采用ZIF-8热解策略制备了原子级分散的Co-N-C单原子催化剂。HAADF-STEM和XAFS证实钴以Co-N₄构型单分散。该催化剂活化PMS对水中卡马西平、布洛芬等多种药物的降解速率常数是传统Co₃O₄纳米颗粒的数十倍,且Co离子溶出浓度低于饮用水标准。非自由基路径(¹O₂和表面活化复合物)是主要氧化机理。...
设计并运行了一套将普通电渗析与双极膜电渗析串联的中试集成系统,用于处理煤化工反渗透浓水(TDS约25000mg/L)。前端ED将盐水预浓缩至约150g/L并产出淡水回用;后端BMED将浓缩盐水原位转化为高价值的HCl和NaOH产品。实现了水、盐、酸、碱的全组分资源化利用。...
通过真空抽滤将FeOCl纳米片与Ti₃C₂Tₓ MXene纳米片交替堆叠,制备了MXene/FeOCl异质结膜。该膜在流动过滤模式下活化过氧乙酸,对水中磺胺甲噁唑等抗生素展现了快速高效的降解能力(单程去除率>98%)。FeOCl和MXene的异质结促进了PAA活化,MXene的层间纳米限域效应强化了反应,同时赋予膜优异的抗污染能力。...
采用溶胶-凝胶法制备了B位钴掺杂的LaFe₀.₈Co₀.₂O₃钙钛矿型氧化物催化剂,用于催化湿式过氧化氢氧化处理高浓度苯酚废水。钴的掺杂极大地提升了H₂O₂活化效率。在连续流反应器中运行200小时并经历5次再生循环,催化剂展现了卓越的水热稳定性和抗活性组分流失能力。...
以天然一维凹凸棒石粘土为载体,通过原位沉积法构建了碳量子点修饰的Ag₃PO₄/ATP Z型异质结光催化剂。碳量子点作为电子传输桥促进Z型电荷转移,其上转换荧光特性能将长波长可见光转化为短波长光被Ag₃PO₄利用。该三元催化剂在可见光下对四环素展现了高活性和高稳定性。...
构建了紫外活化过硫酸盐与电化学氧化协同的复合处理系统。电化学阳极利用废水中高浓度氯离子产生活性氯,紫外光同步活化过硫酸盐产生硫酸根自由基和光解活性氯产生羟基自由基。多种活性物种协同高效降解高盐印染废水中的活性染料和聚乙烯醇浆料,并显著抑制了有毒氯代副产物的生成。...
构建了将藻菌颗粒污泥与浸没式膜生物反应器相耦合的AGS-MBR系统,用于处理低碳氮比的实际市政污水。在长达300天的连续运行中,在不投加任何外碳源和化学除磷剂的情况下,出水TN<8mg/L,TP<0.3mg/L。系统曝气能耗节省55%,并可从剩余污泥中回收富含蛋白质和油脂的藻菌生物质。...
为某大型精细化工园区废水处理厂构建了基于数字孪生技术的全流程智慧管控平台。通过对接SCADA系统实时数据和离线化验数据,驱动高保真机理与数据混合模型。实现了对全厂核心工艺的实时状态评估、进水毒性冲击秒级诊断和最优运行参数动态推荐。...
将硫化改性的零价铁和过氧化钙按优化配比制成复合缓释反应材料。S-ZVI的强还原能力将TCE还原脱氯为乙烯等低碳产物,同时CaO₂缓慢释氧和H₂O₂,为后续好氧微生物降解提供电子受体,并氧化S-ZVI不能完全降解的还原中间产物。实现了化学还原-生物好氧协同的长效修复。...
将电化学原位产H₂O₂功能集成于MBR中,以导电碳纳米管中空纤维膜为阴极,在过滤的同时施加微弱电流。原位产生的低浓度H₂O₂在膜表面形成抑菌和氧化微环境,有效减缓了生物膜污染,并同步降解了穿透膜的微量磺胺类抗生素。系统额外电耗小于总运行能耗的5%。...
通过溶剂热法将Bi₂MoO₆纳米片原位生长在NH₂-MIL-88B(Fe)铁基MOF表面,构建了Z型异质结。在可见光和微量H₂O₂存在下,该异质结对水中BPA展现了卓越的光芬顿协同降解活性,同时NH₂-FeMOF对磷酸根有强吸附作用。实现了有机污染物氧化降解和无机磷吸附去除的同步一体化。...
合成了CuCo₂O₄和CuMn₂O₄双金属氧化物催化剂,用于活化过氧乙酸降解水中卡马西平和磺胺甲噁唑。系统对比了两种催化剂的活性差异,并通过原位拉曼、EPR和DFT计算,揭示了Cu-Co和Cu-Mn位点活化PAA产生不同活性物种的路径与选择性。...
将电催化选择性还原硝酸盐为亚硝酸盐(eNO₃RR)与厌氧氨氧化(Anammox)耦合。通过精心选择电极材料和电位,将约一半的硝酸盐高效、高选择性地还原为亚硝酸盐。产生的NO₂⁻与废水中原有的NH₄⁺一起,在后续Anammox单元中被转化为氮气,实现了完全自养脱氮,总氮去除率>95%。...
提出纳米气泡臭氧化作为生物预处理手段,与后续好氧颗粒污泥(AGS)组合处理高浓度、高毒性制药废水的工艺。NB-O₃利用其高效传质和原位产·OH的能力,优先氧化废水中对微生物抑制性最强的特定官能团,解毒并提高可生化性;随后AGS利用其高生物量和耐受性完成高效降解。...
通过阴离子交换和原位生长法,在BiOBr纳米片表面构建了Bi₂S₃/BiOBr紧密的Z型异质结。Bi₂S₃的窄带隙(~1.3eV)拓展了光吸收范围至近红外区,Z型电荷转移机制则最大程度保留了两种半导体的强氧化还原能力。该异质结在可见光下对BPA展现了极高的降解和矿化活性。...
以硫脲和葡萄糖为前驱体,通过水热碳化-高温热解制备了N,S共掺杂多孔碳材料。该催化剂在活化过一硫酸盐降解水中邻苯二甲酸二乙酯时,展现出极高的催化活性和抗干扰能力。机理研究证实,单线态氧(¹O₂)和表面电子转移是主要的非自由基降解途径。...
将木屑生物炭通过简单的磷酸浸泡-热解进行功能化改性,制备出富含稳定C-PO₃和C₂-PO₂基团的磷酸盐功能化生物炭。该材料在酸性矿山废水和含铀废水中对铀(VI)展现了极高的吸附容量(>280mg/g)和卓越的选择性,吸附机理主要为形成稳定的磷酸铀酰内层络合物。...
研究紫外/乙酰丙酮体系对水中碘海醇的降解和脱碘效率。在UV光解AA过程中,不仅产生·OH和¹O₂等活性氧化物种,同时产生具有强还原能力的水合电子。该体系通过连续的氧化-还原协同过程,高效断裂C-I键,将有机碘转化为无毒的无机碘离子。...
构建以废水中有机物为燃料的微生物电解池,驱动气体扩散阴极高效合成H₂O₂。将富含H₂O₂的阴极液引入装有铁基催化剂的反应室,构成原位自驱动的电芬顿系统,用于处理下游废水中的微量药物污染物。整个系统无需外接电源和商品H₂O₂,实现废水化学能的自驱动深度净化。...
针对页岩气压裂产出水TDS极高且含油和表面活性剂的特点,提出正渗透-膜蒸馏耦合零排放工艺。重点研究FO膜的抗污染和MD膜的疏水抗润湿改性策略,探讨在长期运行中MD膜表面积盐的演变规律,及采用间歇气扫和淡水脉冲冲洗进行原位除盐的方法。...