基于First Principles的光催化降解PPCPs同步脱氮体系构建及其电子分配机制研究

批准号:
51778175
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
丁杰
依托单位:
学科分类:
E1002.城市污水处理与资源化
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
王慧、赵双阳、李燕、金亚若、王光远、宋昭、聂文博
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中文摘要
药品和个人护理品(PPCPs)作为一类新兴有机污染物,对生态系统和环境安全有着深远且不可恢复的影响,其去除与降解是现在和未来水污染控制的重点和难点。光催化技术被认为是控制废水中此类污染物最具发展前景的手段之一,该技术的关键在于光催化剂的选择及光催化效率的提高。本项目基于采用第一性原理(Frist Principles),从能带结构,晶型变化及电子传递规律等方面多角度构建石墨烯-碳化氮-钒酸铋这一新型三元复合材料,使其同时具备吸附-光催化降解PPCPs同步脱氮三重特性。选择泰利霉素作为目标污染物,解析吸附-光催化降解同步脱氮体系的电子分配规律,探讨吸附-光催化降解同步脱氮过程的协同作用机制,为深度处理PPCPs废水提供高效、低碳的新方法。本项目对于扩展石墨烯基半导体材料在环境保护领域的应用及解决我国水污染问题有着十分重要的意义。
英文摘要
As an emerging organic pollutant, pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) are known to have deep and irrecoverable destruction to the security of nature environment and ecosystem. It`s important and challenging to seek solutions to remove and degrade PPCPs in water treatment for today and in the future. Based on First-Principles, a novel ternary composite will be synthesized to combine the ability of adsorption, photocatalytic oxidation and denitrification together which is optimized from the band structure, crystal structure and principles of electron transport in this project. Telithromycinwill will be the target pollutant to investigate the assignment mechanism of electrons and the coupling mechanism of the system. This project will expand environmental applications of graphene-semiconductor composites and provide a ‘green’ technology for advanced treatment of PPCPs-bearing wastewater, which would be significantly meaningful to the resolution of increasing water pollution in our country.
药品和个人护理品(PPCPs)作为一类新兴有机污染物,对生态系统和环境安全有着深远且不可恢复的影响,其去除与降解是现在和未来水污染控制的重点和难点。光催化技术被认为是控制废水中此类污染物最具发展前景的手段之一,该技术的关键在于光催化剂的选择及光催化效率的提高。项目开发了可回收的三元复合光催化材料以及利用高盐废水中的氯离子强化污染物去除的蒽醌−石墨烯光催化材料,考察了复合材料光催化降解PPCPs及染料的效能及影响因素,评估复合材料的光催化性能及脱氮性能;研究了复合材料去除污染物的吸附动力学及光催化降解动力学,考察复合材料光催化去除PPCPs污染物的能力并探讨了污染物的降解途径,解析了复合材料吸附-光催化降解PPCPs的协同作用机制及光催化材料表面的电子转移路径,阐明了光催化过程中活性物种产生机制及污染物降解路径;构建了内循环流化床光催化反应器,优化了反应器去除PPCPs及染料等污染物的运行参数,为后续内循环流化床光催化反应器的应用提供理论依据和技术指导。
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
Fast determination of -endosulfan, -hexachlorocyclohexane and pentachlorobenzene in the river water from northeast of China
快速测定东北河水中的硫丹、六氯环己烷和五氯苯
DOI:10.1080/03067319.2018.1475563
发表时间:2018
期刊:International Journal of Environmental Analytical Chemistry
影响因子:2.6
作者:Wang Hui;Qu Bo;Liu He;Ding Jie;Ren Nanqi
通讯作者:Ren Nanqi
Analysis of organochlorine pesticides in surface water of the Songhua River using magnetoliposomes as adsorbents coupled with GC-MS/MS detection
磁脂质体吸附GC-MS/MS检测松花江地表水中有机氯农药
DOI:10.1016/j.scitotenv.2017.11.046
发表时间:2018
期刊:Science of the Total Environment
影响因子:9.8
作者:Wang Hui;Qu Bo;Liu He;Ding Jie;Ren Nanqi
通讯作者:Ren Nanqi
Degradation Pathway of Benzothiazole and Microbial Community Structure in Microbial Electrolysis Cells
微生物电解池中苯并噻唑的降解途径和微生物群落结构
DOI:10.11916/j.issn.1005-9113.18127
发表时间:2019-12
期刊:哈尔滨工业大学学报(英文版)
影响因子:--
作者:Xianshu Liu;Jie Ding;Nanqi Ren;Shuangyang Zhao;Luyan Zhang;Yan Li;Qingyue Tong
通讯作者:Qingyue Tong
DOI:10.1016/j.trac.2019.05.051
发表时间:2019
期刊:TrAC-Trends in Analytical Chemistry
影响因子:--
作者:Liu Haochi;Ding Jie;Zhang Kun;Ding Lan
通讯作者:Ding Lan
Fabrication of rGO/Fe3O4 Magnetic Composite for the Adsorption of Anthraquinone-2-Sulfonate in Water Phase
rGO/Fe3O4 磁性复合材料的制备及其水相中蒽醌-2-磺酸盐的吸附
DOI:10.3390/w13172315
发表时间:2021-08
期刊:Water (Switzerland)
影响因子:--
作者:Zhao Shuangyang;Li Meixi;Ding Jie;Yang Shanshan;Zang Yani;Zhao Yan;Gao Xinlei;Ren Nanqi
通讯作者:Ren Nanqi
生物炭基氧化还原介体强化偶氮染料厌氧降解及电子传递与调控机制
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:丁杰
- 依托单位:
基于Hydrodynamics-Reaction Kinetics耦合模型的厌氧膨胀床反应器三相流场数值模拟及生态-水力响应机制解析
- 批准号:51078108
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:丁杰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
