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祝贺本科生林佳阳、张逸凡及钱程等同学综述论文被《当代化工》核心期刊录用

已有 1000 次阅读 2021-2-10 08:55 |个人分类:点滴成果|系统分类:论文交流

高效吸附去除PPCPs的石墨烯功能化策略

林佳阳,张逸凡,钱  程,刘  悦,张树鹏*

(南京理工大学化工学院南京 210094

 

要:作为新兴污染物,药物及个人护理用品(PPCPs)广泛存在于工业废水中,会对人类及生态系统造成诸多潜在风险。氧化石墨烯是一种比表面积大、活性位点多及性能稳定的前驱体材料,对其进行杂原子掺杂、纳米粒子负载、有机分子修饰及聚合物接枝等功能化措施,可以显著提高吸附性能。详述了功能化石墨烯及其在抗生素、激素、非甾体抗炎药、个人护理用品的吸附应用,以期为其该策略快速吸附去除废水中PPCPs提供有价值的参考。

石墨烯PPCPs吸附功能化


    总结与展望

石墨烯经有效功能化后,可明显提高其对PPCPs的吸附容量。尽管这些功能并不单一、甚至是多种功能化耦合才能取得较好的效果。未来在功能化策略的使用中,仍需关注如下问题:

1)在保证吸附量的基础上,较慢的吸附速率仍是需要解决的问题。如何通过调节吸附剂的结构、分散性,增大吸附剂与污染物的接触面积,缩短吸附平衡时间,实现高效快速去除,是关键问题。

2)多数吸附剂具有极高的选择性,只能用于吸附某种PPCPs。但环境中存在多种PPCPs,结构性质不一,很难用同一吸附剂实现多种PPCPs去除。因此,需要开发可以同步吸附多种物质的多应用型功能化吸附材料。

3)目前为实现吸附剂的循环再生,多采用燃烧法和酸碱液洗脱法,再生方法较为繁琐。可以发展更多的再生方法,如光催化再生法可以实现夜间吸附/白天再生的循环体系,不仅节省了再生成本,还为吸附剂的实际应用提供了更多的可能性。

4)已有研究报道功能化石墨烯对PPCPs的吸附与催化降解的协同作用,表现出优异的去除能力。因此,可以考虑将功能化石墨烯吸附法与其它去除方法相结合,采用联合工艺实现对PPCPs的完全去除。

5)现今绝大多数研究都是基于理想的PPCPs环境实现的,吸附结果与实际情况可能存在较大的出入。必须模拟多种污染物、痕量PPCPs的吸附实验,使功能化石墨烯的吸附性能更贴近真实水体情况,这也是实现工业应用的关键步骤。

          

                                             注:配图源自网络



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1 郑永军

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