化工进展 ›› 2021, Vol. 40 ›› Issue (11): 6332-6346.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2020-2503
收稿日期:
2020-12-15
修回日期:
2021-02-04
出版日期:
2021-11-05
发布日期:
2021-11-19
通讯作者:
陈惠超
作者简介:
陈惠超(1981—),女,博士生导师,研究方向为二氧化碳捕集与固定、燃煤PM2.5减排控制、土壤污染修复。E-mail:基金资助:
CHEN Huichao(), LI Xue, LIANG Xiao, WANG Meng
Received:
2020-12-15
Revised:
2021-02-04
Online:
2021-11-05
Published:
2021-11-19
Contact:
CHEN Huichao
摘要:
机械化学方法发展迅速,应用广泛,是环境污染治理领域的重要技术之一,其在持久性有机污染物(POPs)降解方面展现出良好的前景。与其他处理方法相比,机械化学方法反应彻底、溶剂需求量少、反应条件简单、处理成本低且几乎不产生二次污染等优势吸引了越来越多研究人员的关注。本文介绍了机械化学的起源以及机械化学作用于物料过程的等离子模型以及表面化学断键产生自由电子、晶体缺陷促进反应等作用机制,综述了机械化学方法在环境污染控制领域如污染物降解与处置以及废弃物回收等方面的成果,重点从主添加剂类别、氯代持久性有机污染物和其他持久性有机污染物方面阐述了机械化学方法在POPs治理方面的研究现状,总结了POPs在机械化学作用过程的反应机理,指出了目前研究工作的不足,为推广机械化学处理POPs及其污染土壤指明了研究方向。
中图分类号:
陈惠超, 李雪, 梁潇, 王梦. 机械化学方法在环境污染控制领域的应用研究进展[J]. 化工进展, 2021, 40(11): 6332-6346.
CHEN Huichao, LI Xue, LIANG Xiao, WANG Meng. Research development of mechanochemistry in environmental pollution control[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2021, 40(11): 6332-6346.
实验对象 | 实验设备 | 实验方法 | 作用效果 |
---|---|---|---|
稻壳类废弃物[ | 机械化学研磨机 | 机械化学研磨粉碎、活化稻壳材料与碱溶液作用形成胶凝材料 | 凝胶成胶时间短、凝胶强度增强 |
1, 1, 2, 2-四氯乙烷[ | 磁力搅拌器 | 六水硫酸镍和碳酸铵在均相沉淀合成纳米NiO,在机械搅拌下对四氯乙烷进行降解实验 | 在无光照、机械搅拌条件下,以NiO作催化剂可以稳定降解四氯乙烷,机械搅拌168h以上仍有较好的降解效果 |
垃圾焚烧飞灰[ | QM-WX4型卧式 行星球磨机 | 固硫灰与飞灰经机械球磨、混合搅拌、成型、养护,测试固化体的抗压强度 | 固硫灰中硅、铝成分充分活化,硬石膏水化速率提高,促进反应体系水化反应。固化体的力学性能和抗浸出性能优良,有效地抑制飞灰中重金属向环境外迁。实现飞灰中重金属的安全处理,达到“以废治废”的目的 |
2, 4-二氯苯酚[ | QM-1SP水平式 行星球磨机 | 球磨主剂如CaO、Al2O3、水钠锰矿和KMnO4等分别按比例与模拟污染土于球磨机中反应 | 2h、400r/min、球料比4∶1的条件下获得84%去除率 |
滴滴涕[ | XQM-2L型 行星式球磨机 | CaO与污染土壤按比例于球磨机中反应[ | 3h、500r/min、球料比5∶10、物料比35∶1的条件下去除率达100%[ 4h、500r/min、球料比28∶1、物料比2∶1的条件下,污染物的降解率达99.88%[ |
对溴氯苯[ | 行星式P7球磨仪 | 球磨主剂如Fe、Al2O3、CaO、MgO等分别按比例与污染物于球磨机中,以SiO2为助剂进行反应 | 5h、600r/min、球料比102∶1、物料比12.6∶1的条件下获得近100%的降解率、90.47%的脱氯率、78.15%的脱溴率 |
四氯苯醌[ | 全方位行星式球磨机 | 主剂为铁酸锌、烟尘、锌粉、石灰等分别按比例与污染物于球磨机进行反应 | 5h、400r/min、球料比5∶1、物料比11∶1的条件下获得近100%的脱氯率 |
聚氯乙烯[ | 全方位行星式 球磨机QM-QX04 | 主剂如Fe、Zn、CaO、Fe2O3、ZnO、SiO2等,分别与污染物按比例于球磨机中,以助剂SiO2进行反应 | 1h、550r/min、球料比35∶1、物料比11∶1的条件下,污染物脱氯率达100% |
干化污泥[ | QM-3SP04行星式 球磨机 | 污泥经特定球磨参数下球磨活化后,于热解反应器热解 | 3h、物料比为1∶1,小球(直径6mm)球磨的污泥产气率最高,达30.35%,其中CH4、H2、CO所占比例之和高达88.42%,产气热值为152.3kJ/m3 |
废旧荧光灯管[ | 颚式破碎机、 行星式球磨机 | 灯管芯柱玻璃经破碎、筛分、洗涤干燥后与硫化钠机械化学反应,经提取测定硫化率 | 荧光灯管芯柱玻璃中金属铅的硫化率可达96.18%(硫化率随球磨时间和转速的增大而增大,随球料比的增大先增大后减小,当球磨转速750r/min、时间120min、球料质量比50∶1,硫化率最大) |
废旧锂电池[ | 行星式球磨机 | LiCoO2与废旧电池在球磨机反应,再真空抽滤分离滤液和残渣,滤渣在马弗炉800℃ 煅烧2h,得钴铁氧体磁性材料 | LiCoO2与 Fe、NaCl混磨,在球磨过程中Co与Fe发生晶格重组,形成磁性功能材料。最佳操作参数m(LiCoO2)∶m(Fe)∶m(NaCl)为1∶2.5∶5,球料比50∶1,球磨转速600r/min,时间12h,Li回收率达92%,Co与Fe保留在残渣中转化为CoFe2O4 |
基性岩石含锂矿物[ | QM-3SP2行星 球磨仪 | 活化剂与锂云母精矿按比例混匀球磨,经体积分数20%稀硫酸浸出,温度60℃,液固比4L/g,1h | 最优条件下锂浸出率达99.1%(精矿与K2SO4质量比5∶1、转速500r/min、球料质量比20∶1、时间3h、硫酸浓度15%、液固比4L/g、反应温度80℃、搅拌速率 200r/min) |
磷矿[ | 俄罗斯高能行星式 球磨机AGO-2 | 云南磷矿粉于行星式球磨机中进行干、湿磨,测定样品水溶性及有效磷含量 | 磷矿粉经机械活化产生晶粒细化、结构缺陷及生成新的低结晶度的相,可溶磷含量提高到61.6%。机械活化固相反应动力学模型,在反应前期为扩散阶段,后期为界面反应阶段,反应速率常数k,在反应过程中变化 |
过期药物[ | Fritsch-Pulverisette-6 行星球磨机 | 药物分别以球料比(质量比)为50和100置于球磨机,500r/min,2~40h,以高纯Al(OH)3为研磨剂 | 布洛芬脱羧作用使药物失去了药效和毒性 |
CdS/TiO2复合纳米 材料[ | 球磨机(玛瑙磨罐) | 按一定比例对纳米TiO2、CdS进行混合,球料比10∶1,在一定转速和球磨时间下处理,制备复合光催化剂 | CdS与TiO2在机械化学作用下形成复合结构,25%-CdS/TiO2(质量分数)光催化速率较纯CdS提高了近4倍。球磨速度为350r/min时,该复合材料对亚甲基蓝染料光降解速率最大 |
Al2O3-CeO2为基体制备 NiMo负载型催化剂[ | 玛瑙研钵 | 在80℃温度下使Al(NO3)3和Ce(NO3)3混合物融化后加入NH4HCO3,用玛瑙研钵研磨1h,而后干燥煅烧制备Al-Ce基体材料 | 以机械化学方法制备的Al2O3-CeO2为基体的NiMo催化剂,其催化活性显著高于浸渍法制备的NiMo6/Al2O3催化剂 |
纳米材料HKUST-1[ | QM-3C高速振动 球磨机 | 将2.4g Cu(OAc)2·H2O与1.6g均苯三甲酸置于不锈钢磨罐中,球磨机转速为1100r/min,球磨30min,所得产物为HKUST-1 | 机械化学方法合成的吸附剂较水热法产物具有更高的比表面积和孔容,利用乙醇活化材料对苯的吸附量提高约25%,且高于常规吸附剂对苯的平衡吸附量 |
纤维素[ | 盘磨机械化学反应器 | 纤维素纤维/丁二酸酐混合物在高速混合机上混合,经提取,获得改性纤维素 | 改性纤维素对Pb2+的吸附性能优异,吸附量达到422mg/g,显著高于未改性时性能 |
介孔Fe3O4[ | 行星式球磨机 | 将硝酸铁和CTAB置于球磨机搅拌并研磨30min,并将混合物转移到马弗炉中,300℃下炭化2h,冷却至室温 | 在274℃下对CO的催化转化率约100%,商业产品获得同等转化率温度需达490℃,机械球磨使其孔结构得到调整和改善,具有优良的催化性能 |
表1 机械化学方法在环境污染物治理领域的研究现状
实验对象 | 实验设备 | 实验方法 | 作用效果 |
---|---|---|---|
稻壳类废弃物[ | 机械化学研磨机 | 机械化学研磨粉碎、活化稻壳材料与碱溶液作用形成胶凝材料 | 凝胶成胶时间短、凝胶强度增强 |
1, 1, 2, 2-四氯乙烷[ | 磁力搅拌器 | 六水硫酸镍和碳酸铵在均相沉淀合成纳米NiO,在机械搅拌下对四氯乙烷进行降解实验 | 在无光照、机械搅拌条件下,以NiO作催化剂可以稳定降解四氯乙烷,机械搅拌168h以上仍有较好的降解效果 |
垃圾焚烧飞灰[ | QM-WX4型卧式 行星球磨机 | 固硫灰与飞灰经机械球磨、混合搅拌、成型、养护,测试固化体的抗压强度 | 固硫灰中硅、铝成分充分活化,硬石膏水化速率提高,促进反应体系水化反应。固化体的力学性能和抗浸出性能优良,有效地抑制飞灰中重金属向环境外迁。实现飞灰中重金属的安全处理,达到“以废治废”的目的 |
2, 4-二氯苯酚[ | QM-1SP水平式 行星球磨机 | 球磨主剂如CaO、Al2O3、水钠锰矿和KMnO4等分别按比例与模拟污染土于球磨机中反应 | 2h、400r/min、球料比4∶1的条件下获得84%去除率 |
滴滴涕[ | XQM-2L型 行星式球磨机 | CaO与污染土壤按比例于球磨机中反应[ | 3h、500r/min、球料比5∶10、物料比35∶1的条件下去除率达100%[ 4h、500r/min、球料比28∶1、物料比2∶1的条件下,污染物的降解率达99.88%[ |
对溴氯苯[ | 行星式P7球磨仪 | 球磨主剂如Fe、Al2O3、CaO、MgO等分别按比例与污染物于球磨机中,以SiO2为助剂进行反应 | 5h、600r/min、球料比102∶1、物料比12.6∶1的条件下获得近100%的降解率、90.47%的脱氯率、78.15%的脱溴率 |
四氯苯醌[ | 全方位行星式球磨机 | 主剂为铁酸锌、烟尘、锌粉、石灰等分别按比例与污染物于球磨机进行反应 | 5h、400r/min、球料比5∶1、物料比11∶1的条件下获得近100%的脱氯率 |
聚氯乙烯[ | 全方位行星式 球磨机QM-QX04 | 主剂如Fe、Zn、CaO、Fe2O3、ZnO、SiO2等,分别与污染物按比例于球磨机中,以助剂SiO2进行反应 | 1h、550r/min、球料比35∶1、物料比11∶1的条件下,污染物脱氯率达100% |
干化污泥[ | QM-3SP04行星式 球磨机 | 污泥经特定球磨参数下球磨活化后,于热解反应器热解 | 3h、物料比为1∶1,小球(直径6mm)球磨的污泥产气率最高,达30.35%,其中CH4、H2、CO所占比例之和高达88.42%,产气热值为152.3kJ/m3 |
废旧荧光灯管[ | 颚式破碎机、 行星式球磨机 | 灯管芯柱玻璃经破碎、筛分、洗涤干燥后与硫化钠机械化学反应,经提取测定硫化率 | 荧光灯管芯柱玻璃中金属铅的硫化率可达96.18%(硫化率随球磨时间和转速的增大而增大,随球料比的增大先增大后减小,当球磨转速750r/min、时间120min、球料质量比50∶1,硫化率最大) |
废旧锂电池[ | 行星式球磨机 | LiCoO2与废旧电池在球磨机反应,再真空抽滤分离滤液和残渣,滤渣在马弗炉800℃ 煅烧2h,得钴铁氧体磁性材料 | LiCoO2与 Fe、NaCl混磨,在球磨过程中Co与Fe发生晶格重组,形成磁性功能材料。最佳操作参数m(LiCoO2)∶m(Fe)∶m(NaCl)为1∶2.5∶5,球料比50∶1,球磨转速600r/min,时间12h,Li回收率达92%,Co与Fe保留在残渣中转化为CoFe2O4 |
基性岩石含锂矿物[ | QM-3SP2行星 球磨仪 | 活化剂与锂云母精矿按比例混匀球磨,经体积分数20%稀硫酸浸出,温度60℃,液固比4L/g,1h | 最优条件下锂浸出率达99.1%(精矿与K2SO4质量比5∶1、转速500r/min、球料质量比20∶1、时间3h、硫酸浓度15%、液固比4L/g、反应温度80℃、搅拌速率 200r/min) |
磷矿[ | 俄罗斯高能行星式 球磨机AGO-2 | 云南磷矿粉于行星式球磨机中进行干、湿磨,测定样品水溶性及有效磷含量 | 磷矿粉经机械活化产生晶粒细化、结构缺陷及生成新的低结晶度的相,可溶磷含量提高到61.6%。机械活化固相反应动力学模型,在反应前期为扩散阶段,后期为界面反应阶段,反应速率常数k,在反应过程中变化 |
过期药物[ | Fritsch-Pulverisette-6 行星球磨机 | 药物分别以球料比(质量比)为50和100置于球磨机,500r/min,2~40h,以高纯Al(OH)3为研磨剂 | 布洛芬脱羧作用使药物失去了药效和毒性 |
CdS/TiO2复合纳米 材料[ | 球磨机(玛瑙磨罐) | 按一定比例对纳米TiO2、CdS进行混合,球料比10∶1,在一定转速和球磨时间下处理,制备复合光催化剂 | CdS与TiO2在机械化学作用下形成复合结构,25%-CdS/TiO2(质量分数)光催化速率较纯CdS提高了近4倍。球磨速度为350r/min时,该复合材料对亚甲基蓝染料光降解速率最大 |
Al2O3-CeO2为基体制备 NiMo负载型催化剂[ | 玛瑙研钵 | 在80℃温度下使Al(NO3)3和Ce(NO3)3混合物融化后加入NH4HCO3,用玛瑙研钵研磨1h,而后干燥煅烧制备Al-Ce基体材料 | 以机械化学方法制备的Al2O3-CeO2为基体的NiMo催化剂,其催化活性显著高于浸渍法制备的NiMo6/Al2O3催化剂 |
纳米材料HKUST-1[ | QM-3C高速振动 球磨机 | 将2.4g Cu(OAc)2·H2O与1.6g均苯三甲酸置于不锈钢磨罐中,球磨机转速为1100r/min,球磨30min,所得产物为HKUST-1 | 机械化学方法合成的吸附剂较水热法产物具有更高的比表面积和孔容,利用乙醇活化材料对苯的吸附量提高约25%,且高于常规吸附剂对苯的平衡吸附量 |
纤维素[ | 盘磨机械化学反应器 | 纤维素纤维/丁二酸酐混合物在高速混合机上混合,经提取,获得改性纤维素 | 改性纤维素对Pb2+的吸附性能优异,吸附量达到422mg/g,显著高于未改性时性能 |
介孔Fe3O4[ | 行星式球磨机 | 将硝酸铁和CTAB置于球磨机搅拌并研磨30min,并将混合物转移到马弗炉中,300℃下炭化2h,冷却至室温 | 在274℃下对CO的催化转化率约100%,商业产品获得同等转化率温度需达490℃,机械球磨使其孔结构得到调整和改善,具有优良的催化性能 |
主剂类别 | 主添加剂 | 辅添加剂 | 研究对象 | 实验设备 | 最佳工艺条件 | 效果 /% | 结论与分析 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
时间 /h | 转速 /r?min-1 | 球料比 | 物料比 | |||||||
金属类 | Fe | — | 五氯硝基苯[ | QM-3SP2 行星式球磨机 (钢质球罐) | 12 | 550 | 36∶1 | 15∶1 | 99 | 石墨炭和非晶炭是PCNB的最终降解产物,具有碳化机理 |
Al | Al2O3 | 六氯苯[ | QM-3SP2J 行星式球磨机 | 1 | 550 | 30∶1 | 20∶1 | 99.3 | HCB机械化学脱氯过程中的中间体和自由基反应与典型的光催化脱氯过程不同 | |
Fe | SiO2 | 六氯苯[ | QM-3SP04 行星式球磨机 (钢质球罐) | 8 | 550 | 30∶1 | 15∶1 | 99.9 | 二氧化硅有利于六氯苯的碳化降解过程,形成无定形炭和石墨炭 | |
Zn | — | 六氯苯[ | QM-3SP2 行星式球磨机 | 8 | 550 | 16.7∶1 | 12∶1m | 约100 | 遵循自由基反应机理,在脱氯的同时,发生苯环的平面、空间聚合,形成无定形炭,小部分发生氧化反应,开环形成脂肪酸 | |
Mg | Al2O3 | 六氯苯[ | 行星式球磨机 | 1.5 | 550 | 30∶1 | 1∶20m | 约100 | 降解产物为非晶炭和无机氯,经脱氯碳化实现HCB的无害化处理 | |
Fe、Al、Mg | SiO2、Fe3O4、Al2O3 | 六氯苯、 六氯乙烷[ | Pulverisette-7 行星式球磨机 | 4 | 600 | 20∶1 | 13.5∶1 | 约100 | 六氯乙烷的降解比六氯苯更有效,因其较低的离解能,氧化Fe3O4和还原FeO导致卤代有机污染物的破坏。Fe3O4自身的电学性质及其与Fe的电子转移,使其脱氯率高于其他添加剂 | |
金属与金属氧化物组合类 | Ca、Mg、 Fe、CaO | — | DDT、PCB、 氯苯[ | 振动球磨机 SPEX8000 | 12 | 无 | 无 | 无 | 约100 | 完全脱氯 |
Fe、Zn、CaO、Fe2O3 | Zn | DDT[ | PM-400 行星式球磨机 (钢质球罐) | 4 | 250 | 35∶1 | 10∶1 | 98 | DDT的降解经历脱氯和碳化过程。法向冲击能量与速率常数呈较强的线性关系,正碰撞能量是DDTs机械化学破坏的主要驱动力 | |
Fe、Al2O3、CaO、MgO | SiO2 | 对溴氯苯[ | 行星式P7 球磨仪 | 5 | 600 | 102∶1 | 12.6∶1 | 90.5(氯),78.2(溴) | CaO可有效捕集和固定球磨产生的Cl自由基,推动反应向脱氯方向进行 | |
Fe、Zn、CaO、Fe2O3、ZnO、SiO2 | SiO2 | 聚氯乙烯[ | 全方位 行星式球磨机 QM-QX04 (钢质球罐) | 1 | 550 | 35∶1 | 11∶1 | 约100 | PVC经历长链断裂成短链,最终成小分子物质并碳化的过程;C―Cl键断裂后Cl以无定形形态存在 | |
Fe、CaO、SiO2 | SiO2 | 六氯苯、灭蚁灵、五氯硝基苯、得克隆[ | 行星式球磨机 | 8 | 550 | 30∶1 | 15∶1 | 99.8 | 脱氯、缩合、碳化反应,最终产物为石墨炭、无定形炭和无机氯化物。石英砂粉碎产生的自由基是反应的主要因素,铁粉有利于形成摩擦等离子体区域,促进反应发生 | |
金属与金属氧化物组合类 | Fe、CaO | SiO2 | 四溴双酚A[ | QM-3SP2 行星式球磨机 | 3 | 550 | 30∶1 | 11∶1 | 98 | 无机炭的生成伴随着苯环和碳溴键的消失,表明了机械化学反应过程中的碳化和脱溴过程 |
Fe、CaO | SiO2 | 六溴环 十二烷s[ | QM-3SP2 行星式球磨机 | 2 | 275 | 无 | 3∶1 | 约100 | 六溴环十二烷的结构被破坏,非晶态炭和石墨炭是除溴化物之外的最终产物,表明机械化学反应发生脱溴和碳化反应 | |
CaO、Fe、 Fe-Zn、Fe-Ni | SiO2、Al2O3 | 滴滴涕s[ | XQM-2L型 行星式球磨机 (钢质球罐) | 4 | 500 | 28∶1 | 2∶1 | 99.9 | Zn与Fe产生的原电池加速了电荷转移的过程,加快了机械化学反应进程 | |
Fe、Al、 Mg、SiO2、 MnO2、CaO、KOH、NaOH、Na2S2O8 | SiO2、 Al2O3、Al | 二??英a[ | QXQM-2L 全方位行星式 球磨机 | 14 | 275 | 15∶1 | 10∶1 | 90.8 | 添加剂释放电子攻击飞灰中二??英的碳氯键使其断裂脱氯。易溶或不稳定的重金属化合物,在机械力作用下发生化学反应,生成难溶或稳定的重金属化合物 | |
金属 氧化物 | γ-Al2O3、 MgO、La2O3 | — | 三氯联苯[ | 行星式球磨机 | 6 | 700 | 无 | 20∶1 | 无 | 氧化物表面氧位的电荷转移促进氯代化合物的分解 |
CaO、MgO | — | 五氯苯酚[ | 俄罗斯进口 行星式球磨机 (钢质球罐) | 2.5 | 无 | 17∶1 | 1∶60m | 98 | 氧化钙、氧化镁中钙、镁离子与氧离子轨道重叠体系能量降低,成键更稳定,在碰撞条件下发生电荷转移,引发化学降解反应 | |
MnO2 | — | 十溴联苯醚[ | Grinder BM4 行星球磨仪 (钢质球罐) | 2 | 无 | 无 | 无 | 95 | 机械化学效应活化MnO2表面,强化其氧化作用,实现了BDE209的彻底降解和脱溴,有机溴元素全部转换为无机溴(溴离子与溴气) | |
La2O3 | — | 全氟辛烷 磺酸[ | Pulverisette 4 行星式球磨机 | 8 | 300 | 无 | 1∶1a | 约100 | 球磨过程激活了La2O3,引发全氟辛烷磺酸的碳化,氟化物加入到La2O3的晶格中形成氟氧化物 | |
ZnFe2O4、 Zn粉、石灰、烟尘 | — | 四氯苯醌[ | 全方位 行星式球磨机 (罐体玛瑙材质) | 5 | 400 | 5∶1 | 11∶1 | 约100 | XRD显示产物为CaO/Ca(OH)2。IR分析出现=C―H和C―H,表明H取代了四氯苯醌上的Cl,验证了氯从四氯苯醌上脱除并形成了碳氢键 | |
CaO、 MgO、CaSx、MnO2Ca(OH)2 | SiO2、β-环糊精 | 滴滴涕s[ | XQM-2L型 行星式球磨机 (钢质球罐) | 2 | 500 | 0.5∶1 | 35∶1 | 91.5 | 研磨过程发现氯代苯系物中间产物 | |
CaO、Al2O3、水钠锰矿KMnO4 | — | 2,4-二氯 苯酚s[ | QM-1SP水平式 行星球磨机 | 2 | 400 | 4∶1 | 无 | 84 | CaO作为外源添加剂参与反应,碰撞发生电子转移,自由电子夺取氯原子,降解2,4-二氯苯酚 | |
CaO | — | 滴滴涕s[ | XQM-2L型 行星式球磨机 (钢质球罐) | 3 | 500 | 5∶10 | 35∶1 | 约100 | 无 | |
CaO | SiO2 | 五氯酚[ | XQM-0.4L 行星式球磨机 | 6 | 400 | 无 | 1∶4m | 约100 | 当碳氯键被切断时,氯倾向与CaO结合形成CaCl2与形态碳混合物SiO2有助于改善机械化学反应 | |
金属 氧化物 | CaO | — | 六氯环己烷[ | Pulverizette-7 行星式球磨机 (钢质球罐) | 2 | 700 | 无 | 1∶60m | 约100 | 五氯环己烷和氯苯为反应中间体,连续的脱氯化氢导致了三氯苯的生成,甲烷和乙烷的生成表明碳碳键的断裂和氢化,氯原子转化为无机氯化物,使六氯环己烷完全脱氯 |
金属氢化物与碱类物质 | CaH2 | — | 六氯苯[ | 8000 Spex 搅拌磨机 | 12 | 1425 | 无 | 1∶80m | 约100 | 碰撞时的局部过热会使粉末温度升高到点火水平。在低能区,随着球磨时间的增加,化学转化率逐渐增加,氯化氢和苯为最终产物 |
KOH | — | F-53B[ | QM-3SP2 行星式球磨机 | 8 | 275 | 35∶1 | 23∶1 | 约100 | F-53B的破坏从分子氯侧和磺酸盐侧开始,有机碳氟键随碱酸盐和无机氟的生成而断裂,最终产物为氟化钾、氯化钾、硫酸钾和乙酸钾 | |
CaO、NaOH、CaH2、CaC2 | — | 六氯苯[ | QXQM-2 行星式球磨机 (钢质球罐) | 8 | 600 | 14∶1 | 4.5∶1 | 约100 | HCB的碳氯键与碳化钙的炔基之间发生亲核取代反应,随着反应粉末表面缺陷和机械应力的增加,反应大大增强 | |
中性物质 | 腐殖酸 | — | 六氯苯s[ | QM-3SP2P 行星式球磨机 | 3.5 | 550 | 30∶1 | 1∶100m | 95 | 球磨过程产生氯化苯氧基(CB—O),其在HCB的脱氯过程中起重要作用 |
表2 机械化学方法处理有机污染物研究现状
主剂类别 | 主添加剂 | 辅添加剂 | 研究对象 | 实验设备 | 最佳工艺条件 | 效果 /% | 结论与分析 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
时间 /h | 转速 /r?min-1 | 球料比 | 物料比 | |||||||
金属类 | Fe | — | 五氯硝基苯[ | QM-3SP2 行星式球磨机 (钢质球罐) | 12 | 550 | 36∶1 | 15∶1 | 99 | 石墨炭和非晶炭是PCNB的最终降解产物,具有碳化机理 |
Al | Al2O3 | 六氯苯[ | QM-3SP2J 行星式球磨机 | 1 | 550 | 30∶1 | 20∶1 | 99.3 | HCB机械化学脱氯过程中的中间体和自由基反应与典型的光催化脱氯过程不同 | |
Fe | SiO2 | 六氯苯[ | QM-3SP04 行星式球磨机 (钢质球罐) | 8 | 550 | 30∶1 | 15∶1 | 99.9 | 二氧化硅有利于六氯苯的碳化降解过程,形成无定形炭和石墨炭 | |
Zn | — | 六氯苯[ | QM-3SP2 行星式球磨机 | 8 | 550 | 16.7∶1 | 12∶1m | 约100 | 遵循自由基反应机理,在脱氯的同时,发生苯环的平面、空间聚合,形成无定形炭,小部分发生氧化反应,开环形成脂肪酸 | |
Mg | Al2O3 | 六氯苯[ | 行星式球磨机 | 1.5 | 550 | 30∶1 | 1∶20m | 约100 | 降解产物为非晶炭和无机氯,经脱氯碳化实现HCB的无害化处理 | |
Fe、Al、Mg | SiO2、Fe3O4、Al2O3 | 六氯苯、 六氯乙烷[ | Pulverisette-7 行星式球磨机 | 4 | 600 | 20∶1 | 13.5∶1 | 约100 | 六氯乙烷的降解比六氯苯更有效,因其较低的离解能,氧化Fe3O4和还原FeO导致卤代有机污染物的破坏。Fe3O4自身的电学性质及其与Fe的电子转移,使其脱氯率高于其他添加剂 | |
金属与金属氧化物组合类 | Ca、Mg、 Fe、CaO | — | DDT、PCB、 氯苯[ | 振动球磨机 SPEX8000 | 12 | 无 | 无 | 无 | 约100 | 完全脱氯 |
Fe、Zn、CaO、Fe2O3 | Zn | DDT[ | PM-400 行星式球磨机 (钢质球罐) | 4 | 250 | 35∶1 | 10∶1 | 98 | DDT的降解经历脱氯和碳化过程。法向冲击能量与速率常数呈较强的线性关系,正碰撞能量是DDTs机械化学破坏的主要驱动力 | |
Fe、Al2O3、CaO、MgO | SiO2 | 对溴氯苯[ | 行星式P7 球磨仪 | 5 | 600 | 102∶1 | 12.6∶1 | 90.5(氯),78.2(溴) | CaO可有效捕集和固定球磨产生的Cl自由基,推动反应向脱氯方向进行 | |
Fe、Zn、CaO、Fe2O3、ZnO、SiO2 | SiO2 | 聚氯乙烯[ | 全方位 行星式球磨机 QM-QX04 (钢质球罐) | 1 | 550 | 35∶1 | 11∶1 | 约100 | PVC经历长链断裂成短链,最终成小分子物质并碳化的过程;C―Cl键断裂后Cl以无定形形态存在 | |
Fe、CaO、SiO2 | SiO2 | 六氯苯、灭蚁灵、五氯硝基苯、得克隆[ | 行星式球磨机 | 8 | 550 | 30∶1 | 15∶1 | 99.8 | 脱氯、缩合、碳化反应,最终产物为石墨炭、无定形炭和无机氯化物。石英砂粉碎产生的自由基是反应的主要因素,铁粉有利于形成摩擦等离子体区域,促进反应发生 | |
金属与金属氧化物组合类 | Fe、CaO | SiO2 | 四溴双酚A[ | QM-3SP2 行星式球磨机 | 3 | 550 | 30∶1 | 11∶1 | 98 | 无机炭的生成伴随着苯环和碳溴键的消失,表明了机械化学反应过程中的碳化和脱溴过程 |
Fe、CaO | SiO2 | 六溴环 十二烷s[ | QM-3SP2 行星式球磨机 | 2 | 275 | 无 | 3∶1 | 约100 | 六溴环十二烷的结构被破坏,非晶态炭和石墨炭是除溴化物之外的最终产物,表明机械化学反应发生脱溴和碳化反应 | |
CaO、Fe、 Fe-Zn、Fe-Ni | SiO2、Al2O3 | 滴滴涕s[ | XQM-2L型 行星式球磨机 (钢质球罐) | 4 | 500 | 28∶1 | 2∶1 | 99.9 | Zn与Fe产生的原电池加速了电荷转移的过程,加快了机械化学反应进程 | |
Fe、Al、 Mg、SiO2、 MnO2、CaO、KOH、NaOH、Na2S2O8 | SiO2、 Al2O3、Al | 二??英a[ | QXQM-2L 全方位行星式 球磨机 | 14 | 275 | 15∶1 | 10∶1 | 90.8 | 添加剂释放电子攻击飞灰中二??英的碳氯键使其断裂脱氯。易溶或不稳定的重金属化合物,在机械力作用下发生化学反应,生成难溶或稳定的重金属化合物 | |
金属 氧化物 | γ-Al2O3、 MgO、La2O3 | — | 三氯联苯[ | 行星式球磨机 | 6 | 700 | 无 | 20∶1 | 无 | 氧化物表面氧位的电荷转移促进氯代化合物的分解 |
CaO、MgO | — | 五氯苯酚[ | 俄罗斯进口 行星式球磨机 (钢质球罐) | 2.5 | 无 | 17∶1 | 1∶60m | 98 | 氧化钙、氧化镁中钙、镁离子与氧离子轨道重叠体系能量降低,成键更稳定,在碰撞条件下发生电荷转移,引发化学降解反应 | |
MnO2 | — | 十溴联苯醚[ | Grinder BM4 行星球磨仪 (钢质球罐) | 2 | 无 | 无 | 无 | 95 | 机械化学效应活化MnO2表面,强化其氧化作用,实现了BDE209的彻底降解和脱溴,有机溴元素全部转换为无机溴(溴离子与溴气) | |
La2O3 | — | 全氟辛烷 磺酸[ | Pulverisette 4 行星式球磨机 | 8 | 300 | 无 | 1∶1a | 约100 | 球磨过程激活了La2O3,引发全氟辛烷磺酸的碳化,氟化物加入到La2O3的晶格中形成氟氧化物 | |
ZnFe2O4、 Zn粉、石灰、烟尘 | — | 四氯苯醌[ | 全方位 行星式球磨机 (罐体玛瑙材质) | 5 | 400 | 5∶1 | 11∶1 | 约100 | XRD显示产物为CaO/Ca(OH)2。IR分析出现=C―H和C―H,表明H取代了四氯苯醌上的Cl,验证了氯从四氯苯醌上脱除并形成了碳氢键 | |
CaO、 MgO、CaSx、MnO2Ca(OH)2 | SiO2、β-环糊精 | 滴滴涕s[ | XQM-2L型 行星式球磨机 (钢质球罐) | 2 | 500 | 0.5∶1 | 35∶1 | 91.5 | 研磨过程发现氯代苯系物中间产物 | |
CaO、Al2O3、水钠锰矿KMnO4 | — | 2,4-二氯 苯酚s[ | QM-1SP水平式 行星球磨机 | 2 | 400 | 4∶1 | 无 | 84 | CaO作为外源添加剂参与反应,碰撞发生电子转移,自由电子夺取氯原子,降解2,4-二氯苯酚 | |
CaO | — | 滴滴涕s[ | XQM-2L型 行星式球磨机 (钢质球罐) | 3 | 500 | 5∶10 | 35∶1 | 约100 | 无 | |
CaO | SiO2 | 五氯酚[ | XQM-0.4L 行星式球磨机 | 6 | 400 | 无 | 1∶4m | 约100 | 当碳氯键被切断时,氯倾向与CaO结合形成CaCl2与形态碳混合物SiO2有助于改善机械化学反应 | |
金属 氧化物 | CaO | — | 六氯环己烷[ | Pulverizette-7 行星式球磨机 (钢质球罐) | 2 | 700 | 无 | 1∶60m | 约100 | 五氯环己烷和氯苯为反应中间体,连续的脱氯化氢导致了三氯苯的生成,甲烷和乙烷的生成表明碳碳键的断裂和氢化,氯原子转化为无机氯化物,使六氯环己烷完全脱氯 |
金属氢化物与碱类物质 | CaH2 | — | 六氯苯[ | 8000 Spex 搅拌磨机 | 12 | 1425 | 无 | 1∶80m | 约100 | 碰撞时的局部过热会使粉末温度升高到点火水平。在低能区,随着球磨时间的增加,化学转化率逐渐增加,氯化氢和苯为最终产物 |
KOH | — | F-53B[ | QM-3SP2 行星式球磨机 | 8 | 275 | 35∶1 | 23∶1 | 约100 | F-53B的破坏从分子氯侧和磺酸盐侧开始,有机碳氟键随碱酸盐和无机氟的生成而断裂,最终产物为氟化钾、氯化钾、硫酸钾和乙酸钾 | |
CaO、NaOH、CaH2、CaC2 | — | 六氯苯[ | QXQM-2 行星式球磨机 (钢质球罐) | 8 | 600 | 14∶1 | 4.5∶1 | 约100 | HCB的碳氯键与碳化钙的炔基之间发生亲核取代反应,随着反应粉末表面缺陷和机械应力的增加,反应大大增强 | |
中性物质 | 腐殖酸 | — | 六氯苯s[ | QM-3SP2P 行星式球磨机 | 3.5 | 550 | 30∶1 | 1∶100m | 95 | 球磨过程产生氯化苯氧基(CB—O),其在HCB的脱氯过程中起重要作用 |
1 | 吴限, 谭文华. 当化学遇上力——机械化学趣谈[J]. 科学, 2018, 70(2): 38-42. |
WU Xian, TAN Wenhua. When chemistry meets force: an essay on mechanochemistry[J]. Science, 2018, 70(2): 38-42. | |
2 | 李海波. 基于氧化钙的土壤滴滴涕机械化学处理工艺及机理研究[D]. 天津: 天津大学, 2015. |
LI Haibo. Process and mechanisim study of mechanochemical treatment of DDTs in soil using CaO[D]. Tianjin: Tianjin University, 2015. | |
3 | 杨华明, 陈德良, 邱冠周. 超细粉碎机械化学的研究进展[J]. 中国粉体技术, 2002, 8(2): 32-37. |
YANG Huaming, CHEN Deliang, QIU Guanzhou. New progress in mechanochemistry ultrafine grinding[J]. China Powder Science and Technology, 2002, 8(2): 32-37. | |
4 | 周小平, 王小军, 徐峰. Al-Al2O3-TiB2复合粉体的机械化学合成工艺研究[J]. 稀有金属, 2016, 40(6): 586-592. |
ZHOU Xiaoping, WANG Xiaojun, XU Feng. Mechanical chemical synthesis of Al-Al2O3-TiB2 composite powders[J]. Chinese Journal of Rare Metals, 2016, 40(6): 586-592. | |
5 | 韩婷婷, 龙威, 周小平. Mg3Sb2金属间化合物的机械化学合成工艺[J]. 材料热处理学报, 2017, 38(3): 41-48. |
HAN Tingting, LONG Wei, ZHOU Xiaoping. Mechanical and chemical synthesis process of Mg3Sb2 intermetallic compound[J]. Transactions of Materials and Heat Treatment, 2017, 38(3): 41-48. | |
6 | 李玉洁, 苗晋朋, 孙雪娇, 等. 机械化学方法合成金属有机骨架材料HKUST-1及其吸附苯性能[J]. 化工学报, 2015, 66(2): 793-799. |
LI Yujie, MIAO Jinpeng, SUN Xuejiao, et al. Mechano-chemical synthesis of HKUST-1 with high capacity of benzene adsorption[J]. CIESC Journal, 2015, 66(2): 793-799. | |
7 | 张德辉, 赵夫健, 孙海涛, 等. 机械化学方法制备ZrO2∶Eu3+纳米晶及其发光特性[J]. 中国陶瓷, 2015, 51(3): 18-21. |
ZHANG Dehui, ZHAO Fujian, SUN Haitao, et al. Luminescence properties of ZrO2∶Eu3+ nanocrystals prepared by mechanochemical method[J]. China Ceramics, 2015, 51(3): 18-21. | |
8 | YOU J W, CHOI H H, KIM T A, et al. High-performance polyketone nanocomposites achieved via plasma-assisted mechanochemistry[J]. Composites Science and Technology, 2019, 183: 107800. |
9 | YOU J W, CHOI H H, LEE Y M, et al. Plasma-assisted mechanochemistry to produce polyamide/boron nitride nanocomposites with high thermal conductivities and mechanical properties[J]. Composites Part B: Engineering, 2019, 164: 710-719. |
10 | 莫文龙, 肖艳, 马凤云, 等. Ni含量和还原温度对浆态床CO甲烷化Ni-Al2O3催化剂结构和性能的影响[J]. 应用化工, 2018, 47(5): 896-900, 904. |
MO Wenlong, XIAO Yan, MA Fengyun, et al. Influence of nickel loading and reduction temperature on the performance of Ni-Al2O3 catalyst for CO methanation based on slurry-bed reactor[J]. Applied Chemical Industry, 2018, 47(5): 896-900, 904. | |
11 | 邹梦, 马凤云, 莫文龙, 等. 机械化学方法制备甲烷化Ni/Al2O3催化剂性能研究[J]. 应用化工, 2017, 46(12): 2314-2319. |
ZOU Meng, MA Fengyun, MO Wenlong, et al. Mechanochemical prepared Ni/Al2O3 catalysts and their catalytic performance for methanation[J]. Applied Chemical Industry, 2017, 46(12): 2314-2319. | |
12 | 周建伟, 褚亮亮, 王储备, 等. 机械化学合成CdS/TiO2复合纳米材料及其光催化性能研究[J]. 人工晶体学报, 2015, 44(9): 2590-2596. |
ZHOU Jianwei, CHU Liangliang, WANG Chubei, et al. Synthesis and photocatalytic properties of CdS/TiO2 nano-composite by mechanochemistry method[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2015, 44(9): 2590-2596. | |
13 | 刘第强, 贾建刚, 高昌琦, 等. 机械化学合成Ni2Al3/Al2O3去合金化制备Raney-Ni/Al2O3复合粉体[J]. 材料导报, 2018, 32(6): 957-960. |
LIU Diqiang, JIA Jiangang, GAO Changqi, et al. Preparation of Raney-Ni/Al2O3 powder composites by de-alloying of mechanochemical synthesized Ni2Al3/Al2O3 powders[J]. Materials Review, 2018, 32(6): 957-960. | |
14 | 李乔丹, 李永, 唐佳宁, 等. 氢取代石墨单炔的机械化学合成及其电催化特性[J]. 物理化学学报, 2018, 34(9): 1080-1087. |
LI Qiaodan, LI Yong, TANG Jianing, et al. Synthesis of hydrogen substituted graphyne through mechanochemistry and its electrocatalytic properties[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2018, 34(9): 1080-1087. | |
15 | KONG L T, ZHANG M, LIU X, et al. Green and rapid synthesis of iron molybdate catalyst by mechanochemistry and their catalytic performance for the oxidation of methanol to formaldehyde[J]. Chemical Engineering Journal, 2019, 364: 390-400. |
16 | 王晶, 吴婧, 高宏. 机械化学活化制备稻壳类胶凝材料及其性能[J]. 大连交通大学学报, 2008, 29(6): 82-85. |
WANG Jing, WU Jing, GAO Hong. Study on gel material of rice husks by mechanochemistry[J]. Journal of Dalian Jiaotong University, 2008, 29(6): 82-85. | |
17 | 唐晓琳, 蒙昌宇, 何星存, 等. 机械化学方法降解四氯乙烷的研究[J]. 安徽农业科学, 2012, 40(9): 5431-5434. |
TANG Xiaolin, MENG Changyu, HE Xingcun, et al. Degradation of 1,1,2,2-tetrachloroethane by mechanochemical method[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2012, 40(9): 5431-5434. | |
18 | 黄俊, 张望, 徐夫元, 等. 机械化学还原脱氯水处理系统: CN102115252A[P]. 2011-07-06. |
HUANG Jun, ZHANG Wang, XU Fuyuan, et al. Water treatment system for dechlorination by mechanochemical reduction: CN102115252A[P]. 2011-07-06. | |
19 | 齐一谨, 彭熙, 徐中慧, 等. 机械力活化固硫灰固化处理生活垃圾焚烧飞灰[J]. 环境工程学报, 2017, 11(4): 2469-2474. |
QI Yijin, PENG Xi, XU Zhonghui, et al. Solidification/stabilization of MSWI fly ash with CFBC fly ash activated by mechanochemical method[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2017, 11(4): 2469-2474. | |
20 | 陈冬, 田开洋, 徐成华, 等. 4种外源添加剂对球磨机械化学方法降解土壤中2,4-二氯苯酚的影响[J]. 天津农业科学, 2018, 24(4): 45-48. |
CHEN Dong, TIAN Kaiyang, XU Chenghua, et al. Influence of different exogenous additives on degradation of soil 2,4-dichlorophenol by ball milling mechanochemical method[J]. Tianjin Agricultural Sciences, 2018, 24(4): 45-48. | |
21 | 张冬格, 隋红, 宋静, 等. CaO机械化学方法去除土壤中DDTs的工艺参数优化[J]. 环境科学研究, 2016, 29(9): 1336-1343. |
ZHANG Dongge, SUI Hong, SONG Jing, et al. Optimization of the operational parameters for mechanochemical degradation of DDTs in contaminated soil with calcium oxide[J]. Research of Environmental Sciences, 2016, 29(9): 1336-1343. | |
22 | 於建明, 冯卓焕, 刘建胜, 等. 机械化学方法降解对溴氯苯的工况研究[J]. 浙江工业大学学报, 2018, 46(4): 418-422. |
YU Jianming, FENG Zhuohuan, LIU Jiansheng, et al. Degradation of 4-bromochlorobenzene by mechanochemical technology[J]. Journal of Zhejiang University of Technology, 2018, 46(4): 418-422. | |
23 | 张雪, 张承龙, 苑文仪, 等. 含氯有机物机械化学方法脱氯试验研究[J]. 安全与环境工程, 2015, 22(3): 56-59. |
ZHANG Xue, ZHANG Chenglong, YUAN Wenyi, et al. Experimental study on dechlorination of chlorinated organics by mechanochemical method[J]. Safety and Environmental Engineering, 2015, 22(3): 56-59. | |
24 | 隋红, 李海波, 宋静, 等. 高浓度DDTs污染土壤机械化学球磨试剂筛选[J]. 环境科学研究, 2015, 28(8): 1227-1233. |
SUI Hong, LI Haibo, SONG Jing, et al. Selection of milling reagents for mechanochemical degradation of high concentrations of DDTs in contaminated soil[J]. Research of Environmental Sciences, 2015, 28(8): 1227-1233. | |
25 | 张雪, 张承龙, 杨义晨, 等. 机械化学方法降解聚氯乙烯实验研究[J]. 环境科学与技术, 2015, 38(11): 190-193, 210. |
ZHANG Xue, ZHANG Chenglong, YANG Yichen, et al. Experimental study on mechanical chemical degradation of PVC[J]. Environmental Science & Technology, 2015, 38(11): 190-193, 210. | |
26 | ZHANG W, LI C Y, LIANG M, et al. Preparation of carboxylate-functionalized cellulose via solvent-free mechanochemistry and its characterization as a biosorbent for removal of Pb2+ from aqueous solution[J]. Journal of Hazardous Materials, 2010, 181(1/2/3): 468-473. |
27 | 毛文静, 韩融, 陈贝, 等. 机械化学预处理干污泥快速热解产气特性研究[J]. 环境科学与技术, 2018, 41(8): 139-145. |
MAO Wenjing, HAN Rong, CHEN Bei, et al. Study on gas production of rapid pyrolysis of dried sewage sludge with mechano-chemical pretreatment[J]. Environmental Science & Technology, 2018, 41(8): 139-145. | |
28 | 吴泽兵, 孟雯, 王晓岩, 等. 荧光灯管芯柱玻璃中金属铅的机械化学硫化[J]. 中国环境科学, 2018, 38(11): 4211-4217. |
WU Zebing, MENG Wen, WANG Xiaoyan, et al. Lead mechanochemical sulfidation of fluorescent tube core glass[J]. China Environmental Science, 2018, 38(11): 4211-4217. | |
29 | 王萌萌, 张付申. 废旧锂电池的机械化学处理方法与机制[J]. 环境工程学报, 2017, 11(2): 1069-1074. |
WANG Mengmeng, ZHANG Fushen. Mechanochemical recycling of spent lithium-ion battery and reaction mechanisms clarification[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2017, 11(2): 1069-1074. | |
30 | 何明明, 尤海侠, 赵春龙, 等. 含锂矿物机械化学强化提锂工艺[J]. 过程工程学报, 2019, 19(1): 126-135. |
HE Mingming, YOU Haixia, ZHAO Chunlong, et al. Technology of lithium extraction from lepidolite through mechanochemistry activation[J]. The Chinese Journal of Process Engineering, 2019, 19(1): 126-135. | |
31 | 王晨, 高宏, 应媛芳, 等. 机械化学方法活化磷矿的机理研究[J]. 硅酸盐通报, 2018, 37(12): 4007-4011. |
WANG Chen, GAO Hong, YING Yuanfang, et al. Study on the mechanism of mechanochemical activited phosphate[J]. Bulletin of the Chinese Ceramic Society, 2018, 37(12): 4007-4011. | |
32 | ANDINI S, BOLOGNESE A, FORMISANO D, et al. Mechanochemistry of ibuprofen pharmaceutical[J]. Chemosphere, 2012, 88(5): 548-553. |
33 | 刘星雨, 周敏, 孙体健. 天然黄酮类化合物的药理活性及分离提取[J]. 中国药物与临床, 2014, 14(5): 621-624. |
LIU Xingyu, ZHOU Min, SUN Tijian. Pharmacological activity and extraction of natural flavonoids[J]. Chinese Remedies & Clinics, 2014, 14(5): 621-624. | |
34 | 郭丹, 童应鹏, 杨君, 等. 响应面法优化机械化学辅助提取西红花花瓣总黄酮工艺[J]. 中成药, 2016, 38(8): 1841-1844. |
GUO Dan, TONG Yingpeng, YANG Jun, et al. Optimization of mechanochemical assisted extraction of total flavonoids from crocus sativus petals by response surface methodology [J]. Chinese Traditional Patent Medicine, 2016, 38(8): 1841-1844. | |
35 | 高梦祥, 郭珊珊. 机械化学方法提取荷叶总黄酮的工艺研究[J]. 湖北农业科学, 2013, 52(23): 5825-5828. |
GAO Mengxiang, GUO Shanshan. Mechanochemical extraction process of total flavones from lotus leaves[J]. Hubei Agricultural Sciences, 2013, 52(23): 5825-5828. | |
36 | BOLDYREV V V. Mechanochemistry and sonochemistry[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 1995, 2(2): S143-S145. |
37 | 熊仁根, 游效曾, 董浚修. 机械化学及其应用[J]. 化学通报, 1995, 58(4): 7-11. |
XIONG Rengen, YOU Xiaozeng, DONG Junxiu. Mechanochemistry and its application[J]. Chemistry, 1995, 58(4): 7-11. | |
38 | 宋晓岚, 邱冠周, 杨华明. 机械化学及其应用研究进展[J]. 金属矿山, 2004(11): 34-38. |
SONG Xiaolan, QIU Guanzhou, YANG Huaming. Mechanochemistry and advances in its application research[J]. Metal Mine, 2004(11): 34-38. | |
39 | ZHAO J H, SHU Y, ZHANG P F. Solid-state CTAB-assisted synthesis of mesoporous Fe3O4 and Au@Fe3O4 by mechanochemistry[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2019, 40(7): 1078-1084. |
40 | 何东伟. 铁基纳米材料的机械化学方法制备及其去除水中有机污染物的研究[D]. 武汉: 江汉大学, 2019. |
HE Dongwei. Mechanochemical preparation of iron-based nanomaterials used for removing organic contaminants from water[D]. Wuhan: Jianghan University, 2019. | |
41 | JIRÁTOVÁ K, SPOJAKINA A, KALUŽA L, et al. Hydrodesulfurization activities of NiMo catalysts supported on mechanochemically prepared Al-Ce mixed oxides[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2016, 37(2): 258-267. |
42 | 钱翌, 梁昌金. 污染土壤中菲的修复技术研究进展[J]. 生态环境学报, 2013, 22(1): 176-182. |
QIAN Yi, LIANG Changjin. Review on the remediation of phenanthrene in contaminated soils[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2013, 22(1): 176-182. | |
43 | 王储. 持久性有机污染物(POPs)中二𫫇英类化合物的技术综述[J]. 科技创新与应用, 2016(7): 64. |
WANG Chu. Technical review of dioxins in POPs[J]. Technology Innovation and Application, 2016(7): 64. | |
44 | 肖叶. 六氯苯碱催化分解影响因素及降解机理研究[D]. 北京: 清华大学, 2013. |
XIAO Ye. Research on the influence factors and destruction mechanism on base catalyzed decomposition of hexachlorobezene[D]. Beijing: Tsinghua University, 2013. | |
45 | 彭胜巍, 周启星. 持久性有机污染土壤的植物修复及其机理研究进展[J]. 生态学杂志, 2008, 27(3): 469-475. |
PENG Shengwei, ZHOU Qixing. Research advances in phytoremediation and its mechanisms of POPs-contaminated soils[J]. Chinese Journal of Ecology, 2008, 27(3): 469-475. | |
46 | TANG T, YUE Z B, WANG J, et al. Goethite promoted biodegradation of 2,4-dinitrophenol under nitrate reduction condition[J]. Journal of Hazardous Materials, 2018, 343: 176-180. |
47 | ROWLANDS S A, HALL A K, MCCORMICK P G, et al. Destruction of toxic materials[J]. Nature, 1994, 367(6460): 223. |
48 | CAGNETTA G, ROBERTSON J, HUANG J, et al. Mechanochemical destruction of halogenated organic pollutants: a critical review[J]. Journal of Hazardous Materials, 2016, 313: 85-102. |
49 | 张望. 基于Fe-SiO2的POPs废物机械化学处置工艺及机理研究[D]. 北京: 清华大学, 2012. |
ZHANG Wang. Process and mechanism study of mechanochemical destruction of POPs wastes using Fe-SiO2[D]. Beijing: Tsinghua University, 2012. | |
50 | DENG S S, KANG S G, FENG N N, et al. Mechanochemical mechanism of rapid dechlorination of hexachlorobenzene[J]. Journal of Hazardous Materials, 2017, 333: 116-127. |
51 | TANAKA Y, ZHANG Q W, SAITO F, et al. Dependence of mechanochemically induced decomposition of mono-chlorobiphenyl on the occurrence of radicals[J]. Chemosphere, 2005, 60(7): 939-943. |
52 | 李亚民, 张凯, 费庆志. 机械化学方法降解持久性有机污染物-五氯酚[J]. 大连交通大学学报, 2011, 32(3): 68-71. |
LI Yamin, ZHANG Kai, FEI Qingzhi. Degradation of persistent organic pollutants-pentachlorophenol by mechanochemical method[J]. Journal of Dalian Jiaotong University, 2011, 32(3): 68-71. | |
53 | WEI Y L, YAN J H, LU S Y, et al. Mechanochemical decomposition of pentachlorophenol by ball milling[J]. Journal of Environmental Sciences, 2009, 21(12): 1761-1768. |
54 | DENG S S, FENG N N, KANG S G, et al. Mechanochemical formation of chlorinated phenoxy radicals and their roles in the remediation of hexachlorobenzene contaminated soil[J]. Journal of Hazardous Materials, 2018, 352: 172-181. |
55 | ZHANG W, HUANG J, XU F Y, et al. Mechanochemical destruction of pentachloronitrobenzene with reactive iron powder[J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 198: 275-281. |
56 | LI Y J, LIU Q N, LI W F, et al. Efficient destruction of hexachlorobenzene by calcium carbide through mechanochemical reaction in a planetary ball mill[J]. Chemosphere, 2017, 166: 275-280. |
57 | ZHANG T, HUANG J, ZHANG W, et al. Coupling the dechlorination of aqueous 4-CP with the mechanochemical destruction of solid PCNB using Fe-Ni-SiO2[J]. Journal of Hazardous Materials, 2013, 250/251: 175-180. |
58 | 张望, 余云飞, 黄俊, 等. 铁和石英砂对六氯苯的机械化学降解研究[C]//持久性有机污染物论坛2011暨第六届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集. 哈尔滨, 2011: 284-285. |
ZHANG Wang, YU Yunfei, HUANG Jun, et al. Mechanochemical degradation of hexachlorobenzene by iron and quartz sand[C]//Forum on persistent organic pollutants 2011 and the sixth national symposium on persistent organic pollutants. Harbin, 2011: 284-285. | |
59 | REN Y F, KANG S G, ZHU J X. Mechanochemical degradation of hexachlorobenzene using Mg/Al2O3 as additive[J]. Journal of Material Cycles and Waste Management, 2015, 17(4): 607-615. |
60 | SUI H, RONG Y Z, SONG J, et al. Mechanochemical destruction of DDTs with Fe-Zn bimetal in a high-energy planetary ball mill[J]. Journal of Hazardous Materials, 2018, 342: 201-209. |
61 | HU J, HUANG Z Y, YU J M. Highly-effective mechanochemical destruction of hexachloroethane and hexachlorobenzene with Fe/Fe3O4 mixture as a novel additive[J]. Science of the Total Environment, 2019, 659: 578-586. |
62 | ZHANG K L, HUANG J, ZHANG W, et al. Mechanochemical degradation of tetrabromobisphenol A: Performance, products and pathway[J]. Journal of Hazardous Materials, 2012, 243: 278-285. |
63 | ZHANG K L, HUANG J, WANG H Z, et al. Mechanochemical degradation of hexabromocyclododecane and approaches for the remediation of its contaminated soil[J]. Chemosphere, 2014, 116: 40-45. |
64 | 柴慧娟, 王楠, 张志敏, 等. 二氧化锰机械化学氧化降解十溴联苯醚[C]//持久性有机污染物论坛2017暨第十二届持久性有机污染物学术研讨会论文集. 武汉, 2017: 400-401. |
CHAI Huijuan, WANG Nan, ZHANG Zhimin, et al. Mechanochemical degradation of decabromodiphenyl ether by manganese dioxide[C]//Persistent Organic Pollutants Forum and the 12th Symposium on Persistent Organic Pollutants. Wuhan, 2017: 400-401. | |
65 | CAGNETTA G, ZHANG Q W, HUANG J, et al. Mechanochemical destruction of perfluorinated pollutants and mechanosynthesis of lanthanum oxyfluoride: a waste-to-materials process[J]. Chemical Engineering Journal, 2017, 316: 1078-1090. |
66 | CAGNETTA G, HUANG J, LU M N, et al. Defect engineered oxides for enhanced mechanochemical destruction of halogenated organic pollutants[J]. Chemosphere, 2017, 184: 879-883. |
67 | ZHANG K L, CAO Z G, HUANG J, et al. Mechanochemical destruction of Chinese PFOS alternative F-53B[J]. Chemical Engineering Journal, 2016, 286: 387-393. |
68 | 李仁杰, 杨立琼, 庄杰,等.有机质和团聚体对双酚A迁移行为的影响[J].生态学杂志, 2020(12): 4148-4156. |
LI Renjie, YANG Liqiong, ZHUANG Jie, et al. Effects of organic matter and aggregate on the transport behavior of bisphenol A[J]. Chinese Journal of Ecology, 2020(12): 4148-4156. | |
69 | 潘栋宇, 侯梅芳, 刘超男, 等. 多环芳烃污染土壤化学修复技术的研究进展[J]. 安全与环境工程, 2018, 25(3): 54-60, 66. |
PAN Dongyu, HOU Meifang, LIU Chaonan, et al. Review of chemical remediation technology of polycyclic aromatic hydrocarbons contaminated soil[J]. Safety and Environmental Engineering, 2018, 25(3): 54-60, 66. | |
70 | TCHAIKOVSKAYA O N, YUDINA N V, MALTSEVA E V, et al. Interaction of humic acids with organic toxicants[J]. Russian Physics Journal, 2016, 59(4): 597-603. |
71 | 李龙媛, 罗泽娇, 彭辉. 石油类污染物在黏性土壤中的垂直分布规律[J]. 安全与环境工程, 2014, 21(2): 57-62. |
LI Longyuan, LUO Zejiao, PENG Hui. Research on the vertical distribution of petroleum pollutants in clayed soil[J]. Safety and Environmental Engineering, 2014, 21(2): 57-62. | |
72 | CAGNETTA G, HUANG J, YU G. A mini-review on mechanochemical treatment of contaminated soil: from laboratory to large-scale[J]. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2018, 48(7/8/9): 723-771. |
73 | NAPOLA A, PIZZIGALLO M D, DI LEO P, et al. Mechanochemical approach to remove phenanthrene from a contaminated soil[J]. Chemosphere, 2006, 65(9): 1583-1590. |
74 | WANG H Z, HWANG J, HUANG J, et al. Mechanochemical remediation of PCB contaminated soil[J]. Chemosphere, 2017, 168: 333-340. |
75 | PIZZIGALLO M D, NAPOLA A, SPAGNUOLO M, et al. Mechanochemical removal of organo-chlorinated compounds by inorganic components of soil[J]. Chemosphere, 2004, 55(11): 1485-1492. |
76 | HU A, CAGNETTA G, HUANG J, et al. Mechanochemical enhancement of the natural attenuation capacity of soils using two organophosphate biocides as models[J]. Journal of Hazardous Materials, 2018, 360: 71-81. |
77 | MITOMA Y, SIMION A M, MALLAMPATI S R, et al. Hydrodechlorination of PCDD/PCDF/PCB contaminants by simple grinding of contaminated soils with a nano-size calcium reagent[J]. Environmental Progress & Sustainable Energy, 2016, 35(1): 34-40. |
78 | LU M N, LYU T W, LI Y, et al. Formation of brominated and chlorinated dioxins and its prevention during a pilot test of mechanochemical treatment of PCB and PBDE contaminated soil[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2017, 24(24): 20072-20081. |
79 | ZHAO Z H, LI X D, NI M J, et al. Remediation of PCB-contaminated soil using a combination of mechanochemical method and thermal desorption[J]. Environmental Science and Pollution Research International, 2017, 24(12): 11800-11806. |
80 | JIANG Y H, SHANG Y X, YU S Y, et al. Dechlorination of hexachlorobenzene in contaminated soils using a nanometallic Al/CaO dispersion mixture: optimization through response surface methodology[J]. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2018, 15(5): 872. |
81 | 陈志良. 机械化学方法降解垃圾焚烧飞灰中二𫫇英及协同稳定化重金属的机理研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2019. |
CHEN Zhiliang. Mechanism study of mechanochemistry on PCDD/Fs degradation and on heavy metals stabilization in MSWI fly ash[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2019. | |
82 | 肖松文, 肖骁. 持久性有机污染物机械化学无害化处理的研究进展[J]. 矿冶工程, 2006, 26(2): 53-56. |
XIAO Songwen, XIAO Xiao. Advances in study of mechanochemical process for persistent organic pollutants treatments[J]. Mining and Metallurgical Engineering, 2006, 26(2): 53-56. | |
83 | MULAS G, LOISELLE S, SCHIFFINI L, et al. The mechanochemical self-propagating reaction between hexachlorobenzene and calcium hydride[J]. Journal of Solid State Chemistry, 1997, 129(2): 263-270. |
84 | 肖松文, 肖骁, 曹建保, 等. 六氯苯机械化学还原脱氯[J]. 环境科学与工程, 2008, 4: 45-49. |
XIAO Songwen, XIAO Xiao, CAO Jianbao, et al. Mechanochemical reduction dechlorination of hexachlorobenzene[J]. Environmental Science and Engineering, 2008, 4: 45-49. | |
85 | SONG J, GAO X, RONG Y Z, et al. Mechanism for degradation of dichlorodiphenyltrichloroethane by mechano-chemical ball milling with Fe-Zn bimetal[J]. Journal of Environmental Management, 2019, 247: 681-687. |
86 | NOMURA Y, FUJIWARA K, TERADA A, et al. Mechanochemical degradation of γ-hexachlorocyclohexane by a planetary ball mill in the presence of CaO[J]. Chemosphere, 2012, 86(3): 228-234. |
[1] | 白志华, 张军. 二乙烯三胺五亚甲基膦酸/Fenton体系氧化脱除NO[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4967-4973. |
[2] | 徐沛瑶, 陈标奇, KANKALA Ranjith Kumar, 王士斌, 陈爱政. 纳米材料用于铁死亡联合治疗的研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(7): 3684-3694. |
[3] | 王庆宏, 姜晨旭, 王鑫, 余美琪, 朱帅, 李一鸣, 陈春茂. 天然矿物催化氧化水中难降解有机污染物研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(1): 417-434. |
[4] | 张广宇, 赵健, 孙峰, 姜杰, 孙冰, 徐伟. CO2催化转化制碳酸丙烯酯研究进展:催化剂设计、性能与反应机理[J]. 化工进展, 2022, 41(S1): 177-189. |
[5] | 胡文德, 王仰东, 王传明. 合成气直接催化转化制低碳烯烃研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(9): 4754-4766. |
[6] | 伊学农, 李京梅, 高玉琼. 紫外-高铁酸盐体系氧化降解水中的萘普生[J]. 化工进展, 2022, 41(8): 4562-4570. |
[7] | 潘杰, 王明新, 高生旺, 夏训峰, 韩雪. 氮硫掺杂生物炭/过一硫酸盐体系降解水中磺胺异唑[J]. 化工进展, 2022, 41(8): 4204-4212. |
[8] | 李艳平, 严大洲, 杨涛, 温国胜, 韩治成. 硅基电子气去除甲基氯硅烷的分子动力学模拟[J]. 化工进展, 2022, 41(8): 4375-4385. |
[9] | 常耀萍, 官修帅, 郑谦, 靳山彪, 张长明, 张小超. 水热法制备3D花球状Bi2SiO5及其光催化油酸酯化反应[J]. 化工进展, 2022, 41(8): 4181-4191. |
[10] | 熊哲, 邓伟, 刘佳, 汪雪棚, 徐俊, 江龙, 苏胜, 汪一, 胡松, 向军. 生物油非催化热转化过程中受热结焦特性研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(4): 1802-1813. |
[11] | 甄建政, 聂士松, 潘世元, 吕维扬, 姚玉元. 多维度碳基负载金属催化剂活化PMS降解水中污染物的研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(4): 1858-1872. |
[12] | 陈欢, 万坤, 牛波, 张亚运, 龙东辉. 废弃塑料化学回收及升级再造研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(3): 1453-1469. |
[13] | 马颢菲, 苑鹏, 沈伯雄. 钙钛矿型光催化剂的制备及脱除典型气态污染物的研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(2): 721-729. |
[14] | 徐铭骏, 郭兆春, 李立, 朱紫琦, 张倩, 洪俊明. 纳米片状Mn2O3@α-Fe3O4活化过碳酸盐降解偶氮染料[J]. 化工进展, 2022, 41(2): 1043-1053. |
[15] | 薛雨微, 叶校圳, 曾静, 王永全, 洪俊明. 纳米片层铁锰双金属催化剂活化过[J]. 化工进展, 2022, 41(10): 5661-5668. |
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