MOFs用于太阳能吸附式空气取水研究进展

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总结了太阳能吸附式空气取水原理、MOFs水吸附机理、单体MOF的制备方法、MOFs及其衍生的复合材料水吸附性能,并与本团队对太阳能吸附式空气取水研究相结合,综合分析表明,国内外学者越来越关注并投入MOFs制备方法、开发具有高吸附性能的单体MOFs及其复合材料等方面的研究,相关的研究成果有望将其推广到实际应用中.将MOFs应用于干旱沙漠地区为人们提供饮用水具有潜在的应用前景.
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介绍了1,3-丁二醇在化工、医药和化妆品行业的应用,综述了两种化学法生产1,3-丁二醇的工艺,包括乙醛经羟醛缩合加氢,甲醛丙烯经Prins反应缩合水解,并探讨了两种工艺今后的研究发展方向.
生物质热解油是一种绿色低碳、可用于雾化燃烧的液体燃料,但在实际应用中存在运动粘度高、雾化燃烧不充分、现有燃油喷头及燃烧器不适用等问题.综述了热解油雾化技术最新研究进展,详细介绍了生物质热解油的组成成分和理化性质,系统分析了液相介质、雾化方式、雾化条件等对热解油雾化的影响以及内在规律.通过国内外雾化技术归纳总结,梳理了热解油雾化评价指标和较为先进的检测方法,以期为热解油高效清洁利用提供技术参考.
新型主流厌氧氨氧化脱氮工艺已成功应用于实际废水处理,由于其独特的脱氮性能逐渐代替传统的脱氮工艺.组合工艺运行主要以厌氧氨氧化反应维持长期稳定为关键,分析氮素迁移转化特性对于诠释反应机理提供可靠依据.总结现有的溶解氮转化方法,对比了解使用范围,化学法成为诠释氮素转化过程最可靠方式,结合动力学模型诠释反应过程中氮和氧的迁移转化过程,分析反应过程中同位素特性的转化,充分了解厌氧氨氧化反应氮和氧分馏效应的特性,对于指导工艺运行起到至关重要的作用.
综述了酸性矿山废水的产生、危害和当前对酸性矿山废水(AMD)的处理方法,重点介绍了应用硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性矿山废水的研究进展(厌氧生物反应器技术、联合处理技术、微生物固定化技术以及微生物原位处理技术).利用硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水是很有潜力的处理方法,具有成本低、可去除重金属离子且无二次污染的优点.在应用过程中,酸性矿山废水pH值较低的特点使得普通微生物无法生存,可通过驯化SRB使其具有更低的pH耐受值或者分离嗜酸性aSRB,或应用生物H2 S处理酸性矿山废水,使得在脱除重金属的同时能够实现
通过对当前含油污泥脱水技术进行调研,归纳出当前主要脱水技术为化学法脱水、机械法脱水、微波法脱水和超声法脱水,总结了各种方法的脱水原理、影响因素和国内外研究现状.目前未有一项脱水技术能够对所有的含油污泥进行高效率的脱水,均具有局限性,因此今后开发新的脱水药剂、脱水方法或者将已开发的技术进行联合脱水是进一步研究的热点.建议合成效率高、有经济效益、绿色和普适性的表面活性剂,并结合工业应用的微波以及超声设备,开展相应工业化规模的实验.
综述了光活化、超声波活化等7种过硫酸盐活化方法,以及国内外过硫酸盐活化方法的研究进展,通过反应机理、研究现状和优缺点三个方面来研究不同活化过硫酸盐方法.活化过硫酸盐的氧化工艺拥有良好的应用前景,但该技术仍有局限性.在过硫酸盐活化过程中,针对现阶段活化技术仍处于单影响因素的模拟实验环境,以及可能产生有毒有害的副产物等问题,提出了对应的解决方案,并对以硫酸根自由基为主要自由基的氧化技术发展进行了展望.
介绍了阳极材料、氯离子浓度、电流密度和酸碱度对电化学氧化法处理垃圾渗滤液的影响,以及三维颗粒活性炭床电化学反应器和单室压滤机微环流反应器,并阐述了电化学氧化技术和其他工艺组合形式与适用条件,指出了研制新型电极材料、寻找去除有效氯的方法、探讨新的电化学和其他工艺的组合技术是电化学氧化法处理垃圾渗滤液技术未来研究工作的重点.
生物炭由于其良好的孔隙结构以及表面负载的官能团,被广大学者用以处理邻苯二甲酸酯污染修复问题.近年来,学者发现由生物质直接制备的生物炭的吸附效果较为有限,因而开始采用化学、物理等方法对生物炭的性能进行改良.综述了不同来源的生物质制备的生物炭性质上的差异以及目前的新型制备方法对生物炭性质的优化;阐述了生物炭吸附过程中主要涉及的吸附机理,以及影响因素;并指出了今后研究可以根据吸附机理以及影响因素等考虑如何制备吸附性能更优秀的生物炭,目前生物炭吸附PAEs存在的一些问题以及今后的工作.
主要总结了碳纳米管电极的成型方法,论述了以碳纳米管及碳纳米管复合材料为电极的电容去离子技术除盐性能影响因素,并总结了功能化碳纳米管、碳纳米管复合电极材料的研究成果.最后,展望了碳纳米管在电容去离子技术应用中的研究发展方向.
针对核桃壳(WNS)转化为高效吸附剂的资源化利用问题,对近年来国内外以核桃壳为原料制备吸附剂的相关研究进行了归纳和总结.结果表明,从核桃壳转化成核桃壳吸附剂主要方法有:预处理后直接作吸附剂,改性后作吸附剂,制备成活性炭吸附剂.其中无机酸性或碱性预处理比有机溶剂更具环保优势;对核桃壳的酰基化、氨基化、接枝共聚、负载纳米零价铁、非热等离子体作用等改性方法,都可以提高吸附剂对重金属离子的吸附能力,使改性核桃壳(MWNS)的吸附性能高于传统吸附剂,但相比之下,酰基化改性、非热等离子体改性更具快速、有效、环保等优势