纳米级零价铁修复重金属污染水体的研究进展

近几年的研究表明,纳米级零价铁材料成为目前环境污染修复技术中一个非常活跃的研究领域。本文介绍了纳米级零价铁去除水体中重金属污染物的种类、反应动力学和机理,总结了当前几种比较简便实用的纳米铁制备和稳定化处理方法及纳米铁在环境修复中应用研究的热点和最新进展。最后,探讨了目前纳米铁在水体重金属污染修复研究和实际应用中存在的问题和研究方向,以期为我国重金属污染水体修复技术的开发提供借鉴。     

纳米铁及其改性材料在水处理中的应用

介绍了近年来纳米铁在水处理中的应用成果及现状。纳米铁可有效地去除水中重金属、无机阴离子、放射性物质及氯代有机污染物等,污染物去除效果与污染物初始浓度、纳米铁投加量、pH、反应时间等因素有关。纳米铁由于其强还原性,不稳定,在实际应用中受到限制,有必要研制纳米铁改性材料。结合国内外的研究进展,分析了纳米铁改性材料对污染物的去除效果和机理,对纳米铁及其改性材料在水处理领域的应用进行了展望。     

阵列纳米通道对微纳复合管道耗散作用的强化

微纳复合管道是目前微流控应用中的热点之一.该文分别模拟了单根纳米通道和纳米通道阵列对微纳管道结合部的离子耗散作用的影响,计算了两种管道系统内的离子浓度场、电势场、速度场及压力分布.计算结果表明:阵列纳米通道比单纳米通道的离子耗散强度提高了5倍;由Nernst-Planck方程分析得出电场梯度引起的电迁移在耗散过程中其主导作用;采用Navier-Stokes方程引入电场体积力模拟得出,阵列纳米通道连接的微纳管道耗散区存在多对涡漩.这增强了耗散区扩展的速度,使耗散区浓度值更低且扩展空间更大,从而解释了阵列纳米管道连接的微纳复合管道相比单纳米通道具有更强的耗散效应的原因.     

纳米铁/活性炭新型材料的制备及其对铜离子的吸附性能研究

以活性炭为载体,采用沉淀法制备纳米铁/活性炭新型材料,对活性炭的结构变化进行BET和TEM表征分析,研究纳米铁负载前后活性炭对水中铜离子的吸附能力以及p H值、起始浓度、吸附时间等因素对吸附性能的影响,同时考察其再生性能。结果表明:纳米铁成功负载于活性炭上,随着p H值的增加,吸附容量逐渐增大,当p H=6时,纳米铁/活性炭的最大吸附量为18.73 mg/g,与活性炭相比提高了150%。新型材料对铜离子的吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附模型,对铜离子的吸附量随时间变化的规律符合准二级动力学模型,由于负载的纳米铁阻碍了铜离子向材料表面扩散,其吸附速率仅为0.002 g/(mg·min),与活性炭相比下降了60%左右。新型材料再生效率高,具有较好的应用前景。     

铁在饮用水水源中的循环转化

综述了铁在地下水、湖泊和河流水源及相关土壤中循环转化的规律。铁在各个系统之间的迁移主要是水力作用引起的，在各个系统内部的存在形态和转化则由化学和生物反应决定。对各个系统中具体的化学和生物反应途径进行了综合分析，以合理利用不同类型水源。     

超声波辅助法制备纳米FeS处理酸性含铬废水工艺研究

针对排放酸性含铬废水所产生的环境污染问题,采用超声波辅助法制备纳米FeS,用于处理酸性含铬废水。通过正交试验确定了超声波辅助法制备纳米FeS的最佳制备条件,并讨论了反应时间、pH值和Cr(Ⅵ)初始浓度对纳米FeS处理酸性含铬废水的影响。结果表明：超声波辅助法制备纳米FeS的最佳制备条件为超声波频率40 kHz、超声波处理时间10 min、制备反应温度15 ℃,在此条件下Cr(Ⅵ)和总铬的去除率分别为81.03%、63.40%;当反应时间达到50 min后,纳米FeS对酸性含铬废水的处理效果趋于稳定,酸性条件能促进纳米FeS对Cr(Ⅵ)和总铬的去除;随着Cr(Ⅵ)初始浓度的升高,纳米FeS对Cr(Ⅵ)和总铬的单位去除量逐渐增大,当Cr(Ⅵ)初始浓度为300 mg/L时,Cr(Ⅵ)和总铬的单位去除量分别可达486.65和383.55 mg/g。可见,超声波制备的纳米FeS可以有效去除废水中的铬离子,为今后实际工程应用提供了一定的理论指导。     

离子印迹技术研究进展

离子印迹技术具有优越的预定性、识别性和实用性,在水处理方面应用广泛。对离子印迹技术的原理和研究现状进行了介绍,依据离子印迹聚合物的制备过程,对模板离子、功能单体、交联剂和聚合方法的选择进行了综述,回顾了离子印迹技术应用于水处理的研究内容和成果,展望了离子印迹技术的发展趋势。     

纳米TiO2与纳滤膜在水处理中的应用

介绍了纳米科技特别是纳米TiO2光催化氧化技术和纳滤膜技术的原理及其在水处理中的作用及应用方法,认为崭新的纳米水处理技术的应用已为期不远.     

纳米TiO2光催化材料的制备及其在水处理中的应用研究进展

近年来,水资源污染和短缺问题日益突出,对水质的修复保护工作至关重要。纳米TiO2作为一种高效节能的光催化功能材料,在水质修复领域有广泛的应用前景,同时也面临着一些挑战。如何提高纳米TiO2材料的催化活性和光催化效率,成为当前的研究热点。针对近年来TiO2光催化的研究和在水质修复领域的应用进展,对不同形态的纳米TiO2的制备、改性研究进展进行了综述,在此基础上全面介绍了纳米TiO2作为光催化剂处理不同污染水质的应用现状,并对今后的研究发展方向进行了展望。     

纳米零价铁/活性炭复合材料去除水中六氯苯的影响因素研究

本文主要研究纳米零价铁/活性炭材料对水中六氯苯(HCB)的去除能力和影响因素。吸附等温研究结果表明该材料对六氯苯的去除符合Langmuir吸附即化学吸附机理。对水中六氯苯和脱氯产物的分析证明纳米零价铁/活性炭对六氯苯的去除包括吸附和脱氯。溶液p H,水中常见阴阳离子的存在等因素都会影响六氯苯去除。低p H对去除有利,这主要是由于低p H对纳米零价铁的氧化过程有利,导致脱氯反应加快。低浓度的HCO-3、Cl-和SO42-能促进六氯苯的去除。这些离子在低浓度时能加快零价铁的腐蚀,对六氯苯的去除有利。而高浓度时则由于铁氧化物沉积会产生抑制作用。NO-3则与六氯苯发生竞争反应,导致六氯苯的去除随硝酸盐的浓度增加而降低。常见的阳离子如Mg2+对六氯苯的去除没有影响。Cu2+和Fe2+的存在不仅改变了溶液的p H,还对纳米零价铁的氧化还原特性有影响。但总体而言,Cu2+和Fe2+的存在对六氯苯的去除是有利的。     

凹凸棒石纳米铁复合材料的制备及应用探讨

通过对凹凸棒石进行湿法提纯和酸处理改性提高凹凸棒石的纯度、比表面积和吸附性能;将提纯改性后的凹凸棒石作为载体,以硼氢化钾作为还原剂,在氩气保护下采用离子交换法制备凹凸棒石纳米铁复合材料,解决纳米铁稳定性差、容易凝聚成团的问题,从而增大纳米铁与污染物反应的有效面积。与纳米铁相比,凹凸棒石纳米铁复合材料较稳定,易于保存。以地下水中常见的硝酸盐为目标污染物,探讨了将凹凸棒石纳米铁复合材料应用到可渗透反应墙技术、抽出处理技术及注入修复技术中的方法。应用研究成果表明,经上述技术处理后,地下水硝酸盐浓度可得到有效去除。     

溴酸盐和溴离子在活性炭上的竞争吸咐研究

高溴离子原水经臭氧氧化后同时存在溴酸盐和溴离子。考察了溴酸盐和溴离子的单组分和双组分活性炭吸附等温线及吸附动力学曲线。研究表明,溴酸盐和溴离子同时存在时会产生竞争吸附,活性炭对溴酸盐的吸附速率大于溴离子。应用动力学模型对双组分竞争吸附进行了拟合,双组分条件下活性炭对溴酸盐和溴离子的吸附过程用Langmuir动力学模式描述是合适的。活性炭对溴酸盐和溴离子的去除受pH和有机物的影响较大,较低pH和较低的有机物含量有利于活性炭的吸附。     

叶腊石的最佳纳米粒度理论计算模拟

为了更充分地了解纳米叶腊石的性质,开拓纳米叶腊石应用的新领域,其纳米化研究具有十分重要的意义。基于矿物晶体结构和晶体化学理论,根据叶腊石的晶体结构特征,提出了其最小纳米微粒的假设。在此基础上,通过对不同粒度的叶腊石微粒的晶胞数、原子数、(001)面表面原子数及其比例的理论模拟计算,揭示了它们随微粒粒度的变化规律以及对叶腊石微粒总体性能的影响,并从理论上确定出叶腊石微粒的最佳纳米粒度大约在155 nm左右。     

离子色谱测定水中钙离子的探讨

离子色谱具有快速方便、灵敏度高的优点,本文通过对离子色谱法测定水体中钙离子的方法进行精密度偏性实验,分析了离子色谱仪测定水中钙离子的稳定性与精密度试验的结果,确认质控数据合理,各项检测结果和参数均达到并满足质量控制的相关要求,此测定技术可以应用在钙、镁离子等硬度项目的测定。     

溴酸盐和溴离子在活性炭上的竞争吸附研究

高溴离子原水经臭氧氧化后同时存在溴酸盐和溴离子。考察了溴酸盐和溴离子的单组分和双组分活性炭吸附等温线及吸附动力学曲线。研究表明,溴酸盐和溴离子同时存在时会产生竞争吸附,活性炭对溴酸盐的吸附速率大于溴离子。应用动力学模型对双组分竞争吸附进行了拟合,双组分条件下活性炭对溴酸盐和溴离子的吸附过程用Langmuir动力学模式描述是合适的。活性炭对溴酸盐和溴离子的去除受pH和有机物的影响较大,较低pH和较低的有机物含量有利于活性炭的吸附。     

微纳米气泡发生技术激发水活性,掀起农业新革命

2011年10月20日北京通州国际都市农业科技园开园典礼,其中一项新技术吸引了大家,这项技术就是微纳米气泡技术,此技术激发了水活性,实现了海淡水鱼混养此技术是通常把存在于水里的大小在数10微米的气泡叫做微米(um)气泡,而把存在于水里的大小在数100纳米(nm)以下的气泡叫做纳米气泡,可以把存在于双方中间的气泡混合状态叫做微纳米气泡。微纳米气泡应用范围很广(涉及25种行业),与传统高压溶解发泡方法相比,     

离子色谱仪在水质检测分析中的应用及维护

离子色谱是色谱方法之一,可用于测定所有带一价或二价电荷的离子,已经成为环境监测的重要手段。作为水质监测中的重要检测仪器,离子色谱仪的使用与维护以及其检测样品的处理等都对检测质量有一定的影响。为了更好地进行水质监测,本文就离子色谱在水质监测中的应用、仪器的使用与维护等进行了简要的论述。     

离子选择电极法测定水中氟化物

应用奥立龙720A＋离子计及9609BNWP氟离子复合电极,对离子选择电极法测定水中氟化物进行了研究和探讨。对测定原理作了分析,对测定实验、仪器操作以及电极的保护进行详细的论述。     

纳米TiO2光催化技术在工业废水处理中的应用

介绍纳米TiO2的光催化特性,概述纳米TiO2光催化技术在降解印染废水、农药废水、造纸废水、表面活性剂废水以及含苯酚类、石油类和重金属污染物废水处理中的应用研究进展,总结了纳米TiO2应用于废水工业化处理所存在的问题,认为该技术研究领域近期内的主要发展方向为:大力开展纳米TiO2的改性技术、固定化技术和纳米TiO2光催化降解实际工业有机废水的试验研究及其高效、多功能、集成式光催化反应器的研制。     

典型人工纳米材料的水环境行为研究进展

概述典型人工纳米材料释放到水环境中可能发生的团聚、沉降、溶解等行为及其影响因素(包括pH值、离子强度、天然有机物、无机胶体、水动力条件等)。这些水环境条件通过静电作用、位阻效应、桥联作用与溶解离子络合作用等影响纳米颗粒的行为。分析当前研究的不足,认为应开展自然环境条件下的纳米材料行为研究,例如更低浓度的纳米材料环境行为、纳米材料与天然胶体之间的相互作用等,为进一步研究和预测人工纳米材料在水环境中的归趋提供理论依据。