Cd(II)在NH2-Agar/PSS双网络水凝胶上的吸附行为及资源化工艺研究
结题报告
批准号:
51708204
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
周贵寅
依托单位:
学科分类:
E1002.城市污水处理与资源化
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘有势、李俊、闫平、张桐桐、谢美
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中文摘要
工业废水的非达标排放使重金属污染已成为严重的水环境问题之一。由于传统吸附材料难以对废水中Cd(II)实现高效去除和资源化回收,本申请针对以上问题,拟通过对Agar和PSS两种独立网络的设计,构建出刚性难溶Agar分子链和柔性易溶PSS分子链互穿及共价键、离子键协同能量耗散结构,开发出新型NH2-Agar/PSS双网络凝胶吸附材料。相比传统吸附剂,该双网络凝胶具有优良的稳定性,较快内扩散及吸附位点充分暴露等特征,以实现吸附剂有效利用再生、Cd(II)高效去除和资源化回收等目标。本项目还将深入研究Cd(II)在凝胶内部的扩散迁移及吸附行为机制,系统阐述双网络凝胶吸附剂与吸附性能之间的构效关系,并通过动态吸附-脱附工艺评价双网络凝胶的再生和Cd(II)的资源化回收能力。项目研究成果可望为双网络凝胶对Cd(II)的吸附行为、构建规模化处理技术工艺,提供一定的理论依据和技术支持。
英文摘要
Heavy metal pollution caused by the indiscriminate disposal of toxic heavy metal wastewater has become one of the serious water environmental issues. This project examines the problems of the industrial effluent purification and resource recovery in China. In this research a new type of NH2-Agar/PSS double-network hydrogel sorbent will be developed by designing two independent networks of Agar and PSS, which aim at fulfilling the efficient removal and resource recovery of heavy metal ions and the fast separation and regeneration of sorbents. Simultaneously, the structure of energy dissipation attribute will be designed to examine the synergy of two mechanisms: crack bridging by the network of covalent crosslinks, and hysteresis by unzipping the network of ionic cross-links. Subtly taking control of interface structure and macroscopic morphology, endowing multifunctional features for the good mechanical properties and swelling property, effectively strengthen intraparticle diffusion and all adsorption sites can be fully exposed. Furthermore, the diffusion process, adsorption behavior and the structure-activity relationship between the DN hydrogel and adsorption performance will be in-depth studied. The regeneration of sorbents and recycling capacity of heavy metal ions will be evaluated through the large-scale adsorption and separation technology; in addition, the technical process for large-scale industrial wastewater treatment will be built. The research results will provide the studies on wastewater treatment by DN hydrogel and resource utilization with some theoretical basis and technical supports.
工业废水的非达标排放使重金属污染已成为严重的水环境问题之一。由于传统吸附材料难以对废水中Cd(II)实现高效去除和资源化回收,本申请针对以上问题,拟通过对Agar和PSS两种独立网络的设计,构建出刚性难溶Agar分子链和柔性易溶PAA分子链互穿及共价键、离子键协同能量耗散结构,开发出新型NH2-Agar/PAA双网络凝胶吸附材料。相比传统吸附剂,该双网络凝胶具有优良的稳定性,较快内扩散及吸附位点充分暴露等特征,以实现吸附剂有效利用再生、Cd(II)高效去除和资源化回收等目标。本项目还将深入研究Cd(II)在凝胶内部的扩散迁移及吸附行为机制,系统阐述双网络凝胶吸附剂与吸附性能之间的构效关系,并通过动态吸附-脱附工艺评价双网络凝胶的再生和Cd(II)的资源化回收能力。项目研究成果可望为双网络凝胶对Cd(II)的吸附行为、构建规模化处理技术工艺,提供一定的理论依据和技术支持。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Design of low temperature-responsive hydrogels used as a temperature indicator
用作温度指示剂的低温响应水凝胶的设计
DOI:10.1016/j.polymer.2019.04.052
发表时间:2019
期刊:Polymer
影响因子:4.6
作者:Tang Li;Gong Liang;Zhou Guiyin;Liu Lingyun;Zhang Dong;Tang Jianxin;Zheng Jie
通讯作者:Zheng Jie
DOI:--
发表时间:2019
期刊:包装学报
影响因子:--
作者:周贵寅;黄剑敏;蒋玉香;黄灵;李瑶;缪楚宇;汤建新
通讯作者:汤建新
DOI:10.1016/j.watres.2017.12.067
发表时间:2018-03
期刊:Water research
影响因子:12.8
作者:Guiyin Zhou;Jinming Luo;Chengbin Liu;L. Chu;J. Crittenden
通讯作者:Guiyin Zhou;Jinming Luo;Chengbin Liu;L. Chu;J. Crittenden
DOI:10.1166/jbmb.2019.1864
发表时间:2019-06-01
期刊:JOURNAL OF BIOBASED MATERIALS AND BIOENERGY
影响因子:0.5
作者:Deng, Xinhui;Chen, Runhua;Shi, Yan
通讯作者:Shi, Yan
Preparation of ultrahigh-water-content nanofiber composite hydrogel for Cd2+ removal
超高含水量纳米纤维复合水凝胶的制备用于去除Cd2
DOI:10.1002/jctb.6636
发表时间:2020
期刊:Journal of Chemical Technology & Biotechnology
影响因子:3.4
作者:Jue Hu;Xin Huang;Jianmin Huang;Guiyin Zhou;Thein Tun;Jianxin Tang;Sihua Liu
通讯作者:Sihua Liu
微流控技术构建双网络微凝胶及其重金属吸附机制和处理工艺研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    周贵寅
  • 依托单位:
双网络水凝胶吸附剂的制备及其在废水中吸附 Cd(II)的行为研究
  • 批准号:
    2018JJ3125
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    周贵寅
  • 依托单位:
国内基金
海外基金