環(huán)境材料

-------其它方面的應(yīng)用多功能殺菌劑的合成及其性能研究在現(xiàn)有季銨鹽類殺菌滅藻劑上增加一個脂鍵，連接一個有機(jī)酸基團(tuán)，合成一種兼具阻垢緩蝕功能的新型工業(yè)水處理用殺菌滅藻劑（多功能殺菌劑），經(jīng)一系列評價(jià)實(shí)驗(yàn)表明：新型殺菌劑是較理想的殺菌劑，在較低濃度下，有很好的殺滅效果，同時(shí)還具有較好的緩蝕阻垢效果。

結(jié)論：

由于疏水性的酯鍵和相關(guān)基團(tuán)的引入，進(jìn)一步提高了其在金屬表面吸附成膜的致密性和強(qiáng)度，同時(shí)也改善了其對成垢性物質(zhì)的分散能力，使得多功能殺菌劑具有較好的緩蝕和阻垢效果。改性季銨鹽殺菌劑（多功能殺菌劑）是一種多功能水處理藥劑，適用于油田污水處理中的殺菌、防腐阻垢處理。沸石分子篩吸附和催化降解亞硝胺沸石對亞硝胺的催化和吸附作用，亞硝胺在高溫下被沸石催化降解；而在較低溫度則被沸石吸附。原因可能是亞硝胺以-N-N=O官能團(tuán)嵌入微孔沸石的孔道中形成“嵌入式吸附;這種吸附機(jī)制和普通形狀選擇性不同,通常沸石的選擇性吸附由沸石孔口與吸附分子的大小、形狀差異所致,歸結(jié)為擴(kuò)散效應(yīng)、籠效應(yīng)和分子電矩及庫侖場作用等因素的共同作用.而這種特殊吸附來源于沸石對于化合物中某些官能團(tuán)或基團(tuán)的特殊親和性,因?yàn)榉惺小胺肿幼R別”功能,即使是大分子,只要其構(gòu)型和沸石骨架能很好地匹配,產(chǎn)生最優(yōu)的vanderwaals作用,也就能在沸石孔口處選擇性地吸附.這意味著沸石,尤其是經(jīng)過修飾改性后的沸石,,可以通過類似機(jī)制吸附那些體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其孔徑的毒物分子使用金屬氧化物修飾沸石提高選擇性吸

附能力

迄今為止銅是促進(jìn)氮氧化物在沸石中吸附、催化分解的最佳元素。因此我們嘗試使用氧化銅對沸石進(jìn)行修飾，采用硝酸銅溶液浸漬沸石再焙燒生成高分散的氧化銅微粒，通過吸引作用來提高沸石對于整個亞硝胺分子的選擇性吸附，實(shí)驗(yàn)表明：負(fù)載氧化銅確實(shí)能夠提高沸石對于揮發(fā)性亞硝胺的吸附能力，其中又以3%CuO/NaY

樣品的性能最好。原位紅外光譜研究表明，亞硝胺的基團(tuán)和沸石里的銅組份發(fā)生了強(qiáng)相互作用，銅組份的“誘導(dǎo)作用”不僅加快了他

的吸附，而且促使能斷裂，從而喪失了致癌毒性。

研究選擇性吸附

分解亞硝胺將啟示人們重新思考如何處理環(huán)境污染物，污染物實(shí)際上是放錯位置的資源.與其消除它們不如利用它們，這些事實(shí)都提示我們應(yīng)該用新的思路去研究如何轉(zhuǎn)變、利用這些污染物。只有大量地轉(zhuǎn)化這些所謂的污染物.才能有效地保護(hù)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。類水滑石復(fù)合氧化物在煙道氣脫SO2

和NOx中的應(yīng)用

類水滑石化合物為前驅(qū)體的復(fù)合氧化物作為環(huán)境友好催化材料在煙道氣脫SO2、NOx方面的作用,指出類水滑石復(fù)合氧化物同時(shí)氧化吸附脫SO2和NOx上。水處理殺生劑異噻唑啉酮的制備、性能和應(yīng)用

目前,水處理用殺生劑品種很多,異噻唑啉酮?dú)⑸鷦┦瞧渲幸环N。它是一種新型、廣譜、高效的非氧化性水處理用殺生劑。以多硫化鈉、丙烯酸甲酯、甲胺、醋酸乙酯等為原料的三步合成法,介紹了異噻唑啉酮?dú)⑸鷦⒕鷾缭辶?qiáng)、與緩蝕劑等相容性好、毒性低、易降解等優(yōu)良性能并闡述了其在工業(yè)水處理等方面的廣泛用途。各步反應(yīng)用的化學(xué)方程式如下異噻唑啉酮?dú)⑸鷦┑牡投拘院徒到庑阅埽寒愢邕蜻苌餁⑸鷦┑亩拘缘?(小鼠ＬＤ50為3000ｍｇ/ｋｇ),而且異噻唑啉酮衍生物本身易于降解成無毒物,無累積毒性,不會造成環(huán)境污染。在自然界中異噻唑啉酮?dú)⑸鷦┛蓾u次降解為無毒物質(zhì)。

此外,異噻唑啉酮?dú)⑸鷦┻€可廣泛用作農(nóng)用殺生劑,切削油防腐劑,皮革、油漆及涂料防霉劑,洗滌用品消毒劑、化妝品保存劑等。異噻唑啉酮?dú)⑸鷦┻€可與一些助劑或其它類型的非氧化性殺生劑(如陽離子表面活性劑、醛類等)組成復(fù)合產(chǎn)品,應(yīng)用于不同的領(lǐng)域,產(chǎn)生更好的效果。木素吸附緩釋性及在肥料中的應(yīng)用

利用木素的吸附緩釋性質(zhì)，其作為載體基質(zhì)材料在肥料中的應(yīng)用，為解決造紙行業(yè)及普通肥料流失所帶來的環(huán)境污染問題和工業(yè)木素的綜合利用提供了一條新的途徑。首先，化肥的增產(chǎn)效率下降。由于氮素易通過揮發(fā)、淋溶反硝化損失；磷肥很容易被土壤中的Fe

、Ca

及Al

、Mg離子

固定，形成穩(wěn)定的沉淀或與鐵、鋁氧化物形成閉蓄態(tài)磷而逐步喪失有效性，造成化肥施用的當(dāng)季利用率很低。據(jù)有關(guān)資料，我國氮肥利用率尿素為20-40%，碳氨

為15-30%，磷肥（

普鈣）中磷利用率10-25%，余下的營養(yǎng)元素以不同的方式和途徑發(fā)生變化和遷移。

人類利用纖維素已有幾千年的歷史，而對木素開始研究是1930年以后的事，木素的吸附緩釋性質(zhì)能夠較好保持化學(xué)肥料的有效性并能

使其緩慢釋放，是一種良好的有

機(jī)復(fù)合肥控釋材料。它的開發(fā)利

用既是對造紙黑’紅(液中木素

資源的利用，治理了對環(huán)境的污

染，又同時(shí)解決了化肥的流失和

污染，并能為降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本

提供一種新的產(chǎn)品!

1。木素的吸附和螯合作用

2。木素的化學(xué)氨化反應(yīng)

由于木素的分子結(jié)構(gòu)中存

著芳香基、酚羥基、醇羧基、羰

基、甲氧基、羧基、共扼雙鍵等活

性基團(tuán)，可以進(jìn)行氧化、還原、水

解、醇解、酸解、光解、生物降解、

酰化、磺化、烷基化、鹵化、硝化、

縮聚或接枝共聚等許多化學(xué)反

應(yīng)。將營養(yǎng)元素與木素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到將營養(yǎng)元素固定纖維素基吸附劑的研究進(jìn)展

纖維素作為自然界中儲量最大的天然高分子材料,具有價(jià)廉易得、易被微生物降解、不會給環(huán)境帶來第二次污染等特點(diǎn),長期以來對其開發(fā)利用一直是科技工作者研究的熱點(diǎn)。本文主要綜述了近年來纖維素基吸附劑的研究進(jìn)展,并簡要介紹了其作為金屬離子吸附劑、特殊用途吸附劑等的結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn),展望了其發(fā)展前景。纖維素吸附劑用于過渡金屬離子及貴重金屬的吸附、分離和提取,對于環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。

KisoY等則分析了溶質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)對吸附的影響,并得出結(jié)論:不論親水性如何,環(huán)狀化合物在纖維素上的吸附保持量比非環(huán)狀化合物多,非環(huán)狀化合物主要靠疏水作用力保持在纖維素上,而環(huán)狀化合物在纖維素微孔中的包含物能控制其在纖維素上的保持力。展望：作為環(huán)境友好材料,纖維素基吸附劑有著其他合成吸附劑不可比擬的優(yōu)點(diǎn),如價(jià)廉易得、生物相容性好、本身含有大量螯合基團(tuán)等。隨著各國科學(xué)家研究的深入,它將被越來越多地應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)、生物醫(yī)學(xué)、生物工程等領(lǐng)域中。VOCs污染控制技術(shù)與吸附催化材料

VOCs對環(huán)境和對人類健康有嚴(yán)重的的危害，VOCs污染控制技術(shù)，包括回收技術(shù)和銷毀技術(shù)，其中吸附法和催化燃燒法，在吸附技術(shù)和催化技術(shù)里，吸附劑和催化劑扮演著重要角色，一些VOCs（如氯氟烴）微量時(shí)就足以破壞臭氧層，引起紫外輻射增多和地球升溫。更為嚴(yán)重的是，VOCs與NOx在陽光下會發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，并在一定的氣象、地理?xiàng)l件下形成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧一旦形成，就會對周圍植物造成嚴(yán)重的危害，并引起人體強(qiáng)烈的呼吸障礙和明顯地增加呼吸系統(tǒng)疾病。不僅如此，某些VOCs甚至具有強(qiáng)致癌性和基因毒性，給人類的生命和健康帶來嚴(yán)重威脅。常見的回收技術(shù)主要有吸附、吸收、冷凝以及膜分離等，常見的銷毀技術(shù)主要有光催化降解、生物降解、等離子體技術(shù)、直接燃燒法、催化燃燒技術(shù)等。吸附和催化燃燒是兩種經(jīng)濟(jì)而有效的治理技術(shù)，

吸附劑

無機(jī)吸附劑：包括活性炭、活性炭纖維、分子篩、硅膠、活性白土、活性氧化鋁等，

有機(jī)吸附劑：包括從非極性到強(qiáng)極性的各種高聚物吸附樹脂。這類吸附劑比表面積不高，催化劑

通常催化燃燒VOCs用的是固體催化劑，可分為粉狀、顆粒狀和纖維狀三種，而每一種又有四種類型

即貴金屬催化劑、非貴金屬氧化物催化劑、金屬-非貴金屬氧化物復(fù)合物催化劑以及分子篩催化劑。

Pt、Pd和Rh是典型的貴金屬催化劑。這類催化劑通常負(fù)載在載體上，其活性高，選擇性好，但是價(jià)

昂貴，而且處理含氯VOCs(CVOCs)、含硫VOCs時(shí)很容易中毒，因而僅適用于不含氯或硫的VOCs。

Cu、Co、Cr和Mn氧化物是典型的金屬氧化物催化劑。這類催化劑價(jià)格也相對便宜，其中Cr氧化物活

性較高，但是燃燒CVOCs時(shí)容易中毒，而其他的非貴金屬氧化物則不容易中毒，可用來處理含氯、含硫揮發(fā)有機(jī)物

金屬－非貴金屬氧化物復(fù)合物催化劑

這類催化劑將金屬負(fù)載在非貴金屬氧化物上形成復(fù)合物催化劑。

分子篩催化劑

由于分子篩（如H-ZSM-5）或以分子篩為載體的催化劑（如Cr/MCM-48）具有很好的孔隙結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性，近年來有報(bào)道將其用作燃燒CVOCs的催化劑。雖然這類催化劑抗毒性強(qiáng)，但其價(jià)格比較昂貴。纖維狀催化劑纖維狀催化劑也可分為貴金屬、非貴金屬氧化物、貴金屬-非貴金屬氧化物復(fù)合物和分子篩四種。與粉狀或顆粒狀催化劑相比，其靈活性更強(qiáng)，可制作成各種形式（如織物），易于通過調(diào)整載體形狀和大小來適應(yīng)在各種不同的應(yīng)用場合。表面光接枝技術(shù)合成分離膜的研究進(jìn)展具有分子識別功能的分離膜具有分子識別功能分離膜的制備過程環(huán)境敏感性分離膜膜上固定化生物催化劑(酶)的固定化吸收試劑(沸石、活性炭)的固定化無機(jī)反應(yīng)試劑、催化劑的固定化二溴次氮基丙酰胺殺菌性能的研究

二溴次氮基丙酰胺(簡稱ＤＢＮＰＡ)是一種新型高效的消毒殺菌劑和優(yōu)良的水處理劑。與現(xiàn)有的一些殺菌滅藻劑相比較,其顯著特點(diǎn)是殺菌力強(qiáng),廣譜抗菌,容易降解,具有在環(huán)境中快速水解,在低劑量下發(fā)揮高效作用的雙重優(yōu)點(diǎn),是理想的環(huán)保型殺菌產(chǎn)品?？纱罅坑糜诠I(yè)用水、城市污水、游泳池水、冷卻水等方面作為水處理劑;還可作為魚塘消毒、植物種子和水產(chǎn)飼料等的消毒殺菌劑;也可作為金屬加工潤滑油、水乳化液、紙漿木材、涂料、膠合板的防腐防霉劑;應(yīng)用于造紙和冷卻塔中清除粘泥,更是具有其它產(chǎn)品無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。緩蝕劑的緩蝕作用：緩蝕劑的緩蝕作用不是通過改變腐蝕介質(zhì)中腐蝕組分的含量實(shí)現(xiàn)的,而是通過使腐蝕金屬的表面狀態(tài)改變,或是起著催化劑的作用,從而改變腐蝕過程的陽極反應(yīng)或陰極反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理,使反應(yīng)的活化能位壘提高,反應(yīng)速率常數(shù)減少,使整個腐蝕過程的速率下降,達(dá)到緩蝕的目的。緩蝕劑的分類

按抑制反應(yīng)的形式分類：緩蝕劑可分為陽極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑三大類。

按成膜機(jī)理分類：緩蝕劑分為鈍化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑以及吸附膜型緩蝕劑。吸附膜型緩蝕劑:與混合型緩蝕劑相同,包括硫醇類、有機(jī)胺、木質(zhì)素類及葡萄糖酸鹽等。此類緩蝕劑一般含有氮、氧、硫等包含孤對電子的原子,能夠吸附在金屬表面,改變表面性質(zhì),達(dá)到防腐蝕的目的,但前提是金屬必須有潔凈的表面?；炷帘砻嫱磕とノ奂夹g(shù)可剝離膜去除不銹鋼表面鈾污染的研究

金永東,馮立,謝家理,夏傳琴,王科太,汪小琳,陸春海木質(zhì)素吸附劑研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

木質(zhì)素屬于復(fù)雜的芳香族天然聚合物。它基本是由松柏醇、芥子醇、對-香豆醇三種類型的苯丙烷單體結(jié)構(gòu)單元,經(jīng)各種聯(lián)接方式和無規(guī)則偶合產(chǎn)生的一類三維空間結(jié)構(gòu)的大分子高聚物。未改性的水解木質(zhì)素本身可以作為吸附劑,主要用來吸附去除各種重金屬離子。Ｖａｋｕｒｏｖａ等研究發(fā)現(xiàn)改性木質(zhì)素吸附劑能有效地去除含溴和氯等鹵素的高濃廢水。具有羥基、酚羥基、羰基、羧基官能團(tuán),而具有交換吸附能力。但經(jīng)含氮試劑-氯化烷基三甲胺改性后,木質(zhì)素對陰離子染料的吸附能力明顯提高。Ｄｉｚｈｂｉｔｅ等的研究結(jié)果表明水解木質(zhì)素氨基衍生物的陰離子交換容量為2ｍｇ/ｇ。木質(zhì)素對苯酚及含氮芳香族化合物有很高的吸附能力,但經(jīng)季銨化改性后,對苯酚的吸附能力增加2-3倍,而且改性產(chǎn)品對重金屬的吸附性能也有很大的提高。發(fā)展趨勢：目前,改性木質(zhì)素類吸附劑一般以粉狀和細(xì)微顆粒為主,孔結(jié)構(gòu)不好,水力學(xué)性能差,難以在實(shí)際的廢水處理中大規(guī)模使用。而球形木質(zhì)素吸附劑不僅具有疏松和親水性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基體,并具有表面積大、通透能力和水力學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn),很適合于床式吸附處理(固定床、移動床和流動床)的需要。耐污染膜———聚乙烯醇膜由于ＰＶＡ具有高度親水性、耐污染性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和成膜性,因此成為很好的制作耐污染膜的材料；ＰＶＡ可用于在復(fù)合膜表面形成一層不溶性凝膠層,也可用于膜致密層的表面改性.在多孔底膜上涂一層光滑、親水的凝膠層是遠(yuǎn)未開發(fā)的領(lǐng)域；由ＰＶＡ制作不對稱膜時(shí)需對ＰＶＡ改性,其方法主要有交聯(lián)和與其它聚合物共混.通過改性可使ＰＶＡ具有不溶性,增大膜的截留性,提高膜的塑性和強(qiáng)度,但同時(shí)往往使膜透水性降低,因此需要進(jìn)一步研究改性方法?？傊?由親水材料ＰＶＡ制作耐污染膜是解決膜污染問題的一個有效途徑,具有極大的發(fā)展?jié)摿Αr(nóng)副產(chǎn)品制備纖維素強(qiáng)陰離子交換劑麥桿、蕎麥皮、鋸末、稻殼等含約35%～50%的纖維素。目前大多被農(nóng)民燒掉,污染環(huán)境,浪費(fèi)了資源。Hwang等研究了由纖維素制備的吸附劑對染料廢水的處理。Maeda等報(bào)道了纖維素粉末陰離子交換劑對陰離子染料的吸附,其吸附容量為活性炭的50～150倍。古田等利用棉紗纖維和丙烯酰胺接枝共聚,制成弱陰離子交換劑,研究了它對陰離子染料的脫色性能?！杀?可見,4種CASE對直接耐曬翠藍(lán)GL的吸附容量與交換容量隨其含氮