微生物燃料电池处理船舶舱底水

以花生壳为原料,制备一种新型生物炭阳极材料,用于微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)处理船舶乳化油。生物炭基MFC对乳化油的24 h降解率达到85.20%,化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除率为79.89%,高于传统石墨毡、碳布作为MFC阳极对乳化油的降解率和COD去除率。研究结果表明:生物炭阳极比传统的石墨毡、碳布阳极具有更好的吸附性能以及生物相容性,能够有效增加阳极表面微生物的数量,显著提高MFC对船舶乳化油的降解效率,减少COD。应用微生物燃料电池技术处理船舶舱底水具有一定的发展前景。     

膨胀石墨/活性炭复合吸附剂对乳化油吸附行为的研究

复合吸附剂是近年来处理船舶含油污水的热门吸油材料,以膨胀石墨/活性炭复合吸附剂为吸附剂、乳化油为吸附质,通过静态吸附实验,对乳化油在复合吸附剂上的吸附行为进行研究。结果表明,复合吸附剂对乳化油的吸附速度很快,在15min已达到吸附平衡,吸附过程符合Lagergren准二级吸附速率模型,平衡吸附量qe=67.2mg/g。Tempkin吸附等温线模型对复合吸附剂吸附乳化油的拟合度最好,相关系数R~2达到0.9938,对乳化油的饱和吸附量q_m在115.34-170.65mg/g。复合吸附剂对乳化油的吸附属于物理吸附,吸附为放热过程,且|△H~0|41kJ/mol,吸附过程在常温下可自发进行。     

柚子皮基磁性多孔碳的制备及其催化降解Rh B

该研究以集多孔结构、催化降解、分离回收和重复使用性能于一体的染料废水治理材料为目标,用农业废弃柚子皮为载体,通过原位组装合成Fe-BTC复合磁性碳前驱体,程序控温在500℃下高温炭化2h后制备成疏松的柚子皮基磁性多孔碳(GMCH)材料.采用SEM、XRD、XPS、BET及VSM等手段对GMCH的形貌、组成、比表面积、孔参数和磁性能进行表征,并将其应用处理罗丹明B(Rh B)废水,系统测定了GMCH对水溶液中Rh B的催化降解作用,结果表明:GMCH具有较高的比表面积、催化活性和磁性能,对Rh B废水的催化降解性能良好,6min内对Rh B的降解率达到97.59%,降解速率达到0.73min-1,易于从废水中分离回收循环利用,且重复使用性能稳定,可作为一种新型染料废水污染的治理材料使用.     

磁性壳聚糖纳米材料对水中Cu(Ⅱ)吸附性能的研究

利用壳聚糖制成的纳米零价铁磁性壳聚糖(nZVI-MCS)材料。通过磁滞回线分析了该材料的超顺磁特性,运用透射电子显微镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对其理化性质进行表征,同时探讨了溶液pH值、反应时间和初始Cu(Ⅱ)质量浓度等因素对吸附效果的影响以及nZVI-MCS对水溶液中Cu(Ⅱ)的吸附动力学分析。表征结果显示,纳米粒子的饱和磁化强度是59.50 emu/g;nZVI-MCS成功负载了α-Fe,且颗粒近似球形,呈团聚状。实验结果表明,nZVI-MCS)在pH为5时表现出较好的吸附性能。nZVI-MCS对Cu(Ⅱ)的吸附与二级动力学模型拟合度较好。吸附符合Langmuir和Freundlic吸附等温线模型,且在25℃下吸附58.80 mg/g。利用磁铁对溶液中磁性壳聚糖纳米粒子进行回收,回收率达到78.9%。因此,nZVI-MCS作为吸附剂能用于去除水中Cu(Ⅱ)。     

铁酸锰纳米球的溶剂热法制备及其可见光催化性能

利用溶剂热法制备了铁酸锰纳米球材料,并考察了其对罗丹明B溶液的可见光催化降解效果.SEM和XRD分析结果表明:所制备材料为尖晶石型结构,微观形貌为均匀分散、直径约300 nm的球形颗粒;光催化降解实验表明:所制备的铁酸锰纳米球材料对罗丹明B溶液具有较强的可见光催化降解能力,100 m L 10 mg/L的罗丹明B溶液,p H值为4,催化剂用量为30 mg,加入少量硝酸根离子,光催化60min时溶液的降解率就达到100%.     

丝素/壳聚糖支架的基本性能及其生物降解性的测定

目的通过冷冻干燥法制作丝素/壳聚糖(silk fibroin/chitosan,SFCS)支架材料,为后续实验选取合适的支架奠定基础。方法将蚕丝脱胶、溶解并提纯得到适当浓度的丝素溶液,与壳聚糖溶液按4∶6混合,通过冷冻干燥法制备SFCS支架材料,测试其孔道直径、断裂强度、孔隙率、吸水溶胀率、体内外降解率等特点,通过HE染色及MicroCT从形态学上观察支架生物降解性。结果 SFCS孔道的直径为100¹20μm,断裂强度为(8.31±1.271)MPa,孔隙率为(84.32±5.14)%,吸水膨胀率为(137±7.15)%,体内降解率和体外降解率在2周时无差异(P>0.05),在6周和10周之间差异显著(P<0.05),HE染色和Micro-CT从形态学方面进一步证明其在体内有良好的生物降解性。结论成功制作SFCS支架材料,其孔道直径、断裂强度、孔隙率、吸水膨胀率、体内外降解率等特点完全符合脊髓组织工程对支架材料的要求,为运用组织工程技术修复脊髓损伤的后续实验奠定了扎实的基础。     

分子印迹磁性纳米粒的制备及其在蛋白质分离纯化中的应用

目的发展一种分子印迹磁性纳米粒用于分离纯化目标蛋白质的新策略。方法水热法制备Fe_3O_4磁性纳米粒,溶胶凝胶法制备分子印迹聚合物,动力学、等温、特异性吸附考察分子印迹磁性纳米粒吸附性能。结果所得聚合物可以在30min内达到吸附平衡,吸附量高达44.51mg/g,印迹因子和选择性因子分别为3.50和2.92,对牛血中的牛血红蛋白质有良好的特异性识别能力。结论所制备的分子印迹磁性纳米粒及其良好的选择性吸附性能为目标蛋白质的分离纯化提供了一条有效的途径。     

MOFs衍生碳基材料处理有机废水的研究进展

近些年金属有机框架材料（MOFs）衍生碳基材料可以作为绿色的吸附剂和高效的过硫酸盐催化剂而被广泛应用。介绍了MOFs材料的制备工艺以及分析各自优缺点。详细综述了MOFs衍生碳材料活化过硫酸盐降解有机废水的机理，主要包括MOFs衍生金属化合物、MOFs衍生的无金属碳材料、MOFs衍生过渡金属/碳复合材料。最后对MOFs衍生碳材料吸附去除和吸附/氧化耦合处理污染有机物废水的应用情况进行了总结归纳。     

核-壳纳米复合材料制备及含铬重金属处理

采用一步固相法,制备出以富铁空心微珠为基、稀土掺杂纳米铁氧体为壳的核-壳型纳米复合材料.对所制备样品进行X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和磁性能的表征.结果表明成功制备了核-壳型纳米复合材料,样品的晶粒粒径为30 nm,复合材料两相的交换耦合作用增强,剩磁与矫顽力有所改善,提高了复合材料对重金属阳离子的吸附.采用原子吸收光谱法研究了该复合材料对Cr3＋离子的吸附性能,确定了最佳吸附条件.在最佳工艺条件下,该复合材料对含铬重金属的吸附率达到98％以上,有较好的吸附能力,适于推广使用.     

不同方法制备纳米铁酸钙的光催化性能

采用共沉淀法和溶剂热法两种方法制备了纳米铁酸钙,并以罗丹明B溶液作为目标污染物考察了材料的光催化性能.SEM分析结果表明,共沉淀法所制备样品为小颗粒组成的块状形貌,溶剂热法所制产品为分散性较好的直径约200 nm的纳米颗粒; XRD和FTIR谱图分析表明两种方法所制样品为不同晶型的铁酸钙材料,溶剂热法所制备样品的纯度更高.两种铁酸钙样品对罗丹明B溶液均有一定的可见光光催化降解能力,共沉淀法所制样品的光催化性能较高,100 m L浓度为10 mg/L的罗丹明B溶液加入30 mg共沉淀法制备的铁酸钙催化剂,模拟太阳光照射90 min后染料的降解率达到77.7%.