国家自然科学基金(51108094)
- 作品数：14 被引量：44H指数：4
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- 两种新型涂铁改性砂的过滤性能及反冲洗条件研究被引量：3
- 2014年
- 以两种新型涂铁改性石英砂(纳米氧化铁改性砂,Nano-OCS;氧化铁改性砂,IOCS)及普通石英砂(RQS)为研究对象,考察了两种新型改性砂对沉后水腐殖酸及浊度的直接过滤效果,对其反冲洗条件进行优化研究,并对3种滤料的过滤效果进行了比较.结果表明,1滤层厚度为45 cm时,最佳滤速为6 m·h-1;3种滤料对腐殖酸和浊度的直接过滤效果依次为:Nano-OCS>IOCS>RQS,其中两种涂铁砂对腐殖酸的去除率分别为71.70%和61.61%;2Nano-OCS和IOCS滤柱的反冲洗流程分4步,对应的流程及最佳操作条件为:首先,用0.5 mol·L-1NaOH的溶液浸泡,气冲强度13 L·s-1·m-2,气冲时间6 min;然后,用0.075 mol·L-1的NaOH溶液与空气同时反冲洗,NaOH溶液冲洗强度为8 L·s-1·m-2,气冲强度13 L·s-1·m-2,冲洗时间3 min;接着用0.015 mol·L-1的FeCl3溶液与空气同时反冲洗,FeCl3溶液冲洗强度为8 L·s-1·m-2,气冲强度13L·s-1·m-2,冲洗时间2 min;最后,用清水冲洗,冲洗强度8 L·s-1·m-2,冲洗时间4 min.两种涂铁砂反冲洗前后表面形态结构更加复杂、粗糙度增加,对腐殖酸去除率进一步提高.3当滤层厚度由45 cm增加到80 cm时,Nano-OCS对腐殖酸直接过滤的最高去除率由74.6%提高至80.3%,平均去除率由57.9%提高至68.5%.
- 李冬梅张昶凯刘贝黄太福李国浩庞治星李绍秀
- 关键词：腐殖酸
- Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)介电氧化处理模拟亚甲基蓝废水
- 2020年
- 使用介体电化学氧化(MEO)/Ce(Ⅳ)技术用于模拟亚甲基蓝(MB)废水的处理,探讨了不同催化体系、初始铈离子含量、初始pH和电流密度对体系降解模拟MB废水的影响。结果表明,初始Ce3+的浓度为5 mmol/L,在pH为4.0~6.0,电流密度为120 A/m2时,MEO/Ce(Ⅳ)的MB染料废水去除效果明显优于直接电催化和单独Ce(Ⅳ)催化,此时对MB染料废水的去除率可达到50%以上,并在pH为2.0时达到了90%。在MEO/Ce(Ⅳ)体系中主要的氧化性物质为Ce4+,体系中MB的降解通过Ce4+的氧化和直接电化学氧化共同实现,体系中并没有羟基自由基和硫酸根自由基等氧化性物质的存在。
- 李冬梅谢昱梁奕聪王子熙冯力卢文聪
- 关键词：电催化亚甲基蓝废水氧化降解
- MnO_(2)/g-C_(3)N_(4)纳米复合材料的合成及其光催化性能被引量：4
- 2022年
- 通过Na_(2)SO_(4)进行形貌调控和MnO_(2)掺杂对石墨类氮化碳(g-C_(3)N_(4))改性,采用水热法制备多形貌的MnO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂(MCN),探讨最佳合成条件;研究不同形貌MCN的微观结构、光吸收能力以及对甲基橙(MO)的光催化降解性能。结果表明,MCN的最佳制备条件如下:Na_(2)SO_(4)、g-C_(3)N_(4)、KMnO_(4)投加量分别为0.04、0.6、0.12 g/L,反应温度为80℃,反应时间为4 h。MnO_(2)掺杂可显著提高g-C_(3)N_(4)的光催化活性。MCN对MO的光催化降解率高达97.34%,而g-C_(3)N_(4)仅为54.39%;MCN具有较强的可见光响应活性,最大吸收边带为486 nm,禁带宽度(Eg)为2.40 eV(g-C_(3)N_(4)的Eg值为2.61 eV);MCN的结晶度高、纯度好,光催化性能稳定,重复利用5次后对MO的光催化降解率仍能达到96.34%。不同剂量的Na_(2)SO_(4)能调节MCN的形貌,进而改善其光催化活性,球状MCN比棒状MCN对MO的光催化降解率更高(前者为97.34%,后者为87.21%)。MCN的光催化降解机理为:通过光照产生的活性因子·OH和·O_(2)^(-)来氧化分解MO。
- 李冬梅张博雯蒋树贤谢震宇王逸之黄毅李树彬龙思宇
- 关键词：形貌调控可见光活性甲基橙光催化性能
- 氧化铁改性石英砂的复合挂膜与氨氮去除试验研究被引量：6
- 2012年
- 采用自制的氧化铁改性石英砂滤料(简称"改性砂"),对生物改性砂联合处理微污染物氨氮的复合挂膜启动性能以及滤料表面形态进行了试验研究,并与生物普通砂联用效果进行对比。结果表明,生物普通砂和生物改性砂在挂膜初期的生物量分别为15.46、13.79 nmol/g(n(P)/m(滤料)),稳定运行期分别为18.75、20.09 nmol/g;挂膜初期,生物普通砂与生物改性砂对质量浓度为1～2 mg/L氨氮的去除效果分别达到92%和95%;挂膜稳定期,前者对氨氮的去除效果约60%,后者稳定在80%左右;在不同氨氮质量浓度(0.5～4 mg/L)下,生物普通砂对氨氮去除率从60%上升至80%,生物改性砂的去除率从70%增至95%;过滤前后2种滤料表面形态均发生变化,生物改性砂表面孔隙更小,结构更加复杂多孔,表面粗糙程度进一步增加,对氨氮去除率高。
- 李冬梅刘贝庞治星刘培涛刘雄威李绍秀
- 关键词：氨氮去除率
- 纳米Fe_2O_3与纳米SiO_2对石英砂表面改性的制备工艺优化研究被引量：3
- 2013年
- 以普通石英砂滤料为原材料,纳米Fe2O3、纳米SiO2为改性剂,环氧树脂为粘结剂,表面负载量和附着强度为评价指标,通过正交试验与固定因素不同水平连续性试验等方法,制备了两种纳米氧化物改性石英砂(Nano-oxide coated sand,Nano-OCS).同时,研究了不同制备因素对Nano-OCS表面氧化铁负载量和附着强度的影响,并探讨Nano-OCS制备工艺的最佳优化条件.结果表明,水浴加热过程对改性剂和粘结剂进行慢速搅拌,最佳转速为50r·min-1,时间为45min,烘干时间1h,温度(120±5)℃,纳米Fe2O3(65.8g·L-1)与未改性石英砂(RQS)的最佳投加比(体积质量比,下同)为C=0.23mL·g-1,改性剂环氧树脂(99%)溶液与RQS的最佳投加比为C1=0.035mL·g-1,纳米SiO2(10g·L-1)与RQS的最佳投加比为C2=0.17mL·g-1,在最优条件下制备的样品负载量和有机物吸附率均达到92%.投加过量时,有机物吸附率明显减小.与传统的低温碱性沉积法或高温煅烧制得的Nano-OCS相比,加入了粘结剂环氧树脂,用低温水浴固化的方法所制得的Nano-OCS,负载量提高了约8倍,脱附率降低70%以上.本法采用无添加剂的粘结剂,表面改性后不会对水体产生二次污染.
- 李冬梅庞治星赵向阳李国浩刘贝秦梓源李绍秀
- 关键词：纳米SIO2附着强度
- 氧化铁改性石英砂过滤性能及反冲洗效果研究被引量：5
- 2012年
- 对自制涂铁砂进行过滤和反冲洗试验,研究不同滤层(每层为12 cm)的截污性能,并与原始石英砂和活性炭-涂铁砂组合滤料的性能进行对比研究,探讨涂铁砂对浊度和有机物的过滤效果及其再生能力。结果表明,(1)涂铁砂存在一个使用成熟期,约3个工作周期。成熟期后,其对浊度和有机物的去除率最高,为96.5%、75.4%。(2)涂铁砂对浊度的有效截污滤层集中在前2层,总去除率为88.73%。(3)经相同强度气水反冲洗后,涂铁砂滤层厚增加幅度最大(为5 cm),过滤周期为石英砂的1.5倍。(4)改进后的气水反冲洗强度为:气冲4 min,q气=12L.m-.2s-1;气水同时冲5 min,q气=12 L.m-.2s-1,qNaOH=10 L.m-2.s-1,NaOH=0.1 mol.L-1;清水漂洗3 min,q水=10 L.m-2.s-1。(5)反冲洗后,活性炭-涂铁砂组合滤料中涂铁砂表面的块状及针状形态学特征不变,对有机物的去除效果保持不变,为74.1%。
- 李冬梅何娜黄辉蒋树贤刘贝庞治星
- 关键词：有机物反冲洗去除率
- Mn2+协同PDS对酸性蓝80的电催化降解性能研究被引量：3
- 2020年
- 以酸性蓝80(AB80)模拟染料废水,采用E-Mn2+-PDS协同体系,对AB80进行电催化降解实验.对比了不同催化体系的降解效率,探讨了Mn2+与PDS浓度、pH值和电流密度等单因素对E-Mn2+-PDS体系电催化降解效率的影响,对E-Mn2+-PDS体系中的氧化性物质、AB80的分解产物及其在体系中的矿化程度进行了研究,并分析了降解机理.结果表明:与其他催化体系比较,E-Mn2+-PDS协同体系最优,对AB80的降解率高达99.9%.pH值是最主要的影响因素,p H=3时,E-Mn2+-PDS协同体系的降解率为99.6%;协同体系中的氧化性物质包括硫酸根自由基(SO4-·),羟基自由基(HO·),还有活性Mn3+;AB80在协同体系中经过多种化学反应形成11种主要分解产物.协同体系对AB80的矿化率是直接电催化的2.6倍;降解机理为:PDS被Mn2+与电流激发出SO4-·后,SO4-·与水反应生成HO·,然后HO·与电流将Mn2+氧化为活性Mn3+,三种氧化性物质协同降解污染物.
- 李冬梅刘君扬徐歌冯力林显增李绍秀喻子真
- Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)Z型异质结的常温沉淀制备及其光催化性能研究被引量：8
- 2021年
- 以Bi(NO3)3·5H2O､KI和g-C_(3)N_(4)为前驱体,采用常温沉淀法制备Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)Z型异质结复合光催化剂,表征其光吸收性能､微观形貌､光生电子-空穴的分离效率等特性,研究新型光催化剂对RhB的可见光催化降解性能,探讨其可见光催化过程活性基团种类以及作用机理.结果表明:利用沉淀法合成Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)的条件为:Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O､KI和g-C_(3)N_(4)的投加量分别为4.85g､1.66g和1.61g,乙二醇的用量为50mL,反应液的pH值为12,反应搅拌速度为200r/min,反应温度为25℃.Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)异质结无杂相生成且纯度高,异质结复合发生在g-C_(3)N_(4)的(002)晶面和Bi_(5)O_(7)I的(203)晶面,但g-C_(3)N_(4)和Bi_(5)O_(7)I的化学结构未受影响.Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)呈三维纳米花瓣形貌结构,为光生电子-空穴的迁移提供了大量的接触位点.Bi_(5)O_(7)I的g-C_(3)N_(4)掺杂改性使其光催化活性显著增强,其光吸收边缘由425nm红移至462nm,Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)的能带排列结构与Z型异质结匹配,促进了光生电子-空穴的分离.其光电流密度(11.5mA/cm)约为g-C_(3)N_(4)和Bi_(5)O_(7)I对应值的2.66倍和1.47倍.Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)对罗丹明B的可见光催化降解率为93.9%,显著高于g-C_(3)N_(4)(58%)和Bi_(5)O_(7)I(49.7%)的降解效果,其光催化氧化活性主要来自羟基基团､超氧基团和光生空穴等中间态自由基.
- 李冬梅卢文聪梁奕聪王逸之陈海强李俊添谢震宇
- 氧化石墨烯-铁氧化物改性石英砂表面性能表征及其对腐殖酸的吸附特性研究被引量：4
- 2019年
- 普通石英砂(RQS)滤料对腐殖酸(HA)的去除能力非常有限。以三氯化铁与氧化石墨烯(GO)为改性剂,对RQS进行改性,得到氧化石墨烯-铁氧化物改性石英砂(GO-IOCS),研究其吸附特性,并运用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等手段进行表征。结果表明:(1)GO-IOCS对初始质量浓度低于5mg/L的HA溶液,吸附去除率高达98.57%,约为RQS的5倍;(2)GO-IOCS表面负载均匀密集的颗粒,且具有利于吸附的大量官能团(如-OH、C-O、C=O、Fe-O-C等);(3)GO-IOCS和RQS对HA的吸附动力学特性都符合准二级动力学模型,前者对HA的吸附速率约为后者的3倍;(4)GO-IOCS对HA的吸附除了静电作用外,还包括离子交换作用。
- 李冬梅冯俊辉黄明珠黄俊任毅蒋树贤杜青平
- 关键词：氧化石墨烯三氯化铁改性石英砂
- Study on Compound Biofilm Formation on the surface of Iron Oxide Coated Sands and Its Removal Efficiency to Ammonia-Nitrogen
- By using a homemade Iron Oxide Coated Sands filtration medium (for short: IOCS),start-up behaviors of compound...
- Li Dongmei Guangdong University of Technology Guangzhou
