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石墨相氮化碳材料在水环境污染物去除中的研究
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作者 刘玥 +3 位作者 庞宏伟 王祥学 于淑君 王祥科 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第6期831-846,共16页
水污染是世界性问题,严重影响了人类的身体健康和环境的可持续性。迫切需要一种高效环保的吸附剂材料用于水体污染治理。石墨相氮化碳(g-C3N4)材料具有与石墨类似的层状结构,具有许多优异性质,如大的表面积、高的热稳定性和化学惰性,成... 水污染是世界性问题,严重影响了人类的身体健康和环境的可持续性。迫切需要一种高效环保的吸附剂材料用于水体污染治理。石墨相氮化碳(g-C3N4)材料具有与石墨类似的层状结构,具有许多优异性质,如大的表面积、高的热稳定性和化学惰性,成为新兴的吸附剂材料。本文主要介绍了g-C3N4基材料在重金属、放射性核素以及有机污染物去除方面的应用。通过批实验、光谱分析、表面配位模型和理论计算等技术系统分析了g-C3N4基材料与污染物之间的作用机理。g-C3N4基材料与污染物之间的相互作用主要归因于表面配位、π-π作用、离子交换作用和静电作用。本文有助于读者进一步了解g-C3N4基材料与污染物之间的作用机理,并且发掘更多的g-C3N4改性材料,将其应用于环境修复领域当中。 展开更多
关键词 氮化碳 重金属 放射性核素 有机污染物 反应机理
聚苯胺@碳纳米纤维复合材料对放射性核素铀的高效去除 被引量:5
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作者 王苏菲 于淑君 +3 位作者 庞宏伟 陈中山 王祥学 《中国科学:化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期71-79,共9页
本文通过原位聚合方法成功制备了聚苯胺改性的碳纳米纤维(PANI@CNF)复合材料,并用于水溶液中放射性核素铀(U(VI))的高效去除.扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)... 本文通过原位聚合方法成功制备了聚苯胺改性的碳纳米纤维(PANI@CNF)复合材料,并用于水溶液中放射性核素铀(U(VI))的高效去除.扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等表征证明所制备的材料具有丰富的官能团和优良的物理化学性质.批实验方法系统研究了周围环境(pH、背景电解液、反应时间和温度)的变化对U(Ⅵ)去除结果的影响.结果表明,pH对于U(Ⅵ)去除影响很大,而离子强度没有影响,表明二者之间的作用机理为内层表面络合.吸附能够在30 min内快速达到平衡,且符合拟二级动力学模型.吸附等温线符合Langmuir等温线,表明U(Ⅵ)的去除是单分子层均匀吸附过程.在pH=5.0和T=298 K时, PANI@CNF对U(Ⅵ)的最大吸附量高达319.4 mg/g,远远高于单纯的CNF(133.9 mg/g). U(Ⅵ)主要与材料表面的含氮和含氧官能团形成了稳定的内层络合物,从而达到高效去除的目的.以上分析表明, PANI@CNF具有快速反应动力学和高效吸附能力,可以作为放射性核素高效去除的潜在储备材料,为我国核废料治理工作提供理论依据. 展开更多
关键词 碳材料 聚苯胺 光谱分析 吸附
层状双金属氧化物材料对放射性核素的去除研究 被引量:5
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作者 王祥学 庞宏伟 +4 位作者 于淑君 宋刚 马宵颖 许佩瑶 《中国科学:化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期2-11,共10页
层状双金属氧化物材料(LDHs)作为最常见的二维材料,在环境污染治理领域展现出巨大的优势.LDHs具有来源广泛、易于制备、较大的表面积、可调控的化学结构、环境友好等优点,最近几年其改性材料多用于放射性核素的高效去除.本文介绍了常用... 层状双金属氧化物材料(LDHs)作为最常见的二维材料,在环境污染治理领域展现出巨大的优势.LDHs具有来源广泛、易于制备、较大的表面积、可调控的化学结构、环境友好等优点,最近几年其改性材料多用于放射性核素的高效去除.本文介绍了常用的LDHs材料及其衍生物的制备方法以及它们在放射性核素处理方面的应用及其相互作用机制,最后对LDHs材料的应用和挑战给出了个人见解.本综述为高效去除放射性核素的LDHs材料的设计指明了方向,为放射性核素的高效处理处置提供了新材料. 展开更多
关键词 双金属氧化物材料 放射性核素 吸附 分析表征 作用机理
金属有机骨架纳米材料在能量储存和转换领域中的应用研究
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作者 于淑君 王祥科 《现代物理知识》 2018年第5期11-19,共9页
1.前沿 以碳氢化合物为基础的化石燃料,如石油、天然气和煤炭,是支撑当今社会经济和技术快速发展的主要能源来源。然而,随着人口和经济的迅速增长,巨大的全球能源消耗造成了化石燃料的不可持续发展。同时化石燃料的过度开发使用也带来... 1.前沿 以碳氢化合物为基础的化石燃料,如石油、天然气和煤炭,是支撑当今社会经济和技术快速发展的主要能源来源。然而,随着人口和经济的迅速增长,巨大的全球能源消耗造成了化石燃料的不可持续发展。同时化石燃料的过度开发使用也带来了严重的环境问题。 展开更多
关键词 金属有机骨架 能量储存 纳米材料 应用 化石燃料 社会经济 能源消耗 碳氢化合物
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