丙烯酸树脂负载纳米水合氧化铁复合吸附剂的制备及其深度除磷研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51908439
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E1002.城市污水处理与资源化
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The organic fouling of polystyrene-supported hydrated ferric oxide (HFO) had adverse effects on its long-time reuse in wastewater. To solve this problem, this study will focus on the preparation of a hybrid adsorbent with anti-organic fouling, fast adsorption rate, large adsorption capacity and high selectivity. It will supply theoretical and practical significance for enhanced phosphorus removal from wastewater and eutrophication control. In the present study, a process of FeCl4- ion exchange, NaOH precipitation and thermal treatment was proposed to immobilize nanoparticulate HFO within an acrylic anion exchange resin D213. The HFO loadings of hybrid adsorbents were controlled by regulating FeCl3 concentration. The variation of material properties and adsorption properties in hybrid adsorbents and HFO was discovered, then a hybrid adsorbent HFO-213 with optimal performance was selected. Subsequently, it was illuminated preliminary that the influence and interaction mechanism of phosphorus adsorption by HFO-213 under certain condition, including pH, temperature, adsorption time, inorganic anions and organic matter. Furthermore, the adsorption mechanism of phosphorus on HFO-213 was revealed, and the anti-organic fouling mechanism of HFO-D213 and stability of HFO during the reuse were also studied. Based on the above study, the stability of long-time reuse of HFO-D213 in secondary effluent (adsorption and elution effects of phosphorus, as well as HFO content and crystal structure) and feasibility of phosphorus recovery from eluent were studied. The results will supply theory and technology for future in application of HFO-213 for enhanced phosphorus removal from wastewater.
对于苯乙烯树脂基纳米水合氧化铁(HFO)复合吸附剂,有机物污染影响其在污水中长期重复利用。针对这一问题,本研究研发抗有机物污染、吸附速率快、选择性高及吸附容量大的新型除磷复合吸附剂,对污水深度除磷和水体富营养化控制有重要理论和实际意义。本研究采用FeCl4-离子交换-NaOH沉淀-热处理,将纳米HFO负载至丙烯酸阴离子交换树脂D213。通过调节FeCl3浓度控制HFO负载量,并揭示不同负载量下复合吸附剂及负载HFO的材料性能和吸附性能的变化规律,筛选出具备最优性能的复合吸附剂HFO-D213。随后阐明pH、温度、吸附时间、无机阴离子及有机物的影响规律及作用机理,揭示磷吸附机理,并研究重复利用时HFO-D213的抗有机物污染性能及HFO稳定性。在上述基础上,考察其在二级出水中长期重复利用稳定性(磷吸附和洗脱效果、HFO含量和晶型)和磷回收可行性,为其用于污水深度除磷提供理论基础与技术支持。

结项摘要

污水深度除磷是控制水体富营养化的关键。苯乙烯树脂基纳米水合氧化铁复合吸附剂,有效结合了水合氧化铁颗粒优良的除磷能力与载体树脂突出的机械强度等特点,但有机物污染影响其在污水中重复利用。本项目利用FeCl4-离子交换-NaOH沉淀-热处理方法,将纳米HFO颗粒负载至丙烯酸系阴离子交换树脂。首先通过调控溶液浓度和混合方式制备复合吸附剂,揭示材料性能和吸附性能的变化规律,并筛选出最佳性能复合吸附剂。增加溶液浓度及混合时间利于水合氧化铁含量,但吸附容量随水合氧化铁增加呈先增加后下降趋势。阐明了投加量、pH、吸附时间、温度、无机阴离子和有机物等因素对复合吸附剂除磷的影响规律,随后建立响应面模型,确定了最佳除磷条件。利用FTIR、XPS及SEM-EDX等方法分析了吸附磷前后材料,阐明了复合吸附剂的磷吸附机理,复合吸附剂主要通过负载水合氧化铁的络合作用和载体树脂的静电作用吸附磷酸盐。揭示了有机物对复合吸附剂除磷的影响规律和机制,有机物与磷酸盐主要竞争载体树脂季铵基的吸附位点。通过考察复合吸附剂在重复利用时磷吸附和洗脱效果,探讨其抗有机物污染性能。优化固定床反应器运行参数,考察复合吸附剂处理二级出水时磷去除和洗脱效果、水合氧化铁含量及晶体结构等,验证了复合吸附剂在污水中长期重复利用的可行性和稳定性,表明了其在深度除磷领域具有良好的应用潜力。项目研究成果为污水深度除磷及水体富营养化控制提供了新思路。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Modifying thin film composite membrane with zeolitic imidazolate framework-8@polydopamine for enhanced antifouling property
沸石咪唑酯骨架-8@聚多巴胺改性薄膜复合膜增强防污性能
  • DOI:
    10.1016/j.chemosphere.2020.125956
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Chemosphere
  • 影响因子:
    8.8
  • 作者:
    Zhang Gehong;Zhang Jie;Lv Pinghai;Sun Jian;Zhao Pingge;Yang Leilei
  • 通讯作者:
    Yang Leilei
水合氧化铁负载量对丙烯酸树脂基复合吸附剂的结构及除磷影响
  • DOI:
    10.13801/j.cnki.fhclxb.20201019.002
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    复合材料学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙健;徐兆郢;赵平歌;张格红;薛崇灏
  • 通讯作者:
    薛崇灏
Fe–In2O3 induced catalytic degrading congo red under ultrasonic irradiation
超声辐照下 Fe·In2O3 诱导催化降解刚果红
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Nano
  • 影响因子:
    1.2
  • 作者:
    Zhang Gehong;Yan Zhiyang;Zhang Jie;Sun Jian;Ma Donghua;Zhao Pingge
  • 通讯作者:
    Zhao Pingge
化学沉淀与活性炭组合处理树脂脱附液及回用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    工业水处理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙健;王春旭;杨思敏;任可;欧稼明;王西
  • 通讯作者:
    王西
NaOH浓度对树脂基HFO复合吸附剂的结构及除磷影响
  • DOI:
    10.13801/j.cnki.fhclxb.20211207.002
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    复合材料学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙健;尚依依;徐兆郢;薛崇灏;赵平歌;张格红
  • 通讯作者:
    张格红

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:
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

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

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

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

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

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

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

高原宽谷河段河床粒径与辫状形态特征研究
  • DOI:
    10.11660/slfdxb.20211201
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    水力发电学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩凯;孙健;李治;林斌良;杨英;黄哲
  • 通讯作者:
    黄哲
山西河津一起毒蘑菇中毒事件调查分析
  • DOI:
    10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2016.08.007
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中华急诊医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郎楠;吴黎明;李海蛟;周静;袁媛;孙健;何仟;孙承业
  • 通讯作者:
    孙承业
A Q-Learning-Based Approach for Deploying Dynamic Service Function Chains
基于 Q-Learning 的动态服务功能链部署方法
  • DOI:
    10.3390/sym10110646
  • 发表时间:
    2018-11
  • 期刊:
    Symmetry
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙健;黄冠华;孙罡;虞红芳;Arun Kumar Sangaiah;Victor Chang
  • 通讯作者:
    Victor Chang
基于PI3K/AKT信号通路的中药抗肿瘤多药耐药作用研究进展
  • DOI:
    10.16306/j.1008-861x.2016.06.018
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    上海中医药大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    汤庆丰;孙健;于卉;殷佩浩;吕嵘;卫洪昌
  • 通讯作者:
    卫洪昌
淀粉、亚麻籽胶与贮藏温度对火腿肠品质影响的析因试验分析
  • DOI:
    10.7506/spkx1002-6630-201713001
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    食品科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨雪;冯美琴;孙健;徐幸莲;周光宏
  • 通讯作者:
    周光宏

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码