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环境学院赵华章团队在絮凝水处理技术研究方面
作者: admin 来源: 未知 发布时间:2018-11-15 14:36

  在国家自然科学基金项目(项目编号:91434132、51721006)资助下,北京大学环境科学与工程学院赵华章教授团队与耶鲁大学Menachem Elimelech教授团队等合作,在水深度处理技术研究领域取得重要进展。研究成果以“Actinia-like multifunctional nanocoagulant for single-step removal of water contaminants(一步去除水中污染物的仿海葵多功能纳米絮凝剂)”为题,于2018年11月26日在(《自然·纳米技术》)发表。环境学院2016级博士生刘金炜为论文的第一作者。

  絮凝是应用最早的水处理技术之一,具有应用广泛、操作简便、成本低廉的优点。絮凝技术应用三百多年来,主要用于去除悬浮物和胶体类物质,对于环境风险较高的小分子溶解性物质去除效果甚微。絮凝能否作为废水深度处理的有效途径,取决于在小分子物质从小尺度转变到大尺度絮体的过程中,万博手机客户端,能否形成介尺度凝聚核。因此,如何通过分子设计诱发小分子相间传质形成凝聚核,是絮凝剂研究领域遇到的最大挑战。

  针对上述关键问题,研究团队从仿生学入手,通过模仿海洋生物——海葵(Actinia)的身体构造和捕食特征,制备了智能化仿海葵纳米絮凝剂。该絮凝剂在使用前呈核壳胶束结构存在于水中,解决了多数絮凝剂在储运过程中易失稳的难题。尤为重要的是,该絮凝剂使用时会发生类似海葵捕食的构型反转:由铝硅复合物组成的“壳”会水解相变,像普通絮凝剂那样去除悬浮物和胶体;由有机官能团组成的“核”外翻并环绕固定于“壳”上,像海葵的触手一样捕捉水中小分子,诱发小分子形成凝聚核进而形成絮体去除。通过上述过程,新型絮凝剂可实现一步去除悬浮物、万博手机客户端。胶体和溶解性污染物。

  研究团队通过研制仿海葵纳米絮凝剂,使“古老”的絮凝技术重新焕发青春。新型絮凝剂对于简化深度处理工艺、降低成本、水资源高效利用具有较大的潜在应用价值。

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