检索结果-内蒙古大学图书馆

纳米纤维素-聚乙烯亚胺-聚吡咯复合气凝胶对Cr(VI)的光催化还原及循环吸附

复合材料学报 2024年第6期41卷 3032-3041页

作者：杨明琰蔡晓丹陈欣玥安琳玉邢建宇长安大学水利与环境学院西安710054 旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 水利部旱区生态水文与水安全重点实验室西安710054

吸附与光催化还原相结合可以在光照条件下将Cr(VI)还原成低毒性的Cr(III)并固定在吸附材料中,是一种很有前景的铬污染治理方法。本文以纳米纤维素-聚乙烯亚胺气凝胶(CPA)为骨架,通过吡咯原位氧化聚合制得纳米纤维素-聚乙烯亚胺-聚吡咯(C... 详细信息

吸附与光催化还原相结合可以在光照条件下将Cr(VI)还原成低毒性的Cr(III)并固定在吸附材料中,是一种很有前景的铬污染治理方法。本文以纳米纤维素-聚乙烯亚胺气凝胶(CPA)为骨架,通过吡咯原位氧化聚合制得纳米纤维素-聚乙烯亚胺-聚吡咯(CPP-F)光敏感复合气凝胶。采用SEM、FTIR、UV-vis、XPS对气凝胶进行表征。通过黑暗及光照条件的对比,研究了CPP-F复合气凝胶对Cr(VI)的吸附、光催化原位还原及循环吸附性能,并对其循环吸附机制进行了分析。结果表明:CPP-F为黑色、结构均匀稳定的多孔气凝胶,在紫外、可见光和近红外区域均有较强的光吸收。负载Cr(VI)的CPP-F经光照处理后,Cr(III)含量由黑暗条件下29.76wt%上升至72.33wt%,其还原率是黑暗条件下的2.43倍,表明聚吡咯(PPy)具有优异的光催化性能,光照处理可促进Cr(VI)的原位还原。经过6次循环吸附,光照处理下CPP-F对Cr(VI)的循环吸附量比黑暗处理高64.97%,其原因可能是光催化还原产生的Cr(III)为Cr(VI)提供了新的吸附位点,促进了Cr(VI)的循环吸附。吸附-光催化还原-循环吸附相结合的方法比单一吸附法更具优势,在Cr(VI)污染治理方面有很大的应用潜力。

关键词：光催化纳米纤维素气凝胶聚吡咯 Cr(VI) 光还原循环吸附

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马莲河流域固沟保塬工程水文响应变化及优化

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水科学进展 2023年第6期34卷 867-876页

作者：霍艾迪赵志欣王星杨璐莹钟芳倩陈建长安大学水利与环境学院陕西西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室陕西西安710054

由于气候变化、土地利用变化及固沟保塬工程实施,黄土高原的水文循环变化备受世界关注。基于SWAT模型和中国大气同化驱动数据集(CMADS),定量分析了固沟保塬工程和4种土地利用情景对马莲河流域水文循环演变的影响。结果表明:SWAT+CMADS... 详细信息

由于气候变化、土地利用变化及固沟保塬工程实施,黄土高原的水文循环变化备受世界关注。基于SWAT模型和中国大气同化驱动数据集(CMADS),定量分析了固沟保塬工程和4种土地利用情景对马莲河流域水文循环演变的影响。结果表明:SWAT+CMADS模式能够很好地模拟马莲河的水文变化过程;1995—2020年间,流域内年平均径流量减少了13087.50万m 3,降幅达到4.56%;流域内退耕坡耕地全部还林/还草情景较2020年土地利用情景相比,年平均径流量分别减少了283.80万、1923.70万m 3,固沟保塬工程(沟头填埋)情景下年平均径流量减少了1135.30万m 3。模拟研究固沟保塬工程和土地利用变化对马莲河流域径流的影响在生态环境保护和可持续发展方面具有十分重要的现实意义。

关键词：水文响应固沟保塬工程中国大气同化驱动数据集(CMADS) SWAT模型马莲河流域

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浅层地下水中磺胺嘧啶与胡敏酸相互作用及相态间分布特征

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地学前缘 2021年第5期28卷 104-113页

作者：段磊杨胜科王文科长安大学水利与环境学院陕西西安710054 旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室陕西西安710054

研究抗生素在浅层地下水中不同相态间的分布特征,对于了解抗生素的行为特征及评估其危害具有重要的意义。本文利用三维荧光淬灭法研究了胡敏酸(humic acid,HA)对磺胺嘧啶(sulfadiazine,SD)在地下水中不同相态间分布规律的影响及相互作用... 详细信息

研究抗生素在浅层地下水中不同相态间的分布特征,对于了解抗生素的行为特征及评估其危害具有重要的意义。本文利用三维荧光淬灭法研究了胡敏酸(humic acid,HA)对磺胺嘧啶(sulfadiazine,SD)在地下水中不同相态间分布规律的影响及相互作用,探讨了HA浓度、pH值、温度对SD在不同相态间分布的影响,对淬灭过程进行拟合并计算了分配系数、淬灭参数以及热力学参数。结果表明:地下水中SD浓度(0.5 mg/L)较低时或者HA浓度增加(0~20 mg/L)时,HA可显著促进悬浮相中SD比例的增加;SD对HA的淬灭机理为形成复合物的单一静态淬灭,结合位点数均约为1,荧光淬灭常数Ksv为5.271×10^(3) L/mol,淬灭速率常数Kq为5.271×10^(11) L/(mol·s),属于自发的放热过程;体系处于低温(15℃)、弱碱性(8~10)pH值环境时,SD对HA的淬灭作用最强,HA对SD进入悬浮相的促进作用最明显。

关键词：三维荧光法胡敏酸磺胺嘧啶相互作用相态间分布

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改性生物炭对Cd污染农田土壤的钝化修复机制及其对土壤细菌群落的影响

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环境科学 2024年第9期45卷 5557-5569页

作者：姜凌岳小琼安靖玥张思怡孙佳园李兆和柴丽红长安大学水利与环境学院西安710054 旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 水利部旱区生态水文与水安全重点实验室西安710054

为探究壳聚糖改性生物炭(钝化剂)对Cd污染农田土壤的钝化修复机制,通过盆栽试验,研究了钝化剂对土壤理化性质、黑麦草生物量、土壤酶活性及细菌群落结构和多样性的影响.结果表明,当钝化剂施用量从0.5%增加到3%时,土壤有效态Cd含量较对... 详细信息

为探究壳聚糖改性生物炭(钝化剂)对Cd污染农田土壤的钝化修复机制,通过盆栽试验,研究了钝化剂对土壤理化性质、黑麦草生物量、土壤酶活性及细菌群落结构和多样性的影响.结果表明,当钝化剂施用量从0.5%增加到3%时,土壤有效态Cd含量较对照显著降低,黑麦草地上和地下部分生物量分别较对照增加了1.08~1.56倍和1.00~1.68倍,富集和运转系数分别降低了6.15%~30.00%和10.42%~31.25%.相关分析结果表明,土壤pH、CEC、SOM、AN、AP和AK与DTPA-Cd之间呈显著负相关关系,表明钝化剂的施加通过改变土壤理化性质,促进了对土壤中Cd的钝化.高通量测序结果显示,钝化剂的施加改变了土壤细菌群落结构和多样性,表现为α多样性的显著下降,不同处理组间菌群明显分离,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和芽球菌属(Blastococcus)等有益菌群相对丰度增加.土壤脲酶和纤维素酶活性增加,蔗糖酶和过氧化氢酶活性降低.研究结果为生物炭改性材料在Cd污染农田土壤修复中的应用提供理论依据和技术参考.

关键词：生物炭细菌群落酶活性 Cd污染土壤钝化修复

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电纺BiOCl@UiO-66-NH_(2)@TSPAN纳米纤维可见光催化还原Cr(Ⅵ)

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1366-1375页

作者：周美梅向婉婷王鹏博朱雪梅邹伟何家慧罗平平长安大学水利与环境学院陕西西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室水利部旱区生态水文与水安全重点实验室陕西西安710054

为改善UiO-66-NH_(2)的光催化活性,以热氧化稳定处理的电纺聚丙烯腈(TSPAN)纳米纤维为载体,通过溶剂热法原位负载UiO-66-NH_(2)和Bi OCl晶体,设计构筑了柔性BiOCl@UiO-66-NH_(2)@TSPAN复合纳米纤维,并考察了其可见光催化还原Cr(VI)的性... 详细信息

为改善UiO-66-NH_(2)的光催化活性,以热氧化稳定处理的电纺聚丙烯腈(TSPAN)纳米纤维为载体,通过溶剂热法原位负载UiO-66-NH_(2)和Bi OCl晶体,设计构筑了柔性BiOCl@UiO-66-NH_(2)@TSPAN复合纳米纤维,并考察了其可见光催化还原Cr(VI)的性能.结果表明,UiO-66-NH_(2)和BiOCl可先后均匀负载于TSPAN纤维表面,且由于BiOCl的引入,形成了BiOCl/UiO-66-NH_(2)异质结构,提高了材料的可见光响应性,降低了光生电子空穴对的复合率,对Cr(VI)表现出增强的可见光驱动光催化还原活性,在120min内还原率达到100%,5次循环后,保持良好的稳定性,对Cr(VI)的光催化还原效率仍在90%以上.此外,该复合材料具有柔韧性,可以快速方便地从反应溶液中分离.

关键词：静电纺丝光催化六价铬金属有机框架物氯氧化铋

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煤矸石中氟的赋存特性及生态风险评价

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煤炭转化 2021年第2期44卷 87-96页

作者：段磊王晓轩孙亚乔孙乐飞吕佳佳长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710000

为确定陕西韩城矿区和黄陵矿区煤矸石中氟的赋存特征及潜在生态风险,以韩城石炭-二叠纪煤矸石和黄陵侏罗纪煤矸石为研究对象,对两地煤矸石中6种形态的氟化物进行连续分级提取,使用分光光度计测定含量。结果表明:韩城矿区和黄陵矿区煤矸... 详细信息

为确定陕西韩城矿区和黄陵矿区煤矸石中氟的赋存特征及潜在生态风险,以韩城石炭-二叠纪煤矸石和黄陵侏罗纪煤矸石为研究对象,对两地煤矸石中6种形态的氟化物进行连续分级提取,使用分光光度计测定含量。结果表明:韩城矿区和黄陵矿区煤矸石中氟赋存形态以次生相(水溶态、离子交换态、无定形铁铝结合态、结晶铁铝结合态和有机结合态)为主,质量分数分别为92.19%(韩城)和87.76%(黄陵),各次生相形态氟中又以水溶态氟质量分数最高(分别为31.56%(韩城)和33.30%(黄陵));对煤矸石中各形态氟与煤矸石理化性质分别进行的相关性分析表明,pH值、交换性Ca和交换性Mg与水溶态氟在0.01水平下呈极显著正相关(r=0.837**,r=0.802**,r=0.727**),是影响煤矸石氟含量的主要因素;对韩城矿区和黄陵矿区煤矸石中氟污染进行潜在生态风险评价,考虑到不同赋存形态氟的生物有效性不同,对不同赋存形态氟含量实测值赋予不同的权重,计算出的生态风险指数表明,韩城矿区生态风险指数(ERb)呈东部高西部低,且S4(下峪口煤矿)点为高风险地区(ERb=2.4),黄陵矿区生态风险指数北部高南部低,Z1(黄陵二号矿,ERb=2.1)和Z6(集贤煤矿,ERb=2.26)为高风险区,整体风险等级低于韩城矿区。

关键词：煤矸石氟化物赋存形态分级提取生态风险评价

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垃圾炭混凝土性能及生态效益研究

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功能材料 2021年第5期52卷 5083-5090页

作者：贾亚琪王震洪李赫严婷张聪何晓乐李盼根王毅毅长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710064

城市生活垃圾的急剧增加和水泥行业的高耗能、高污染带来了严重的环境问题。生物炭替代一定量水泥制备混凝土具有增强混凝土工作性能和强度的特性。研究用0%、1%、3%、5%、7%、9%、15%和20%质量百分比的垃圾生物炭(简称垃圾炭)替代水泥... 详细信息

城市生活垃圾的急剧增加和水泥行业的高耗能、高污染带来了严重的环境问题。生物炭替代一定量水泥制备混凝土具有增强混凝土工作性能和强度的特性。研究用0%、1%、3%、5%、7%、9%、15%和20%质量百分比的垃圾生物炭(简称垃圾炭)替代水泥,制造胶砂和C35、C40混凝土,研究其工作性能和力学性能,采用SEM和FT-IR表征垃圾炭混凝土水化产物的微观结构,评价其生态效益。结果表明,垃圾炭替代水泥使水泥基材料的流动性下降;垃圾炭替代率为5%内时,力学性能增强,最高可提升混凝土10%的抗压性能和7%的劈裂抗拉性能;垃圾炭替代率在9%以内时,混凝土力学性能均优于规定的最低使用标准;垃圾炭替代率为15%~20%时,垃圾炭混凝土力学性能下降,但仍可作为低标号混凝土使用。垃圾炭混凝土若在全国城市推广,每年可处理垃圾约1.8亿吨,减少1.1亿吨CO2排放量,节约358亿元成本,生态效益和经济效益可观。

关键词：城市生活垃圾生物炭混凝土力学性能生态效益

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内碳源短程反硝化启动及EPD-ANAMMOX耦合工艺性能

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中国环境科学 2022年第2期42卷 601-611页

作者：张小玲张萌陈紫薇张卓长安大学水利与环境学院陕西西安710064 长安大学旱区地下水与生态效应教育部重点实验室陕西西安710064

接种普通活性污泥,以乙酸盐为碳源,控制进水COD/P为150:1,在A/O SBR反应器内富集培养了聚糖菌;采用逐渐提高SBR厌氧末硝酸盐投加浓度的方法,将聚糖菌驯化诱导为反硝化聚糖菌结果.SBR厌氧末排水中COD与缺氧末排水基本相同,COD平均去除率... 详细信息

接种普通活性污泥,以乙酸盐为碳源,控制进水COD/P为150:1,在A/O SBR反应器内富集培养了聚糖菌;采用逐渐提高SBR厌氧末硝酸盐投加浓度的方法,将聚糖菌驯化诱导为反硝化聚糖菌结果.SBR厌氧末排水中COD与缺氧末排水基本相同,COD平均去除率达到86.74%,总氮去除率达到98%以上.然后缩短SBR的厌氧及缺氧时间,即可启动内碳源短程反硝化(EPD)系统,缺氧末亚硝酸盐转化率(NTR)平均值为65.96%;表明内碳源短程反硝化与厌氧氨氧化(EPD-ANAMMOX)耦合工艺运行的30d内,COD去除负荷及去除率分别为0.337kgCOD/(kgMLSS·d)及87.21%;总氮去除负荷及去除率分别为0.222kgN/(m^(3)·d)及86.12%,出水中NO_(3)^(-)-N浓度低至4.2mg/L,NO_(2)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N浓度接近于零.通过高通量测序,EPD-SBR稳定运行期的污泥与接种污泥相比,具有反硝化功能的聚糖菌属Competibacter丰度从0.001%增加至25.06%,其它聚糖菌属Defluviicoccus、Contendobacter、Sphingobium以及Amaricoccus的总丰度从0.14%增加至0.431%,表明Competibacter是SBR反应器内内碳源短程反硝过程的主要功能菌属.

关键词：内碳源短程反硝化亚硝酸盐转化率反硝化聚糖菌厌氧氨氧化

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壳聚糖改性生物炭的制备及其对水溶液中Cd^(2+)的吸附机制

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环境科学 2024年第2期45卷 873-884页

作者：姜凌安靖玥岳小琼李亚雄夏秋乐祝婷文佳柴丽红长安大学水利与环境学院西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 长安大学土地工程学院西安710054

以猕猴桃枝为原料,壳聚糖作为胺基表面改性剂,制备了一种绿色环保、对环境中重金属有良好吸附效果的功能性生物炭材料.采用批量吸附实验研究了改性前后生物炭的吸附性能.借助SEM-EDS、FTIR和XPS表征方法,分析了改性前后生物炭的形貌结... 详细信息

以猕猴桃枝为原料,壳聚糖作为胺基表面改性剂,制备了一种绿色环保、对环境中重金属有良好吸附效果的功能性生物炭材料.采用批量吸附实验研究了改性前后生物炭的吸附性能.借助SEM-EDS、FTIR和XPS表征方法,分析了改性前后生物炭的形貌结构和官能团变化,探究了其对溶液中Cd^(2+)的吸附机制.结果表明,改性后的生物炭表面,引入了羟基(—OH)、羰基(—C=O)和氨基(—NH_(2))等基团,显著提高了吸附性能,对Cd^(2+)的吸附量较改性前增加107.12%.Lagergren准二级动力学模型和Langmuir等温吸附方程能较好地描述吸附过程,说明吸附速率由材料表面活性位点决定,吸附过程以化学吸附为主.对Cd^(2+)的吸附机制主要是配位作用、表面沉淀作用、离子交换作用和阳离子—π键作用,吸附过程为自发的吸热过程.经过5次吸附-解吸循环后,改性后生物炭对Cd^(2+)的吸附容量仍保持在初始吸附量的80%以上,表现出良好的可重复利用性.研究成果体现绿色化学的理念,所制备的壳聚糖改性生物炭可应用于镉污染水体和土壤的修复.

关键词：生物炭壳聚糖吸附剂镉(Cd)污染吸附机制

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LaCoO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)异质结微球在可见光条件下降解四环素的研究

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安全与环境学报 2023年第11期23卷 4152-4161页

作者：关卫省王欣怡卫潇秦昉张珅李雅倩王美琪王凤杰何红珠杨钰钰长安大学水利与环境学院西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054

钼酸铋(Bi_(2)MoO_(6))作为一种新型光催化材料在废水处理方面具有巨大潜力,但Bi_(2)MoO_(6)存在量子产率低、电子与空穴易复合等问题。为了进一步提高Bi_(2)MoO_(6)的光催化活性,采用溶剂热法辅助柠檬酸制备钴酸镧(LaCoO_(3)),并将其与... 详细信息

钼酸铋(Bi_(2)MoO_(6))作为一种新型光催化材料在废水处理方面具有巨大潜力,但Bi_(2)MoO_(6)存在量子产率低、电子与空穴易复合等问题。为了进一步提高Bi_(2)MoO_(6)的光催化活性,采用溶剂热法辅助柠檬酸制备钴酸镧(LaCoO_(3)),并将其与Bi_(2)MoO_(6)复合以制备不同质量比的p n型异质结复合光催化材料LaCoO_(3)/Bi_(2)MoO_(6),进而用于可见光催化降解水中四环素(Tetracycline,TC)的研究。采用XRD、FT IR、XPS、UV vis等手段对复合材料进行表征,并考察其光催化性能,分析光催化降解效果,探究催化反应机理。结果显示:构建的LaCoO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)复合材料显著增强了Bi_(2)MoO_(6)的光催化活性,LaCoO_(3)质量分数为5%时LaCoO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)呈现出最佳的光催化性能,在100 min内对水中TC(30 mg/L)污染物降解效率高达86.1%,反应速率常数k达到了0.01913 min-1,比Bi_(2)MoO_(6)与LaCoO_(3)分别高2倍与7倍。LaCoO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)对可见光的吸收大大提高,颗粒粒径明显增大。5次循环回收试验结果显示5%LaCoO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)对TC的降解效率仅下降了2.6%,表明LaCoO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)具有良好的稳定性和实用性,反应过程符合拟一级动力学方程。因此,以Bi_(2)MoO_(6)与LaCoO_(3)进行复合以制备高效、低能耗的p n型光催化材料LaCoO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)并用于降解TC,可为光催化技术在处理四环素类抗生素废水方面提供新思路。

关键词：环境工程学 LaCoO_(3)/Bi_(2)MoO_(6) 异质结光催化降解四环素

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