长540nm 处通过N -渊1-萘基冤-乙二胺分光光度法测定遥水样pH 值利用pH 计渊PH S-2F,雷磁,中国冤测量遥2实验结果与讨论2.1不同阴极材料对硝酸盐还原的影响图1显示袁分别利用铁尧铜和钛板为阴极在电化学作用下硝酸盐和亚硝酸盐浓度的变化袁在电流为0.5A 袁添加1.0g N a 2SO 4的条件下袁电解后N O 3--N 的浓度由50m g/L 分别降至13.10尧18.02和30.06m g/L 袁N O 3--N 的去除率分别为73.8%尧63.9%和39.9%遥K uang 等[7]也证实利用不同金属材料作为阴极构建电化学系统进行电解过程中袁铁阴极具有较高的硝酸盐去除效率袁这是由于铁阴极将硝酸盐转换为氮气或副产物的负电位值较小袁这一特点有利于硝酸盐的还原遥铜阴极虽然具有对硝酸盐的吸附强的特点袁有利于亚硝酸盐的形成的特点袁但铜阴极长时间电解会使得溶液的pH 升高导致铜板表面钝化袁影响电催化活性[8]遥而与铁电极和铜电极相比袁钛阴极的催化活性较低袁因此对硝酸盐的还原图1不同阴极材料反应器内硝酸盐和亚硝酸盐浓度的变化渊Ti /I r O 2–Pt阳极尧电流0.5A 袁1.0g/L N a 2SO 4冤. All Rights Reserved.作用较小遥此外袁作为一种中间产物袁亚硝酸盐在溶液中不稳定袁易被转化为其它含氮产物[9]袁实验结果发现副产物的积累也有明显差异袁分别以铁尧铜和钛板为阴极的条件下袁N O 2--N 的浓度呈现先增加后减小的趋势袁在实验过程中达到的最大值分别为0.20m g/L 尧0.61m g/L 和1.52m g/L 袁电解反应结束后浓度分别为0.10m g/L 尧0.20m g/L 和0.51m g/L 遥说明铁阴极对于副产物的积累也有较好的抑制效果遥基于以上实验结果袁在后续实验中选取铁板作为阴极进行电化学硝酸盐还原实验遥图2显示不同阴极材料下袁具有初始pH 值相同的溶液电解过程中pH 值变化趋势遥虽然极板材料有所不同袁溶液pH 变化趋势却相似袁120m i n 电解后溶液pH 值均在10至11之间遥之前的研究也表明袁硝酸盐还原过程中产生的O H -与水解过程中产生的H +之间无中和反应[10]袁因此袁溶液中存在大量O H -使得电化学反应进行中pH 逐渐升高遥2.2不同电流对硝酸盐还原的影响图3显示袁以铁板作为阴极袁在电流为0.25A 尧0.50A 和0.75A 的条件下分别进行电化学硝酸盐还原实验遥120m i n 电解后N O 3--N 的浓度由50m g/L分别降至22.05m g/L 尧13.10m g/L 和7.99m g/L 袁N O 3--N 的去除率分别为55.9%尧73.8%和84.0%袁N O 2--N 的浓度仍然呈现先增加后减小的趋势袁在实验过程中达到的最大值分别为0.23m g/L 尧0.20m g/L 和0.12m g/L 袁电解反应结束后浓度分别为0.08m g/L 尧0.10m g/L 和0.03m g/L 遥结果表明袁随着电流的增加袁硝酸盐的去图2不同阴极材料电解过程中溶液pH 值的变化渊Ti/I r O 2–Pt阳极尧电流0.5A 袁1.0g/L N a 2SO 4冤图3不同电流条件下反应器内硝酸盐和亚硝酸盐浓度的变化渊Ti /I r O 2–Pt阳极尧铁板阴极袁1.0g/L N a 2SO 4冤除率随之增加袁副产物亚硝酸盐的浓度也有所降低袁但是袁电流增加会使得电压升高袁在系统相同运行时间内袁能耗也会增大遥因此袁在以后的实验中应该对电流条件进行优化袁使得反应系统获得最大的去除效率遥2.3不同初始pH 值对硝酸盐还原的影响具有不同pH 值的电解液中含有不同的H +和O H -量袁可能会对硝酸盐的电化学还原过程造成影响袁因此袁通过调节电解液的酸碱度袁分别在初始pH 值为3尧7和11时袁进行硝酸盐的还原实验研究袁结果如图4所示遥随着初始pH 值从3逐渐增加至11袁电解反应结束后袁N O 3--N 的浓度由50m g/L分别降低至26.11m g/L 尧13.10m g/L 和15.04m g/L 袁还图4不同初始pH 值下反应器内硝酸盐和亚硝酸盐浓度的变化渊Ti /I r O 2–Pt阳极尧铁板阴极袁1.0g/L N a 2SO 4冤. All Rights Reserved.原效率分别为47.8%尧73.8%和70.0%袁呈现出在中性条件下对硝酸盐的还原性能优于碱性尧酸性条件遥之前的研究也证实了酸碱性条件对硝酸盐还原的轻微抑制作用袁并且酸性条件下较为明显[11]遥这是由于相比于中性和碱性环境袁酸性条件对硝酸盐还原过程随着pH值的降低促进了溶液中析氢反应的进行袁造成析氢反应与硝酸盐还原反应相互竞争袁从而阻碍了硝酸盐的还原袁降低了硝酸盐的还原效率[12]遥3实验结论本实验构建了一个电化学反应装置用于去除模拟地下水中的硝酸盐袁结果显示袁相比于铜和钛这两种阴极材料袁铁板阴极具有最佳硝酸盐电化学还原性能曰电流也是影响反应器运行性能的一个主要因素袁随着电流的增加袁反应器内硝酸盐还原效率随之增大袁但是大的电流也会导致反应器能耗升高袁因此在以后的实验中应对电流进行优化袁在较少的成本下获得最大的效率曰此外袁将电解液初始pH值调节为7.00的中性环境可获得最高的硝酸盐还原效率遥综上所述袁所构建的电化学系统能够有效去除水中的硝酸盐袁可针对不同地区地下水中含有的高浓度硝酸盐进行高效去除遥要要要要要要要要要要要要要要要要要要要参考文献院也1页严冬冬,徐从海,黄永军,崔江.郯城县农村饮用水源地硝酸盐污染及防治对策[J].环境研究与监测,2020,33(03):59-63.也2页M or gane L.M.,C hant al G.O.,A l ai n M.,Y ves S.,A l i x L.,Fl or ent i na M.,A l exa ndr i ne P., Phi l i ppe S.,A l ai n L.,G i l l es P.Eut r ophi cat i on:A new w i ne i n an ol d bot t l e钥[J]Sci ence oft he T ot al Envi r onm ent,2019,651:1-11.也3页Z hang Q.,X u P.,Q i a n H.A s s es s m ent of gr oundw at er qua l i t y and hum an heal t h r i s k(H H R)eval uat i on of ni t r at e i n t he C ent r al-W es t er n G uanzhong B a s i n,C hi na[J].I nt er na鄄t i onal J our nal of Envi r onm ent al R es ea r ch a nd Publ i c H eal t h,2019,16:4246-4262.也4页Li u H.,C hen N.,Feng C.,T ong S.,Li R.I m pact of el ect r o-s t i m ul at i on on deni t r i f yi ngbact er i al gr ow t h and anal ys i s of bact er i al gr ow t h ki net i cs us i ng a m odi f i ed G om per t z m odel i n a bi o-el ect r ochem i ca l deni t r i f i cat i on r eact or[J].B i or es our ce T echnol ogy.2017.232, 344-353.也5页Li u H.,T ong S.,C hen N.,Li u Y.,Feng C.,H u Q.Ef f ect of el ect r o-s t i m ul at i on on act i vi t yof het er ot r ophi c deni t r i f yi ng bact er i a a nd deni鄄t r i f i cat i on per f or m ance[J].B i or es our ce T echnol鄄ogy.2015.196,123-128.也6页M a X.,Li M.,Li u X.,W ang L.,C hen N., Li J.,Feng C.A gr aphene oxi de nanos heet鄄m odi f i ed T i nanocom pos i t e el ect r ode w i t h en鄄hanced el ect r ochem i ca l pr oper t y and s t abi l i t yf or ni t r at e r educt i on[J].C hem i cal Engi neer i ngJ our na l.2018,348:171-179.也7页K uang P.,Feng C.,i M.,C hen N.,H u Q., W ang G.,i R.I m pr ovem ent on el ect r ochem i鄄cal r educt i on of ni t r at e i n s ynt het i c gr oundw a鄄t er by r educi ng a node s ur f ace a r ea[J].J our nal of T he El ect r ochem i cal Soci et y,2017,164: E103-E112.也8页顾雨薇,李雪,陈硕,于洪涛.高盐水中硝酸根的电化学去除方法[J].科学通报,2020,65(26):2880-2894.也9页Li M.,Feng C.,Z hang Z.,Y ang S.,Sugi ur a N.T r eat m ent of ni t r at e cont am i nat ed w at er us i ng an el ect r ochem i cal m et hod[J].B i or es our ce T echnol ogy,2010,101:6553-6557.也10页王乐乐.纳米电极制备及电化学去除地下水中硝酸盐行为与机理[D].中国地质大学(北京)袁2020.也11页Li M.,Feng C.,Z ha ng Z.,ei X.,C hen R., Y ang Y.,Sugi ur a N.Si m ul t aneous r educt i on of ni t r at e and oxi da t i on of by-pr oduct s us i ngel ect r ochem i calm et hod[J].J our nalof H azar dous m at er i al s,2009,171:724-730.也12页匡珮菁.高效电化学还原地下水硝酸盐系统的构建及机理研究[D].中国地质大学(北京)袁2019.. 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金属有机框架材料对水体中重金属离子去除性能及机理的研究进展

材料研究与应用 2024，18（2）：309‐328Materials Research and ApplicationEmail ：clyjyyy@http ：//mra.ijournals.cn 金属有机框架材料对水体中重金属离子去除性能及机理的研究进展杨强1,王仁娟1,黄博文1,鲁浩1,范绎蒙1,孔赟1,2*（1.长江大学资源与环境学院，湖北武汉 430100； 2.西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西西安 710048）摘要：工业化进程的加快导致全球环境污染日趋严峻，尤其是铬、砷、铅、汞、镉、锌、铜及镍等重金属污染极为显著。

重金属在水体中多以离子态存在，难以生物降解，将对生态环境和人类健康构成巨大威胁，因此寻求经济、高效的重金属去除方法刻不容缓。

水体中重金属去除的方法主要包括离子交换、混凝沉淀、氧化还原、吸附、膜过滤及电渗析等，其中吸附法具有成本低廉、操作简单和适应性强等诸多优点，被认为是去除水体中重金属的优选方法之一。

金属有机框架材料（MOFs ），因其比表面积大、孔隙率高、活性位点丰富、可调节性强及热/化学稳定性高等特性，被广泛应用于去除水体中的重金属。

重点综述了MOFs 及其复合材料对铬、砷、铅、汞、镉、锌、铜及镍重金属离子的去除性能，分析了MOFs 初始浓度、重金属离子浓度、接触时间、pH 值、温度及干扰离子等因素对重金属去除效果的影响。

同时，明确了MOFs 去除重金属离子的机理。

其主要作用机理为吸附、沉淀及氧化还原，其中吸附分为物理吸附和化学吸附，物理吸附主要包括静电引力、扩散作用和范德华力，化学吸附主要包括开放金属位点/配位作用、酸碱作用及氢键作用，而沉淀或者氧化还原伴随在吸附过程中。

此外，对今后MOFs 材料在重金属污染防治领域的研究方向及潜在应用进行了展望，以期为MOFs 材料在环境污染修复领域的研究和应用提供理论基础。

关键词：金属有机框架材料；重金属离子；吸附去除效果；最大吸附量；吸附去除机理；影响因素；水处理；研究进展中图分类号：X703 文献标志码： A 文章编号：1673-9981（2024）02-0309-20引文格式：杨强，王仁娟，黄博文，等.金属有机框架材料对水体中重金属离子去除性能及机理的研究进展［J ］.材料研究与应用，2024，18（2）：309-328.YANG Qiang ，WANG Renjuan ，HUANG Bowen ，et al.Research Progress on the Removal Performances and Mechanisms of Heavy Metal Ions from Aquatic Environments with MOFs ［J ］.Materials Research and Application ，2024，18（2）：309-328.0　引言工业化进程的加快导致全球环境污染日趋严峻，尤其是铬、砷、铅、汞、镉、锌、铜、镍等重金属污染极为显著［1-2］。

吸附材料改性研究进展

第50卷第2期2021年2月应用化工Applied CUemicai IndustyVol.50No.6Fed.9021吸附材料改性研究进展欧阳平，杜杰，张贤明，陈凌，李宇涵(重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆400022)摘要:吸附法是目前处理环境问题的有效途径，利用吸附材料吸附环境中的有害物质，可使环境问题得到明显改善。

随着吸附材料日趋广泛的应用，对其改性方法研究已成为重要课题。

重点对5种常见吸附材料进行了介绍,如粉煤灰、硅胶、氧化铝等。

阐述了它们独有的结构性质，综述了这5类吸附材料目前常用的改性方法及在相关领域中的应用，并简述了各自的改性机理，最后指出了目前改性研究中存在的问题和不足，并对其未来的研究方向进行前景展望。

关键词：吸附材料;改性;应用中图分类号:TQ026文献标识码:A文章编号;1671-39-2(2-71)02-0526-04Research progress on modification of adsorption materials OUYANG Ping,DU Jie,ZHANG Xian-ming,CHEN Ling,LI Yu-han(EngineeOng Research CenOr for Waste00Recycling Technology and Equipment,ChongqingUniversity of Commerce and Industy,CUongqing440062,China)Abstroca:APsorptiox method is au ehective wa-to deal with euvioxmestal p/blems at posuU Using ad-somt/u matehals to adsorp haonful suUs/hcas in tho euvioxmeut cau oPvOnsp imp/ve tho euvioxmes-tat p/PPms.With tho iuc/oip appPcahox of—somt/u matehals,tho sOdy of moXSicafon methods has Uecoma au impohaut suUject.This p—ar focusos ox tho intoXuctiox of five common—somtOu matehals, such as f、y ohpilPa pb o/mOa and so ox.This p—ar expounds their uniqua stmctural pophOas,wan-mahzas tho commonly used moPi/catiox methods and appPcatioxs of these five kinds of ahsorptiox mateh-als in related fields, and UOOSy descOXas their moPi/catiox mechanisms.Finalp,tho p/PPms and shoO-comings in tho currest moXSicatiox research are pointed out,and tho future research direction is p/spec-ted.Key worpo:ahsorPed matehal,moXiOcatiox;—plP/Ox吸附法是处理环境污染的重要方法，它利用多孔性固体材料有效地从环境体系中吸附有害物质,使水体、气体等得到净化。

用氧化铋从锌冶炼废水中除氯试验研究

用氧化铋从锌冶炼废水中除氯试验研究用氧化铋从锌冶炼废水中除氯试验研究锌冶炼工艺中废水含有高浓度的氯化物离子，对环境造成了严重的污染。

因此，研究一种高效、经济且可行的方法用于处理这些废水是非常重要的。

本试验旨在探究使用氧化铋作为去除废水中氯离子的试剂的效果。

1. 实验设计1.1 实验目的本实验旨在研究氧化铋在去除锌冶炼废水中氯离子方面的应用潜力。

1.2 实验步骤1）准备废水样品：收集锌冶炼过程中产生的废水样品，检测其氯离子浓度。

2）制备氧化铋溶液：将适量的氧化铋粉末加入蒸馏水中，并搅拌使其充分溶解。

3）实验组设定：在不同的试管中加入不同浓度的氯离子标准溶液，并加入相应量的氧化铋溶液。

同时，准备对照组，只加入氯离子标准溶液。

4）反应时间设定：将试管置于恒温水浴中，设定不同的反应时间。

5）取样测定：每个反应时间结束后，取样测定溶液中的氯离子浓度，比较实验组和对照组的差异。

2. 实验结果与讨论2.1 实验结果根据实验数据，我们计算了每个实验组的平均氯离子去除率，并观察了不同浓度的氧化铋溶液对氯离子去除率的影响。

2.2 实验讨论我们发现，使用氧化铋作为去除锌冶炼废水中氯离子的试剂是可行的。

实验结果显示，随着氧化铋溶液的浓度增加，氯离子去除率也逐渐增加。

这说明，氧化铋的添加对氯离子的去除具有显著的影响。

此外，实验结果还表明，随着反应时间的增加，氯离子去除率也呈现上升趋势。

这可能是由于反应时间的延长使得氯离子与氧化铋粒子更充分地接触，从而增强了去除效果。

3. 结论与展望通过本试验，我们发现使用氧化铋作为去除锌冶炼废水中氯离子的试剂是可行的，并且具有较高的去除效果。

然而，本试验仅仅是初步的尝试，还有很多方面可以进一步改进和完善。

下一步的研究可以考虑通过优化氧化铋溶液的浓度和反应时间，以提高去除效果。

此外，研究还可以探索其他材料的应用，以寻找更高效、经济的废水处理方法。

总之，本试验为锌冶炼废水处理提供了一种新的思路和方法，具有很高的应用潜力。

废水除氯产物氯氧化铋的干法再生研究

废水除氯产物氯氧化铋的干法再生研究作者：吴岳黄寿强刘维桥来源：《江苏理工学院学报》2021年第02期摘要：针对常规氧化铋除氯法得到的除氯产物氯氧化铋（BiOCl）在湿法循环再生中需大量使用碱性药剂，且只能得到低附加值氯化钠盐的问题，探究BiOCl干法再生的可行性。

研究不同煅烧温度对除氯产物BiOCl再生产物结构、形貌和纯度的影响，并对最佳再生产物的除氯性能进行测试。

结果表明：BiOCl经不同温度煅烧后，在坩埚剩余产物中主要出现Bi2O3和Bi24O31Cl10，在冷阱收集产物中主要含有BiCl3、Bi2O3和BiOCl;当煅烧温度为800 ℃时，BiCl3的产量最高，达到63.5%，颗粒尺寸达到纳米级。

利用800 ℃煅烧坩埚剩余产物为除氯剂，对含氯废水的除氯效率可达90.5%。

因此，BiOCl的干法再生不但可得到高附加值的含氯产品，还能获得高的循环除氯效率。

关键词：除氯产物BiOCl;干法再生;分解温度;高附加值含氯产品BiCl3;除氯效率中图分类号：TB34 文献标识码：A 文章編号：2095-7394（2021）02-0072-09工业高含氯废水中的氯离子具有很强的腐蚀性，会破坏金属钝化膜，缩短设备的使用寿命。

高浓度氯离子进入土壤后，会改变土壤结构，使农作物减产;若直接排入湖泊、河流，则会污染水体、毒害鱼类[1-5]。

因此，去除工业高含氯废水中的氯离子，是对其无害化处理的重要环节。

传统的除氯方法主要有化学沉淀法、膜分离法、蒸发浓缩法、电解法和离子交换法等[1-3]，但普遍存在除氯成本高、除氯效果不理想等问题，难以满足实际生产的需要。

为降低除氯成本，实现除氯技术的大规模应用，对传统化学沉淀法的改进最具可行性。

化学沉淀法指将沉淀剂投入含氯废水中，利用沉淀剂与氯离子反应生成不溶于水的沉淀，再经固液分离，即可将氯离子从含氯废水中去除。

目前，使用较多的沉淀法包括超高石灰铝法、亚铜除氯法、氧化铋（Bi2O3）除氯法等[2，3，6-10]。

钼酸铋在去除环境污染物中的应用研究

钼酸铋在去除环境污染物中的应用研究钼酸铋在去除环境污染物中的应用研究摘要：环境污染已经成为世界各地关注的重大问题。

钼酸铋是一种具有优异性能的催化剂，能够有效去除环境中的污染物。

本文综述了钼酸铋在去除环境污染物方面的应用研究，并对其机理进行了分析和讨论。

结果表明，钼酸铋的应用可以有效去除有机污染物、重金属离子和气体污染物等，具有良好的应用前景。

1. 引言随着工业的快速发展，环境污染问题日益严重，对人类的健康和生态系统造成了巨大威胁。

因此，开发高效的环境污染物去除技术对维护人类生活环境至关重要。

2. 钼酸铋的特性及制备方法钼酸铋是由钼酸根离子和铋阳离子组成的化合物，具有优异的催化性能。

其制备方法主要有溶液法、水热法和固相法等。

其中，水热法制备的钼酸铋具有晶格结构规整、比表面积大等特点。

3. 钼酸铋在有机污染物去除中的应用研究钼酸铋在有机污染物去除中展示出良好的催化活性和选择性。

通过调控钼酸铋的晶格结构和表面特性，可以增强其对有机污染物的吸附和催化降解能力。

研究表明，钼酸铋在降解染料、农药和有机废水中表现出较高的效率和稳定性。

4. 钼酸铋在重金属离子去除中的应用研究由于重金属离子对环境和人体的危害，开发高效的重金属离子去除技术具有重要意义。

钼酸铋作为一种优秀的吸附材料，具有较大的比表面积和孔隙结构，可以有效吸附和去除重金属离子。

研究表明，钼酸铋在去除水体中的铅、汞、镉等重金属离子中表现出较高的去除率和选择性。

5. 钼酸铋在气体污染物去除中的应用研究气体污染物是造成大气污染的主要因素之一，对人类健康和大气环境造成严重影响。

钼酸铋作为一种催化剂，对气体污染物具有良好的催化活性。

研究表明，钼酸铋在去除NOx、SOx和VOCs等气体污染物中表现出较高的转化率和选择性。

6. 钼酸铋应用的前景和挑战钼酸铋作为一种多功能催化剂，具有广泛的应用前景。

然而，其在大规模应用中仍然存在一些挑战，如催化活性的稳定性、资源可持续性等问题。

《2024年非贵金属Cu-N-C催化剂的制备及其电催化氧化甘油性能研究》范文

《非贵金属Cu-N-C催化剂的制备及其电催化氧化甘油性能研究》篇一非贵金属Cu-N-C催化剂的制备及其电催化氧化甘油性能研究一、引言近年来，随着全球对环境问题的高度关注，电催化反应成为科研工作者探索新型绿色化学能源技术的重要途径。

特别是，甘油电氧化是一种重要且有价值的反应，可以制备多种有机物。

而其电催化反应的核心部分就是催化剂，尤其对于非贵金属催化剂的研发与利用具有非常重要的价值。

Cu-N/C非贵金属催化剂由于其在碱性介质中具有良好的电催化性能和较低的成本，引起了广泛关注。

本文将详细介绍非贵金属Cu-N/C催化剂的制备方法及其在电催化氧化甘油中的性能研究。

二、Cu-N/C催化剂的制备非贵金属Cu-N/C催化剂的制备采用化学法进行制备。

1. 材料选择需要的主要原料有碳源、含氮试剂（如三聚氰胺等）、铜盐（如硝酸铜）等。

2. 制备过程首先，将碳源和含氮试剂进行混合、搅拌、研磨等操作，使两者充分混合；然后加入铜盐，再次搅拌使其均匀混合；最后在一定的温度和压力下进行热处理，得到Cu-N/C催化剂。

三、催化剂表征与性能测试对于Cu-N/C催化剂的性能评估，需要对其结构和组成进行详细分析。

同时，对电催化氧化甘油反应的活性及稳定性进行测试。

1. 催化剂表征采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对催化剂的形态、结构、元素分布等进行表征。

2. 性能测试通过循环伏安法（CV）和计时电流法等电化学方法对催化剂的电催化氧化甘油性能进行测试。

其中，通过CV曲线可以了解催化剂的电位窗口和反应活性；通过计时电流法可以了解催化剂的稳定性和反应速率。

四、实验结果与讨论1. 实验结果通过XRD、SEM、TEM等手段对Cu-N/C催化剂进行了详细分析，得到其结构和形态特征；通过电化学方法对电催化氧化甘油性能进行了测试，得到相应的电位窗口、电流密度等数据。

2. 结果讨论根据实验结果，我们可以发现Cu-N/C催化剂在电催化氧化甘油中表现出良好的性能。

《2024年氧化铋基半导体复合材料的制备及去除金霉素性能研究》范文

《氧化铋基半导体复合材料的制备及去除金霉素性能研究》篇一一、引言随着环境污染问题的日益严重，水体中抗生素的残留问题逐渐受到人们的关注。

金霉素作为常用的一种抗生素，其在水环境中的残留对生态系统和人类健康构成了潜在威胁。

因此，开发高效、环保的抗生素去除技术显得尤为重要。

氧化铋基半导体复合材料因其独特的物理化学性质，在光催化、光电催化等领域展现出良好的应用前景。

本文旨在研究氧化铋基半导体复合材料的制备方法及其对金霉素的去除性能，为解决水体中抗生素污染问题提供新的思路和方法。

二、氧化铋基半导体复合材料的制备1. 材料选择与配比本实验选用氧化铋为基体材料，通过引入其他金属氧化物或非金属元素进行复合，以提高其光催化性能。

具体选择何种金属氧化物或非金属元素及其配比，需根据实验条件和目标性能进行优化。

2. 制备方法采用溶胶-凝胶法结合高温煅烧法制备氧化铋基半导体复合材料。

具体步骤包括：将选定的原料按一定比例溶解在溶剂中，形成均匀的溶胶；通过蒸发、干燥等过程形成凝胶；最后在高温下进行煅烧，得到目标产物。

三、氧化铋基半导体复合材料对金霉素的去除性能研究1. 实验方法将制备好的氧化铋基半导体复合材料用于金霉素溶液的降解实验。

通过改变实验条件（如催化剂用量、光照强度、反应时间等），探究催化剂对金霉素的去除效果。

同时，利用光谱分析、电化学分析等手段，对降解过程中的中间产物、反应机理等进行研究。

2. 结果与讨论（1）催化剂用量对金霉素去除效果的影响：实验结果表明，随着催化剂用量的增加，金霉素的去除率逐渐提高。

但当催化剂用量达到一定值后，继续增加用量对去除率的提高作用不明显。

这可能是由于催化剂表面活性位点的饱和所致。

（2）光照强度对金霉素去除效果的影响：光照强度是影响光催化反应的重要因素。

实验结果表明，在一定的范围内，增加光照强度可以提高金霉素的去除率。

然而，过强的光照可能导致催化剂表面温度过高，反而降低反应效率。

因此，存在一个最佳的光照强度使得金霉素的去除率最高。

化成箔工业废水综合利用的研究

化成箔工业废水综合利用的研究
奚长生;梁凯;陈如训;李燕霞;张发明
【期刊名称】《环境科学与技术》
【年(卷),期】2007(30)1
【摘要】化成箔生产过程中产生大量的强酸性废水,废水中含铝高达13g/L,三价铬1.8mg/L,直接排放或简单中和后排放均污染生态环境,浪费了可利用资源。

文章研究综合利用化成箔废水的方法,用分步沉淀法从化成箔废水中回收钙和铝,萃取及反萃取法从废水中回收铬。

处理后的排放水符合国家允许排放标准。

【总页数】3页(P89-90)
【关键词】强酸废水;铝;铬;萃取
【作者】奚长生;梁凯;陈如训;李燕霞;张发明
【作者单位】广东韶关学院化学与环境工程学院;广东仁化县环境监测站;广东工业大学轻工化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】X703.1
【相关文献】
1.中高压阳极铝箔化成工艺研究——化成后处理对箔特性的影响 [J], 宋洪洲
2.中高压阳极铝箔化成工艺研究\r——热处理温度对化成箔耐水合性的影响 [J], 杨林桑;黄胜权
3.高压化成箔箔面白粉问题的研究 [J], 李宏亮
4.中高压阳极铝箔化成工艺研究——热处理温度对化成箔耐水合性的影响 [J], 杨林桑; 黄胜权
5.超高压铝电解电容器化成箔制备工艺研究 [J], 董晓红;尹君驰;黄勇;刘克毅;武玉柱
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国家科学技术奖励公示材料

该项目团队的研究已在国际上产生了深度的学术影响，发表多篇高水平学术论文，所发表的学术论文受到广泛关注和认可。该团队组织召开了首届亚太地区MES会议，研究队伍负责人担任国际微生物电化学学会理事会理事及国际水协会会士，对推动微生物电化学系统技术理论研究及实现其在污水处理中的能源化利用发挥了重要的引领作用。
该研究团队研究水平高，创新能力强，在国内外具有较高的学术声誉，一直领跑该方向的研究，是国际上该领域重要的研究力量，对于推动该技术在水处理行业的发展与应用做出了重要贡献。
鉴于上述，本人特此向国家自然科学奖评审委员会郑重推荐该项目申报国家自然科学二等奖，希望给予支持！
姓名：张杰
工作单位：哈尔滨工业大学
技术职称：教授
（3）在电位调控加速微生物胞外电子转移强化污染物转化方面，针对构建和调控高效的微生物电化学系统，探索快速有效的启动调控策略是富集高效活性阳极电化学活性菌群的关键技术。本研究创新点“电化学调控”的论文（Electrochim. Acta, 2009）于2012被评为年进入该杂志前25篇高引论文（Top-25 Cited），并被2012年国际电化学协会年会选作展示成果。该文发表后被Chem. Soc. Rev.（2012, 41: 7228-7246，影响因子34.09），ES&T,Appl. Environ Microbiol.（XX）等化学与环境领域的SCI杂志他引用，其中美国工程院院士Bruce E. Logan等在发表于Environ. Sci. Technol.（Environ. Sci. Technol.2010, 44, 6036-6041，附件2-3;Environ. Sci. Technol., 2011, 45: 5025-5031）的多篇论文中报道我们构建的快速启动方法，积极阐述了电压作为选择性压力对微生物种群的影响的重要规律，并指出该方法是驯化混合菌群的有效方法。美国亚利桑那州立大学生物设计研究中心的Cesar I . Torres、美国工程院院士Bruce Rittmann教授等在其发表于Environ. Sci. Technol.（2009, 43: 9519-9524）的论文中引用相关成果，着重介绍本文采用较高的固定电位较快积累阳极环境功能菌群并快速启动微生物燃料电池，同时指出阳极电位对电流密度以及反映其启动快慢具有十分重要影响。哈佛大学Girguis P R和清华大学黄霞教授等在发表于Environ. Sci. Technol.（2010, 44: 3187-3191）的论文中多次评价快速启动方式和较早利用实际污水的产电研究，同时指出对于提高微生物燃料电池的产电能力具有重大意义。