氧化石墨烯基纳米材料在重金属离子去除中的应用研究进展

水体中的重金属离子不仅会造成严重的环境污染,也会危害到人体健康。因此,制备能够有效去除水体中重金属离子的纳米材料具有重要的现实意义。氧化石墨烯及其复合材料具有优异的吸附性能,在吸附各种重金属污染物方面受到了广泛的关注,并有望成为一种去除水污染中重金属离子最有潜力的吸附剂,在解决水污染方面具有不可估量的潜在实际应用价值。综述了氧化石墨烯基纳米材料对重金属离子去除的应用研究进展,同时对其吸附去除效果及吸附机理进行了探讨和归纳总结。最后,对其未来发展前景进行了展望。     

聚吡咯基吸附复合材料研究进展

综述了各类聚吡咯基复合材料在污水处理、重金属离子回收、染料去除、微波吸收、有机污染物吸附等方面的研究情况,并提出了今后聚吡咯基复合吸附材料的研究方向。     

聚吡咯基吸附复合材料研究进展

综述了各类聚吡咯基复合材料在污水处理、重金属离子回收、染料去除、微波吸收、有机污染物吸附等方面的研究情况,并提出了今后聚吡咯基复合吸附材料的研究方向。     

金属有机骨架材料吸附去除环境污染物的进展

金属有机骨架材料(MOFs)具有超高的比表面积、较高且可调的孔隙率、结构组成多样性、开放的金属位点和化学可修饰等优点,近年来在选择性吸附领域中的应用受到人们的广泛关注。本文综述了MOFs在液相吸附去除各种环境污染物方面的应用进展,包括吸附去除水中的有机污染物、重金属离子以及吸附去除燃油中的有机含硫化合物和有机含氮化合物;讨论了不同MOFs及改性MOFs对环境污染物的吸附性能及吸附机理,指出MOFs的孔结构、开放的金属位点、静电吸附作用、π-π键合作用、氢键作用、酸碱吸附作用等是影响MOFs吸附过程的重要参数或机理,而通过对MOFs进行有目的的功能化改性可以提升MOFs对目标污染物的吸附性能;最后展望了MOFs吸附去除环境污染物今后的研究热点。     

TiO2/AC在吸附-LED紫外光催化耦合反应装置中降解水中的不同有机污染物

探究了溶胶凝胶法制备的二氧化钛/活性炭(TiO₂/AC)复合催化剂在吸附-LED紫外光催化耦合反应装置中对水中不同有机污染物及CODMn的去除性能。表征了催化剂的物理化学性质，重点分析了水力停留时间、紫外光源强度及污染物结构对去除效率的影响。实验结果表明：在水力停留时间为1 h,LED紫外光功率为1.44 W下，TiO₂/AC的吸附—光催化性能较好，其对亚甲基蓝(MB)、亚甲基橙(MO)、苯甲酸(BA)、三氯甲烷及实际微污染废水中CODMn的去除率可分别达到97%、75%、90%、100%及84.3%，效果稳定。连续反应30天后，TiO₂/AC光催化剂的活性组分仅损失1.9%，且金属离子溶出极少，表明TiO₂/AC耦合吸附—LED紫外光催化可有效去除废水中的有机污染物，有望在工程领域推广使用。     

用于含酚废水处理的铁基载体Fenton催化剂研究进展

随着工业化进程的加速和人类活动的不断增多，有机污染物对水体的污染已成为亟需解决的环境问题。近年来，光化学氧化工艺、催化湿化氧化工艺、电化学氧化工艺和Fenton氧化工艺等高级氧化工艺(AOPs)在降解污染物方面得到了广泛的应用。与其他AOPs相比，载体Fenton催化剂因其对有机污染物高效氧化的特点被广泛应用于水污染控制领域。因此，本文综述了近年来铁催化剂在黏土材料、碳材料、沸石和金属有机骨架上的负载以及它们在苯酚催化氧化方面的研究进展，并阐述了上述处理方法的基本原理和氧化机制。研究结果表明载体Fenton催化剂在处理苯酚废水方面效果显著，具有潜在的工业化应用前景。     

沸石在污水处理中的应用研究进展

沸石是一种具有优异的吸附及离子交换性能的硅铝酸盐矿物,其在环境治理中有着广泛的应用前景.介绍了沸石在环境领域内尤其是在污水处理中的应用研究进展,重点总结了沸石在去除水中氨氮、有机污染物、重金属离子、放射性物质、氟等方面的应用.     

MXene基单原子催化剂在去除水体有机污染物的研究进展

工业的快速发展导致了严重的有机水污染，对环境构成了严重威胁。MXene作为一种新型二维材料，由于优越的导电性、大的比表面积以及丰富的表面功能团等，受到广泛关注。然而MXene仍然存在纳米片堆积和催化过程中快速的电子-空穴复合等问题，这严重限制了其实际应用。通过将金属单原子锚定在MXene纳米片之间，形成MXene基单原子催化剂可以有效解决上述问题。本文综述了原始MXene和以MXene为基底的单原子催化剂的合成方法，并概述了MXene基单原子催化剂在去除水体有机污染物方面的研究进展，并对其未来的发展做出展望。     

UiO-66复合材料用于典型有机污染物吸附和光催化氧化的研究进展

UiO-66系列金属有机骨架（MOFs）材料因具有较高的比表面积、丰富的孔结构、优异的结构稳定性和类半导体特性而广泛应用于污染物的吸附和催化领域。文中指出：液相有机污染物主要通过物理吸附、静电、氢键、π-π相互作用被UiO-66基材料吸附去除,同时由于电性等性质差异,UiO-66基材料可从性质差异显著的多种有机污染物中选择性吸附污染物,而气相有机污染物主要通过氢键或UiO-66基材料孔道被吸附去除,同时环境中的水汽对污染物的吸附去除具有显著影响;针对光催化,由于载流子的快速复合,纯UiO-66基材料具有较低的光催化活性,通过与半导体材料复合可显著提高材料载流子分离速率,同时活性位点高度均匀分散在UiO-66基材料表面,利于光的激发及污染物与活性位点的充分接触,进而显著提高材料的光催化活性。与此同时,本文也提出了UiO-66基材料在有机污染物吸附和去除中的不足之处。最后展望了UiO-66基材料的发展前景。     

β-环糊精基复合材料快速吸附污染物的研究进展

首先介绍了环糊精基复合材料的吸附机制,然后综述了β-环糊精基复合材料在有机污染物与重金属离子吸附方面应用的研究进展,最后对其进行了总结与展望。     

纳米硫化铁在环境保护中的应用研究进展

总结了近二十年来纳米硫化铁在环境中的应用报道,综述了纳米硫化铁的合成方法、污染物去除效果和机理以及溶液组分对材料本身和污染物去除的影响。介绍了纳米硫化铁目前在环境中主要用于重金属离子去除(如镉、汞、铀、锝等)、氯代有机物的脱氯和难降解有机物的高级氧化等过程,其对污染物的去除机理主要包括吸附、(共)沉淀、还原、催化氧化。指出虽然纳米硫化铁在污染物处理方面取得了良好的效果,但是依然存在问题,如溶液中共存的阴阳离子和腐植酸会对材料的团聚、腐蚀以及污染物的吸附行为和处理效果产生不同的影响。提出目前国内外对于纳米硫化铁材料自身性能研究尚未深入,材料在反应过程中及实际环境中的迁移、转化及其对污染物去除的影响值得深入。     

改性蒙脱土去除水中重金属离子研究新进展

重金属离子污染具有非降解性、持续存在和累积的性质,影响着人类的生命安全。如何从水中去除重金属离子已经成为治理水污染的核心问题之一,其方法之一就是采用改性蒙脱土进行吸附处理。本文介绍了近年来重金属离子吸附用改性蒙脱土的研究新进展,重点回顾了无机改性蒙脱土、有机改性蒙脱土和无机有机复合改性蒙脱土的改性方法及其对重金属离子的去除能力及机理。提出今后改性蒙脱土研究的主要方向是合成多功能高吸附性的蒙脱土高分子复合微球、蒙脱土高分子凝胶和滤膜材料等,为今后改性蒙脱土作为重金属离子优良吸附剂的研究有一定的指导意义。     

基于碳基催化剂活化过二硫酸盐降解有机污染物的研究进展

碳基催化剂作为一种绿色催化材料,可以有效防止有毒金属离子的浸出和二次污染。本文首先对碳基催化剂活化过二硫酸盐（PDS）降解有机污染物存在的三种反应机制进行了具体的阐述,对自由基机制和非自由基机制的优缺点进行了对比和讨论,对使用不同碳基材料（包括活性炭、石墨烯、碳纳米管、中孔炭、纳米金刚石、生物炭）作为催化剂活化过二硫酸盐降解有机污染物的研究进展进行了梳理,比较了不同碳基催化剂对有机污染物的选择性和降解效果,并对各种碳基材料存在的问题进行了总结;然后探讨了碳基催化剂掺杂改性对催化活性的影响及其机理,针对碳基催化剂存在稳定性和重复利用性差的问题介绍了几种碳催化剂再生方法,最后对碳催化剂用于活化PDS降解实际有机废水的前景做出了展望。     

钼基催化剂在烯烃液相环氧化反应中的应用研究进展

介绍了钼络合物催化剂、固载化的钼络合物催化剂及MoO₃基的固体钼催化剂在烯烃液相环氧化反应中的应用。以有机过氧化物为氧化剂时,不同的钼基催化剂均表现出很好的催化性能,其中络合物中的配体对其催化性能有很大影响,并且可以通过引入手性配体实现对烯烃的不对称环氧化,而固体钼催化剂的性能则与载体上钼物种的种类密切相关。但绝大多数钼催化剂对H₂O₂参与的环氧化反应没有活性,开发对H₂O₂有催化活性的钼基催化剂是一个重要的研究方向。     

纳米纤维素去除水体系重金属离子的研究进展

水体系重金属污染治理是目前全世界所面临的一个重大挑战。传统治理方法由于成本高、效率低等问题已不符合当今社会可持续发展战略。纳米纤维素凭借其来源丰富、可再生、化学反应活性高、比表面积大、密度低等优点,在水体系重金属离子去除领域有着光明的应用前景。然而,纳米纤维素吸附材料在水体系重金属去除领域还存在吸附量较低,吸附选择性、再生性、性能稳定性较差,制备成本较高等问题,这限制了其在水体系重金属离子去除领域的工业化应用。通过改性和结构设计不断提高纳米纤维素材料的吸附效率是行之有效的途径,本文从化学改性和结构设计两方面出发,系统地综述了纳米纤维素在水体系重金属离子去除领域的研究现状,并对其中存在的科学技术问题进行总结。最后,展望了纳米纤维素在水体系重金属离子去除领域的发展趋势。     

石墨烯基复合材料去除水中重金属研究进展

近几年,石墨烯及其复合材料因其比表面积大、传输电子能力强、结构稳定、可吸附多种污染物,被认为是极具发展潜力的环保新材料,尤其是在重金属分离方面具有明显的优势。本文综述了各类石墨烯材料在水中重金属去除方面的研究现状,对比分析了不同材料对镉、汞、铬、铜、铅、锌和砷离子的去除能力及机理。认为石墨烯复合材料在水中分散情况、活性官能团种类、电子传输能力调控和重复使用性能对重金属离子去除有重要影响。指出控制石墨烯片层聚集、增加亲水性、提高可回收性和制备高灵敏选择性电极将是石墨烯材料修饰改性的研究热点。此外,石墨烯复合材料对一些有机污染物也有良好的吸附能力,制备能够吸附多类别污染物的净水剂也将成为石墨烯复合材料的一个主要研究方向。     

去除VOCs方法的研究进展

挥发性有机污染物(VOCs)是主要的大气污染物,可形成光化学烟雾、雾霾,危害人体健康。所以,去除挥发性有机污染物(VOCs)的研究得到广泛关注。目前,光催化降解和催化燃烧是去除挥发性有机污染物(VOCs)的主要方法,而去除方法中都涉及到催化剂的选择及改性。因此,催化剂的催化性能对VOCs的去除有很大的影响。     

催化臭氧氧化降解水中有机污染物的研究进展

水污染是当前工业发展中亟待解决的问题之一,催化臭氧氧化降解有机污染物工艺具有绿色、高效和工艺简单的优点而被广泛应用,而其中的关键在于催化剂的选用。本研究对均相催化臭氧氧化和非均相催化臭氧氧化过程的机理进行了分析和总结,着重讨论了非均相催化臭氧氧化过程常采用的贵金属催化剂、过渡金属催化剂、碱土金属催化剂和非金属催化剂对臭氧氧化降解有机污染物的促进作用,对提高这些催化剂催化活性的方法进行了综述,总结了pH值、臭氧浓度、催化剂剂量和有机污染物浓度对催化臭氧氧化降解有机物过程的影响。指出目前催化臭氧氧化降解有机污染物过程面临的主要问题是活性组分的流失导致催化剂催化活性下降。在今后的研究中,开发和制备新型、高效、绿色、稳定的催化剂以及探究最佳工艺条件仍是研究的重点。可以通过提高催化剂的吸附能力以改善臭氧在水溶液中的传质,促进臭氧分子的分解,还可以通过不同活性组分的协同偶联有效抑制活性组分的流失,提高催化剂催化活性的同时提高催化剂的稳定性,以达到高效降解有机化合物的目的。     

2-甲基咪唑辅助合成金属有机骨架材料MIL-101对亚甲基蓝的脱色研究

金属有机骨架材料是一种新兴的多孔材料,因具有高度有序的孔结构、较大的比表面积和稳定的化学性能,在环保、储能、催化等领域受到广泛研究和应用。近年来,我国工业化进程不断加快,随之带来的水污染问题也日益加重。本文将2-甲基咪唑辅助合成的金属有机骨架化合物MIL-101材料作为吸附剂,将亚甲基蓝作为污染物,通过控制振荡时间变化,考察对亚甲基蓝的脱色能力,从而为吸附法在治理印染水污染方面提供新的思路。     

催化臭氧氧化工艺中催化剂应用的研究进展

催化臭氧氧化法作为一种高级氧化技术，在难生物降解有机废水的深度处理领域具有良好的应用前景。催化剂可以促进臭氧分解并生成活性自由基，增强有机污染物的降解速率和矿化程度，是影响催化臭氧氧化法效能的关键因素。文章阐述了均相和非均相催化臭氧法的反应机理，在此基础上梳理了近年来催化臭氧氧化工艺中常用催化剂的分类和研究进展，包括金属离子、金属氧化物、碳基材料、矿物质材料等，并对其在工业废水深度处理上的应用进行总结，探讨了该技术目前存在的问题，并展望了未来研究方向及应用前景，包括新型高效催化剂的制备、复杂难降解废水臭氧化预处理、二级生化处理出水的深度处理等。