一种硫化亚铁/生物炭复合材料的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN106966456B

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN201610022704.8

    申请日:2016-01-14

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种高效的硫化亚铁/生物炭复合材料,包括其制备方法以及其在修复重金属污染水体中的应用。本发明的复合材料以生物炭为载体,首先将硫酸亚铁溶液与生物炭混合,再加入羧甲基纤维素钠作为稳定剂和分散剂,在氮气保护的条件下,逐滴在体系中加入硫化钠溶液,剧烈的搅拌,使生成的硫化亚铁纳米颗粒均匀的生长在生物炭表面,大大改善了硫化亚铁纳米颗粒易团聚的缺点,从而提高其与污染物的有效接触面积。同时也将硫化亚铁和生物炭的吸附和氧化还原能力结合在一起,提高其对污染物的去除能力。该材料的制备工艺简便迅速、生产成本低、环境友好、无二次污染,对Cr()污染的水体具有很强的修复效果,且能够有效的降低Cr()对小麦种子的生物毒性。在修复环境中有机和无机污染方面具有广泛的应用前景。

    一种硫化亚铁/生物炭复合材料的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN106966456A

    公开(公告)日:2017-07-21

    申请号:CN201610022704.8

    申请日:2016-01-14

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种高效的硫化亚铁/生物炭复合材料,包括其制备方法以及其在修复重金属污染水体中的应用。本发明的复合材料以生物炭为载体,首先将硫酸亚铁溶液与生物炭混合,再加入羧甲基纤维素钠作为稳定剂和分散剂,在氮气保护的条件下,逐滴在体系中加入硫化钠溶液,剧烈的搅拌,使生成的硫化亚铁纳米颗粒均匀的生长在生物炭表面,大大改善了硫化亚铁纳米颗粒易团聚的缺点,从而提高其与污染物的有效接触面积。同时也将硫化亚铁和生物炭的吸附和氧化还原能力结合在一起,提高其对污染物的去除能力。该材料的制备工艺简便迅速、生产成本低、环境友好、无二次污染,对Cr( )污染的水体具有很强的修复效果,且能够有效的降低Cr()对小麦种子的生物毒性。在修复环境中有机和无机污染方面具有广泛的应用前景。

    石墨碳包覆纳米零价铁复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114226721A

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202111443390.6

    申请日:2021-11-30

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种石墨碳包覆纳米零价铁复合材料及其制备方法和应用,制备方法包括以下步骤:将木屑和铁盐混合,加入四氢呋喃水溶液,搅拌均匀,于90~100℃加热8~9小时,得到干燥的复合物,将所述复合物研磨成粉末,在氮气或惰性气体环境下于550~700煅烧2~3小时,得到所述石墨碳包覆纳米零价铁复合材料,本发明石墨碳包覆纳米零价铁复合材料具有核‑壳结构,且壳状结构能够有效抑制纳米零价铁的团聚,并且在保证纳米零价铁活性的同时还能实现抗氧化的特性,具有高效活化过硫酸盐去除2,4‑二氯苯酚的效果。

    羧甲基纤维素稳定硫化亚铁/生物炭复合材料与微生物协同降解三氯乙烯的应用

    公开(公告)号:CN108996710B

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN201811039088.2

    申请日:2018-09-06

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种羧甲基纤维素稳定硫化亚铁/生物炭复合材料与微生物协同降解三氯乙烯的应用,在厌氧环境下,将CMC‑FeS@biochar复合材料投入到TCE水溶液中,反应时间为11~24h,反应结束后,移除所述TCE水溶液中的CMC‑FeS@biochar复合材料,再将所述TCE水溶液的pH调至6~9,在加入HRJ4细胞悬浮液后再反应7~24h,其中,CMC‑FeS@biochar复合材料加入到TCE水溶液中的投加量至少为0.015g/L,优选为0.06g/L,所述HRJ4细胞悬浮液的OD600为0.05~0.5,本发明的应用不需要添加共代谢底物,TCE去除率最高达到95%。

    一种生物炭/石墨烯复合材料在吸附水中菲和汞(II)中的应用

    公开(公告)号:CN105312025B

    公开(公告)日:2019-06-28

    申请号:CN201510358572.1

    申请日:2015-06-26

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种用于吸附水体有机/无机污染物的生物炭/石墨烯复合材料及制备方法摘要:本发明公开了一种简便的生物炭/石墨烯复合材料及制备方法,并用于吸附水体中有机/无机污染物。技术方案是采用石墨烯悬浮液直接处理生物质原材料,将二者混合物烘干后,在管式炉中600ºC条件下绝氧裂解1h,使石墨烯通过π‑π键包覆在生物炭表面,石墨烯外层赋予生物炭/石墨烯复合材料更大的比表面积,更多的官能团,使得生物炭/石墨烯复合材料对水中菲和汞()的去除效果显著提高。本发明具有工艺简单、效果稳定、适用范围广、复合材料对环境友好、不造成二次污染的优点,在修复水体中有机和无机污染方面具有广泛的应用前景。

    羧甲基纤维素稳定硫化亚铁/生物炭复合材料与微生物协同降解三氯乙烯的应用

    公开(公告)号:CN108996710A

    公开(公告)日:2018-12-14

    申请号:CN201811039088.2

    申请日:2018-09-06

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种羧甲基纤维素稳定硫化亚铁/生物炭复合材料与微生物协同降解三氯乙烯的应用,在厌氧环境下,将CMC-FeS@biochar复合材料投入到TCE水溶液中,反应时间为11~24h,反应结束后,移除所述TCE水溶液中的CMC-FeS@biochar复合材料,再将所述TCE水溶液的pH调至6~9,在加入HRJ4细胞悬浮液后再反应7~24h,其中,CMC-FeS@biochar复合材料加入到TCE水溶液中的投加量至少为0.015g/L,优选为0.06g/L,所述HRJ4细胞悬浮液的OD600为0.05~0.5,本发明的应用不需要添加共代谢底物,TCE去除率最高达到95%。

    石墨碳包覆纳米零价铁复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114226721B

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202111443390.6

    申请日:2021-11-30

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种石墨碳包覆纳米零价铁复合材料及其制备方法和应用,制备方法包括以下步骤:将木屑和铁盐混合,加入四氢呋喃水溶液,搅拌均匀,于90~100℃加热8~9小时,得到干燥的复合物,将所述复合物研磨成粉末,在氮气或惰性气体环境下于550~700煅烧2~3小时,得到所述石墨碳包覆纳米零价铁复合材料,本发明石墨碳包覆纳米零价铁复合材料具有核‑壳结构,且壳状结构能够有效抑制纳米零价铁的团聚,并且在保证纳米零价铁活性的同时还能实现抗氧化的特性,具有高效活化过硫酸盐去除2,4‑二氯苯酚的效果。

    球磨巯基化生物炭及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112547032B

    公开(公告)日:2022-06-17

    申请号:CN201910920117.4

    申请日:2019-09-26

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种球磨巯基化生物炭及其制备方法和应用,制备方法包括以下步骤:将木屑末洗涤,干燥,研磨,过筛,得到木屑粉,将木屑粉于300~700℃下限氧裂解,冷却至室温,洗涤至pH稳定,烘干,得到生物炭;将生物炭放置于球磨罐中,再在球磨罐中放入研磨球、水和乙醇,在惰性气体或氮气的环境下,边搅拌边滴加3‑巯基丙基三甲氧基硅烷,密封球磨罐,在室温20~25℃下,将球磨罐放入行星式球磨机球磨,球磨后先后依次用乙醇和去离子水各洗涤至少1次,真空冷冻干燥,得到球磨巯基化生物炭,本发明的球磨巯基化生物炭对Hg2+和CH3Hg+去除能力有显著提升,对Hg2+和CH3Hg+的去除量分别依次达到320.1mg/g和104.9mg/g,远高于原始生物炭和化学浸渍法得到的巯基化生物炭。

    一种用于吸附水体有机/无机污染物的生物炭/石墨烯复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN105312025A

    公开(公告)日:2016-02-10

    申请号:CN201510358572.1

    申请日:2015-06-26

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种用于吸附水体有机/无机污染物的生物炭/石墨烯复合材料及制备方法。本发明公开了一种简便的生物炭/石墨烯复合材料及制备方法,并用于吸附水体中有机/无机污染物。技术方案是采用石墨烯悬浮液直接处理生物质原材料,将二者混合物烘干后,在管式炉中600 oC条件下绝氧裂解1h,使石墨烯通过π-π键包覆在生物炭表面,石墨烯外层赋予生物炭/石墨烯复合材料更大的比表面积,更多的官能团,使得生物炭/石墨烯复合材料对水中菲和汞( )的去除效果显著提高。本发明具有工艺简单、效果稳定、适用范围广、复合材料对环境友好、不造成二次污染的优点,在修复水体中有机和无机污染方面具有广泛的应用前景。

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