20多位專(zhuān)家齊論道納米材料技術(shù)與環(huán)境最新研究進(jìn)展 承德人和礦業(yè)
納米技術(shù)被譽(yù)為21世紀(jì)最具潛力的科學(xué)技術(shù),將納米技術(shù)運(yùn)用于環(huán)境領(lǐng)域,開(kāi)發(fā)出造福社會(huì)的新技術(shù),是納米環(huán)境人共同的“詩(shī)與遠(yuǎn)方”。本文整理了納米材料技術(shù)與環(huán)境的最新研究進(jìn)展,內(nèi)容涵蓋納米復(fù)合材料的研究及應(yīng)用、納米尺度下污染物的作用機(jī)理及控制措施、天然納米顆粒的追蹤及環(huán)境行為等,涉及水、大氣、土壤、固廢等多個(gè)環(huán)保領(lǐng)域。
1.基于碳納米材料和納米效應(yīng)的膜分離技術(shù)及其水處理特性
大連理工大學(xué) 全燮教授
全燮教授團(tuán)隊(duì)研究了膜分離技術(shù)在水和廢水處理中發(fā)揮重要的作用,例如在海水淡化、飲用水處理、污水處理-MBR、近零排放-工業(yè)廢水深度處理回用。全燮教授認(rèn)為需解決高通量(高滲透性)、高選擇性(高截留率)、抗膜污染的膜分離新方法新原理等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題;并形成高通量(高滲透性)、高選擇性(高截留率)、抗膜污染和可工業(yè)化生產(chǎn)的分離膜的制備技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)突破。全燮教授闡述了基于碳納米材料的膜分離技術(shù)和膜分離與催化O3氧化耦合中納米效應(yīng)。全燮教授團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論:基于碳納米材料的分離膜具有高滲透率、高通量的特性;碳納米材料的分離與電化學(xué)耦合-抗膜污染、提高截留率,同時(shí)膜分離與催化臭氧氧化耦合產(chǎn)生納米效應(yīng),強(qiáng)化羥基自由基的產(chǎn)生,從而提高污染物的氧化分解效率。
2.抗生素的濫用與控制策略及處理技術(shù)
中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 劉錦淮研究員
劉錦淮研究員認(rèn)為控制策略上需抗生素的污染控制策略與技術(shù)并行,既要明晰排放源清單排放量,也需研發(fā)新的抗生素處理技術(shù)。其團(tuán)隊(duì)的總體研究思路是針對(duì)抗生素難去除問(wèn)題,發(fā)展高效納米凈水材料,開(kāi)發(fā)深度凈水技術(shù),形成綜合處理方案,集成系統(tǒng)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)污染物高效去除。其團(tuán)隊(duì)部分研究進(jìn)展:
(1)基于β-環(huán)糊精高效去除抗生素的納米吸附材料與技術(shù)研究,發(fā)展了一種富含納米孔的多孔β-環(huán)糊精聚合物實(shí)現(xiàn)對(duì)水中多種抗生素的高效、快速去除;
(2)EDTA-Fe(III)的類(lèi)芬頓法對(duì)水體中孔雀石綠的去除,EDTA促進(jìn)了反應(yīng)體系羥基自由基(·OH)的快速產(chǎn)生,加快對(duì)抗生素孔雀綠的高效降解;
(3)一種納米雜多藍(lán)催化劑高效降解抗生素,發(fā)展出一種納米“線球”雜多藍(lán)類(lèi)催化劑用于抗生素的降解;
(4)倒置A2+一體式微納曝氣好氧MBR聯(lián)合反應(yīng) ,具有膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)部,省掉二沉池與膜池,增加活性污泥濃度,微納曝氣技術(shù)提高生化反應(yīng)的效率等優(yōu)勢(shì)。團(tuán)隊(duì)在合肥濱湖醫(yī)院進(jìn)行抗生素深度處理技術(shù)中試與應(yīng)用,中試運(yùn)行日處理醫(yī)院廢水10噸。
3.土壤中納米物質(zhì)提取、遷移及凈化作用研究
中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所 駱永明研究員
駱永明研究員團(tuán)隊(duì)的研究從土壤中天然納米膠體粒子入手,解決如何從土壤中獲得納米膠體粒子的方法學(xué)問(wèn)題。在研究中,駱永明研究員提出了土壤納米膠體的分離制備方法,即以水作分散劑,采用連續(xù)分級(jí)的方法,可以簡(jiǎn)單、快捷地獲得“原狀”的土壤納米膠體樣品,供土壤中納米物質(zhì)的研究。駱永明團(tuán)隊(duì)針對(duì)土壤中人工納米顆粒的遷移性,進(jìn)行可變電荷土壤中納米二氧化鈦遷移性的模擬研究。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)溶解性有機(jī)質(zhì)含量高的鷹潭水耕人為土壤浸提液中nTiO2穩(wěn)定性更高;沉降過(guò)程,nTiO2吸附到土壤顆粒表面,與土壤顆粒共沉降;猜測(cè)nTiO2遷移性與土壤中無(wú)定形氧化鐵含量可能呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),大部分nTiO2可滯留在可變電荷土壤(紅壤)中。
4.納米晶生長(zhǎng)調(diào)控技術(shù)資源化處理鉻渣的研究
華南理工大學(xué) 林璋教授
林璋團(tuán)隊(duì)人工調(diào)控納晶快速轉(zhuǎn)化的原理來(lái)消除礦物材料的納米效應(yīng),實(shí)現(xiàn)毒性鉻的高效分離。林璋團(tuán)隊(duì)選取鉻鹽鉻渣,氯酸鹽鉻渣和電鍍鉻渣這三種典型鉻渣為對(duì)象,其工作思路首先是需要鑒別出影響Cr(VI)賦存的關(guān)鍵納米礦物,其次要探索出關(guān)鍵納晶快速轉(zhuǎn)化的途徑,同時(shí)研究如何實(shí)現(xiàn)晶相調(diào)控中Cr(VI)的高效分離,最后在此基礎(chǔ)上發(fā)展納晶快速轉(zhuǎn)化分離回收Cr(VI) 技術(shù),并指導(dǎo)企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證。
5.環(huán)境中納米顆粒的分離測(cè)定方法及生成轉(zhuǎn)化研究
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心 劉景富研究員
劉景富團(tuán)隊(duì)利用濁點(diǎn)萃取分離富集納米銀和銀離子,并進(jìn)行納塑料的濁點(diǎn)萃取富集及Py-GC/MS測(cè)定,發(fā)現(xiàn)納塑料的濁點(diǎn)萃取無(wú)粒徑歧視;劉景富研究員在含銀納米顆粒的圓盤(pán)固相萃取實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)萃取前后粒徑不變。在納米顆粒的分離測(cè)定方法方面,將色譜圖中的保留時(shí)間換算成粒徑,得到納米顆粒的質(zhì)量與粒徑分布圖,利用納米顆粒的質(zhì)量與粒徑分布圖,可一步實(shí)現(xiàn)納米材料的尺寸表征、質(zhì)量定量和組成鑒定。
6.納米材料表面功能化修飾及對(duì)環(huán)境污染物去除研究
華北電力大學(xué) 王祥科教授
王祥科教授在研究中提到大量的放射性核素釋放到環(huán)境中,給環(huán)境污染和人類(lèi)健康帶來(lái)了重大威脅,放射性核素和環(huán)境介質(zhì)的相互作用與其化學(xué)形態(tài)(chemical species)與微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。同時(shí)提到EXAFS方法研究重金屬離子在固體表面的微觀結(jié)構(gòu),理論計(jì)算化學(xué)在環(huán)境化學(xué)中可作分子水平分析表征作用。
7.溶解性有機(jī)質(zhì)對(duì)納米顆粒環(huán)境行為與生物效應(yīng)的影響
浙江大學(xué) 林道輝教授
林道輝教授在研究中提到納米材料廣泛應(yīng)用,自身尺寸效應(yīng)具有毒性,暴露到環(huán)境中引發(fā)潛在毒性,環(huán)境組分與納米顆粒相互作用影響其風(fēng)險(xiǎn),亟需科學(xué)分析納米顆粒(NPs)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)是非?;钴S的重要環(huán)境組分,林道輝教授工作闡明DOM對(duì)NPs環(huán)境行為與生物效應(yīng)的影響。林道輝團(tuán)隊(duì)的研究顯示:
(1)溶解性有機(jī)質(zhì)強(qiáng)烈吸附在疏水性納米顆粒表面,抑制其團(tuán)聚,提高其在水和土壤環(huán)境中的遷移性能;
(2)天然有機(jī)質(zhì)抑制納米顆粒-生物界面作用, 降低了納米顆粒的生物效應(yīng)。而真實(shí)環(huán)境中納米顆粒的行為與生物效應(yīng)是如何仍值得細(xì)致探究。
8.環(huán)境納米復(fù)合材料的構(gòu)建、規(guī)?;瘧?yīng)用及若干納米限域特性
南京大學(xué) 潘丙才教授
潘丙才教授研究了在水中特征污染物深度凈化的迫切需求需要發(fā)展深度處理技術(shù)大背景下引出水處理納米技術(shù)。潘丙才教授研制的復(fù)合材料在污染物凈化速度與納米顆粒的穩(wěn)定性方面有顯著提升;而相比常用于重金屬凈化的離子交換樹(shù)脂,復(fù)合材料在污染物深度凈化能力與工作容量方面有十分顯著的提升。潘丙才團(tuán)隊(duì)還制備系列毫米尺寸復(fù)合納米吸附材料,材料噸級(jí)量產(chǎn),首次實(shí)現(xiàn)我國(guó)環(huán)境納米復(fù)合材料的系列化、規(guī)?;a(chǎn),發(fā)明了基于新材料的工業(yè)廢水深度處理與回用新技術(shù)。
9.天然納米顆粒物對(duì)有機(jī)污染物的吸附及光催化轉(zhuǎn)化行為研究
北京大學(xué) 朱東強(qiáng)教授
在天然納米顆粒對(duì)污染物環(huán)境行為具有重要影響的研究背景下,發(fā)現(xiàn)天然納米顆粒是土壤有機(jī)污染物的吸附劑、載體和反應(yīng)器。在蒙脫石顆粒尺寸對(duì)其與四環(huán)素間作用的影響探究中發(fā)現(xiàn)四環(huán)素在11000rpm粘土樣品的吸附顯著低于其他組分的樣品,膠體蒙脫石顆粒形成“卡房”結(jié)構(gòu),阻礙四環(huán)素分子進(jìn)入粘土層間(Xu and Zhu 2014, J. Environ. Qual.)。在蒙脫石膠體顆粒對(duì)四環(huán)素光轉(zhuǎn)化的促進(jìn)效應(yīng)探究中提出新型有機(jī)污染物在粘土表面吸附-轉(zhuǎn)化耦合作用新機(jī)制(Xu et al., 2018, Environ. Sci. Technol. Under revision.)。在離子效應(yīng)控制了溶解性黑碳的空間構(gòu)型和聚沉行為探究中發(fā)現(xiàn)Na+和Mg2+無(wú)法誘導(dǎo)溶解性黑碳的團(tuán)聚行為,而Ca2+易使溶解性黑碳脫穩(wěn)團(tuán)聚為解釋土壤有機(jī)質(zhì)高含量芳香組分提供了新視角。
10.微納米尺度物質(zhì)健康影響評(píng)價(jià)技術(shù)與應(yīng)用
中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 襲著革研究員
在比較研究各個(gè)尺度微納粒子健康危害的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了PM2.5和納米材料,圍繞環(huán)境中微納粒子進(jìn)行健康影響評(píng)價(jià)的3個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,一是微納粒子健康危害的靶點(diǎn)和劑量關(guān)系,二是是否會(huì)吸附環(huán)境污染物,放大其危害,三是傳統(tǒng)評(píng)價(jià)技術(shù)是否適合納米粒子。發(fā)現(xiàn)了納米材料可促進(jìn)細(xì)菌之間接合質(zhì)粒介導(dǎo)的耐藥基因轉(zhuǎn)移;揭示了微納米粒子對(duì)血管外膜和內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能損傷的特點(diǎn)和規(guī)律;定量表征了PM2.5、納米顆粒物及載帶致癌物的尺寸效應(yīng)和致癌作用;建立了毒理學(xué)替代動(dòng)物線蟲(chóng)的毒性評(píng)價(jià)技術(shù)和環(huán)境安全劑量的評(píng)價(jià)方法。
11.貴金屬催化劑催化凈化VOC研究
北京工業(yè)大學(xué) 鄧積光研究員
研究在如何提高0.05 wt%Pt/TiO2催化凈化丙酮的性能研究上,發(fā)現(xiàn)CeO2可顯著提高0.06 wt% Ag/Mn2O3催化凈化甲苯的穩(wěn)定性。分析Ce改性0.05 wt%Pt/TiO2催化凈化丙酮的過(guò)程發(fā)現(xiàn)丙酮吸附在催化劑表面,在低溫下丙酮部分氧化生成甲酸鹽物種;隨著反應(yīng)溫度的升高,甲酸鹽變成碳酸鹽物種;最后中間物種完全氧化生成CO2和H2O。報(bào)告小結(jié)得到貴金屬-氧化物界面是主要活性位,具有優(yōu)異的催化凈化丙酮性能;調(diào)控表面酸堿性,可適當(dāng)提高催化劑抗CO2和SO2性能等結(jié)論。
12.微生物即時(shí)檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)研究
大連理工大學(xué) 劉猛教授
在水(食)源性致病菌的背景下,研究即時(shí)檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù),從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室到紙芯片實(shí)驗(yàn)室,從傳統(tǒng)儀器到微流控紙分析器件。針對(duì)致病菌C.difficile的快速檢測(cè),利用體外進(jìn)化技術(shù)篩選出具有特異性識(shí)別和強(qiáng)結(jié)合能力的功能核酸分子;發(fā)展了新型的恒溫指數(shù)核酸擴(kuò)增方法,實(shí)現(xiàn)了識(shí)別信號(hào)的放大;利用折紙?jiān)?,制備了三維紙基微流控芯片,實(shí)現(xiàn)了分子識(shí)別和信號(hào)放大的可控偶聯(lián),用于致病菌的快速和高靈敏檢測(cè)。劉猛教授說(shuō)他的工作是用體外進(jìn)化的力量解決環(huán)境分析化學(xué)問(wèn)題。
13.納米砷渣中砷的釋放與氧化:可見(jiàn)光的促進(jìn)作用
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心 張靜研究員
在研究中總結(jié)道砷渣的排放與堆積產(chǎn)生巨大環(huán)境危害,光照大大促進(jìn)了砷渣中砷的釋放和氧化,增加環(huán)境危害,光照產(chǎn)生活性氧及硫自由基,導(dǎo)致砷和硫的釋放與轉(zhuǎn)化,對(duì)重金屬遷移轉(zhuǎn)化、硫元素的地球化學(xué)循環(huán)影響,砷渣環(huán)境行為的研究對(duì)堆存與后處理的指導(dǎo)意義。張靜研究員同時(shí)還提到下一步工作計(jì)劃是抑制砷的釋放——固化穩(wěn)定化策略,進(jìn)一步促進(jìn)釋放——分離回收利用。
14.納米銀材料在水環(huán)境中化學(xué)轉(zhuǎn)化行為的影響機(jī)制研究
南開(kāi)大學(xué) 祝凌燕教授
在研究中提到納米銀材料在水環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化(包括氧化溶解和硫化轉(zhuǎn)化)是復(fù)雜的異相反應(yīng)。其中納米銀材料的表面積是影響硫化速率的關(guān)鍵因素之一,納米銀的硫化是以直接硫化為主的過(guò)程,陽(yáng)離子表面活性劑顯著促進(jìn)納米銀線的氧化溶解和硫化轉(zhuǎn)化,納米二氧化鈦促進(jìn)納米銀的氧化溶解和再還原形成更加小粒徑的納米銀,將改變其生物效應(yīng)。
15.納米尺度下礦物和有機(jī)質(zhì)相互作用機(jī)制及其對(duì)重金屬環(huán)境行為影響
華南理工大學(xué) 石振清教授
石振清教授發(fā)現(xiàn)鐵礦物轉(zhuǎn)化、重金屬形態(tài)分布以及有機(jī)質(zhì)分布之間的動(dòng)態(tài)耦合影響著重金屬環(huán)境行為和礦物及有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定性。納米甚至原子尺度下的微觀機(jī)制的研究有助于準(zhǔn)確的建立宏觀環(huán)境模型來(lái)預(yù)測(cè)重金屬多尺度動(dòng)力學(xué)行為。分子層次上有機(jī)質(zhì)在礦物表面上的分餾機(jī)制有助于建立機(jī)理模型預(yù)測(cè)有機(jī)質(zhì)和污染物環(huán)境行為。石振清教授通過(guò)將重金屬和土壤反應(yīng)的熱力學(xué)平衡(靜態(tài))和動(dòng)力學(xué)反應(yīng)(動(dòng)態(tài))有機(jī)整合在一起,建立了不同條件下的重金屬反應(yīng)的通用模型;發(fā)展的模型有助于預(yù)測(cè)重金屬的生物有效性、環(huán)境轉(zhuǎn)化和歸宿。
16.過(guò)渡金屬氧化物@環(huán)糊精與有機(jī)微污染化合物的催化降解
山東大學(xué) 占金華教授
從識(shí)別,催化和選擇性輸出三方面凝練工作。識(shí)別:環(huán)糊精與有機(jī)微污染的主客體相互作用;催化: 過(guò)渡金屬氧化物納米材料催化過(guò)氧化氫等氧化劑產(chǎn)生氧化性自由基;選擇性輸出:有機(jī)微污染被催化降解為各類(lèi)小分子酸。
17.石墨烯在典型生物體內(nèi)的分布、遷移與轉(zhuǎn)化
南京大學(xué) 毛亮副教授
主要得到石墨烯能夠在水稻根、莖葉累積,石墨烯還能夠跨過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入葉綠體;暴露于石墨烯的水稻莖葉中羥基自由基的存在,可能是導(dǎo)致水稻莖葉中石墨烯礦化的原因;從土培實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了累積的石墨烯在水稻中能被礦化等結(jié)論。
18.幾種接近實(shí)用化的SERS襯底與器件
中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 孟國(guó)文研究員
孟國(guó)文教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥模擬污染液的快速痕量檢測(cè)(Huang , Meng*, et al. ACS Appl. Mater. Interfaces, 7, 17247 (2015)),搭建了基于“納米結(jié)構(gòu)光纖探針增強(qiáng)型”便攜式器件(Huang, Meng*, et al. ACS Appl. Mater. Interfaces, 7, 17247 (2015);Liu, Meng, Mao, et al. Nanoscale 8,10607(2016)),研制了“光纖探針增強(qiáng)型”便攜式拉曼光譜儀樣機(jī),實(shí)現(xiàn)了對(duì)污染土壤提取液中兩種多氯聯(lián)苯的快速檢測(cè)。
19.同位素指紋追蹤環(huán)境中納米顆粒的來(lái)源
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心 劉倩研究員
劉倩研究員研究中說(shuō)道兩類(lèi)重要的環(huán)境顆粒態(tài)污染物:PM2.5、納米顆粒物(超細(xì)顆粒物),在目前的認(rèn)知是不能夠通過(guò)同位素指紋揭示顆粒物來(lái)源,例如Ag同位素指紋不能直接區(qū)分天然與工程納米銀(Q. Liu*, G. Jiang*, Nat. Nanotechnol. 2016, 11, 682-686)。而劉倩研究員發(fā)現(xiàn)不同污染源具有顯著不同的Si同位素指紋,滿足同位素溯源的前提條件,利用Si同位素判斷重點(diǎn)污染源(Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 1088−1095),并實(shí)驗(yàn)利用Si同位素指紋反映了近年北京PM來(lái)源的變化。
20.MXene材料對(duì)錒系元素的吸附與固定化研究
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所 石偉群研究員
石偉群研究員以V2CTx為示范,首次從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了MXene材料可用于放射性核素的吸附分離。理論預(yù)測(cè)了Ti3C2Tx與U(VI)具有較強(qiáng)的相互作用,并通過(guò)插層和水化處理使Ti3C2Tx對(duì)U、Th、重金屬離子、染料分子的吸附容量大幅提高,并利用MXene的納米多層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)放射性核素的高效封裝固定。研究了Ti2CTx對(duì)U(VI)的持續(xù)吸附-還原固定行為,低pH條件下仍可實(shí)現(xiàn)U(VI)的高效去除,并對(duì)還原機(jī)理進(jìn)行了深入研究。
21.無(wú)機(jī)助催化芬頓反應(yīng)體系處理有機(jī)污染物廢水的研究
華東理工大學(xué) 邢明陽(yáng)副教授
邢明陽(yáng)副教授發(fā)現(xiàn)三維石墨烯助催化光芬頓體系可實(shí)現(xiàn)中性條件下對(duì)有機(jī)污染物的有效去除;硫化物助催化芬頓體系可促進(jìn)鐵離子高效循環(huán),實(shí)現(xiàn)其對(duì)有機(jī)污染物的快速高效去除,實(shí)現(xiàn)同步氧化還原反應(yīng),及暗反應(yīng)條件下的快速殺菌。同時(shí),邢明陽(yáng)副教授報(bào)告中提到鉬粉助催化芬頓體系有望在同步氧化還原、選擇性氧化等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。
22.放射性核素的環(huán)境行為及其在納米材料上富集機(jī)理
華北電力大學(xué) 孫玉兵副研究員
在研究中,孫玉兵研究員提到放射性核素的環(huán)境行為不僅與土-水-氣界面相關(guān),而且放射性核素本身的化學(xué)形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)也密切相關(guān)。而我們?nèi)绾螠?zhǔn)確地預(yù)測(cè)和評(píng)估放射性核素在環(huán)境化學(xué)行為?孫玉兵團(tuán)隊(duì)通過(guò)批次實(shí)驗(yàn)法研究放射性核素在不同環(huán)境條件下吸附過(guò)程,然后利用表面絡(luò)合模型模擬其吸附過(guò)程,并揭示在不同環(huán)境介質(zhì)中的作用機(jī)理,能夠很好地預(yù)測(cè)放射性核素在實(shí)際環(huán)境介質(zhì)中的化學(xué)行為。
23.原位紅外在研究光催化表面反應(yīng)中的應(yīng)用
中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所 陳春城研究員
陳春城研究員驗(yàn)證了氫鍵吸附在{001}面的水分子優(yōu)先氧化,得到水分子在不同的晶面上有不同的吸附模式及只有氫鍵吸附在{001}的水分子被氧化的結(jié)論。同時(shí)發(fā)現(xiàn)配位吸附的水不利于被空穴氧化,氫鍵吸附有利于空穴氧化的發(fā)生,并不是吸附越強(qiáng)越有利于氧化反應(yīng)。
24.還原鉻渣堆存過(guò)程中的Cr(VI)緩釋機(jī)理及解決策略
華南理工大學(xué) 劉煒珍副教授
劉煒珍副教授認(rèn)為鈣礬石是還原堆存鉻渣中影響Cr(VI) 緩釋的關(guān)鍵物相之一,它含有晶格態(tài)的Cr(VI),但是在環(huán)境CO2等條件下容易晶格破壞從而釋放出Cr(VI)。鈣礬石對(duì)于還原堆存鉻渣的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有重要意義。還原鉻渣緩釋Cr(VI)的解決策略:用碳酸鹽作為調(diào)控劑,可導(dǎo)致鈣礬石的物相轉(zhuǎn)變,從而釋放Cr(VI)。水熱條件是必須的,可以促進(jìn)晶體生長(zhǎng),使鉻渣徹底脫毒并回收Cr(VI)。
25.半導(dǎo)體光能驅(qū)動(dòng)催化降解污染物界面機(jī)制的研究
南開(kāi)大學(xué) 展思輝教授
展思輝教授通過(guò)材料界面化學(xué)官能團(tuán)調(diào)控實(shí)現(xiàn)目標(biāo)污染物的靶向去除和催化氧化一體化。在同軸Fe@TiSi快速凈化典型染料廢水實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)γ-Fe2O3核心可以使纖維催化劑更容易從水中回收,Si的摻雜可以提升光催化降解效率,摻雜硅可以擴(kuò)展可見(jiàn)光吸收,抑制空穴−電子重組,并縮小TiO2的帶隙。
26.基于光催化技術(shù)處理污水中鉻離子的研究
上海師范大學(xué) 卞振鋒教授
卞振鋒教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)通過(guò)表面簡(jiǎn)單修飾,可實(shí)現(xiàn)選擇性吸附/脫附六價(jià)鉻/三價(jià)鉻離子,提高光催化還原速率,抑制光催化劑失活。