地质聚合物及其在重金属废水处理中的应用

研究人员很早就发现了地质聚合反应终产物中存在类沸石结构。由于不同地质聚合物中硅铝比以及碱组分含量并不固定,因此很难确定地质聚合物中类沸石相的结构。从众多文献中可以看出,地质聚合物与低硅沸石具有组成和结构的相似性。本文阐述了地质聚合物与沸石之间的物质和结构遗传特性,为地质聚合物材料用于吸附和固化重金属离子的研究提供理论依据。目前,利用地质聚合物类分子筛结构来吸附、固定重金属离子以处理重金属废水成为一个研究热点。作为一种绿色、廉价的重金属吸附剂,地质聚合物对铅、铜、镍、铬、镉等重金属都有较好的吸附效果,重金属溶液的初始浓度、pH值、吸附温度、吸附剂用量均对吸附效果有着重要影响。通过对吸附过程中动力学和热力学进行研究发现,地质聚合物对重金属离子的吸附过程更符合二级动力学,且为Langmuir单分子层化学吸附。目前针对地质聚合物吸附重金属离子的吸附条件已有较详细的研究,在适宜条件下能达到较好的吸附效果,吸附量明显高于4A分子筛,这也表明了地质聚合物在去除废水中重金属离子的高效性。     

地质聚合物在重金属处理中的进展

地质聚合物因其具有成本低、环保、抗压强度高、耐酸、耐高温等特性而逐渐成为重金属污染处理的良好材料。首先，介绍了地质聚合物种类、制备方法及其碱性活化机理。接着，阐述了地质聚合物与重金属相互作用机理。然后，介绍了影响地质聚合物处理重金属离子效果的重要因素，如地质聚合物、重金属种类和反应条件等。最后，分析了地质聚合物在重金属处理方面存在的问题并对其发展前景进行展望，以期为今后的深入研究和实际应用提供参考。     

地质聚合物在重金属处理中的应用进展

地质聚合物因其具有成本低、环保、抗压强度高、耐酸、耐高温等特性而逐渐成为重金属污染处理的良好材料。首先,介绍了地质聚合物种类、制备方法及其碱性活化机理。接着,阐述了地质聚合物与重金属相互作用机理。然后,介绍了影响地质聚合物处理重金属离子效果的重要因素,如地质聚合物Si/Al物质的量比、重金属种类和反应条件等。最后,分析了地质聚合物在重金属处理方面存在的问题并对其发展前景进行展望,以期为今后的深入研究和实际应用提供参考。     

共价有机框架(COF)对重金属离子吸附去除研究进展

由重金属离子引起的水污染是一个全球性的问题,在各种现有去除水中重金属离子的方法中,吸附法由于其工艺简单、效率高等特点,在废水处理领域得到广泛的应用。共价有机框架(COF)是一种新型的结晶多孔聚合物,良好的结构和物理化学性能使其成为水处理领域较为前沿的吸附材料之一,在去除重金属离子领域展现出巨大的潜力。本综述全面介绍了COF材料去除水中重金属离子的研究进展及吸附机理,总结和展望了COF材料面临的机遇和挑战,为设计和制造用于重金属离子去除的COF材料提供一些启发性的信息。     

地质聚合物固化铬离子的研究进展

通过总结和归纳近年来国内外地质聚合物固化铬离子的研究情况,综述了地质聚合物固化铬离子的影响因素、固化机理及应用情况,着重阐述了硅铝比、铬离子掺量、铬离子价态及存在方式等影响因素;固化机理由物理封装、离子置换和吸附效应三个方面进行总结;论述了地质聚合物固化铬离子的最新研究及存在的不足,为提高地质聚合物固化铬离子效果提供一定的参考。     

重金属离子吸附用微凝胶研究新进展

微凝胶聚合物网络中易于引入能够与重金属离子螯合或络合的功能基团,且比表面积大,对重金属离子具有较快的吸附速率,因此,微凝胶在重金属离子的去除方面具有广阔的应用前景。本文介绍了重金属离子吸附用微凝胶研究新进展,重点回顾了基于羧基、氨基、磺酸基、羟基及巯基等多官能团化合物与重金属离子通过静电相互作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附,离子印迹型微凝胶用于重金属离子的吸附,以及基于冠醚环（苯并-18-冠-6醚）与Pb²⁺离子通过超分子主-客体识别作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附;描述了这三类微凝胶对重金属离子的吸附性能、优点、用途等;指出了这三类微凝胶适用于不同场合下重金属离子的吸附。     

离子印迹聚合物研究进展

回顾了离子印迹聚合物方面的主要研究内容和成果。由于离子印迹聚合物具有预定识别性,制备简单、价格低廉、稳定性好,对模板离子表现出较高的选择性和亲和性,在离子分离、富集以及传感识别等领域有着广泛的应用前景。介绍了离子印迹技术的原理,并依据模板离子种类的不同（主族金属离子、过渡金属离子、稀土金属离子、锕系金属离子、阴离子等）,对各离子印迹聚合物的制备方法、吸附特性和应用性能进行了综述,并展望了离子印迹聚合物的发展方向。     

新型合成聚合物重金属离子吸附剂及其吸附性能

阐述了新型聚合物重金属离子吸附剂的合成与改性及其对水溶液中Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)等重金属离子的吸附性能。这些聚合物重金属离子吸附剂对低浓度的重金属离子表现出了较好的吸附能力，其中聚合物吸附剂PGHyFeO—COOH对mg／L级的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)的最大吸附量分别为211．4mg／g、155．0mg／g、147．2mg／g。这些吸附剂的吸附速度也较快，平衡吸附时间一般在60min左右，有的甚至只有几分钟。新型聚合物重金属离子吸附剂在水处理工业中具有广阔的应用前景。     

Cr(Ⅲ)离子印迹技术研究进展

离子印迹技术是制备对目标离子具有高选择性识别能力的一种分离技术,具有高度预定性、识别性、实用性、稳定性及使用寿命长等优点。随着重金属污染问题越来越突出,寻找一种快速、高效去除污染物的研究越来越受到关注。本文综合了离子印迹技术在治理重金属离子Cr(Ⅲ)污染的研究进展,介绍了Cr(Ⅲ)离子印迹聚合物的制备方法、吸附特性和应用性能,并展望了离子印迹聚合物的发展方向。     

粉煤灰基地质聚合物固化Pb2+及其高温稳定性研究

重金属离子的有效固化对于环境保护尤为重要.研究以固体废弃物粉煤灰为原料,在碱激发作用下制备地质聚合物固化重金属Pb2.探讨pb2+加入量对固化体强度、浸出毒性的影响,并通过浸出实验、XRD、SEM-EDS、FIIR、XPS等表征手段探究固化效果及Pb存在形式.结果 表明,粉煤灰基地质聚合物与pb2+的相容性较好,去离子水、混合酸溶液、醋酸缓冲溶液中浸出毒性实验显示地质聚合物对1％含量Pb2+固化率达99％以上,pb2浸出浓度低于国标规定(5.0 mg/L),固化体抗压强度33.5 MPa,固化效果优于32.5水泥,pb2主要以物理包胶作用被固定在地质聚合物中.200～ 800℃煅烧实验表明,地聚物Pb固化体具有一定的耐高温性能,高温下地质聚合物固化pb2+的能力和抗压强度均降低.研究可为重金属离子的固化治理提供参考.     

纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的研究进展

综述了近年来纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的研究进展。介绍了纳米二氧化钛光催化剂的作用机理,从促进二氧化钛可见光响应、抑制光生电子与空穴的复合、造成晶格缺陷,增加氧空位、提高二氧化钛光催化剂表面羟基含量等方面解释了纳米二氧化钛光催化剂掺杂改性的作用机理。分析比较了非金属与非金属共掺杂、非金属与金属共掺杂、金属与金属共掺杂等不同掺杂方式对二氧化钛光催化剂的催化性能影响,并对今后的研究方向提出了建议。     

水凝胶材料在金属离子富集与分离领域的研究进展

水凝胶作为一种极具前景的吸附剂材料,由于具有高效、易操作且能耗低的特性,被广泛应用于工业废水和环境污水中金属离子的富集与分离。近年来,随着主-客体识别作用与金属离子配位作用研究的不断深入,利用水凝胶材料选择性分离和富集金属离子成为研究热点。本文综述了水凝胶材料在富集和分离特定金属离子领域的研究新进展,重点介绍了利用水凝胶材料特异性分离和富集放射性金属离子、稀土金属离子、贵重金属离子和重金属离子的研究现状。     

Sintering of metakaolin-based Na/Ca-geopolymers and their immobilization of Cs

Metakaolin-based Na/Ca-geopolymers with a designed composition close to feldspar were used as precursors of Cs immobilization form materials. The sintering behaviors of geopolymers and their sintered materials' immobilization of Cs ions were investigated; the results indicated that the major phases of sintered geopolymers are plagioclase feldspars and feldspathoid. With the addition of Cs to the geopolymers, Cs-leucite phase and caesium silicates were formed at 1150°C and 1170°C, respectively. It was found that Cs addition can slightly decrease the sintering temperature of geopolymers and make the grains finer.  In addition, in order to reduce the volatilization of Cs ions during sintering, sintering temperatures of Cs-geopolymer were further decreased to 850°C by introducing B₂O₃. After the geopolymer and Cs-geopolymer were sintered using a low-temperature liquid-phase process, they remained structurally plagioclase feldspars and feldspathoid. Leaching on Product Consistency Test indicates that the leaching concentrations of Cs-geopolymer samples sintered at higher temperatures are lower than those of samples sintered at lower temperatures. Thus, the increased volatilization of Cs ions at the higher temperatures and the formation of Cs-leucite phase and caesium silicates can lead to the decrease of leaching concentrations in leachates. Therefore, low sintering temperatures and the fabrication of Cs crystalline ceramics are the key factors toward improving the immobilization of Cs ions.     

活性污泥吸附重金属离子的研究进展

从处理含重金属离子废水的现状出发,简述了活性污泥吸附重金属离子过程中的表面有机络合、离子交换及其它机理;讨论了温度、时间、pH值、污泥种类、预处理、重金属离子浓度等因素对活性污泥吸附重金属离子的影响,并对解吸方式进行了论述;综述了目前国内外有关活性污泥吸附重金属离子的最新研究成果,指明了进一步加强吸附机理和固定化技术以提高活性污泥应用性的研究是今后的方向。     

壳聚糖稳定纳米零价铁及衍生物在水处理中的应用

壳聚糖稳定纳米零价铁（CS-NZVI）是一种新型复合材料，兼具还原能力和吸附能力，可用于水中金属离子、含砷盐的去除和芳香族染料的降解。该文首先介绍了目前制备CS-NZVI的主要方法和特点，总结了利用CS-NZVI处理重金属离子、砷离子、染料废水的机理和应用研究进展；接着，综述了壳聚糖改性CS-NZVI、金属催化剂改性CS-NZVI及复合改性CS-NZVI的方法及其应用；最后，对优化CS-NZVI制备过程、拓宽应用条件、提高材料性能等方面提出了建议和展望。     

生物基材料去除废水中重金属离子的研究综述

如何有效地去除水中的重金属离子的方法已成为当前水处理领域的研究热点。与其他各种处理材料相比较,生物基材料具有可生物降解、原料可再生和环境友好等特性,因而在去除重金属离子方面具有天然的优势。该文综述了典型生物基材料的结构特征及其在去除重金属离子方面的应用,分析了生物基材料处理重金属离子选择性好、去除率高的原因,原因在于生物基材料含有易与金属离子形成特定的络合结构,形成独特的金属配位化合物具有较高的立体选择性;着重探讨了生物基材料的不同改性方法、机理及必要性,展望了生物基材料研究的未来发展方向及前景。     

石墨烯材料在重金属废水吸附净化中的应用

石墨烯材料具有较大的比表面积、良好的化学稳定性,近年来在环境污染物深度吸附处理方面的应用逐渐引起了人们的关注。本文综述了石墨烯材料在重金属离子的吸附处理方面的研究进展,包括普通石墨烯、氧化石墨烯、功能化石墨烯以及石墨烯复合物等材料;讨论了石墨烯表面功能化修饰对重金属离子吸附性能的影响;分析了各种材料的优点与缺点;提出了需进一步研究的问题,如石墨烯表面功能化修饰的结构-性能关系、石墨烯材料的循环使用以及石墨烯材料对痕量重金属离子的富集灵敏度等问题,指出合成选择性好、富集灵敏度高且可多次循环使用的石墨烯材料,在重金属废水的深度处理中将得到进一步应用。     

离子液体萃取重金属离子的研究进展

离子液体作为一种新型的绿色溶剂,在重金属离子萃取分离方面较传统的有机溶剂有显著的优势。本文系统综述了近年来使用离子液体萃取重金属离子的研究进展,详细讨论了离子液体萃取重金属离子的原理和影响因素,包括螯合剂浓度、萃取时间、萃取温度、离子液体组成、溶液pH值、金属离子初始浓度、干扰离子以及水/离子液体质量比等。进一步介绍了提高离子液体萃取性能的措施以及金属离子的脱除与离子液体的回收状况,以及该萃取方法在废水处理、重金属离子分析和冶金中的研究与应用现状,最后指出其未来发展方向是合成功能化离子液体、提高萃取效率,以实现其工业化应用。     

光催化剂载体及其固定化方法的研究进展

负载型光催化剂是将光催化剂负载固定于载体上而得到的一种复合型光催化材料。在参考近年来国内外光催化领域研究的基础上,对负载型光催化剂的载体的作用、选择的一般原则、常用载体的类型等进行了概述。从负载型光催化剂的负载固定的形式入手,重点综述了近年来光催化剂的负载固定化方法的研究进展,同时提出了目前负载型光催化剂研究的热点和发展趋势。