过硫酸盐活化方式与氧化降解有机物效能及其在污染场地修复中的应用

过氧单硫酸盐（PMS）及过二硫酸盐（PDS）在工业污染场地修复中应用广泛，通过活化作用能够产生氧化性更强的·\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\text{-}}自由基，从而更好地氧化降解有机污染物。本文比较了几种典型活化方式，包括紫外（UV）、碱、过渡金属、热以及含碳物质，并分析了它们的优缺点及适用条件；讨论了过硫酸盐活化机理及动力学过程；分析了无机阴离子（Cl^-、\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{\text{-}}\text{/}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}\text{-}}、\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{\text{-}}、\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{\text{-}}、\mathrm{H}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}\text{-}}、{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\text{-}}）与·\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\text{-}}自由基相互作用及其对有机污染物氧化降解的影响；针对活化过硫酸盐在工业污染场地修复领域的应用，对过硫酸盐活化方法的发展趋势进行了展望。理论研究和实践表明，过硫酸盐不同活化方式为工业污染场地修复提供了多样选择，多种活化方式协同作用将是过硫酸盐高效活化氧化降解有机污染物的发展方向。由于Cl^-、\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{\text{-}}\text{/}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}\text{-}}抢夺·\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\text{-}}的能力较强，认为这些无机盐与有机物复合的污染场地或土壤采用PDS修复需格外谨慎选择活化方法。     

硅藻土基脂肪酸定型相变材料的制备与表征

脂肪酸类相变材料(PCMs)在缓解建筑用能源危机上有着巨大的应用前景。本工作制备了月桂酸–肉豆蔻酸–硬脂酸(LA–MA–SA)的相变材料。以多孔网状膨胀石墨(EG)为热导率增强材料、硅藻土(DE)为定型材料,通过熔融浸渍法分别制备了含质量分数为2%EG、4%EG、6%EG、8%EG、10%EG的高热导率的LA–MA–SA/EG/DE定型复合相变材料,对定型复合相变材料进行微观结构分析和热物性测量。结果表明：LA–MA–SA与EG和DE为物理吸附过程且吸附效果良好。稳态法热导率测试发现,EG可以有效提高PCM的热导率,添加2%～10%的EG,热导率增强了29.7%～708.2%。通过泄漏测试发现,添加DE能够对复合物起到一定的定型作用,防止PCM的泄漏。对复合物进行100次DSC循环后,材料的相变温度和相变潜热均无明显变化。通过蓄/放热试验发现,LA–MA–SA/10%EG/10/%DE的石膏板在加热冷却过程中分别表现出良好的储、放热性能和较长的相对热舒适时间,较纯石膏板延长0.82 h。     

饮用水中天然有机物的分析与表征方法

天然有机物(NOM)是一类分布广泛、成分复杂的有机混合物,可严重影响饮用水的处理效率,并可能对出水水质产生严重的不利影响。因此,为了改进和优化饮用水的处理过程,在研究和实际应用阶段对NOM进行表征和定量以了解其结构特性和反应性具有重要意义。文中先对NOM的富集方法进行了介绍,接着梳理了不同分离方法的依据及作用,最后总结了各类表征方法的原理及应用,以期有助于对NOM和饮用水处理的深入研究。     

协同催化水解羰基硫和二硫化碳的低温催化剂的研究进展

钢厂副产煤气是钢铁企业产生的二次能源,但是由于其中含有化学稳定性高的COS和CS2,二次利用困难,部分钢铁企业会将其直接高空排放,这样不仅造成了能源浪费,还造成了环境污染.因此,研究者们开发了多种技术用于脱除COS和CS2,其中水解法脱除废气中的COS和CS2是应用较为广泛的脱硫技术.然而,目前水解催化剂的使用温度相对较高,而钢厂副产煤气具有温度低、热值低、二氧化碳及氧含量高等特点.因此,近十年来研究者们研发了多种低温水解催化剂,用于COS和CS2的单独催化水解,甚至两种气体的协同催化水解.这些催化剂的成功研发不仅使得水解催化剂的使用温度大幅度降低,而且保持了其较高的水解效率.COS和CS2单独低温水解催化剂主要包括金属氧化物基催化剂、活性炭基催化剂以及类水滑石基催化剂.其中,金属氧化物基水解催化剂主要以γ-Al2 O3和TiO2为载体,并且以TiO2作为载体能更好地抑制水解催化剂中毒;活性炭基水解催化剂可通过调控其活性成分与含量以及提高活性炭载体自身品质来增强其低温水解性能;而类水滑石基水解催化剂则是通过调整其层板金属的组成、制备方法及条件使得其具有优异的低温水解性能.此外,由于活性炭具有特殊的物理化学特性,COS和CS2的协同水解催化剂主要是以活性炭基低温水解催化剂为主.本文归纳了COS和CS2低温水解催化剂的研究进展,分别对COS和CS2的单独水解催化剂和协同水解催化剂及其催化水解机理进行了介绍,分析了低温水解催化剂研发所面临的问题并提出未来可尝试的研究方向,以期开发更多COS和CS2协同水解的低温催化剂,更重要的是,为今后钢铁行业副产煤气中COS和CS2协同水解低温催化剂的研究方向及工业化应用提供参考.     

多维度石墨烯材料在水处理中应用研究进展

水是生命之源,随着社会和科技的不断发展,水资源短缺、水体污染等问题也不断加重,开发高效、低耗能的水处理技术成为研究的热点。近年来,石墨烯材料因其独特的二维结构和优异的物理化学性质被认为是水处理技术的理想材料,其在吸附、膜过滤等水处理领域的潜能也被不断开发。综述了石墨烯及其衍生物的独特结构及其在水处理领域中呈现的优异性能,从实际应用的角度出发将石墨烯材料以宏观维度进行分类,总结概括了石墨烯粉末、一维石墨烯纤维、二维石墨烯薄膜、三维石墨烯凝胶的制备方法,并对多维度石墨烯材料在吸附、电容去离子、膜过滤、微生物燃料电池领域的应用现状进行了系统总结和归纳。最后,总结了石墨烯材料在水处理领域应用中所面临的问题和挑战,并展望了石墨烯材料在水处理领域的应用前景。     

废轮胎的资源化回收利用

汽车工业发展带来轮胎生产的大幅提升和废旧轮胎回收管理问题的日益突显。本文阐述目前我国废轮胎的资源环境问题,包括橡胶资源的供需矛盾以及废轮胎的"黑色污染"和处置不当带来的环境风险,分析比较目前废轮胎回收利用的几种方式,指出热裂解技术是目前废轮胎高值化以及完全资源化利用的处理手段,具有较高的经济价值和环保价值。     

正渗透膜过程中临界通量的影响因素

临界通量是膜过程中一种重要的污染特性指标。采用阶梯汲取液浓度递增法测定不同污染物、架桥离子浓度及膜面流速对正渗透(FO)膜过程临界通量的影响。结果表明,海藻酸钠(SA)、腐殖酸(HA)及二氧化硅(SiO2)污染时FO膜临界通量值分别为29.32, 46.35和32.17 L/(m2?h);随Ca2+浓度由0 mmol/L增大至10 mmol/L,SA污染下FO膜的临界通量由29.22 L/(m2?h)显著降低至9.48 L/(m2?h),原因为Ca2+与SA分子中的羧基的螯合作用及Ca2+在膜?污染物之间的架桥作用;此外,当膜面流速从5 cm/s增至15 cm/s时,SA-Ca2+污染下的FO膜临界通量由9.48 L/(m2?h)提高至31.59 L/(m2?h),表明改善膜表面湍动有利于提高临界通量,扩大操作通量范围。     

催化臭氧氧化深度处理工业废水的研究及应用

催化臭氧技术由于能促进臭氧分解产生无选择性的羟基自由基,有效解决难降解有机污染物去除率低的问题,提升废水矿化率和臭氧利用率,已成为当前工业废水深度处理领域的应用研究热点。鉴于工业废水成分复杂、催化剂种类繁多,使得工业废水的催化臭氧化处理的运行效果、控制参数和机理过程存在差异。通过分析目前工业废水催化臭氧化深度处理的相关应用研究,对其影响因素、工艺类型、机理过程进行介绍,总结技术的应用局限性,并对其发展趋势进行展望。     

磁性石墨烯吸附剂的合成及其去除水中有机污染物的研究进展

水中有机污染物因严重影响人类健康和生态环境而受到广泛关注。磁性石墨烯吸附剂可以克服石墨烯易团聚、不易分离等问题,使其得以应用于水体有机污染物的高效吸附去除。本文综述了磁性石墨烯吸附剂的制备及其去除水中有机污染物的研究进展,重点介绍了化学沉淀法、水热法等磁性石墨烯吸附剂的制备方法,并总结归纳了磁性石墨烯吸附剂对水中染料、农药、芳香类化合物等有机污染物的吸附性能及机理,最后对其在水体有机污染物去除的应用前景进行了总结和展望。