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高选择吸附PFOS和PFOA替代品的共价有机骨架材料的研制及吸附再生机理研究
结题报告
批准号:
21976102
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
邓述波
依托单位:
学科分类:
水污染与控制化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
邓述波
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中文摘要
新兴的全氟辛磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)替代品在全球的水环境中普遍存在,危害人类健康和生物安全。国际上还没有系统研究吸附去除这些新兴全氟和多氟烷基物质(PFASs),吸附机理不清楚,缺少高选择吸附材料。本项目拟基于孔排挤效应和亲氟原理,研制高选择吸附新兴PFASs的有序孔共价有机骨架(COFs)、氟化COFs和磁性COFs等新材料;系统研究吸附特性,从分子水平阐明不同极性基团和C-F链的PFASs在COFs材料上的高选择吸附新机理;研究突破COFs材料的再生方法,利用负载的纳米磁性Fe3O4,通过类芬顿和过硫酸盐原位催化氧化降解吸附的PFASs,实现PFASs完全降解和磁性COFs材料稳定重复使用的目标,进而提出新兴PFASs的氧化降解机理。本研究能为水中新兴PFASs的污染控制提供理论和技术支持,有助于在给水和污水处理中高效去除PFASs类微量污染物。
英文摘要
Emerging alternatives for perfluorooctanesulfonate (PFOS) and perfluorooctanoate (PFOA) widely exist in global waters and affect the human health and biological security. Since no systematic research has been conducted to remove these per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) by adsorption in the world, their adsorption mechanisms are unknown and no selective adsorbents are available. In this study, the highly selective new adsorbents for emerging PFASs including the ordered-pore Covalent Organic Frameworks (COFs), fluorinated COFs and magnetic COFs will be prepared based on the pore repulsion effect and fluorophilic principle. The adsorption behaviors will be systematically studied, and the new highly selective adsorption mechanisms of PFASs with different polar groups and C-F chains by COFs will be clarified from the molecular level. The regeneration of the spent COFs will be studied, and the Fenton-like oxidation and persulfate oxidation will be used to in-situ catalytically degrade the adsorbed PFASs with the help of the loaded magnetic nano- Fe3O4. Both the complete degradation of PFASs and the stable reuse of the magnetic COFs will be achieved, and the oxidative degradation mechanism of emerging PFASs will be proposed. This study can provide the theoretical and technical support for the contamination control of PFASs in waters, helpful for the efficient removal of micro-pollutants such as PFASs in water and wastewater treatment.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.1021/acs.est.1c03022
发表时间:2021-09-24
期刊:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:11.4
作者:Jiang, Xiangzhe;Wang, Wei;Deng, Shubo
通讯作者:Deng, Shubo
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.132522
发表时间:2023-09
期刊:Journal of hazardous materials
影响因子:13.6
作者:Wen Wang;Ye Jia;Shuangxi Zhou;Shubo Deng
通讯作者:Wen Wang;Ye Jia;Shuangxi Zhou;Shubo Deng
DOI:10.2139/ssrn.4292584
发表时间:2023
期刊:Chemical Engineering Journal
影响因子:15.1
作者:Menghan Zhang;Wei Wang;Qianxin Zhang;Shubo Deng
通讯作者:Shubo Deng
DOI:10.1016/j.cej.2023.145629
发表时间:2023-08
期刊:Chemical Engineering Journal
影响因子:15.1
作者:Wen Wang;Shuangxi Zhou;Xiangzhe Jiang;Gang Yu;S. Deng
通讯作者:Wen Wang;Shuangxi Zhou;Xiangzhe Jiang;Gang Yu;S. Deng
DOI:https://doi.org/10.1021/acsami.1c14043
发表时间:2021
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子:9.5
作者:Wang Wei;Shao Haipei;Zhou Shuangxi;Zhu Donghai;Yu Gang;Jiang Xiangzhe;Deng Shubo
通讯作者:Deng Shubo
去除水中有机磷阻燃剂的吸附机理及其高效吸附-降解的技术原理研究
  • 批准号:
    21777082
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    邓述波
  • 依托单位:
材料表面气泡对水中全氟表面活性剂吸附的影响及作用机制
  • 批准号:
    21577074
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    邓述波
  • 依托单位:
可再生的纳米碳基复合材料吸附降解水中PPCPs的研究
  • 批准号:
    51378282
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    邓述波
  • 依托单位:
纳米材料对全氟化合物的吸附和解吸机理研究
  • 批准号:
    21177070
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    邓述波
  • 依托单位:
ATRP法制备新型高效生物吸附剂及去除水中全氟化合物的基础研究
  • 批准号:
    51078217
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    38.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    邓述波
  • 依托单位:
典型全氟表面活性剂在污水和给水处理中的吸附行为及机制研究
  • 批准号:
    50778095
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    邓述波
  • 依托单位:
选择性去除水中微量全氟辛烷磺酸(PFOS)的吸附剂制备及其吸附机理研究
  • 批准号:
    50608045
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    邓述波
  • 依托单位:
国内基金
海外基金