沼渣制备生物炭吸附沼液中氨氮

以生物产甲烷的副产物沼渣为原料,用5种不同的方法通过化学活化法制备生物炭,实验结果表明5种生物炭对沼液中的氨氮都有吸附效果,而氢氧化钾活化制备的生物炭(KOH-CC)对氨氮的吸附效果相对较好,吸附剂对氨氮的吸附符合准二级吸附动力学,吸附等温线表现为Langmuir型,通过拟合计算最大吸附容量能达到120 mg·g-1。对生物炭进行BET、扫描电镜及红外等表征,分析了KOH-CC生物炭吸附氨氮过程的作用机理。     

沼渣制备生物炭吸附沼液中氨氮

以生物产甲烷的副产物沼渣为原料,用5种不同的方法通过化学活化法制备生物炭,实验结果表明5种生物炭对沼液中的氨氮都有吸附效果,而氢氧化钾活化制备的生物炭（KOH-CC）对氨氮的吸附效果相对较好,吸附剂对氨氮的吸附符合准二级吸附动力学,吸附等温线表现为Langmuir型,通过拟合计算最大吸附容量能达到120 mg·g^-1。对生物炭进行BET、扫描电镜及红外等表征,分析了KOH-CC生物炭吸附氨氮过程的作用机理。     

沼渣生物炭的制备及资源化利用研究进展

沼渣是生物质经厌氧消化后产生的固体残渣,也是具有较大应用潜力的二次资源。与填埋、焚烧等传统沼渣处理工艺相比,使用热化学法处理废弃生物质沼渣可更好地实现沼渣中有机物的固定,且制备得到的沼渣生物炭结构稳定、性能优良,能被广泛应用于污染物吸附、催化降解、土壤修复等诸多领域。本文归纳总结了国内外常见的沼渣生物炭制备技术和改性方法,重点介绍了沼渣生物炭的结构、元素组成和理化性质。同时,汇总了现阶段沼渣生物炭的主要资源化应用途径,并对未来沼渣生物炭资源利用的发展方向进行了展望。     

餐厨厌氧沼渣生物炭吸附盐酸环丙沙星

将餐厨厌氧沼渣在5种温度（400℃、500℃、600℃、700℃和800℃）下热解制备生物炭,解析其形貌特征、孔隙结构以及表面官能团等变化规律,探究其对水溶液中的盐酸环丙沙星（CIP）吸附效果,并通过吸附动力学和等温吸附特性探究其吸附机制。结果表明,在700℃下热解制备的生物炭（DR-700）疏松多孔,表面官能团丰富且具有更好的孔隙结构和微观结构,在所有生物炭中对于CIP的吸附效果最好。吸附去除率可达95.09%,可用作良好的吸附材料。DR-700对于CIP的吸附更符合伪一阶动力学和Freundlich等温线模型,表明物理吸附可能是CIP在DR-700吸附的主要机制,主要归功于丰富的比表面积。而同时存在的化学吸附则可能是由于阳离子交换相互作用、静电相互作用、π-π相互作用、疏水和氢键共同作用。因此,利用餐厨厌氧沼渣热解制备生物炭对水溶液中的CIP具有良好的吸附净化效果,这不但可以为抗生素废水低成本处理提供新的材料,还为解决餐厨垃圾厌氧发酵末端产物的资源化利用问题提供一种新方案,具有良好的应用潜力。     

生物炭基材料在抗生素废水处理中的研究进展

生物炭是一种由生物质原料热解而成的稳定多孔碳材料。目前,生物炭及其碳基材料作为功能材料因其在一定程度上不仅实现了废弃物的合理资源化利用,而且兼具经济与环境效益而倍受研究者关注。本文综述了生物炭的生物质原料种类、生物炭在不同成分下（纤维素、半纤维素、木质素）的形成机制及表面特性;重点介绍了生物炭的改性技术,主要包括物理化学处理、杂原子掺杂、金属元素掺杂、多种元素共掺杂以及制备工艺的改良等,生物炭改性的目的是为了增加其比表面积、反应活性位点和官能团,改良孔隙结构和无机成分,从而提高它在修复环境污染的性能;然后综述了生物炭作为优良吸附剂或催化剂在用于抗生素废水的具体应用及其去除机理。最后指出生物炭虽被证明了具备去除水中各类抗生素的潜力,但在材料本身的优化以及工程抗生素废水应用中仍有一些需要填补的知识空白。     

沼渣、飞灰和污泥生物炭制备建筑陶粒

以90%(质量分数)餐厨厌氧沼渣(DR)与10%(质量分数)飞灰(FA)协同水热脱水滤饼为研究对象,将其热解制备得到的沼渣生物炭(DFC)与污泥生物炭(SSC)按比例混合造粒并经高温烧结制备高强度建筑陶粒以实现废弃物资源化利用。按国家标准GB/T 17431.1—2010进行性能检测,并解析BCR形态和潜在生态风险指标,评估其安全性。结果表明,DFC与SSC按照25%∶75%比例混合造粒,在1050℃烧结温度下制备得到的建筑陶粒各项性能指标均符合国家标准GB/T 17431.1—2010,其中抗压强度大于5.85MPa (密度等级为900级),堆积密度小于1050kg/m³,表观密度小于2000kg/m³,氯化物含量低于0.02%,硫化物和硫酸盐含量低于1%;建筑陶粒中重金属浸出毒性低于国家标准GB 5085.3—2007的阈值。BCR形态分析表明Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的主要存在形式为稳定形式残渣态(F4)态,占比均超过70%;重金属潜在生态风险指数较低,产品安全性较高,属于轻微风险。通过经济性核算可知,每生产1t的建筑陶粒将会额...     

生物炭技术在废水处理中的应用

本文简要介绍了生物炭的材料特征以及生产工艺,同时对生物炭作为吸附剂应用于废水处理做了简要概述,介绍了不同的生物炭生产技术,重点是原料的预处理和后处理,同时,又讲述了生物炭对重金属、有机污染物以及氮磷的去除效果。本综述还强调了生物炭技术在各种废水处理中的广阔应用前景,包括工业废水(染料、电池制造和乳制品废水)、城市废水、农业废水和雨水。综述结果表明,生物炭技术是一种新的、成本效益高的、环保的废水处理解决方案。     

水热炭在吸附有机/无机污染物中的应用研究进展

水热炭材料作为一种新型碳材料，具有含氧官能团丰富、堆积密度高、热稳定性强和导电导热性优良等特点，在催化和吸附、储能材料领域具有潜在的应用价值，尤其适用于吸附各种污染物。首先介绍了水热炭的分类和制备，根据尺寸可以分为水热炭量子点和水热微球。其次综述了水热炭的酸洗改性、碱洗改性、官能团化改性以及对污染物的吸附性能和机理。改性水热炭对污染物吸附的机理包括物理吸附和化学吸附，其中物理吸附主要由范德华力所引起的分子间作用，化学吸附主要包括络合配位、离子交换、静电吸引、氧化还原反应等；最后针对水热炭现存问题进行讨论与展望，以期为改性水热炭吸附去除污染物的广泛应用提供理论支撑。     

改性沼渣生物炭活化过硫酸盐去除加替沙星研究

为探究生物炭（BC）活化过硫酸氢钾（PMS）去除加替沙星（GAT）的机制,本实验以厨余沼渣为原料,制备沼渣生物炭,并进行改性处理得到钴炭复合材料（Co-BC）。探索了Co-BC活化PMS降解GAT的机理,研究了催化剂投加量、PMS溶液浓度、初始pH和反应温度对GAT去除率的影响,同时探究了Co-BC活化PMS的反应机制及其作为催化剂的可再生性。结果表明,改性后生物炭的孔隙结构得到改善,Co元素以CoO晶体形式存在于材料表面,且含有丰富羧基羟基等含氧官能团;Co-BC活化PMS体系对GAT的降解效果最佳,材料投加量和PMS浓度越大反应速率越快,高温碱性条件有利于反应进行;Co-BC活化PMS体系过程中存在自由基和非自由基两种机制协同降解机制;所制备的材料具备良好的再生性能,研究结论为水体中GAT的污染治理提供了新的思路。     

炭分子筛在催化领域中的应用

炭分子筛是一种新型的具有较均一微孔结构的炭质吸附剂，其微孔孔径与吸附质分子的临界尺寸相当。本文就国外对炭分子筛作为催化剂载体在催化领域中的应用研究进行了评述。预计以炭分子筛作为择形催化剂载体将会导致一些新催化技术的诞生。     

废物资源化制备生物质炭及其应用的研究进展

生物质炭作为一种多功能性材料正逐步受到人们的广泛关注。本文综述了以废弃物为原料制备生物质炭,给出了制备生物质炭的主要工艺,并对生物质炭的主要物理化学性质如元素组成、碱度、表面特性和孔隙结构进行了介绍。然后对生物质炭在农业和环境领域中的应用做了相应介绍,例如用作土壤改良剂提高土壤肥力、增加碳固定、减少温室气体排放,作为一种高效吸附剂同时去处污水中重金属及有机污染物等。最后,对今后生物质炭的研究方向作出了展望,指出应继续研究尽快实现生物质炭的大量、高效、廉价生产,从原料和工艺方面着手进一步提高生物质炭的比表面积,使其成为活性炭的替代品,同时进一步研究对土壤的改良和修复、对农作物生长和产量的促进以及对温室气体的减排作用的机理,并提供大面积的长期的实验数据支持。     

磁性生物质炭的制备及在污染水体中的应用

介绍了磁性生物质炭的制备方法及所需的原料,尤其是在污染水体中的应用。阐述了磁性生物质炭的制备方法,包括浸渍-热解法、液相还原法、共沉淀法和物理混合法,并指出各种制备方法的优缺点。重点分析了磁性生物质炭吸附污染物的影响因素及机理,发现磁性生物质炭的热解温度及投加量、溶液的pH、反应时间、污染物的初始浓度、吸附温度和溶液中其他竞争离子等对污染物吸附效果都有一定的影响,而且其吸附机理比较复杂,关键的吸附机理包括物理吸附、离子交换、静电吸附、共沉淀、表面络合等。详细总结磁性生物质炭在污染水体中的应用,磁性生物质炭已广泛用于去除水体中的各种污染物,包括重金属、无机阴离子、抗生素、农药、有机染料及核污染物。此外,还对磁性生物质炭的再生和回收进行了评价。     

市政污泥生物质炭在废水吸附处理中的应用

随着经济全球化的飞速发展,城市污水处理中排放的污泥量日益增加,预计到2025年我国市政污泥年产量将超过9000万吨。市政污泥中含有的病原微生物、有机物及重金属,会对环境和人体健康造成严重危害。污泥衍生的生物炭材料因其较大的比表面积、优良的孔隙结构以及丰富的含氧基团,被广泛应用于废水吸附处理领域,实现了固体废物再利用和去除污染的双重目的,做到以废治废,达到生态与发展的双赢。本文系统总结了污泥生物质炭的制备及改性方法、综述了其对废水中重金属、染料、无机盐、抗生素、酚类等的应用及其吸附机理,指出未来污泥生物炭的发展方向和需攻克的难题,努力形成绿色低碳的资源化处理体系。     

固相钴基催化剂活化过一硫酸盐在水处理中的研究进展

固相钴基催化剂驱动的过一硫酸盐（PMS）高级氧化技术,由于其高催化活性和易于从水中分离的优势,近年来受到了研究人员的广泛关注。本文回顾了近年来用于过一硫酸盐活化的固相钴基催化剂的研究进展,总结了钴基催化剂的种类和催化剂开发过程中采取的改性措施,汇总了钴基过一硫酸盐高级氧化技术在难降解有机污染物削减方面的应用,并分析了多种水质环境因素对削减效能的影响作用,同时阐述了钴基催化剂活化过一硫酸盐的氧化机理。最后,展望了固相钴基催化剂在未来研究中有望往大尺度、低泄漏、高循环、低能耗、具有磁效应或与膜反应器相结合的方向进一步发展。     

生物炭负载铁氧化物复合材料的制备及在水处理中的应用

纳米铁氧化物能够更高效地去除水中多种有机和无机污染物质,但易团聚失活、易流失等问题限制了其在水处理中的实际应用。生物炭（biochar,BC）作为一种新型的多孔材料具有比表面积大、碳结构稳定、原料来源广、成本低等优点,是负载纳米铁氧化物的理想载体。近年来,BC负载铁氧化物复合材料（铁氧化物/BC）在水处理领域表现出巨大的应用潜力而备受关注。本文重点介绍和总结了铁氧化物/BC的制备方法,及其吸附、催化氧化去除水中磷、有机污染物、重金属及砷的应用、机理和影响因素;并介绍了其在污泥脱水、光催化消毒等水处理环节的应用。在此基础上,从进一步提高去除污染物性能、实际应用经济和技术可行性、扩展材料应用范围等方面提出了今后研究的方向。     

聚合氯化铝与鸡粪生物炭联合强化处理活性蓝KNR染料溶液的研究

用聚合氯化铝与鸡粪生物炭联合强化处理染液废水,探讨了聚合氯化铝投加量、pH值、搅拌速度、反应时间、鸡粪生物炭投加量等因素对废水中的有机物去除率的影响。结果表明,聚合氯化铝与鸡粪联合处理印染废水,不仅可＂以废治废＂,而且效果比单独使用更好。其优化工艺条件为：聚合氯化铝（PAC）投加量400 mg/L,pH值为8,搅拌速度80 r/min,鸡粪生物炭投加量为6 g/L,反应时间60 min,在此优化条件下,COD Cr的去除可达90%以上,脱色率为95%以上。     

离子液体在非均相催化反应中的应用研究进展

综述了离子液体和固定化离子液体在液-液和液/气-固等非均相催化反应中的应用研究进展,重点对浸渍法、键合法、溶胶-凝胶法等离子液体的固定化方法进行了评述,并指出了该研究领域目前存在的问题及发展趋势。     

超临界水氧化技术在有机污染物处理中的应用

超临界水氧化是新兴的、有效的有机废物处理技术。介绍了超临界水的特性和超临界水氧化的基本原理与优点,综述了超临界水氧化技术在各种有机污染物处理中的应用,指出了为实现超临界水氧化技术工业化亟待解决的问题。     

铁系催化剂在煤直接液化中的应用研究进展

概述了煤直接液化过程中铁系催化剂的反应机理、催化剂活性的影响因素及表征方法, 探讨了催化剂存在的不足与研究方向。     

再生水中微量有机污染物去除的研究进展

随着饮用水和非饮用水再生利用计划的不断发展,市政再生水利用过程中潜在的微量有机污染物对水生态和人类健康形成威胁。国内外研究者就微量有机污染物的来源、种类、检测方法、去除技术开展了一系列的研究。在传统的生化工艺基础上进行了改进和创新,同时研发了包括膜技术、吸附技术和高级氧化技术在内的新技术。分析和介绍了目前国内外在污水及再生水中微量有机污染物去除方面的研究,并对今后的研究方向进行了展望。