首页  |  本刊简介  |  编委会  |  投稿须知  |  订阅与联系  |  微信  |  出版道德声明  |  Ei收录本刊数据  |  封面
生物质基纳米HZO杂化材料的研制及其除磷特性
摘要点击 2537  全文点击 848  投稿时间:2017-06-13  修订日期:2017-08-22
查看HTML全文 查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器
中文关键词  秸秆  水合氧化锆  磷酸盐  吸附  再生
英文关键词  wheat straw  hydrous zirconium oxide  phosphate  adsorption  regeneration
作者单位E-mail
邱慧 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044 hqiu@nuist.edu.cn 
秦智峰 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044  
刘凤玲 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044  
梁晨 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044  
宋明霞 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044  
许正文 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044  
管益东 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044  
中文摘要
      采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化胺(CTA)对生物质秸秆进行胺基化改性获得St-N',通过正交试验确定其最佳合成条件为NaOH质量分数30%、CTA体积100 mL、反应温度80℃、反应时间3h.通过原位沉积法将纳米水合氧化锆(HZO)固载于St-N'内部,制备得到生物质基纳米HZO杂化材料St-N'-Zr.SEM、TEM、XRD与BET等技术表明纳米HZO已成功负载于St-N'内部,以无定形为主,分布均匀,粒径为50~100 nm.批次吸附实验结果表明,St-N'-Zr吸附磷酸根符合Langmuir吸附等温模型,最大吸附量为33.90 mg ·g-1;最佳吸附pH为1.8~6.0,可用于酸性水体除磷;强竞争离子体系中,磷去除率始终高于初始吸附量的70%,性能明显优于商用阴离子交换树脂D-201,吸附选择性良好.经10次吸附-解吸循环,再生性能良好,表明在水体磷污染深度治理领域具有一定应用潜力.
英文摘要
      Wheat straws were modified by 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethylammonium chloride (CTA) to obtain aminated wheat straw St-N'. The optimum synthetic conditions were determined to be NaOH with 30% mass fraction, CTA of 100 mL, reaction temperature of 80℃, and reaction time of 3 h, which was verified by orthogonal experiments. Nano-sized hydrous zirconium oxides (HZO) were immobilized into St-N' by an in situ precipitation method to obtain the nanocomposite St-N'-Zr. The SEM, TEM, XRD, and BET results indicated that the nano-sized HZO with 50-100 nm sizes were uniformly loaded onto the inner surface of the biomass-based carrier St-N' that was amorphous in nature. A Langmuir adsorption isotherm fitted the adsorption process well, and the maximum adsorption amount was calculated to be 33.90 mg·g-1. The optimal pH range was 1.8-6.0, displaying good removal capacity of phosphate in acidic waters. In the presence of high levels of competing anions, the phosphate adsorption still retained more than 70% of the original amount, showing the higher preference of St-N'-Zr towards phosphate than towards the commercial anion exchanger D-201. After 10 cycles of adsorption-desorption, the removal efficiency remained stable, confirming the good regeneration ability and potential application of St-N'-Zr.

您是第53048763位访客
主办单位:中国科学院生态环境研究中心 单位地址:北京市海淀区双清路18号
电话:010-62941102 邮编:100085 E-mail: hjkx@rcees.ac.cn
本系统由北京勤云科技发展有限公司设计  京ICP备05002858号-2