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采用吸附、光催化降解与膜过滤工艺相结合的混合系统处理废水
摘要： 本研究采用吸附、光催化降解和膜过滤工艺的不同组合，对Chooka造纸厂废水处理进行了探究。通过湿法相转化法制备聚合物膜，分别以聚丙烯腈（PAN）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和二甲基甲酰胺（DMF）作为聚合物基体、亲水性添加剂和溶剂。选用活性炭和TiO?纳米颗粒分别作为吸附剂和光催化剂，其中TiO?纳米颗粒采用溶胶-凝胶法合成，活性炭购自默克公司。通过液-液置换法（LLDP）、扫描电子显微镜（SEM）和接触角测试对制备的膜进行表征，同时采用FT-IR和XRD分析对TiO?纳米颗粒进行表征。分离过程以伊朗Chooka制浆造纸厂的废水为进料，在混合分离系统中设置了6种不同构型，通过测定废水成分评估处理前后各工艺的有效性。LLDP分析显示，制备的PAN/PVP（16%/3%）膜平均孔径为9.72 nm；SEM结果表明PAN/PVP膜的活性层比纯PAN膜更厚；接触角测试表明随着聚合物基体中PVP含量增加，膜亲水性增强。单级处理工艺中膜过滤性能最佳，而当光催化降解、吸附和膜过滤按顺序串联使用时，整体分离效果最优。
关键词： 光催化降解、膜过滤、吸附、组合工艺、废水处理
更新于2025-09-23 15:22:29
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农业食品与环境应用的碳纳米材料 || 用于水处理的石墨烯量子点基纳米结构
摘要： 有机、无机及微生物污染对供水安全、食品安全构成威胁。石墨烯量子点衍生纳米结构已成为缓解水污染的潜在解决方案。这类材料已成功制备并应用于催化降解染料等有机污染物和新兴污染物、吸附污染物、过滤及消毒。将GQDs掺杂至各类纳米复合材料中可改变复合特性，提升不同污染物的去除效率。需精准控制GQDs掺杂量以保障其对纳米复合材料污染物去除效率的积极影响。尽管基于GQD的纳米结构发展前景广阔，但要实现此类材料的大规模应用仍需深入研究。其无毒性、可生物降解性及丰富官能团使GQD衍生纳米结构具备污染修复潜力，但需开发能获得尺寸与表面功能均一的GQDs优化合成条件，并建立确保GQDs在纳米复合基质中均匀分布的合成路径，从而提升各类GQD衍生纳米结构在水污染治理中性能表现的一致性。
关键词： 膜过滤、光催化、石墨烯量子点、水处理、吸附
更新于2025-09-23 15:19:57
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配备双等离子体纳米复合材料/聚丙烯酸改性聚酰胺膜的催化过滤反应器用于工业废水处理
摘要： 本研究通过原位聚合聚丙烯酸（PAA）并结合两种合成的双等离子体金-银（Au-Ag）与银-金（Ag-Au）光催化剂接枝改性商用聚酰胺（PA）膜片，制备了两种具有抗污染和抗生物污染性能的新型复合膜。作为基础研究，详细讨论了光催化剂的分批合成与表征。分别采用405纳米和532纳米激光对Ag-Au和Au-Ag光催化剂进行光降解研究，并使用模拟太阳光的氙灯对两种光催化剂进行测试，对比了实验结果。此外，全面研究了光催化剂类型与用量、污染物初始浓度等参数对模型污染物药物氧氟沙星（OFX）和染料亚甲基蓝（MB）降解效率的影响，采用Langmuir-Hinshelwood吸附模型评估反应动力学、降解速率及半衰期。选定氙灯为最佳光源后，在死端膜反应器（MR）中评估了OFX和MB的光降解效果，并利用制药与纺织废水样品测试了膜的通量性能、抗污染性及污染物去除能力。通过薄膜实验法和Kirby-Bauer纸片扩散法以革兰氏阴性大肠杆菌为模式微生物评估了所制膜的抗菌活性，以检验构建反应器的抗生物污染潜力。结果表明，相较于未改性的膜反应器，所制膜反应器能以节能方式产生更清洁的水，具有更稳定的通量性能及良好的膜污染/生物污染特性。
关键词： 膜过滤、废水处理、渗透通量、双等离激元纳米颗粒、光降解、抗污染/抗生物污染性能
更新于2025-09-11 14:15:04