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材料科学与工程学报2025年第02期:石蜡和混凝土缓释材料过硫酸盐释放机理及性能对比

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作者:刘圣荣;蒋亚萍;陈余道;李炜轩;邓旭;邓日添;练日锋;

单位:桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心;

摘要:地下水修复过程常存在污染物浓度反弹、拖尾、持续效能低等问题,而缓释材料(slow-release materials, SRMs)技术是有效的解决方法之一。基于过硫酸盐(persulfate, PS)的缓释技术已成为原位化学氧化修复方法中的关注点。针对常见的石蜡和混凝土粘合剂,本研究利用静水微元体实验和流水柱实验,开展了去离子水、地下水和地下水+石灰石三种水环境中过硫酸盐缓释动力学特征和缓释性能对比研究。结果表明:石蜡类和混凝土类SRMs的缓释过程符合零级动力学模型。静水条件下,石蜡类和混凝土类SRMs中过硫酸钠/粘合剂质量比越大,缓释率、PS最大浓度及浓度增长速率越大,质量比为2∶1时缓释性能更好。流水条件下,SRMs的PS释放速率明显增大,缓释时长缩短,石蜡类SRMs中PS的平均滞留时间更长。SRMs结构、粘合剂类型、质量比、水环境类型和水体流态均会对SRMs性能产生影响。

关键词:过硫酸盐;;缓释材料;;缓释动力学;;性能;;地下水

基金资助:国家自然科学基金项目资助(42367011,41967028)