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CuFe2O4復合材料催化氧化有機污染物的性能與機理
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
學號
馮疇境
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043101
李暄
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043116
羅雨欣
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043111
黃品杰
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043110
張一丹
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043105
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
周家斌
化學化工學院
教授
環境材料與污染控制
劉丹
化學化工學院
講師
環境材料與污染控制
四、項目簡介
工業生產當中產生大量的有機廢水需要凈化處理，對此問題，本課題準備采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有機污染物。制備出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2復合材料來活化PMS。PMS在復合催化材料表面會迅速反應生成硫酸根和羥基的自由基，同時在光照下實現電子空穴的有效分離。通過光催化和高級氧化產生的強氧化性的活性物種會爭奪有機物的最外層電子來實現對有機廢水的高效降解。
因為CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重復使用、低毒、化學性質穩定、可見光催化活性等優點，可減少二次污染，且能夠高效的活化PMS，此外，PMS可作為電子受體快速轉移和消耗光生電子，實現電子和空穴的有效分離，提高其光催化活性。同時，通過摻雜MnO2顆粒進一步提高CuFe2O4催化劑比表面積，在反應體系中能夠進一步活化PMS產生氧化自由基，從而有效地降解有機物。
西南石油大學
2023-07-20
全降解性淀粉基塑料制品
我國已是“白色污染”十分嚴重的國家。據有關資料統計，就PVC一項的消耗，到本世紀末，我國將達到人均1.7kg/年的水平。如果再加上其它聚合物材料的應用，其數量將十分驚人。而目前對于廢棄的塑料制品除少量重新回收利用外，多采取焚燒、填埋、倒入海中等方法處理。由于這類塑料制品在自然界中的分解十分緩慢（約需200年），勢必將造成嚴重的污染和對生態環境不可估量的破壞
西安交通大學
2021-01-12
一種大尺度模擬污染物在含水層垂向遷移的模擬裝置
一種大尺度模擬污染物在含水層垂向遷移的模擬裝置，包括含水層模擬裝置、降雨裝置、水位調節裝置、真空泵和測壓表，根據野外地層的實際情況按照一定的比例縮放填裝土樣，通過設置污染物的投放裝置、土壤樣品填裝裝置、壓力檢測裝置、水樣檢測裝置等來對壓力場、水化學場、滲流場等參數進行監測，通過這些參數來觀察污染物在地下水含水層的垂向遷移規律。一種大尺度模擬污染物在含水層垂向遷移的模擬裝置，包括含水層模擬裝置、降雨裝置、水位調節裝置、真空泵和測壓表，含水層模擬裝置為帶有頂蓋的箱體并固定于底座上，箱體上部為矩形體，矩形體上部為蓄水層、下部為滲流層，底部為錐形體，錐形體為負壓層，滲流層和負壓層之間設有一塊包覆有300目紗網的多孔有機玻璃隔板，滲流層中按照野外地層順序填裝試驗用土壤或砂石并埋有試驗用層狀透水陶瓷或球狀透水陶瓷，箱體滲流層側壁上設有81個取樣孔并通過設置有于側壁上的81個直通銅管固定，其中縱向設有間距相同的九列取樣孔，每列橫向設有間距相同的九個取樣孔，每個取樣孔直通銅管的外端連接有銅質寶塔和硅膠管，直通銅管的外端與銅質寶塔之間設有200目致密紗網并利用硅膠墊片密封，箱體蓄水層側壁設有進水口、出水
南開大學
2021-04-10
一種帶回轉式GGH的燃煤煙氣污染物超低排放系統
本實用新型涉及一種帶回轉式GGH的燃煤煙氣污染物超低排放系統，包括順次相連的脫硝反應器、電除塵器、增壓風機、脫硫塔、濕式靜電除塵器、煙囪，所述系統還包括回轉式GGH，所述回轉式GGH包括回轉式GGH的吸熱段和回轉式GGH的放熱段，所述回轉式GGH的吸熱段布置在電除塵器與增壓風機之間；回轉式GGH的放熱段布置在濕式靜電除塵器與煙囪之間。本實用新型將GGH吸熱段布置在增壓風機之前，使得GGH凈煙氣側為負壓，這種GGH的布置方式，可防止因原煙氣向凈煙氣的泄露引起的污染物排放濃度的升高。燃煤煙氣經本實用新型處理后，可實現NOx排放濃度小于50mg/m3，SO2排放濃度小于35mg/m3，煙塵排放濃度小于5mg/m3，汞排放濃度低于3μg/m3。
浙江大學
2021-04-11
基于環境孔壓靜力觸探探頭的重金屬污染物濃度的測試方法
本發明提供一種基于環境孔壓靜力觸探探頭的重金屬污染物濃度的測試方法，通過X射線能譜分析裝置和電阻率測試裝置完成重金屬污染成分及濃度的測定。X射線能譜分析裝置包括X射線發射器，X射線探測器以及高性能濾波片。通過X射線探測分析，檢測土壤中重金屬污染成分。電阻率測試裝置由外周的四個環形電極組成，環形電極之間通過絕緣層隔離，中間兩個環形電極為測試電極，上下兩個環形電極為發射電極，發射電極用于向土體發射電流，測試電極用于測量電位差，再結合根據歐姆定律可以計算電極周圍土體的電阻率大小，通過特定重金屬元素的濃度電
東南大學
2021-04-14
一種用銅鈰材料活化過一硫酸鹽去除有機污染物的方法
本發明屬于水和廢水處理領域，公開了一種利用銅鈰復合材料(CuO?CeO2)活化過一硫酸鹽(PMS)去除水中有機污染物的方法，本發明是以單線態氧作為主導活性氧化種實現有機污染物降解的異相高級氧化方法。通過簡單的方法制得的納米復合材料具有良好的分散性、高效的催化活性，與過一硫酸鹽聯用，可實現多種難降解有機污染物的高效去除。本發明提出利用銅鈰復合材料通過非自由基途徑活化過一硫酸鹽產生單線態氧實現污染水體中有機污染物的去除，具有高效的污染物去除效率，擁有廣泛的應用前景。在本發明之前，未發現有將銅鈰材料與過一硫酸鹽聯用的報道。本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種新型高效以單線態氧為主導的氧化有機污染物的方法，用合成的銅鈰復合材料與過一硫酸鹽聯合，應用到難降解有機廢水的處理和地下水高優先級污染物的選擇性去除中，具有高效的污染物去除效率，擁有廣泛的應用前景。
南開大學
2021-04-10
一種離子風驅動的可同步處理多種污染物的空氣凈化器
本實用新型公開了一種離子風驅動的可同步處理多種污染物的空氣凈化器，包括物理過濾裝置、低溫等離子體產生裝置和離子風動力裝置，低溫等離子體產生裝置分為離子泵荷電加速區、電凝并區、電除塵氧化區和反電暈催化區；物理過濾裝置采用導體網、粗效過濾網、高效過濾網和活性炭過濾網物理過濾，本實用新型采用離子泵荷電加速區、電凝并裝置、電除塵氧化裝置和反電暈催化區四處進行低溫等離子體放電同時針對細顆粒物PM2.5、微生物氣溶膠及VOCs、CO、NH3等毒害氣態污染物進行一體化凈化，能夠高效捕集細顆粒物PM2.5，滅活微生物氣溶膠，同時深度氧化處理VOCs、CO、NH3等毒害氣態污染物，是一種集鋪集氧化于一體的多污染物復合凈化技術，提高室內空氣凈化效果。
浙江大學
2021-04-13
全降解低碳生物質復合材料
目前，低碳生活、節能社會是能源開發和材料研究的主旋律和重點，所以研究制造低碳材料是熱點中的熱點；而同時又是可再生、可降解的材料的聚乳酸、淀粉等生物材料，是當今研究的重要方向。聚乳酸、淀粉等生物材料都是從植物等非石油基能源開發而來，因此本項目所研究范圍屬于國家大力支持的綠色可降解材料領域，應用范圍相當廣，可替代現有的石油基、石油基復合物等污染環境、破壞生態的材料，是造福人類的潛在綠色材料。本研究以PBS、PLA、植物纖維或淀粉、增韌劑為主要原料用HAKKE制備PBS、PLA基復合材料。由于PLA的脆性和耐熱性差，提高PLA的耐熱性和韌性是本研究的關鍵。通過加入植物纖維等填料，并對其進行改性處理，可大大改善復合材料的耐熱性能；而在PLA/淀粉復合材料中加入某些特定的增韌增強材料，可大大提高PLA復合材料的韌性，達到可日常生活所用的標準。同時，得到PLA復合材料是生物可降解材料，對環境無任何污染。
華東理工大學
2021-04-11
用于室內空氣中污染物凈化的改性X型小晶粒分子篩及其制備方法
本發明公開了一種用于凈化重金屬污水的改性浮石及其制備方法和用途，采取浮石為原料，通過破碎，篩分，球磨加工成不規則粒狀，加工成Φ＝16-100目所需大小的顆粒現狀，放入烘箱烘干，馬弗爐煅燒，自來水淬火，瀝干，烘箱烘干，小粒狀浮石即為成品。采用改性后浮石通過吸附-離子交換作用，將水體中的重金屬離子Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr2+、Hg2+、As5+除去，達到凈化重金屬廢水的目的。該原料成本低廉，加工工藝簡單，使用改性浮石去除單體重金屬及混合重金屬效果好，見效快，無二次污染。
天津城建大學
2021-01-12
多功能全降解薄膜及功能材料制備技術
該成果探討了煤的結構參數與煤光催化氧化反應性、光-生物耦合降解的關系及控制方法，并基于煤特殊的物理化學結構，以及光敏化和光氧化降解特性，采用聚合物共混原理成功開發了一項多功能降解薄膜母料制備及功能材料制備技術。首次將煤作為光降解控制試劑應用于新型光降解薄膜制備，該成果對用光催化氧化、光-生物耦合方法進行煤溫和定向轉化有著重要科學和實際意義。獲陜西省科學技術進步二等獎1項，中國煤炭工業協會科學技術進步二等獎1項，獲國家發明專利3項。 在渭北及新疆等地進行了薄膜農業田間試用，本項目薄膜對農作物如玉米、棉花等生長有良好的促進作用，降解性能滿足實際要求，降解后對土壤無不良影響，并具有保氮和降草等功能，降解薄膜土壤背景分析通過了農業部食品質量監督檢驗測試中心（石河子）質量檢測。
西安科技大學
2021-04-11