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RESEARCH PAPER
三元水滑石负载的硫化纳米零价铁对铀的高效去除与机理研究
庞宏伟
1
唐昊
1
王佳琦
2
王祥学
1,2
于淑君
1,*
作者单位
摘要
1
华北电力大学 环境科学与工程学院, 资源环境系统优化教育部重点实验室, 北京 102206
2
华北电力大学 环境科学与工程系, 燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室, 保定 071003
纳米零价铁材料(NZVI)被广泛用于环境中放射性核素U(VI)的去除, 但是单纯的NZVI存在稳定性差、去除效果差等不足。本研究结合表面钝化技术与负载技术制备得到Ca-Mg-Al水滑石负载的硫化纳米零价铁材料(CMAL-SNZVI), 并将其用于U(VI)的高效去除。结合宏观试验与光谱分析表征得到的结果表明, CMAL-SNZVI材料具有出色的理化性质与较高的活性, 对水溶液中U(VI)的去除具有优良的效果, 在2 h内可以达到反应平衡, 且最大吸附量可达175.7 mg·g
-1
。CMAL-SNZVI对U(VI)的去除主要是由吸附过程与氧化还原反应相结合的方式: 吸附过程中U(VI)与材料中的CMAL基底、SNZVI的表层通过内层表面络合作用结合; 还原过程中材料的NZVI内核将U(VI)还原成低毒难溶的U(IV)后去除。CMAL-SNZVI可为NZVI材料的改性方法提供新的研究方向, 同时, CMAL-SNZVI在污染物去除方面表现优异, 可以作为出色的环境修复材料。
硫化纳米零价铁
双金属氢氧化物
吸附
还原
SNZVI
layered double hydroxide
U(VI)
U(VI)
adsorption
reduction
PDF全文
Full Text
无机材料学报
2020, 35(3): 381
RESEARCH PAPER
碳热还原法制备的碳载零价铁对水中U(VI)的去除研究
下载:637次
王佳琦
1
庞宏伟
2
唐昊
2
于淑君
2
[ ... ]
王祥学
1,2,3,*
作者单位
摘要
1
华北电力大学 环境科学与工程系, 燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室, 保定 071003
2
华北电力大学 环境科学与工程学院, 资源环境系统优化教育部重点实验室, 北京 102206
3
西南科技大学 核废物与环境安全国防重点学科实验室, 绵阳 621010
随着核电的发展, 放射性污染物流入环境, 污染水土资源。纳米零价铁(nZVI)材料因还原性强、去除效率高等优势, 被广泛应用于水资源污染修复。本研究以海藻酸钠(SA)为碳源, 采用一步碳热还原法制备碳载零价铁(Fe-CB)材料, 并将其用于水溶液中放射性核素U(Ⅵ)的去除。采用微观光谱和宏观实验研究Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附性能和作用机理。研究发现Fe-CB具有丰富的官能团(如-OH和-COOH)及较高的比表面积, 弥补了纳米零价铁(nZVI)分散性差和去除效果低的不足。在298 K时, Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附去除在3 h内达到平衡, 最大吸附量为77.3 mg·g
-1
, 是能够自发进行的化学吸附。X射线光电子能谱分析仪(XPS)分析发现Fe-CB对U(Ⅵ)的去除主要是通过吸附和还原的协同作用来实现的, 吸附过程是U(Ⅵ)与Fe-CB发生表面络合, 还原过程是通过零价铁的还原性将U(Ⅵ)还原成U(Ⅳ)。研究结果表明Fe-CB材料可作为优良的吸附剂, 在环境污染治理领域具有良好的应用前景。
零价铁
碳材料
吸附
还原
zero-valent iron
carbon material
uranium
铀
adsorption
reduction
PDF全文
Full Text
无机材料学报
2020, 35(3): 373
REVIEW
氮化碳基纳米复合材料在重金属去除方面研究进展
下载:509次
王祥学
1,2
李星
1
王佳琦
1
朱洪涛
1
作者单位
摘要
1
华北电力大学 环境科学与工程系, 燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室, 保定 071003
2
西南科技大学 核废物与环境安全国防重点学科实验室, 绵阳621010
石墨相氮化碳材料作为一种重要的二维层状材料, 在光催化、能源存储和环境污染治理等领域引起了广泛关注。氮化碳基复合材料以其稳定的物理化学性质、低成本和环境友好等特点成为不同领域的研究热点。在过去几年中, 氮化碳及其氮化碳基复合材料的制备、性质表征和不同领域应用取得了重要进展。本文总结了近几年氮化碳基复合材料的制备及掺杂和功能化研究, 及其在重金属离子废水中的去除应用, 以及不同研究方法对吸附机理的分析。最后还总结了氮化碳基材料在未来研究和应用中面临的主要问题、挑战和机遇。
氮化碳
吸附
重金属离子
作用机理
综述
carbon nitride
adsorption
heavy metal ions
interaction mechanism
review
PDF全文
Full Text
无机材料学报
2020, 35(3): 260
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