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CuFe2O4复合材料催化氧化有机污染物的性能与机理
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
学号
冯畴境
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043101
李暄
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043116
罗雨欣
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043111
黄品杰
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043110
张一丹
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043105
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
周家斌
化学化工学院
教授
环境材料与污染控制
刘丹
化学化工学院
讲师
环境材料与污染控制
四、项目简介
工业生产当中产生大量的有机废水需要净化处理，对此问题，本课题准备采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有机污染物。制备出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2复合材料来活化PMS。PMS在复合催化材料表面会迅速反应生成硫酸根和羟基的自由基，同时在光照下实现电子空穴的有效分离。通过光催化和高级氧化产生的强氧化性的活性物种会争夺有机物的最外层电子来实现对有机废水的高效降解。
因为CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重复使用、低毒、化学性质稳定、可见光催化活性等优点，可减少二次污染，且能够高效的活化PMS，此外，PMS可作为电子受体快速转移和消耗光生电子，实现电子和空穴的有效分离，提高其光催化活性。同时，通过掺杂MnO2颗粒进一步提高CuFe2O4催化剂比表面积，在反应体系中能够进一步活化PMS产生氧化自由基，从而有效地降解有机物。
西南石油大学
2023-07-20
全降解性淀粉基塑料制品
我国已是“白色污染”十分严重的国家。据有关资料统计，就PVC一项的消耗，到本世纪末，我国将达到人均1.7kg/年的水平。如果再加上其它聚合物材料的应用，其数量将十分惊人。而目前对于废弃的塑料制品除少量重新回收利用外，多采取焚烧、填埋、倒入海中等方法处理。由于这类塑料制品在自然界中的分解十分缓慢（约需200年），势必将造成严重的污染和对生态环境不可估量的破坏
西安交通大学
2021-01-12
一种大尺度模拟污染物在含水层垂向迁移的模拟装置
一种大尺度模拟污染物在含水层垂向迁移的模拟装置，包括含水层模拟装置、降雨装置、水位调节装置、真空泵和测压表，根据野外地层的实际情况按照一定的比例缩放填装土样，通过设置污染物的投放装置、土壤样品填装装置、压力检测装置、水样检测装置等来对压力场、水化学场、渗流场等参数进行监测，通过这些参数来观察污染物在地下水含水层的垂向迁移规律。一种大尺度模拟污染物在含水层垂向迁移的模拟装置，包括含水层模拟装置、降雨装置、水位调节装置、真空泵和测压表，含水层模拟装置为带有顶盖的箱体并固定于底座上，箱体上部为矩形体，矩形体上部为蓄水层、下部为渗流层，底部为锥形体，锥形体为负压层，渗流层和负压层之间设有一块包覆有300目纱网的多孔有机玻璃隔板，渗流层中按照野外地层顺序填装试验用土壤或砂石并埋有试验用层状透水陶瓷或球状透水陶瓷，箱体渗流层侧壁上设有81个取样孔并通过设置有于侧壁上的81个直通铜管固定，其中纵向设有间距相同的九列取样孔，每列横向设有间距相同的九个取样孔，每个取样孔直通铜管的外端连接有铜质宝塔和硅胶管，直通铜管的外端与铜质宝塔之间设有200目致密纱网并利用硅胶垫片密封，箱体蓄水层侧壁设有进水口、出水
南开大学
2021-04-10
一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统
本实用新型涉及一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统，包括顺次相连的脱硝反应器、电除尘器、增压风机、脱硫塔、湿式静电除尘器、烟囱，所述系统还包括回转式GGH，所述回转式GGH包括回转式GGH的吸热段和回转式GGH的放热段，所述回转式GGH的吸热段布置在电除尘器与增压风机之间；回转式GGH的放热段布置在湿式静电除尘器与烟囱之间。本实用新型将GGH吸热段布置在增压风机之前，使得GGH净烟气侧为负压，这种GGH的布置方式，可防止因原烟气向净烟气的泄露引起的污染物排放浓度的升高。燃煤烟气经本实用新型处理后，可实现NOx排放浓度小于50mg/m3，SO2排放浓度小于35mg/m3，烟尘排放浓度小于5mg/m3，汞排放浓度低于3μg/m3。
浙江大学
2021-04-11
基于环境孔压静力触探探头的重金属污染物浓度的测试方法
本发明提供一种基于环境孔压静力触探探头的重金属污染物浓度的测试方法，通过X射线能谱分析装置和电阻率测试装置完成重金属污染成分及浓度的测定。X射线能谱分析装置包括X射线发射器，X射线探测器以及高性能滤波片。通过X射线探测分析，检测土壤中重金属污染成分。电阻率测试装置由外周的四个环形电极组成，环形电极之间通过绝缘层隔离，中间两个环形电极为测试电极，上下两个环形电极为发射电极，发射电极用于向土体发射电流，测试电极用于测量电位差，再结合根据欧姆定律可以计算电极周围土体的电阻率大小，通过特定重金属元素的浓度电
东南大学
2021-04-14
一种用铜铈材料活化过一硫酸盐去除有机污染物的方法
本发明属于水和废水处理领域，公开了一种利用铜铈复合材料(CuO‑CeO2)活化过一硫酸盐(PMS)去除水中有机污染物的方法，本发明是以单线态氧作为主导活性氧化种实现有机污染物降解的异相高级氧化方法。通过简单的方法制得的纳米复合材料具有良好的分散性、高效的催化活性，与过一硫酸盐联用，可实现多种难降解有机污染物的高效去除。本发明提出利用铜铈复合材料通过非自由基途径活化过一硫酸盐产生单线态氧实现污染水体中有机污染物的去除，具有高效的污染物去除效率，拥有广泛的应用前景。在本发明之前，未发现有将铜铈材料与过一硫酸盐联用的报道。本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型高效以单线态氧为主导的氧化有机污染物的方法，用合成的铜铈复合材料与过一硫酸盐联合，应用到难降解有机废水的处理和地下水高优先级污染物的选择性去除中，具有高效的污染物去除效率，拥有广泛的应用前景。
南开大学
2021-04-10
一种离子风驱动的可同步处理多种污染物的空气净化器
本实用新型公开了一种离子风驱动的可同步处理多种污染物的空气净化器，包括物理过滤装置、低温等离子体产生装置和离子风动力装置，低温等离子体产生装置分为离子泵荷电加速区、电凝并区、电除尘氧化区和反电晕催化区；物理过滤装置采用导体网、粗效过滤网、高效过滤网和活性炭过滤网物理过滤，本实用新型采用离子泵荷电加速区、电凝并装置、电除尘氧化装置和反电晕催化区四处进行低温等离子体放电同时针对细颗粒物PM2.5、微生物气溶胶及VOCs、CO、NH3等毒害气态污染物进行一体化净化，能够高效捕集细颗粒物PM2.5，灭活微生物气溶胶，同时深度氧化处理VOCs、CO、NH3等毒害气态污染物，是一种集铺集氧化于一体的多污染物复合净化技术，提高室内空气净化效果。
浙江大学
2021-04-13
全降解低碳生物质复合材料
目前，低碳生活、节能社会是能源开发和材料研究的主旋律和重点，所以研究制造低碳材料是热点中的热点；而同时又是可再生、可降解的材料的聚乳酸、淀粉等生物材料，是当今研究的重要方向。聚乳酸、淀粉等生物材料都是从植物等非石油基能源开发而来，因此本项目所研究范围属于国家大力支持的绿色可降解材料领域，应用范围相当广，可替代现有的石油基、石油基复合物等污染环境、破坏生态的材料，是造福人类的潜在绿色材料。本研究以PBS、PLA、植物纤维或淀粉、增韧剂为主要原料用HAKKE制备PBS、PLA基复合材料。由于PLA的脆性和耐热性差，提高PLA的耐热性和韧性是本研究的关键。通过加入植物纤维等填料，并对其进行改性处理，可大大改善复合材料的耐热性能；而在PLA/淀粉复合材料中加入某些特定的增韧增强材料，可大大提高PLA复合材料的韧性，达到可日常生活所用的标准。同时，得到PLA复合材料是生物可降解材料，对环境无任何污染。
华东理工大学
2021-04-11
用于室内空气中污染物净化的改性X型小晶粒分子筛及其制备方法
本发明公开了一种用于净化重金属污水的改性浮石及其制备方法和用途，采取浮石为原料，通过破碎，筛分，球磨加工成不规则粒状，加工成Φ＝16-100目所需大小的颗粒现状，放入烘箱烘干，马弗炉煅烧，自来水淬火，沥干，烘箱烘干，小粒状浮石即为成品。采用改性后浮石通过吸附-离子交换作用，将水体中的重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr2+、Hg2+、As5+除去，达到净化重金属废水的目的。该原料成本低廉，加工工艺简单，使用改性浮石去除单体重金属及混合重金属效果好，见效快，无二次污染。
天津城建大学
2021-01-12
多功能全降解薄膜及功能材料制备技术
该成果探讨了煤的结构参数与煤光催化氧化反应性、光-生物耦合降解的关系及控制方法，并基于煤特殊的物理化学结构，以及光敏化和光氧化降解特性，采用聚合物共混原理成功开发了一项多功能降解薄膜母料制备及功能材料制备技术。首次将煤作为光降解控制试剂应用于新型光降解薄膜制备，该成果对用光催化氧化、光-生物耦合方法进行煤温和定向转化有着重要科学和实际意义。获陕西省科学技术进步二等奖1项，中国煤炭工业协会科学技术进步二等奖1项，获国家发明专利3项。 在渭北及新疆等地进行了薄膜农业田间试用，本项目薄膜对农作物如玉米、棉花等生长有良好的促进作用，降解性能满足实际要求，降解后对土壤无不良影响，并具有保氮和降草等功能，降解薄膜土壤背景分析通过了农业部食品质量监督检验测试中心（石河子）质量检测。
西安科技大学
2021-04-11