SBIR Phase I: Removal of Toxic Microcystins in Water Using Graphite Nanofibers

SBIR 第一阶段:使用石墨纳米纤维去除水中的有毒微囊藻毒素

基本信息

  • 批准号:
    0441090
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.99万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2005-01-01 至 2005-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project deals with the use of graphite nanofibers (GNF) as novel adsorption media for the removal of bio-toxins from water. Specifically, the research will focus on the removal of microcystin-LR, a potential biological weapon that could be used by terrorists to attack human beings. Various methods have been proposed for the removal of microcystins from aqueous media, including adsorption by activated carbon, chlorination, ozonation, permanganate, hydrogen peroxide, photolysis, and semiconductor photo-catalysis. Of these approaches, the activated carbon treatment appears to be one of the most effective procedures. Various microcystins can be adsorbed on the porous surface of activated carbon and the efficiency of removal depends upon the pore size and surface functionality. It is claimed that the dominant factor in the adsorption process is the volume of mesopores (2-50 nm diameter) rather than the volume of micropores (diameter 2 nm) or megapores (diameter 50nm). In addition, the removal efficiency gradually decreases over a period of time due to the accumulation of a bio-film on the activated carbon surface. The regeneration of the spent activated carbon is not a simple task and as consequently the contaminated material is frequently discarded. Improper disposal procedures of used activated carbons could give rise to serious problems because microcystins are known to persist for many years when stored in dry conditions at room temperature and to withstand many hours of boiling in water. Since GNF contain an abundance of edge sites, the surface functionality can easily be transformed to give either hydrophobic to hydrophilic properties. In addition, it has recently been discovered that following suitable thermal treatments it is possible to generate GNF structures that possess a large fraction of mesopores having average dimensions of 12 nm. This unusual blend of properties makes GNF ideal candidates for the adsorption of microcystins from water. Furthermore, the high degree of crystalline perfection exhibited by GNF enables one to heat the materials in the presence of oxidizing gases to temperatures in excess of 500 C, thereby allowing for the removal of trapped microcystins and the regeneration of the adsorbate.
这个小型企业创新研究(SBIR)第一阶段项目涉及使用石墨纳米纤维(GNF)作为新型吸附介质来去除水中的生物毒素。具体地说,这项研究将集中在清除微囊藻毒素-LR,这是一种潜在的生物武器,可能被恐怖分子用来攻击人类。人们提出了各种方法来去除水介质中的微囊藻毒素,包括活性炭吸附、氯化、臭氧氧化、高锰酸盐、过氧化氢、光解和半导体光催化。在这些方法中,活性碳处理似乎是最有效的程序之一。微囊藻毒素可以吸附在活性碳多孔性表面,其去除效率取决于孔径大小和表面官能度。认为影响吸附过程的主要因素是中孔(直径2-50 nm)的体积,而不是微孔(直径2 nm)或大孔(直径50 nm)的体积。此外,由于生物膜在活性碳表面的积累,随着时间的推移,去除效率逐渐下降。废活性碳的再生并不是一项简单的任务,因此,被污染的材料经常被丢弃。对用过的活性碳的不当处置程序可能会导致严重的问题,因为众所周知,微囊藻毒素在室温下储存在干燥条件下会持续多年,并在水中沸腾数小时。由于GNF含有丰富的边缘位置,表面官能团可以很容易地转变为疏水到亲水的性质。此外,最近发现,经过适当的热处理后,有可能产生具有较大比例的平均尺寸为12 nm的介孔的GNF结构。这种不同寻常的混合性质使GNF成为从水中吸附微囊藻毒素的理想候选者。此外,GNF表现出的高度结晶完整性使人们能够在氧化气体存在的情况下将材料加热到500摄氏度以上,从而能够去除捕获的微囊藻毒素并再生吸附物。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Xuejun Xu其他文献

Study on the interaction between the 1,4,5,8-naphthalene diimide-spermine conjugate (NDIS) and DNA using a spectroscopic approach and molecular docking.
使用光谱方法和分子对接研究 1,4,5,8-萘二酰亚胺-精胺缀合物 (NDIS) 与 DNA 之间的相互作用。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Z. Tian;Hailong Cui;He Liu;Jun Dong;Huanyang Dong;Luyao Zhao;Xueting Li;Yan Zhang;Yingying Huang;Lina Song;L. Bian;Yuxia Wang;Xuejun Xu;Chaojie Wang
  • 通讯作者:
    Chaojie Wang
167Er:Y228SiO5結晶の作製と光学特性評価
167Er:Y228SiO5晶体的制备及光学性能评价
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    鈴木拓真;松崎善太郎;尾身博雄;安井翔一郎;Xuejun Xu;稲葉智宏;足立智;俵毅彦
  • 通讯作者:
    俵毅彦
増感剤修飾シクロデキストリンによるシクロオクテンのエナンチオ区別光異性化反応に対する添加気体の効果
添加气体对敏化剂改性环糊精对映异构化环辛烯的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Toshiki Tsuboi;Xuejun Xu;Jinsong Xia,Noritaka Usami;Takuya Maruizumi;andYasuhiro Shiraki;梁文亭・楊成・福原学・森直・井上佳久
  • 通讯作者:
    梁文亭・楊成・福原学・森直・井上佳久
Room temperature 1.55 μm electroluminescence from Ge quantum dots embedded in H1-type photonic crystal nanocavities using lateral current injection
使用横向电流注入嵌入 H1 型光子晶体纳米腔中的 Ge 量子点的室温 1.55 μm 电致发光
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    C. Tao;M. Fujimoto;Y. Kasaba;T Kimura;Y. Ezoe;M. Kagitani;H. Tadokoro;Y. Miyoshi;S. Kasahara;T. Takashima;and the JMO working group;藤田 匡;Xuejun Xu
  • 通讯作者:
    Xuejun Xu
高頻度・高密度メソスケール観測に適応した変分法同化
适应高频和高密度中尺度观测的变分同化
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tran Hung Tra;Masakazu Okazaki;Kenji Suzuki;Yoshiaki Sugimoto;橋詰 保;市川喬啓;Xuejun Xu;石川 宜広
  • 通讯作者:
    石川 宜広

Xuejun Xu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

SBIR Phase I: CAS: A light-based, energy-generating, carbon removal process
SBIR 第一阶段:CAS:基于光的能量产生碳去除过程
  • 批准号:
    2335596
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: Addressing Freshwater Salinization and Freshwater Scarcity with a Chloride Selective Removal and Recovery System
SBIR 第二阶段:通过氯化物选择性去除和回收系统解决淡水盐化和淡水短缺问题
  • 批准号:
    2321964
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: Filter Removal of Glass - A better way of filtering injectables
SBIR 第一阶段:过滤器去除玻璃 - 过滤注射剂的更好方法
  • 批准号:
    2232923
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: A novel clot removal system for improved Venous Thromboembolism (VTE) thrombectomy outcomes
SBIR 第一阶段:一种新型血栓清除系统,可改善静脉血栓栓塞 (VTE) 血栓切除术的结果
  • 批准号:
    2233665
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Enhanced Blue Carbon: a novel carbon dioxide removal strategy for climate change mitigation
SBIR 第一阶段:增强型蓝碳:缓解气候变化的新型二氧化碳去除策略
  • 批准号:
    2246965
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: A Safe, Fast, and Cost-Effective System for Tissue Removal in Laparoscopic Transabdominal Hysterectomy and Myomectomy
SBIR II 期:用于腹腔镜经腹子宫切除术和子宫肌瘤切除术中组织切除的安全、快速且具有成本效益的系统
  • 批准号:
    2210308
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: A robotic system for removal of invasive plant species
SBIR 第一阶段:用于清除入侵植物物种的机器人系统
  • 批准号:
    2126637
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: A high-efficiency filter for endotoxin removal
SBIR 第一阶段:去除内毒素的高效过滤器
  • 批准号:
    2035882
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Research and Development for the A-Pod HAB Trap and Removal Process
SBIR 第一阶段:A-Pod HAB 陷阱和去除工艺的研究和开发
  • 批准号:
    2025679
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I:A Safer, Faster, Simpler and More Cost-Effective System for Tissue Removal in Laparoscopic Hysterectomy and Other Minimally Invasive Surgery
SBIR 第一阶段:用于腹腔镜子宫切除术和其他微创手术中组织切除的更安全、更快速、更简单且更具成本效益的系统
  • 批准号:
    2036010
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 9.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了