下载文档原格式
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展首先，我们将介绍生物质炭的制备方法。
生物质炭可以通过两种主要方法制备：热解和活化。
在热解制备过程中，生物质经过高温加热，通过化学反应转化为炭。
而在活化制备过程中，炭材料经过化学活化处理，提高其孔隙结构和吸附性能。
这两种方法可以根据不同的实际需求选择，制备出具有不同性质和吸附能力的生物质炭材料。
其次，我们将介绍生物质炭的功能改性技术。
为了提高生物质炭的吸附性能和应用范围，研究人员对其进行了多方面的改性研究。
其中，物理改性主要包括结构调控、微波改性等方法，通过调节炭材料的孔隙结构和表面性质来改善其吸附性能。
化学改性主要涉及表面改性、功能化改性等方法，通过在炭材料表面引入不同的官能团，增加其与有机污染物的吸附亲和力。
这些改性方法不仅提高了生物质炭的吸附性能，还赋予了其更广泛的应用领域。
最后，我们将介绍生物质炭在废水中有机污染物去除方面的研究进展。
生物质炭具有良好的吸附性能和大孔道结构，可以有效去除废水中的有机污染物。
研究人员通过调控生物质炭的制备方法和改性技术，提高了生物质炭对废水中有机污染物的吸附能力和选择性。
同时，一些基于生物质炭的复合材料和新型吸附剂也被开发出来，有效提高了有机污染物的去除效率和处理能力。
此外，一些新颖的技术，如电化学氧化、光催化降解等，也与生物质炭结合应用在废水处理中，取得了显著的效果。
综上所述，生物质炭作为一种新型的吸附材料，在废水处理领域具有广阔的应用前景。
通过调控制备方法和改性技术，可以有效提高生物质炭的吸附性能和选择性，使其更好地应用在废水中有机污染物的去除中。
随着相关研究的不断深入和发展，相信生物质炭在环境保护和污染治理中将发挥越来越重要的作用综上所述，通过调节生物质炭的制备方法和改性技术，可以有效提高其吸附性能和选择性，从而使其在废水处理中更加广泛应用。
生物质炭具有良好的吸附性能和大孔道结构，能够有效去除废水中的有机污染物。
《基于α-FeOOH纳米复合材料构建生物-电-芬顿体系处理环境废水》篇一一、引言随着工业化的快速发展，环境废水处理已成为全球面临的重大挑战。
其中，处理含有高浓度有机物和有毒物质的废水尤为重要。
α-FeOOH纳米复合材料因其独特的物理化学性质，在环境废水处理领域具有广阔的应用前景。
本文旨在探讨基于α-FeOOH纳米复合材料构建的生物-电-芬顿体系在处理环境废水中的高效策略。
二、α-FeOOH纳米复合材料概述α-FeOOH是一种具有较高比表面积和良好化学稳定性的铁氧化物纳米材料。
其独特的电子结构和物理性质使其在催化、光电转换、磁性材料以及环境治理等领域具有广泛的应用。
在环境废水处理中，α-FeOOH纳米复合材料可作为一种高效的催化剂或催化剂载体，用于构建生物-电-芬顿体系。
三、生物-电-芬顿体系构建生物-电-芬顿体系是一种结合了生物处理、电化学技术和芬顿反应的废水处理技术。
该体系通过电化学技术产生H2O2，与Fe2+形成芬顿试剂，进而产生强氧化性的·OH自由基，以降解废水中的有机物。
本研究所构建的生物-电-芬顿体系以α-FeOOH纳米复合材料为催化剂载体，负载具有电催化活性的金属（如Pt、Au等），并接种具有良好降解性能的微生物菌群。
四、处理环境废水的策略基于α-FeOOH纳米复合材料的生物-电-芬顿体系处理环境废水的策略主要包括以下几个方面：1. 材料制备与表征：首先制备出具有高比表面积和良好稳定性的α-FeOOH纳米复合材料，并进行表征分析，以确保其具备理想的物理化学性质。
2. 催化剂负载与微生物接种：将具有电催化活性的金属负载在α-FeOOH纳米复合材料上，然后接种具有良好降解性能的微生物菌群，构建生物-电-芬顿体系。
3. 运行条件优化：通过优化体系运行条件（如电流密度、pH 值、温度等），以提高废水中有机物的去除效率和·OH自由基的产生量。
4. 协同作用机制研究：研究生物、电、芬顿反应在体系中的协同作用机制，揭示各组分之间的相互作用及对废水处理效果的贡献。
新型材料在水污染治理中的应用一、引言水污染治理是当前环保领域中的重点工作，而新型材料作为一种新型的环保材料，因其独特的物理、化学和生物特性，被广泛应用于水污染治理中，取得了良好的效果。
本文将从新型材料的概念、分类和水污染治理方法入手，探讨新型材料在水污染治理中的应用。
二、新型材料概述新型材料是指在化学、物理等领域中新研制而出的具有新特性、新应用的各种材料。
“新”指的是以往没有发现或未曾激发出其新属性的材料。
新型材料在水污染治理中被广泛应用，主要有以下几类：1. 吸附剂：如活性炭、氧化铁、硅胶、过渡金属氧化物、沸石等。
吸附剂具有高比表面积、多孔性、亲水性等特点，可有效地吸附水中的有机物、重金属和放射性物质等有害成分。
2. 离子交换树脂：是以合成树脂为载体，通过选择性吸附离子交换功能杀菌剂、硝化剂、膜分离材料和膜反应器等消毒、除氯、净化、去盐的重要材料。
3. 非晶态材料：指不具有明确晶体结构的特殊材料，如氧化硅胶、氧化锆、氧化铝等。
它们具有高比表面积、大量氢键和亲水性，因此具有很强的吸附能力，可用于反应器辐射污染的除去。
4. 活性氧化物：如TiO2、ZnO、Fe2O3等。
这些材料具有提高光催化反应的效果，可分解水中的湿度物和颗粒物，使其得到净化。
三、水污染治理方法1. 生物处理法：是指通过微生物降解、吸附、氧化还原等机制进行污染物的降解和转化。
生物处理法适用于生物降解性污染物，如有机物、食品废弃物等。
2. 物理处理法：是指通过过滤、沉淀、筛分等物理手段将污染物与水分离。
适用于水处理中的粗去除，如悬浮物、沉淀物和颜色等。
3. 化学处理法：是指通过化学反应将污染物与水分离。
适用于水中的重金属和有机污染物。
4. 其他处理法：如超滤、电渗析、离子交换等处理方法。
四、新型材料在水污染治理中的应用1. 吸附剂的应用吸附剂是一种将污染物质吸附到其表面并固定在其中的材料，是目前比较常用的水污染治理材料。
吸附材料广泛应用于水中有机物、重金属离子、放射性物质等的去除。
新型材料在水污染治理中的应用研究水污染一直是全球面临的严重环境问题之一。
为了改善水质并净化水源，科学家们不断探索和研发新型材料在水污染治理中的应用。
本文将重点介绍几种常见且有潜力的新型材料，并探讨它们在水污染治理中的应用研究。
1. 纳米材料纳米材料在水污染治理中展现出了巨大的潜力。
纳米颗粒的小尺寸和巨大比表面积使其能够高效地吸附、分解和催化水中的污染物。
例如，纳米铁颗粒可以通过还原反应去除水中的重金属离子和有机污染物。
此外，纳米二氧化钛还可以利用光催化作用降解水中的有机物质。
这些纳米材料的应用研究为水污染治理提供了新的途径。
2. 膜技术膜技术是另一种常见的水污染治理方法，而新型的膜材料使得该技术更加高效和可持续。
例如，石墨烯膜由单层石墨烯构成，具有很高的通透性和选择性，对水中的污染物具有很好的分离效果。
此外，新型仿生膜材料如鳞片结构膜和多孔膜也被广泛研究，以模拟自然界的分离过程，减少能耗和废物产生。
3. 生物材料生物材料在水污染治理中的应用也日益受到关注。
植物纤维、藻类和微生物等天然生物材料被发现具有良好的吸附和分解水污染物的能力。
例如，某些植物纤维具有高比表面积和亲水性，可以有效吸附水中的重金属离子和有机物质。
此外，海藻和微生物也被用于生物吸附和生物降解，为水污染治理提供了一种可持续和环保的解决方案。
4. 多功能材料随着科技的发展，研究人员开始将多种材料组合成复合材料，以应对水污染的多种问题。
例如，纳米材料和纤维素可以组合成纳米纤维素复合材料，具有高吸附能力和低残留率；纳米材料和活性炭可以结合成纳米活性炭复合材料，提高吸附和催化催化降解的效果。
这些多功能材料的研究不仅提高了水污染治理的效率，还减少了材料的使用量和处理成本。
综上所述，新型材料在水污染治理中的应用研究具有巨大潜力和广阔发展前景。
纳米材料、膜技术、生物材料和多功能材料的应用为改善水质和净化水源提供了新的思路和方法。
通过持续的科研和创新，相信新型材料将在未来的水污染治理中发挥更加重要的作用。
《基于α-FeOOH纳米复合材料构建生物-电-芬顿体系处理环境废水》篇一一、引言随着工业化的快速发展，环境废水问题日益严重，其中含有大量的有机污染物和重金属离子。
传统的废水处理方法往往存在效率低下、成本高昂等问题。
因此，开发一种高效、低成本的废水处理方法成为当前研究的热点。
近年来，基于α-FeOOH纳米复合材料构建的生物-电-芬顿体系在处理环境废水方面展现出巨大的潜力。
本文旨在探讨这一体系的工作原理、性能及其在废水处理中的应用。
二、α-FeOOH纳米复合材料及其性质α-FeOOH作为一种具有优异物理化学性质的纳米材料，其表面具有丰富的羟基和氧空位，能够有效地吸附和分解有机污染物。
此外，α-FeOOH还具有良好的电导性和催化性能，使其在电化学领域和催化领域具有广泛的应用。
通过与其他材料复合，可以进一步提高α-FeOOH的性能，如与石墨烯、碳纳米管等复合，形成纳米复合材料。
三、生物-电-芬顿体系的构建及工作原理生物-电-芬顿体系是一种结合了生物技术、电化学技术和芬顿技术的废水处理方法。
在该体系中，α-FeOOH纳米复合材料作为催化剂和电极材料，通过电化学方法产生芬顿试剂（H2O2和Fe2+），进而产生强氧化性的羟基自由基（·OH），从而实现对有机污染物的有效降解。
此外，生物技术在该体系中也有着重要的应用，如利用微生物对废水中有机物的生物降解作用。
四、生物-电-芬顿体系处理环境废水的性能研究基于α-FeOOH纳米复合材料的生物-电-芬顿体系在处理环境废水方面展现出优异的效果。
实验结果表明，该体系能够有效地降解多种有机污染物，如染料、农药、油污等。
此外，该体系还具有较高的处理效率和较低的成本，能够在较短时间内实现废水的净化。
同时，该体系对重金属离子也有较好的去除效果，能够有效地降低废水的毒性。
五、生物-电-芬顿体系的应用及优势生物-电-芬顿体系在废水处理中具有广泛的应用前景。
首先，该体系能够处理多种类型的废水，包括工业废水、生活污水等。
持久性有机污染物的吸附研究进展乔澍;谢昆;付川;林俊杰【摘要】文章综述了活性炭、沸石、各种黏土矿和碳纳米管等多孔物质作为吸附剂处理水体中持久性有机污染物的研究进展,并对将来吸附材料的发展趋势做出预测.【期刊名称】《重庆三峡学院学报》【年(卷),期】2011(027)003【总页数】4页(P81-84)【关键词】持久性有机污染物(POPs);吸附;进展【作者】乔澍;谢昆;付川;林俊杰【作者单位】重庆三峡学院,重庆万州,404100;重庆三峡学院,重庆万州,404100;重庆三峡学院,重庆万州,404100;重庆三峡学院,重庆万州,404100【正文语种】中文【中图分类】O647.31持久性有机污染物（POPs）因其在环境中具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，引起了环境科学家的普遍关注.[1]POPs在水环境中长期暴露并在生物体脂肪内富集，对生态系统和人体健康具有巨大的危害.但是由于POPs在水体中浓度极低（每升水ng～pg级），通过常规水处理方式很难去除.吸附法是目前被广泛采纳的一种处理方法，所用吸附材料包括活性炭、沸石、黏土矿物和最新出现的碳纳米管等多孔物质.作者下面将就这几种常用材料的应用情况分别进行介绍.1 活性炭由于具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，活性炭作为吸附剂被广泛应用于饮用水及污水处理过程中[2].但活性炭对水中有机物的吸附缺乏选择性，容易饱和，需要不断再生，[3]对于目前人们最为关心的低浓度、亲脂性POPs的吸附效果并不理想.曲久辉等[4]研制了三油酸甘油酯活性碳复合吸附剂，对七氯和环氧七氯两种POPs的吸附性能进行考察，并使用颗粒活性炭进行对照实验.实验结果表明，类脂复合吸附剂对亲脂性更强的七氯有更好的吸附选择性，并且对这两种POPs的吸附效果均优于传统活性炭.解立平等[5]利用木类、纸张、塑料等固体有机废弃物热解物为原料，制备中孔活性炭，对二噁英和甲苯有良好的吸附性能.徐浩东等[6]利用三甲基氯硅烷（TMCS）对活性炭进行表面改性，研究了改性活性炭对水中苯胺、硝基苯及苯甲酸等典型有机污染物的吸附性能及特性，通过BET对吸附剂进行表征.结果表明，硅烷化改性后活性炭对水中的苯胺、硝基苯、苯甲酸的吸附容量有明显提高.2 沸石天然沸石是自然界广泛存在的一种硅铝酸盐矿物质，由硅氧（SiO4）四面体和铝氧（AlO4）四面体通过处于顶点的氧原子互相联结而成.这种特殊结构使沸石表面带负电荷，此负电荷被金属阳离子（K+、Na+、Ca+等）平衡.沸石中的这些阳离子可与其他阳离子发生交换，并保持骨架结构不发生变化.另外，沸石特殊的硅（铝）氧四面体结构使其孔隙率高达 50%，比表面积大（400～800m2/g），[7]具有较强的吸附能力，沸石的这些特性为其广泛应用创造了良好的前提条件.但是由于天然沸石表面硅氧结构亲水性强，使得沸石表面通常存在一层水膜，因而不能有效地吸附疏水性的有机污染物，需对其进行改性后才能用于有机物的吸附.改性方法分为外部改性和内部改性两种，内部改性的目的是通过改变内部结构、孔径，使污染物进入孔道内部从而得到去除，此方法多用于小分子污染物的去除.对于有机物的吸附，多采用外部改性的方法完成.目前多采用阳离子表面活性剂（如十六烷基三甲基溴化铵,HDTMA）对沸石的无机阳离子进行置换，从而得到有机沸石.由于有机阳离子的水合作用明显小于无机阳离子，可大大减少沸石表面的水分子量，因而对有机污染物的吸附能力比天然沸石强几十甚至几百倍.目前文献中报道的改性方法和适用吸附的有机污染物类型在表 1中列出.表1 改性有机沸石和适用有机污染物类型Tab. 1 The modification of organic zeolite and removal of different organic pollutants改性所用表面活性剂可吸附的有机污染物文献出处十六烷基三甲基溴化铵、四甲基铵脱氢松香酸 [8]十六烷基三甲基溴化铵苯、苯酚、苯胺、全氯乙烯 [9,10]十六烷基三甲基溴化铵、溴化十六烷基吡啶翁苯、甲苯、苯酚 [11]十六烷基三甲基溴化铵苯胺、硝基苯 [12]二甲苯甲基氯化十八烷酰胺莠去津、林丹、二嗪农 [13]十六烷基三甲基氯化铵、二甲基苄基硬脂酸铵、二甲基二硬脂酸铵杀虫剂 [14]十六烷基三甲基溴化铵、DOWFAX-8390、STEOL-CS330、Aerosol-OT苯、甲苯、乙苯、二氯苯、萘、菲 [15]3 黏土矿物由于黏土矿物如蒙脱石、膨润土等来源广泛、价格低廉，并且聚金属阳离子、季铵盐等阳离子可以通过离子交换的方法进入黏土矿物层之间，层间膨胀后形成各种有机或者无机的复合材料，在常温、常压下，改性黏土矿物在环境保护中得到了广泛的应用[16-20].孙洪良[21]制备了]螯合剂柱撑有机膨润土，用于吸附水中有机物对硝基苯酚( PNP)和重金属离子Cu2+，实验结果表明：螯合剂柱撑有机膨润土对有机污染物的吸附主要表现为有机物在长碳链疏水介质中的分配，其吸附能力和膨润土内有机碳、氮含量一致;对水中重金属离子的吸附机理是 Cu2+和进入膨润土层间的有机螫合剂Am形成了配合物，其吸附能力和所形成配合物的稳定性一致.吴平宵等[22]分别用无机-有机改性柱撑蒙脱石对模拟废水中的苯酚进行吸附试验，结果表明，用表面活性剂改性的柱撑蒙脱石，能较大幅度地提高对苯酚的吸附能力.经500℃灼烧后柱撑蒙脱石可再生使用，是一种潜在的吸附环境污染物的物质.顾曼华等[23]采用氯化十六烷基吡啶（CPC）、溴化十六烷基吡啶（CPB）和溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）改性蒙脱石，处理水中硝基苯，25℃时吸附容量质量分别为117. 0mg·g- 1和87. 6mg·g- 1，去除率为50%～60%.朱利中等[24]用阳离子表面活性剂改性蒙脱石，制得一系列有机蒙脱石，研究其吸附处理水芳香有机污染物的性能、机理及影响因素，结果表明有机蒙脱石去除水中有机物的能力远高于原土；有机蒙脱石对水中有机物的去除率及饱和吸附容量与改性时所用季铵盐阳离子表面活性剂的种类、碳链长度及浓度有关，还与有机物本身的性质(极性、辛醇- 水分配系数等)及其与有机蒙脱石之间的作用方式有关.4 碳纳米管碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体，每个管状层由碳六边形构成，与石墨内结构相似，其中碳原子以 sp2杂化为主，混合有部分sp3杂化.按其石墨层数分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管，根据不同的卷曲方式单壁碳纳米管分为扶手椅管、锯齿管和手性管.多壁碳纳米管的层数可以在两层到几十层之间.碳纳米管具有较大的表面积和分子尺寸孔洞，自 1991年[25]被研制并能批量生产后就用作吸附剂在环境保护方面有着广泛的应用，在水体污染物吸附方面的研究已有相关综述报道.[26]梁华定等[27]研究多壁碳纳米管对水中 2-硝基苯酚和2, 4-二氯苯酚的吸附规律.测定不同温度下两物质的吸附等温线，研究吸附的热力学特性和吸附机理.结果表明，碳纳米管对2-硝基苯酚和2, 4-二氯苯酚具有良好的吸附效果，饱和吸附量分别达到24.54 mg/ g 和30.53 mg/ g.用Freundlich 等温方程拟合碳纳米管对两种化合物的吸附，其线性相关系数均大于0195 ；用Clapeyron-Clausius 方程拟合吸附过程，两种物质的线性相关系数都达0.99.-由于对酚分子π-π共轭作用的强弱不同，碳纳米管对2, 4-二氯苯酚的吸附能力大于2-硝基苯酚.李文军等[28]研究了碳纳米管作为一种新型吸附剂去除水中亚甲基蓝.考察了溶液pH 值、振荡时间、温度等对亚甲基蓝吸附的影响.溶液pH 对亚甲基蓝吸附影响较大，动力学数据显示吸附在8h达到平衡.通过对吸附数据拟合，发现在温度为298～338K 和浓度为2.5～12.5 mg/mol 的范围内，碳纳米管对亚甲基蓝的吸附等温线均符合Feundlich-L angmuir吸附等温式.张伟等[29]采用 3种不同直径的多壁碳纳米管（MWNTs）对 1, 2, 3-三氯苯( TCB) 进行吸附实验.结果表明，随MWNTs 直径减小，1, 2, 3-三氯苯吸附量增加.研究结果表明，MWNTs 与1, 2, 3-三氯苯之间的强吸附作用可能是因MWNTs 表面与1, 2, 3-三氯苯中苯环之间形成π电子对而实现的.5 小结水体中持久性有机污染物的吸附材料除了上述材料外，还有纤维素材料[30]、壳聚糖[31]、竹炭[32]、吸附树脂[33]等，在各自的领域中取得了很多突破.但普遍存在的问题是无法自由改变其中孔径大小，从而对多种有机污染物进行选择性吸附，且因为孔中多为极性键，经改性后有少量烷基或其他非极性基团，对有机污染物的吸附作用不强，易饱和，不利于少量POPs的富集.在未来的研究中，将金属有机配位化合物与碳纳米管配合使用，[34]可解决上述问题，可能是未来这类吸附材料的发展趋势.参考文献：[1]Jones K C, Voogt P D. Persistent organic pollutants ( POPs) : state of the science[J]. Environ Pollut, 1999, 100 (123), 209-211.[2]Faria P C C, Ōrafo J J M, PereiraM F R. Adsorp tion of anionic andCationic dyes on activated carbons with different surface chemistries[J]. Water Res, 2004, 38, 2043-2052.[3]王占生，刘文军.微污染水源饮用水处理[M].北京：中国建筑工业出版社，1999：62.[4]茹加，刘会娟，曲久辉，等.类脂复合吸附剂去除水中微量七氯和环氧七氯的研究[J].环境科学学报，2006，26(11)，1757-1762.[5]a)解立平，林伟刚，杨学民.城市固体有机废弃物制备中孔活性炭[J].过程工程学报，2002，2(5)：465-469. b)解立平，林伟刚，杨学民.废弃物基活性炭吸附挥发性有机污染物特性的研究[J].环境工程学报，2007，1(3)：119-122.[6]徐浩东，田森林，张友波，等.硅烷化活性炭对水中有机污染物的吸附作用[J].武汉理工大学学报，2008，30(1)：40-43.[7]张铨昌.天然沸石离子交换性能及其应用[M].北京：科学出版社，1996：21-26.[8]Sylvie C, Bouffard J. Sheldon B. Uptake of dehydroabietic acid using organically-tailored zeolites[J].Water Research, 2000, 34(9), 2469-2476. [9]Zhaohui Li, Todd Burt, Robert S. Sorption of benzene, phenol, and aniline by surfactant-modified zeolite[C].1998 Joint Conference on the Environment, 1998, Mar 31-Apr 1,1998, Albuquerque, NM. 277-281. [10]Zhaohui Li, Robert S, Bowman. Sorption of perchloroethylene by surfactant-modified zeolite as controlled by surfactant loading[J].Environ. Sci. Technol. , 1998, 32(15), 2278-2282.[11]Ghiaci M, Abbaspur A, Kia R, et al. Equilibrium isotherm studies for the sorption of benzene, toluene, and phenol onto organo-zeolites and as-synthesized MCM-41[J].Separation and Purification Technology, 2004, 40, 217-229.[12]Ersoy B, Celik M S. Uptake of aniline and nitrobenzene from aqueous solution by organo-zeolite[J].Environ- mental Technology, 2004, 25, 341-348.[13]Jovan Lemic, Divna Kovacevic, Magdalena Tomasevic-Canovic, et al. Removal of atrazine, lindane and diazinone from water by organo-zeolites [J].Water Research, 2006, 40(5), 1079-1085.[14]Jovanovic V, Dondur V, Damjanovic Lj, et al. Improved materials for environmental application: surfactant-modified zeolites[J]. Materials Science Forum, 2006, 518, 223-228.[15]Hrissi K, Karapanagioti, David A, et al. Partitioning of hydrophobic organic chemicals (HOC) into anionic and cationic surfactantmodified sorbents[J].Water Research, 2005, 39, 699-709.[16]David Christian Rodrguez - Sarmiento, Jorge Alejo Pinzon-Bello. Adsorption of sodium dodecylbenzene sulfonate on organophilic bentonites[J],Applied Clay Science, 2001,18: 173-181.[17]刘转年，周安宁，金奇庭.粘土吸附剂在废水处理中的应用[J].环境污染治理技术与设备，2003，4（2）：54-58.[18]刘莺，刘学良，王俊德，等.粘土改性条件的研究I-膨润土的改性[J].环境化学，2002，21(2)：167-171.[19]曾秀琼，刘维屏.无机—有机柱撑膨润土的制备及其在水处理中的应用进展[J].环境污染治理技术与设备，2001（2）：9-13.[20]晁吉福，吴耀国，陈培榕.柱撑黏土吸附剂在芳香类有机污染物处理中的应用[J].现代化工，2010，30（4）：31-36.[21]孙洪良.有机膨润土吸附水中重金属和有机污染物的性能及机理研究[J].化学研究与应用，2007，19（7）：745-751.[22]吴平霄.粘土矿物材料与环境修复[M].北京：化学工业出版社，2004：170-171.[23]Ma, J F, Zhu, L Z, Simultaneous sorption of phosphate and phenanthrene to inorgano - organo -bentonite from water [J].Journal of HazardousMaterials, 2006,136(3):982-988.[24]Chen, B L; Zhu, L Z; Zhu, J X, Configurations of the bentonite - sorbed myristylpyridinium cation and their influences on the up take of organic compounds[J].Environmental Science Technology, 2005，39:6093-6100.[25]Iijima S. Microtubes of Graphitic Carbon[J].Nature，1991，354：56-58.[26]曹德峰，刘宝春，葛海峰，等.碳纳米管吸附水体污染物的研究进展[J].广东化工，2008，35（6）：54-57.[27]朱仙弟，梁华定，赵松林等，碳纳米管对 2-硝基苯酚和 2,4-二氯苯酚的吸附特性研究[J].安全与环境学报，2008，8（2）：40-43.[28]王环颖，李文军，庄媛，等.碳纳米管吸附去除工业废水中亚甲基蓝的研究[J].光谱实验室，2009，26（6）：1664-1668.[29]张伟，施周，徐舜开等.多壁碳纳米管吸附去除水中1, 2, 3-三氯苯[J].湖南大学学报（自然科学版），2009，36（12）：69-73.[30]姚士芹，施文健，陈肖云，等.季铵型纤维素红外光谱及对持久性有机污染物的吸附特征[J].光谱学与光谱分析，2009，29（9）：2370-2374.[31]宋伟，施文健，钟晓永等，壳聚糖对持久性有机污染物吸附研究[J].功能材料，2007，38（7）：1197-1201.[32]孙新元，吴光前，张齐生.竹炭对微污染水中有机污染物的吸附[J].环境科技，2010，23（1）：15-18.[33]费正皓、邢蓉，刘富强，等.吸附树脂对微污染水中有机污染物的吸附研究[J].离子交换与吸附，2010，26（1）：24-32.[34]Xiang, ZH; Hu, Z; Cao, DP, et al., Metal-Organic Frameworks with Incorporated Carbon Nanotubes: Improving Carbon Dioxide and Methane Storage Capacities by Lithium Doping, Angewandte Chemie-International Edition，2011，50（2）：491-494.。
生物炭复合材料对水中污染物吸附的应用进展生物炭是一种新型的环境修复材料，拥有极强的吸附和过滤功能，被广泛应用于水处理、土壤修复和废弃物处理等领域。
生物炭复合材料结合了其他吸附剂和/或催化剂，能够进一步提高其吸附和催化效率，使其在处理水中多种污染物方面具有广阔的应用前景。
本文将从生物炭复合材料的发展历程、组成结构、制备方法以及在水体中污染物吸附方面的应用进展进行综述。
一、发展历程生物炭是一种以生物质为原料加工制造的高碳含量、多孔性的固体材料。
在自然界中，生物炭起着很多种重要的作用，如改良土壤、调节气候和保护生态环境等。
对于环境污染治理而言，生物炭最早被应用于土壤修复和废水处理。
然而，在生物炭的水处理应用方面，其吸附能力和过滤效率都受到了一些限制，如特异性不良、容易饱和和易受污染等。
于是，出现了将生物炭与其他吸附材料或催化剂进行复合的技术，以提高其吸附和催化效率。
二、组成结构生物炭复合材料通常由生物炭基质和吸附剂/催化剂两部分组成。
其中，生物炭常常作为骨架材料，为吸附剂或催化剂的固定提供承载和支撑；而吸附剂和催化剂则主要起到吸附和催化的作用。
在生物炭复合材料中，吸附剂通常包括活性炭、离子交换树脂、石墨烯等，能够提高生物炭对水中有机物和重金属污染物的吸附能力。
而催化剂的种类更加广泛，包括纳米金属粒子、催化陶瓷、金属氧化物等，能够在生物炭表面催化分解有机物和光化学降解水中污染物。
三、制备方法生物炭复合材料的制备方法多种多样，但常见的有以下几种：1. 简单物理混合法将生物炭和吸附剂/催化剂进行机械搅拌或超声处理，使其充分混合后进行干燥和固化即可。
这种方法简单易行，但生物炭和吸附剂/催化剂之间的结合力较弱，易引起剥落和溢出。
2. 化学改性法在生物炭表面引入含有反应官能团的化学物质，与吸附剂/催化剂进行反应，并形成化学键结构，使生物炭与吸附剂/催化剂之间的结合力得到增强。
这种方法制备的生物炭复合材料吸附能力和催化效率较高，但操作复杂，生产成本较高。
新型纳米材料对环境污染物的高效吸附能力随着工业的不断发展，城市化进程的加快，环境污染问题日益严重，各种污染物在空气、土壤、水体中大量存在，严重威胁到人类健康和生态环境的稳定。
因此，寻找有效的技术手段去治理环境污染成为了当前亟待解决的问题之一。
而新型纳米材料作为一种新型的材料，在环境治理中具有独特的优势，尤其是其高效吸附污染物的特性，成为了环境治理领域不可或缺的重要手段之一。
一、纳米材料的定义及种类纳米材料，是一种具有尺寸在纳米级别的物质，通常指尺寸在1-100纳米之间的物质。
由于其尺寸非常微小，因此其表面的比表面积很大，因而具有很强的表面反应活性及特异性。
目前，制备纳米材料的方法有许多，包括热焙、溶胶凝胶法、溶液法、等离子体工艺、溅射法、磁控溅射法等多种方法，利用这些方法可以制备出各种具有不同物理化学性质的纳米材料，用于解决不同的环境问题。
二、纳米材料的高效吸附污染物的机制一般来说，污染物的吸附是指污染物分子或者离子在材料表面附着形成气态分子或者固体物质上的过程。
纳米材料的高效吸附污染物主要是由于纳米材料表面的物理特性和化学性质所引起。
纳米材料的高比表面积，表面的反应活性高，吸附能力强，因此能够将污染物持续地吸附收集在表面上。
此外，纳米材料比普通材料更具有化学性，因此可以与污染物形成更强的化学吸附和离子交换，从而提高吸附的效果。
相比较于其他治理技术，纳米材料的高效吸附能力可以快速、高效地去除污染物，并且其可以被再次利用，大大减少了环境治理的成本。
三、纳米材料在治理环境污染中的应用1. 空气污染治理空气污染是城市治理中的一大难题，空气中的各类有害污染物危害人体健康。
纳米材料在空气治理中的应用，能够高效吸附空气中的有害气体，其中以纳米二氧化钛的应用最为广泛。
纳米二氧化钛具有高比表面积、良好的吸附性能、光催化降解等特点，可以吸附二氧化碳、二氧化硫等污染物，降低空气中的污染物浓度。
2. 水污染治理水污染不仅对人体健康造成威胁，而且对水生生物生态系统和自然环境造成严重的危害。
生物炭复合材料对水中污染物吸附的应用进展
生物炭是一种由生物质在高温下热解制得的，具有高度孔隙度和特殊化学性质的吸附剂。
生物炭复合材料是将生物炭与其它吸附材料组合而成的一种新型吸附材料。
近年来，
生物炭复合材料在水污染治理领域得到了广泛的应用。
生物炭复合材料对水中污染物的吸附主要依靠其高度孔隙度和特殊化学性质。
首先，生物炭复合材料的高度孔隙度可以提供大量的吸附表面积，利于污染物与吸附
材料之间的物理吸附。
此外，生物炭还具有孔径均匀且分布范围广的优势，这种孔隙结构
允许不同大小、形状和性质的污染物进入到生物炭复合材料中，从而提高了吸附效率。
其次，生物炭的特殊化学性质也有助于其对水中污染物的吸附。
生物炭具有大量的官
能团，如羟基、羧基、酰胺基和氨基等，这些官能团对一些有机污染物的吸附具有强烈的
亲合力。
此外，生物炭还具有良好的还原性质，可以被用作氧化还原反应的催化剂，对水
中一些难降解的有机污染物具有良好的去除效果。
在实际应用中，生物炭复合材料可以用于水中各种污染物的吸附，如重金属、有机污
染物和酸性物质等。
例如，将生物炭与粘土等物质结合后制成水凝胶，可以用于铅、镉等
重金属离子的吸附；将生物炭与活性炭结合后可以用于对水中难降解有机化合物的吸附；
将生物炭与硅胶、泡沫陶瓷等物质结合可以用于酸性废水的处理。
总之，生物炭复合材料作为新型的吸附材料，在水污染治理领域具有广泛的应用前景。
同时，随着技术的不断发展，生物炭复合材料的吸附效率和应用范围还有待进一步提高和
扩展。
