污染物在新生态二氧化锰/水界面上的吸附与降解特性研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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污染物在新生态二氧化锰/水界面上的吸附与降解特性研究

项目名称：污染物在新生态二氧化锰/水界面上的吸附与降解特性研究
项目类别：面上项目
批准号：20477009
申请代码：B0703
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：马子川
负责人职称：教授
依托单位：河北师范大学
批准年度：2004

中文摘要：

新生态二氧化锰界面吸附能力高，已表现出新的吸附特性。本项目旨在研究典型有机、无机污染物在新生态二氧化锰/水界面上的吸附平衡性质和动力学规律，研究吸附前酸处理效应和固体浓度效应对吸附反应的影响规律及机理；研究水合肼等物质与天然锰矿粉反应使其产生新生态界面性质的反应原理、改性方法及改性材料的界面性质；研究在新生态二氧化锰表面生成锐钛型二氧化钛的表面组装过程及复合净水材料对典型污染物的吸附与降解特性。本研究将认识和建立用吸附前酸处理及特征化学反应改性提高二氧化锰吸附能力的方法体系，丰富和发展界面科学理论体系，同时为开发和应用天然氧化锰作为新一类净水材料奠定基础，符合环保技术的发展趋势，因而本项目具有重要的学术意义和应用前景。

中文主题词：二氧化锰；界面吸附；不可逆性；光催化；失活

英文摘要：

manganese dioxide; adsorption;

英文主题词： manganese dioxide; adsorption;

结论摘要：

锰是地壳中的常量元素，二氧化锰在环境中有广泛的分布，具有资源和环境双重属性。本项目系统地研究了Zn2+、Cu2+、As(III)、As(V)、有机染料、卤代芳香化合物和H-酸等典型污染物在三种新生态MnO2/水界面上的平衡吸附性质和动力学性质，测定了吸附-pH曲线，计算了吸附系数和动力学常数，结果表明，吸附边向低pH移动，相同pH时吸附系数和动力学常数明显增大，并且不同程度的存在吸附前酸处理效应，相对于常见的铁、铝、硅等氧化物,氧化锰对污染物有很强的吸附和降解能力。建立了用循环pH扫描技术和吸附质分批添加法研究吸附反应可逆性的新方法，研究了牛血清白蛋白和溶菌酶在α-MnO2及δ-MnO2上的吸附作用、吸附不可逆性，并研究了蛋白质对重金属离子在MnO2表面吸附性质的影响。获得了三种化学法（草酸法、柠檬酸法、水合肼法）改性天然锰矿的工艺条件，改性明显提高了锰矿对重金属离子的吸附能力，证实改性锰矿是一种有前景的水处理材料。研究发现，废水中广泛存在的氧化锰颗粒物能使二氧化钛等光催化剂中毒，而对ZnO的光催化活性影响很小。这为研究开发抗失活光催化剂及水处理工艺提供了理论和实践依据。

成果综合统计