改性松浦支渠疏浚底泥吸附重金属离子的研究

中国河流每年产生大量的疏浚底泥,大量堆积不仅占用土地资源,而且对环境还有很大的影响。底泥的二次利用显得尤为重要,基于以废制废的原则,提高底泥资源化利用的价值,以松花江松浦支渠疏浚底泥为目标,对其进行资源利用。首先以丙烯酸、富马酸为原料,以过硫酸铵为引发剂制备聚AA-FA,以磷酸氢二钠中和制得聚AA-FA磷酸盐。利用聚AA-FA磷酸盐对热解的疏浚底泥进行改性,制备得到聚AA-FA改性松浦支渠疏浚底泥。研究发现聚AA-FA改性松浦支渠疏浚底泥对于重金属离子具有较强的吸附作用。在添加量质量分数为9%时脱除离子的能力最高可达到99%,脱除不同离子的能力由大到小顺序为Ni^(2+)、Pb^(2+)、Cr^(3+)。

射流与气固两相流混合过程的测试与分析方法

湍流射流是气固快速反应过程中气相原料与固体颗粒的理想混合形式,采取有效的测试技术与分析方法获得射流与气固两相流的混合行为对研究反应过程具有重要意义。本文采用光纤探针技术获得了颗粒浓度动态数据,以提升管内颗粒聚团的传统分析方法为基础,结合小波分析,提出了射流与气固两相流混合过程中颗粒聚团的确定方法,并将射流影响区内气固间的瞬时接触状态分为颗粒聚团相、散式颗粒相以及未与颗粒充分混合的射流相。结合附壁射流理论,利用气体示踪技术获得的射流特征浓度分布结果,对理想条件下的射流中心线方程进行了修正,所得结果可预测气固两相流中射流的发展趋势。利用臭氧分解示踪技术,获得了原料射流与气固两相流混合过程中的局部反应结果,将其与气固动态混合特征及射流轨迹模型相结合,可分析流动参数对反应的影响。

基础化学实验室安全管理改进与探索——以郑州大学化学实验中心为例

近期,国内各高校实验室事故时有发生,忽视安全、对预防工作的重视程度不够是频发事故的主要因素之一。本文结合实验教学实践,分析了基础化学实验室普遍存在的安全问题,给出了改革安全管理方面问题的措施,提出了一系列新方法、新思路,对实验安全管理具有一定的借鉴意义。

卡氏炉-卡尔费休库仑法水分仪联用测定油品中水分含量

本文采用卡氏炉-卡尔费休库仑法水分仪联用对油中含水量进行测定,通过改变进样量、加热温度以及萃取时间等测定条件,建立了新的检测方法,提高了检测准确度,节省了检测时间。与传统的卡尔费休容量法相比,新方法减少了卡尔费休试剂的浪费,更加方便快捷,测定结果也更准确可靠。

石油产品蒸馏实验的改进

目前我校化工教学实验每次只是单独使用一种蒸馏方法,分别为实沸点(TBP)蒸馏、恩氏蒸馏、克氏蒸馏实验。为使学生将所学知识用于解决石油炼制领域的实际问题,针对炼油厂实际情况,选用不同石油产品,在开设实沸点(TBP)蒸馏、恩氏蒸馏、克氏蒸馏实验的同时,开设气相色谱模拟蒸馏实验。学生需掌握模拟蒸馏数据与其他蒸馏方法特点,同时考察各蒸馏数据的准确性。

构建氰基化g-C_(3)N_(4)对四环素的光催化降解研究

本文通过简单的碱辅助热处理法成功制备了一系列氰基官能团化氮化碳光催化剂,改善了氮化碳活性位点低以及光生载流子分离能力差等问题,并采用红外光谱和紫外-漫反射对合成样品进行了详细表征。碱可以破坏氢键,加速尿素的热聚合和氰基的形成,氰基的存在可以捕获氮化碳的光诱导电子,从而抑制电荷重组,极大地提高了氮化碳的光催化降解活性。本文通过制备的氰基化g-C_(3)N_(4)进行光催化性能测试发现,当尿素为15 g、KOH为0.01 g时,制备的氰基化氮化碳的活性最佳。在可见光的照射90 min内,对四环素的去除率为90.8%,比纯的氮化碳(22.9%)效率高了将近四倍。另外,循环实验结果表明,氰基化氮化碳循环4次后,降解率仅下降了5%,证明其催化降解稳定性良好。与纯氮化碳相比,氰基化氮化碳在同一条件下表现出更高的可见光催化降解四环素活性。

氧载体NiFe_(2)O_(4)与褐煤的化学链燃烧反应特性实验研究

本实验制备了氧载体NiFe_(2)O_(4),并通过热重分析试验系统研究了其对褐煤的氧化还原性能。使用扫描电镜、比表面积和X射线衍射实验表征了表面结构,与NiO和Fe_(2)O_(3)相比,NiFe_(2)O_(4)中Ni的存在增大了比表面积和孔隙体积,提高了褐煤化学链燃烧过程中的反应活性和氧传递能力。此外,循环实验证实了NiFe_(2)O_(4)高反应活性的稳定性。

电弧直读发射光谱法测定地球化学调查样品中银硼锡含量

采用聚光科技E5000电弧直读发射光谱测试地球化学调查样品中银、硼、锡含量。最佳实验条件为:预燃阶段电流5 A,保持10 s;激发阶段电流14 A,保持42 s;积分时间25 s;上电极为平头圆形状,下电极为细颈杯状;锗为内标元素。此条件下,测试样品中银、硼、锡的检出限分别为0.016,0.95,0.32μg/g,精密度在10%以内,测试结果均在标准值范围内。实验方法固体进样,操作简单,测试周期短,污染小,是测试地球化学调查样品中银、硼、锡含量时值得推广的测试方法。

微球形材料在三相流化时磨损指数的测试方法

【目的】现有微球形材料磨损指数的测试方法均在气固两相中进行,建立一种在三相流化条件下评价微球形材料耐磨性的方法,以更准确测定微球形材料在气液固三相流化时的磨损指数。【方法】在传统气固两相耐磨性测试基础上,在体系中引入去离子水作为液相,提出并建立一种在气液固三相体系中的微球形材料耐磨性测试方法;系统研究了样品预筛分、气体流量、样品量、加水量和测试时间等对耐磨性测定结果的影响,探索微球形材料在气液固三相中的磨损时变规律。【结果】气体流量对耐磨性测试结果影响最为显著,提高气体流量会使测得的磨损指数增大,且直径小于20μm的细颗粒会干扰耐磨性测试结果的准确性,应在测试前筛除。使用3批样品开展耐磨性重复测试,相对标准偏差均小于5%。采用Gwyn模型对测试数据进行拟合,实测值与模型的吻合程度良好。【结论】建立的耐磨性测试方法具有较优的准确性和重复性,能够更真实地预测微球形材料在气液固三相流化床中的耐磨性优劣。

羟基邻位三齿[OSO]双酚钛络合催化剂催化乙烯聚合性能的研究

以4-叔丁基苯酚为原料,通过改变羟基邻位取代基经过溴甲基化、亲核取代以及金属络合反应得到了4种三齿[OSO]双酚钛络合催化剂[S(2-CH_(2)-4-^(t)Bu-6-R-C_(6)H_(2)O)2]TiCl_(2)(R^(1)=CMe_(3),R^(2)=CPhMe_(2),R^(3)=CPh_(2)Me,R^(4)=CPh_(3))。在温度30,50,70℃,压力0.6 MPa的条件下探讨乙烯聚合反应性能,通过改变催化剂的Al/Ti比和反应时间,得到不同条件下的聚烯烃产物,并利用凝胶色谱(GPC)对产物进行表征分析。对不同反应条件下的这4种催化剂进行比较,由于R基团位阻效应的影响,位阻越大催化剂的活性越高,结合实验结果得出,在50℃条件下[S(2-CH_(2)-4-^(t)Bu-6-CMePh_(2)-C_(6)H_(2)O)_(2)]TiCl_(2)催化剂的活性最高,为6.7×10^(6)g PE/(mol Ti·h)以及得到的聚烯烃产品M W为1.68×10^(5),分子量分布为3.2。

基于CPFD方法的U_(3)O_(8)氢还原流化床反应器数值模拟

气固流化床因具有气固接触效率高、相间传质传热快等优点已用于天然铀转化工艺的多个环节,但目前对这类高密度颗粒系统的流化反应性能认识不足,难以对其精确设计和操控。采用计算颗粒流体力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法对工业尺度连续U_(3)O_(8)还原流化床进行全三维数值模拟,对不同颗粒粒径分布的流化床还原系统中宏观气固流动、传热、反应特性等重要参数进行统计分析。结果显示,在氢气过量80%的条件下,3种不同粒径的颗粒在流化床中的流化状态均表现不佳,大部分区域颗粒处于非流化状态,床层膨胀率低。分析出口处产物分布发现,颗粒粒径越小产物的转化率越高,然而由于流化状态普遍较差,即便是在粒径较小的条件下转化率的总体水平仍然偏低。以上结果表明,在实际操作中可能需要进一步优化流化床的操作条件和结构形式,以提高流化效果和反应转化率。本研究期望能够为高密度颗粒在流化床中的流动与反应特性的深入认识提供新的视角和方法,为核化工及相关领域的技术进步提供有力支持。

一步炭化-活化法制备球形活性炭及其储氢性能研究

氢能是一种清洁高效的能源,但缺乏高效的氢气储运方式,因而制约了氢能产业的发展。以强酸性聚苯乙烯树脂为原料,KOH为活化剂,通过一步炭化-活化法制备了多孔树脂基球形活性炭,并对样品进行了表征和储氢性能研究。实验结果表明,KOH质量分数为30%、炭化温度为750℃时,制备的球形活性炭比表面积为2158m^(2)/g,总孔容为1.12cm^(3)/g。该样品综合储氢性能最优,在温度-196℃、压力1MPa条件下,质量储氢密度可达3.14%,体积储氢密度为11.47kg/m^(3)。

微化工技术在水处理化学品合成领域的研究进展

综述了微化工技术,特别是微反应技术在水处理化学品合成领域中的研究进展,重点对采用该技术合成聚丙烯酸、聚马来酸酐等聚羧酸类阻垢分散剂,苯并三氮唑、有机磷类缓蚀剂,有机硫、过氧化物类杀菌剂,以及清水剂、消泡剂等产品的研究进行了总结。指出微化工技术作为一种新的绿色合成技术,目前在水处理化学品合成方面仍以探索为主,成本上还不具有优势,距离实际工业应用还有距离,但其具有的绿色、安全、高效等优点,符合减碳,环保安全和生产集成化、自动化趋势,随着微反应器的技术进步、成本的进一步降低,以及社会发展的需要,微化工技术在水处理化学品合成方面将具有极大应用潜力并可能快速推动其技术进步。

腐殖酸与重金属在黄土中的吸附规律研究

以黄土、腐殖酸和重金属离子为研究对象,基于吸附实验,研究了黄土对腐殖酸及Cu^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)、Cd^(2+)4种重金属离子的吸附规律。结果表明,黄土对各污染物的去除率随着固液比增大、溶液pH增大、初始浓度减小、吸附时间的延长明显增大,而且对不同污染物吸附效果的影响也不同;但黄土对重金属离子的吸附量一直保持为Pb^(2+)>Cu^(2+)>Cd^(2+)>Zn^(2+)。

新工科背景下化工原理实验教学改革和实践

文章结合“新工科”建设背景,针对目前化工原理实验教学实践中存在的问题和不足,以专业培养目标为导向,通过融入课程思政,增强学生工程伦理和职业操守的责任感;重构课程教学目标,丰富实验教学内容;构建“课赛融合”模式,提升课程高阶性和学生实验动手能力;完善课程考核评价体系,建立过程性评价机制等措施,对化工原理实验教学和评价体系进行改革,旨在推动创新型、交叉复合型高素质人才培养体系的发展。

S-ZVI处理亚甲基蓝染料废水的好氧实验研究

采用零价铁与Na2S在厌氧条件下制备硫化零价铁(S-ZVI)颗粒,并对其处理亚甲基蓝废水影响因素进行研究。结果表明S-ZVI表面粗糙附有硫化物薄膜,具有壳核结构;S-ZVI颗粒对亚甲基蓝的去除率随着S/Fe比的增加先增加后下降,当S/Fe比为0.025时对亚甲基蓝的去除效果最好,去除率为98.02%,整体反应在150 min基本达吸附平衡,且遵循伪二级动力学反应;在应用S-ZVI去除亚甲基蓝废水时最佳pH在6~8之间。好氧条件对亚甲基蓝的去除率为厌氧的1.46倍,氧的存在有助于提高S-ZVI对亚甲基蓝的去除效果。

25%辛·福悬浮种衣剂室内联合毒力测定

本文以辛·福悬浮种衣剂室内联合毒力测定为研究对象,探究该种衣剂对室内环境的毒害程度及与其他室内污染物之间的关联。本文采用青蒿素—磷酸氢二胺荧光显微法与亚硝酸盐还原法相结合的方法,对辛·福悬浮种衣剂对小鼠呼吸系统、消化系统和神经系统产生的影响进行了全面测定和分析。

分析化学实验教学模式改革探索

分析化学实验是高等学校化学、化工、环境、生物、医药等相关专业的基础课程。然而,当前部分高校的教学模式仍然沿用传统方式,教学内容相对陈旧,缺乏设计性、创新性、综合性实验,这不仅容易导致学生预习效果和学习效果不佳,学生的主动性难以被激发,也无法满足社会对分析化学人才培养的需求。针对当前分析化学实验教学存在的问题,文章深入剖析其根源,并提出初步改革方案:将传统的教学模式转变为线上线下混合式教学。通过利用慕课、学习通、智慧树、超星和钉钉等网络教学资源平台,以及微信群和QQ群的实时聊天与语音功能,可以有效拓展实验教学的知识面和内容,优化实验项目与内容设计,构建科学合理的考核评价体系,并加强教师与学生的互动交流,以调动学生的学习主动性,培养他们的创新思维和创新能力。

金属有机框架/离子液体增强的质子交换膜的制备及性能

为了提高磺化聚醚醚酮/离子液体(SPEEK/IL)膜的质子电导率,降低膜中IL的流失率,采用溶液浇铸法制备了双金属Cd@Co-MOF-74/磷酸基-4-苯基咪唑离子液体([IM2][H_2PO_4])/SPEEK三元复合膜。结果表明,由于离子液体中的咪唑环与MOF中的—OH或羧酸基团之间形成氢键,咪唑分子被锚定在MOF的孔壁上。在120℃、Cd@Co-MOF-74掺杂的质量分数为1.5%时,三元复合膜的质子电导率最高,达到26.93 mS·cm~(-1)。不同含量的双金属MOF/IL/SPEEK三元复合膜中IL流失率在20%~25%之间。在SPEEK/IL膜中掺杂双金属MOF在保证SPEEK膜有较高质子电导率的同时,降低了SPEEK/IL复合膜的溶胀率,进而增加了SPEEK/IL复合膜的使用寿命。

矩形通道内超临界CO_(2)局部热流场可视化实验

准确测量超临界CO_(2)的边界层流动传热特性,对于先进超临界CO_(2)能源化工循环系统的设计和安全运行具有重要意义。研究基于一种改进的非接触式的相移激光干涉系统,探究了湍流条件下超临界CO_(2)在矩形截面通道的边界热流场演化趋势。研究分析了基于长直通道局部热量输入条件下边界层密度场和温度场瞬态变化。这些定量信息可用于评估超临界CO_(2)在不同热通量(q=14057、5500、2014 W/m^(2))条件下的局部传热准则数。结果表明:局部边界热传输使边界流体密度快速下降了1.8 kg/m^(3);浮升力驱动边界流体与主流区域混合并迅速达到平衡状态;高热流条件下温度、密度梯度变化迅速且显著,显示了热边界层的快速形成。