金属离子改性活性炭对二氯甲烷/三氯甲烷吸附性能的影响

主要研究了不同金属改性活性炭对三氯甲烷和二氯甲烷吸附性能的影响。采用浸渍法将4种不同金属离子负载改性活性炭,测定了三氯甲烷和二氯甲烷在改性活性炭上的吸附透过曲线,应用软硬酸碱理论分析和讨论了活性炭表面负载不同金属离子对二氯甲烷吸附性能的影响。结果表明,不同金属负载活性炭对三氯甲烷和二氯甲烷的吸附能力依次为:Fe(Ⅲ)-AC>Mg(Ⅱ)-AC>Cu(Ⅱ)-AC>AC>Ag(I)-AC,根据软硬酸碱理论分类,三氯甲烷和二氯甲烷属于硬碱,当活性炭表面负载硬酸类金属离子Fe3+、Mg2+,增大了活性炭表面的硬酸性,对三氯甲烷和二氯甲烷的吸附能力加强,Ag+属于软酸,它的负载局部增强了活性炭表面的软酸性,降低了其对三氯甲烷和二氯甲烷的吸附能力。

六偏磷酸钠对蛇纹石的分散机理研究

通过红外光谱、分散度、ζ电位及吸附量测定 ,研究了六偏磷酸钠对蛇纹石表面性质的影响 ,并利用DLVO理论就六偏磷酸钠对蛇纹石的分散行为进行解释。研究结果表明 :六偏磷酸钠在蛇纹石表面的吸附量较小 ,但六偏磷酸钠作为高分子化合物 ,仍足以增大蛇纹石表面电位的绝对值 ,提高了粒间静电排斥作用能 。

Fe^(3+)和Ce^(3+)掺杂对TiO_2光催化剂性能的影响

采用溶胶凝胶法在玻璃纤维上涂层TiO2光催化剂,并掺杂Fe3+和Ce3+修饰TiO2光催化剂,进行了间歇式光催化降解气相苯实验,结果表明掺杂Fe3+和Ce3+均可以提高TiO2光催化剂的活性,其中0.2%Fe3+/TiO2光催化剂活性最好.借助XRD、SEM和XPS等表征手段来分析修饰前后的催化剂表面的物理化学性质变化,研究表面性质的变化对于光催化性能的影响.表征结果显示载体玻璃纤维表面均匀分布了粒径为40～60nm的锐钛型TiO2微粒,0.2%Fe3+和Ce3+掺杂后催化剂表面Ti3+浓度增大,表面羟基浓度减小.催化剂表面的Ti3+会与被吸附氧气反应形成Ti4+并同时产生活性组分O-2,氧化剂O-2在光催化降解苯反应过程中起着重要作用.

浮选剂苯甲羟肟酸的量子化学研究

用量子化学的从头算法 (abinition算法 )计算苯甲羟肟酸和苯甲氧肟酸分子模型 ,计算结果表明 ,苯甲羟肟酸分子为平面分子而苯甲氧肟酸为非平面分子 ,两者可以共存 ,苯甲氧肟酸比苯甲羟肟酸要稳定。当苯甲羟肟酸和苯甲氧肟酸与矿物表面的金属离子螯合时 ,与金属离子易形成O ,O五元环螯合物 ,而不是O ,N四元环螯合物。相对于乙羟肟酸 (乙氧肟酸 ) ,苯甲羟肟酸 (苯甲氧肟酸 )与矿物静电作用变小 ,正配键的能力降低 ,接受电子形成反馈键能力增强 ,使苯甲羟肟酸 (苯甲氧肟酸 )选择性提高。

TiO_2的微波辐射Sol-Gel法制备及其光催化性能

采用微波辐射Sol Gel法在石英砂表面制备负载型TiO2 光催化剂 ,考察不同加热方式 ,微波功率以及微波加热温度对溶胶质量的影响 ,微波加热反应制备的溶胶粒子平均粒径小于常规加热反应制备得到的溶胶粒子 ,微波加热反应适宜条件是微波功率6 0 0W ,反应温度为 90℃ .以苯酚为光催化降解研究对象 ,考察了两种方式制备的负载型TiO2 光催化剂的催化性能 ,实验结果表明微波辐射Sol Gol法制备的负载型TiO2 光催化剂光催化性能也优于常规Sol Gel法制备的负载型TiO2 光催化剂 .

CH_4/CO_2在MIL-101上的吸附相平衡及选择性

采用重量法测定了298、303、308、313 K下CH4、CO2在MIL-101多孔材料上的吸附等温线，估算了MIL-101对CH4、CO2的等量吸附热，并利用DL-IAST模型计算出不同温度下CH4/CO2混合气中各组分的吸附分量，探讨了CO2的吸附选择性．结果表明：298 K、2500 kPa时，CO2在MIL-101上的吸附量为14．51 mmol/g，远高于同等条件下商业活性炭、沸石和分子筛对CO2的吸附容量；CH4、CO2在MIL-101上的吸附等温线与Double-Langmuir模型吻合很好，说明该吸附主要为双孔位吸附；CO2在MIL-101上的等量吸附热在19．3～25．5kJ/mol范围内；与CH4相比，CO2在MIL-101上的表面自由结合能更高；298K、250kPa时，MIL-101对CO2的吸附选择性指数为5．6；随着压力的增大，CO2的吸附选择性逐渐减小；随着混合气中CO2浓度的下降，CO2的吸附选择性上升．

超大比表面积活性炭对柴油中噻吩类硫化物的吸附性能

主要研究了超大比表面积活性炭对柴油中噻吩类硫化物的吸附性能。采用气相色谱-硫化学发光检测器(GC-SCD)分析了柴油中噻吩类硫化物的分布和浓度,测定了柴油中噻吩类硫化物在超大比表面积活性炭固定床层的吸附透过曲线,并探讨了吸附温度、床层填充高度及液相流速等对其吸附性能的影响。结果表明,柴油中噻吩类硫化物主要有苯并噻吩(BT)及其烷基衍生物(BT alkylated derivatives)和二苯并噻吩(DBT)及其烷基衍生物(DBT alkylated deriva-tives);活性炭床层吸附温度、填充高度和液相流速对固定床吸附透过时间均有影响。活性炭对柴油中噻吩类硫化物的吸附选择性为:BT<BT alkylated deriva-tives<DBT<DBT alkylated derivatives;在最佳吸附条件下,每克超大比表面积活性炭能把5ml初始硫浓度为1200μg/g的柴油净化至硫含量<5μg/g,达到"零硫"标准,此时吸附剂的工作容量达5.04mg/g。超大比表面积活性炭对柴油中大分子噻吩类硫化物具有较强的吸附性能。

气相三氯甲烷在三种活性炭固定床层上的吸附

为了研究三氯甲烷在活性炭上的吸附性能,采用固定床吸附法测定了三氯甲烷在3种商用活性炭床层上的吸附透过曲线,并对这3种活性炭的孔结构和比表面积进行表征,探讨了吸附操作条件和活性炭孔结构对活性炭床层吸附三氯甲烷性能的影响.实验结果表明:随着三氯甲烷入口浓度的降低、活性炭床层填充高度的增加以及吸附床层温度的降低,三氯甲烷在活性炭吸附床上的吸附透过时间延长;3种商用活性炭的BET比表面积和总孔容大小顺序为:SY-9>天达>SY-16;在三氯甲烷入口质量浓度为9.497g/m3、吸附温度为298.15K、吸附柱长为2.4cm、混合气体线性流速为15.28m/min时,SY-9和天达活性炭对三氯甲烷的饱和吸附量分别是SY-16活性炭的1.80和1.43倍,与3种活性炭的微孔比表面积比值接近,表明三氯甲烷在活性炭上的吸附主要发生在活性炭微孔部分.

MCM-41中孔分子筛的微波、常温和水热合成比较

分别用微波晶化、常温晶化、水热晶化3种方法合成MCM-41中孔分子筛,详细比较了这3种合成方法在操作参数和所合成分子筛物性方面的差异.实验结果表明,微波法合成的MCM-41中孔分子筛品质优于常温晶化法合成的分子筛,与传统的水热晶化法相当,甚至在某些方面优于水热晶化法.微波晶化法具有下列明显的优势：节能、操作便利、环境污染少,且在实验过程中无转晶现象;合成时间短,较传统水热晶化法省时3-4倍;样品比表面积可达1000m^2/g以上,晶粒直径小至30nm,且呈高度均匀分散分布,结构致密,孔径最可几分布极窄,孔容积可达1.178mL/g,具有良好的高温稳定性（大于900℃）及水热稳定性（分子筛孔壁厚可达2.55 nm）.因此微波晶化法完全有望取代传统的水热晶化法,成为制备MCM-41中孔分子筛的实用化技术.

二种估算苯酚在改性活性炭上脱附活化能模型

应用程序升温吸附(TPD)技术分别测定了苯酚在空白活性炭以及负载Fe3+,Ag+的活性炭上TPD曲线,并采用理想TPD模型和改进的TPD模型估算苯酚在这些吸附材料上的脱附活化能,讨论了吸附材料表面负载Fe3+,Ag+对苯酚脱附活化能的影响。结果表明:采用改进的TPD模型估算得到的脱附活化能要低于理想TPD模型估算得到的活化能4.9%—5.9%,这是由于理想TPD模型忽略了脱附过程中可能出现的吸附质被再吸附现象。苯酚从负载硬酸Fe3+活性炭表面上脱附活化能大于其从原始活性炭表面脱附的活化能,而它从负载属于软酸的Ag+的活性炭表面上脱附所需的活化能小于其从空白活性炭表面脱附的活化能。

氨水改性活性炭纤维吸附苯乙烯的性能

主要研究采用氨水对活性炭纤维ACF表面进行改性,制备了3种不同的改性ACF,测定ACF孔结构和表面酸碱基团,并测定了苯乙烯在改性ACF床层的吸附透过曲线,讨论了改性ACF的孔结构和表面酸碱基团对其吸附性能的影响。结果表明,与原始ACF相比,经氨水改性后的活性炭纤维ACF其表面碱性基团含量、孔容及其比表面积增加,从而明显提高了对苯乙烯的吸附容量;用浓度为6mol/L的氨水改性的ACF2其微孔孔容及其比表面积最大,其对苯乙烯的吸附容量也最大。

失活钒钛基SCR催化剂性能表征及其再生

主要研究了钒钛基脱硝催化剂失活机理及再生。采用SEM、EDS、XRD、BET等手段对国内某家燃煤火电厂运行20000h的SCR脱硝催化剂进行表征,然后使用0.5mol/L的硫酸和0.01mol/L的氢氟酸对运行过的催化剂进行了清洗再生并通过烟气模拟-催化剂活性测试系统考察了催化剂的脱硝活性。结果表明,相比于新鲜催化剂,运行后的催化剂活性明显下降,孔容和比表面积有所下降,其表面存在着组成复杂的飞灰,飞灰主要成分为SiO2;采用0.01mol/L氢氟酸溶液清洗能够明显恢复催化剂的脱硝活性,这是因为氢氟酸可以有效清除失活催化剂表面的SiO2。

超声强化废SCR催化剂浸出V和W的研究

废SCR催化剂的V和W的回收再利用具有巨大的社会、环境和经济效益。研究了碳酸钠焙烧-水浸法回收废SCR催化剂中的V和W,并引入超声波对浸出过程进行强化,同时还考察了超声时间、液固比、超声功率对超声浸出率的影响。结果表明,相对于常规搅拌浸出,超声强化提高了V和W的浸出率,缩短了浸出时间,超声浸出3 min时V的浸出率为76.92%,W的浸出率为69.87%,比常规搅拌条件下的分别提高23.08%和2.59%。超声强化浸出最佳工艺条件为超声时间90 min,液固比12∶1,超声功率500 W,最终V和W的浸出率分别为89.01%和96.05%。废SCR催化剂的V、W的溶解动力学符合Stumm方程,其中V的溶解反应属于一级反应,W的溶解反应属于二级反应。

含酚废水处理技术的现状与开发前景

介绍了酚类废水的危害 ,处理的现状和前景。详细阐述了酚类废水的处理方法、优缺点及其适用范围。对一些非常有前途的方法 ,如膜分离、吸附分离、臭氧氧化、光催化以及多种方法结合的技术和应用等 ,进行了较详细地论述 。

改性天然沸石的制备及对氨氮的吸附

在不同温度及超声辐射条件下,用NaCl溶液浸泡天然沸石来对其进行表面改性,以强化其对氨氮的吸附.应用静态吸附法分别测定了氨离子在天然沸石和美国产Champion、中国台湾产AZOO沸石和改性沸石上的吸附离子交换等温线,并探讨了溶液pH值、焙烧温度和浸泡方法对沸石吸附氨氮的影响.研究结果表明：天然沸石吸附氨氮的最佳pH值范围在3～9之间,吸附过程以离子交换作用为主;高温焙烧会引起沸石脱水,从而导致孔壁坍塌,使沸石孔径增大,比表面积减小,降低了对氨氮的吸附交换能力;经98℃NaCl溶液浸泡后,沸石中Na^＋的含量增加,沸石对氨氮的吸附交换容量明显增大,超过了美国产Champion沸石和中国台湾产AZOO沸石.

表面负载不同金属离子的活性炭吸附二苯并噻吩

主要研究活性炭表面负载不同金属离子以提高其对二苯并噻吩吸附性能。通过浸渍法制备5种负载过渡金属离子活性发Ag(Ⅰ)/AC、Cu(Ⅱ)/AC、Ni(Ⅱ)/AC、Zn(Ⅱ)/AC和Fe(Ⅲ)/AC。用静态吸附法测定了二苯并噻吩在不同活性炭上的吸附平衡等温线,并应用软硬酸碱理论分析和讨论活性炭表面负载不同金属离子对二苯并噻吩吸附性能的影响。结果表明活性发表面负载Ag^+,Ni^(2+)、Cu^(2+)或Zn^(2+)离子,可提高其对二苯并噻吩的吸附,而活性炭表面负载Fe^(3+),反而降低了其对二苯并噻吩的吸附能力。由于Ag^+价格昂贵,而Ni^(2+)、Cu^(2+)和Zn^(2+)价廉易得,而且Zn(Ⅱ)/AC、Cu(Ⅱ)/AC和Ni(Ⅱ)/AC对二苯并噻吩又具有良好的吸附能力。故表面负载Ni^(2+)、Cu^(2+)和Zn^(2+)可改善活性炭吸附脱除油品中有机硫化物的能力。

活性炭表面热氧化对其吸附二苯并噻吩性能的影响

The effect of thermal oxidation of activated carbon surface on its adsorption of dibenzothiophene was investigated.The surface oxidation of the activated carbon was carried out by heating at different temperatures in the air.Static equilibrium adsorption experiments were conducted to determine the isotherms of dibenzothiophene on the original and oxidized activated carbons.The type and concentration of oxygen functional groups on the activated carbons were determined by diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy(DRIFTS)and Boehm titration respectively.The influence of the surface chemistry of the activated carbons on the adsorption capacity for dibenzothiophene was discussed.The results showed that the acid oxygen-containing groups of the activated carbon surfaces played an important role in enhancing the adsorption of dibenzothiophene.It was shown that the use of thermal oxidation could increase the concentration of oxygen-containing groups on the activated carbon surfaces,and consequently increase its adsorption capacity for dibenzothiophene.It was also found that the higher the oxidation temperature,the more the oxygen-containing groups on activated carbon surface,which enhanced the adsorption capacity of dibenzothiophene on its surfaces.The Langmuir equation was shown to fit well these isotherms.

微波强化非均相类Fenton反应氧化降解苯酚

研究了在微波场条件下非均相类Fenton试剂反应降解含酚废水,分别进行了微波场条件下和常规条件下类Fenton试剂反应降解苯酚实验并测定了反应动力学曲线,讨论了温度、微波场功率对苯酚去除率以及TOC去除率的影响,估算了反应活化能。实验结果表明:使用微波辐射可提高非均相类Fenton反应降解含酚废水的反应速率、苯酚去除率和TOC去除率。发现在微波和常规条件下,反应可近似为三级动力学反应。反应活化能估算结果表明,对类Fenton试剂降解苯酚的反应体系施加微波,可降低反应活化能和提高反应速率,微波辐射的功率越大,苯酚转化速率和TOC降解速率就越快。与常规条件下类Fenton试剂降解苯酚的反应相比,施加足够强的微波场,可较明显降低反应活化能和提高反应速率和去除率。当微波辐射功率分别为200 W和600 W时,苯酚降解的反应活化能分别为17.175和15.042 kJ/mol,比常规条件的反应活化能降低了11.48%和22.48%。

苯并噻吩/二苯并噻吩在改性Y型分子筛上的吸附

主要研究了金属离子交换分子筛对有机硫化物苯并噻吩和二苯并噻吩的吸附。首先通过液相离子交换法对商品的Na(Ⅰ)/Y分子筛进行改性,分别制备了5种过渡金属离子的Y型分子筛Ag(Ⅰ)/Y、Ni(Ⅱ)/Y、Zn(Ⅱ)/Y、Cu(Ⅱ)/Y和Fe(Ⅲ)/Y,用静态吸附法测定了苯并噻吩和二苯并噻吩分别在6种Y型分子筛上的吸附等温线,应用软硬酸碱理论分析和讨论了其吸附能力的差异。结果表明:Na(Ⅰ)/Y对苯并噻吩有吸附,而对二苯并噻吩无吸附作用;Na (Ⅰ)/Y分子筛经离子交换Ag^+、Ni^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)、Fe^(3+)后,其吸附苯并噻吩和二苯并噻吩的能力得到了不同程度的提高,其中交换软酸离子的Ag(Ⅰ)/Y其吸附容量增加最多,交换交界酸的Ni(Ⅱ)/Y、Zn(Ⅱ)/ Y、Cu(Ⅱ)/Y次之,而交换硬酸的Fe(Ⅲ)/Y增加最少。这表明,当Na(Ⅰ)/Y分子筛上分别离子交换以上5种软酸性大于Na^+的金属离子时,所得到的改性分子筛其对苯并噻吩和二苯并噻吩的吸附容量均增强。同时,这种吸附能力的大小顺序基本上与这些离子的绝对硬度η成反比。

机械化学法合成金属有机骨架材料HKUST-1及其吸附苯性能

金属有机骨架材料是一类新兴纳米多孔功能材料,研究出一种绿色环保的制备和活化金属有机骨架材料方法对于其工业应用具有重要的意义。应用机械化学法合成金属有机骨架材料(HKUST-1),并提出采用乙醇对所合成的材料进行活化和纯化,讨论不同溶剂(氯仿、乙醇)活化对合成的HKUST-1的孔隙结构和吸附性能的影响。研究结果表明:相对于传统水热法合成时间(24 h),无溶剂机械化学法反应时间缩短为30 min;活化溶剂对HKUST-1的比表面积和孔结构有较大的影响,乙醇比氯仿更容易置换出HKUST-1孔道中残留的前驱物,增大材料的比表面积,乙醇活化得到的HKUST-1比表面积高达1442.7 m2·g-1。在298 K、8 k Pa条件下,乙醇活化得到的HKUST-1对苯的吸附容量高达6.90 mmol·g-1,比氯仿活化和水热法合成的HKUST-1对苯的吸附量高约25%,而且高于同等温度压力条件下活性炭、碳分子筛、沸石等常规吸附剂对苯的平衡吸附量。