Mn^(2+)调控制备ZnO、ZnMn-LDHs及其对磷酸盐的吸附研究

含磷废水的大量排放使水体富营养化,最终导致区域水质恶化。为有效去除水中的磷酸盐,以硝酸锌、硝酸锰为原料,三乙醇胺/水为溶剂体系,采用水热法合成ZnO和层状锌锰氢氧化物(ZnMn-LDHs)纳米吸附材料,利用SEM、XRD、Zeta电位仪、FT-IR对纳米材料进行表征,并考察了纳米吸附材料对磷酸盐的去除性能。结果表明:n_(Zn)∶n_(Mn)是影响ZnMn-LDHs向ZnO纳米材料转变的主要因素;ZnO和ZnMn-LDHs对磷酸根的吸附均符合Freundlich等温吸附模型及准二级动力学模型;相同条件下,ZnMn-LDHs对磷酸根的吸附性能优于ZnO;通过0.01 mol/L的NaOH脱附可实现材料的再生,6次循环利用后,ZnO和ZnMn-LDHs对磷酸根的去除率仍可达80%以上。

环糊精改性炭黑的制备及对苯酚类的吸附性能

采用HNO_(3)对炭黑N115进行氧化改性后接枝环糊精,制备环糊精改性炭黑材料,经FT-IR、SEM及TG等方法证实成功改性。将炭黑材料用于对酚类的吸附性研究,考察炭黑用量、温度及时间等因素对邻甲酚、对甲酚与双酚A去除率的影响关系。结果表明,环糊精改性炭黑对三种酚的吸附率明显提升,最佳条件为:时间为40 min,用量12 mg,温度40℃,其主要吸附机制是环糊精对双酚A的强包结作用。

EG/CPDA复合材料的制备及其对苯气体的吸附

以多巴胺盐酸盐为碳源,采用原位浸渍活化工艺制备膨胀石墨/碳化聚多巴胺(EG/CPDA)复合材料,使用扫描电子显微镜、氮气吸脱附仪、傅里叶变换红外光谱仪等设备对EG/CPDA复合材料进行表征,考查CPDA微孔吸附结构的形成机理,研究醇水比、氨水浓度、KOH比例和碳化活化顺序对复合材料微观结构及对苯气体吸附性能的影响。结果表明:EG/CPDA复合材料,保留了碳化PDA的虚体孔道,架构出具有通透性微米级大孔和丰富的纳米级小孔的分级多孔碳材料;当醇水比为1∶2,氨水量0.4 g,800℃预碳化2 h,与KOH按1∶4混合,700℃活化1 h时,其比表面积和总孔容可达到1291 m^(2)/g和1.28 cm^(3)/g,对苯气体的吸附量可达1303 mg/g,并且表面富含的sp^(2) C/N有望提高苯气体对水蒸气的竞争性吸附能力。

高岭土制备聚氯化铝的实验研究

为了在较温和条件下制备出符合国标的聚氯化铝固体,本文以轻烧高岭土和盐酸为原料,考察了反应温度、反应时间、反应物浓度、搅拌速率等因素对生成的氯化铝中Al_(2)O_(3)含量的影响。通过分析Al_(2)O_(3)含量,对生成的聚氯化铝的纯度进行了评价。结果表明,将轻烧高岭土与盐酸溶液按固液比1∶4混合,在90℃下以300r·min-1的转速反应3h,得到的聚氯化铝固体中Al_(2)O_(3)含量为28%,达到了生活用水的聚氯化铝指标。

活性炭负载叔胺吸附剂的制备及其选择性脱硫性能

以活性炭为载体,叔胺为活性组分,制备了活性炭负载叔胺吸附剂。考察了叔胺种类、负载量、吸附温度和空速对选择性脱硫性能的影响。实验结果表明:负载20%N-甲基二乙醇胺的活性炭(N质量分数为2.53%)的选择性脱硫性能最佳,H_(2)S的穿透吸附量和饱和吸附量分别达到1.46 mg/g和2.28 mg/g,CO_(2)与H_(2)S分离因子为23217;吸附温度30℃时,穿透吸附量最高;空速在8000~16000 mL/(g·h)时对吸附性能影响不大。

基于冰模板法的多孔地聚合物微结构及其对CO_(2)的吸附性能

【目的】研究冰模板法制备的多孔地聚合物对CO_(2)的吸附性能,从而提供一种制备CO_(2)吸附剂的新方法,进一步拓宽地聚合物的应用范围。【方法】以水玻璃、矿渣为基本原材料,利用冰模板法制备多孔地聚合物,通过压汞法和N2吸附/脱附法表征其孔结构,采用热分析仪研究其对CO_(2)的吸附性能。【结果】冰模板法制备的多孔地聚合物孔径呈三峰型分布,尺寸能从纳米到几微米再到几百微米变化,介孔结构呈现层状结构;多孔地聚合物对CO_(2)的吸附量达到4.07 mmol/g,吸附过程符合准二级动力学模型,其中物理吸附量和化学吸附量分别占总吸附量的7.28%和92.72%。【结论】与其他CO_(2)吸附剂相比,用冰模板法制备的多孔地聚合物具有较高的CO_(2)吸附量,其结合地聚合物本身耐高温和化学稳定性好的特性,可以实现在特定环境条件下的应用,是一种非常有潜力的CO_(2)吸附材料。

环氧乙烷/乙二醇装置乙二醇紫外透光率降低原因分析及对策

针对福建古雷石化有限公司10/70万t/a环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置在满负荷运行时,乙二醇(MEG)产品紫外透光率(UV值)持续缓慢下降的情况,不仅分析了相关影响因素及其原因,还实施了相应对策。结果表明:需规范优化MEG采样分析操作流程,并确保在采样后的1 h内及时取样、化验分析;降低EO汽提塔pH值,并稳定受控于5.5~7.0;将EO反应温度从235.25℃降低至229.67℃;对水处理单元的阴阳树脂适时鼓泡再生处理3 h;将满负荷运行时的MEG塔侧线含醛质量分数从109×10-6降低至59×10-6。在上述对策优化实施后,银催化剂的选择性从84.5%提高至86.0%,MEG产品在275 nm波长紫外光下的UV值从92.3%提高到94.7%。

新型固态胺基功能化CO_(2)吸收材料研究进展

碳捕集、利用与封存(CCUS)是目前降低大气中CO_(2)浓度的有效手段。近年来,以多孔材料为负载介质,胺溶液作为氨基活性组分的新型固态吸收剂应运而生。首先介绍了CO_(2)捕集机制,综述了新型固态胺基功能化吸收材料在CO_(2)捕集领域中的研究进展,基于多孔载体的结构以及胺基种类总结了固态吸附材料对CO_(2)捕集性能的影响。在总结的基础上展望了固态胺基功能化CO_(2)吸收材料未来发展方向。

表面改性LTA型纳米沸石颗粒用于单氰胺污染水体的修复

成功合成了LindeType-A(LTA)型纳米沸石颗粒,并用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)对其进行了改性,提升了沸石的热稳定性和化学稳定性。采用XRD、FTIR和XRF等表征手段对合成的吸附剂进行了表征,并将其用于从合成溶液中吸附去除单氰胺。结果表明:该材料结晶度很高,Si/Al比为1.66,吸附性能受p H、吸附剂用量等因素的影响,温度对其吸附性能影响不大,最佳初始pH为3,平衡吸附时间为60 min。当吸附剂用量为0.5 g·L^(-1)时,在单氰胺初始质量浓度为10 mg·L^(-1)的吸附体系中,去除率可达98.5%。在初始单氰胺质量浓度为25 mg·L^(-1)条件下,随着吸附剂用量从0.2 g·L^(-1)增加至1 g·L^(-1),去除率可从58.2%增加至99.9%。

铁锰复合氧化物处理含铬废水的研究

采用铁锰复合氧化物用于含铬废水的净化,考察了pH、吸附剂用量、反应时间、磷初始质量浓度和反应温度对净化过程的影响。结果表明,铬净化过程适宜的pH范围为5～7,在pH6时净化率达到最大值。随着吸附剂加入量的增加和初始溶液的降低,铬的净化率逐渐增加。铁锰复合氧化物对水中铬的净化过程速度较快,吸附过程符合假2级模型。在20～60℃温度范围内,温度对铬吸附过程影响不明显。铁锰复合氧化物对铬的吸附等温线符合Freudlich方程,1/n为0.363。

粉煤灰负载铈吸附剂的制备研究

研制了一种新颖的铈负载粉煤灰吸附剂。研究了在各种制备条件下制得的吸附剂对氟离子的去除效果。实验结果表明,在pH为8-10,接触时间为16h,焙烧温度为400℃,铈离子浓度为0.2g/L,改性酸浓度为6mol/L时制得的稀土粉煤灰吸附剂,在处理氟离子水溶液时,该吸附剂除氟能力达到了90%以上。并且对比了原状粉煤灰、酸改性粉煤灰和稀土粉煤灰去除氟离子的吸附效率和最佳pH值。

高比表面积TiO_2纳米管的制备与表征

采用一种简单的化学合成方法制备TiO2 纳米管 ,并采用TEM、XRD等分析手段对TiO2 纳米管进行了表征 .考察了不同温度对TiO2 纳米管比表面积及孔体积的影响 .结果表明 ,采用该方法制得的TiO2 纳米管 ,比用模板法制备的TiO2 纳米管的管径小、管形均匀 .此纳米管的比表面积大于 2 0 0m2 /g ,孔体积最大可达 0 .784cm3 /g .

片层花状氧化镁的制备及其吸附性能研究

本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为结构导向剂,利用尿素在高温条件下受热分解生成的二氧化碳与氯化镁反应,通过层-层自组装制备出具有片层花状结构的氧化镁,并以其对含Pb(Ⅱ)溶液的吸附为探针反应,研究其对重金属离子的吸附性能。实验结果表明,所制备氧化镁的前驱体为碱式碳酸镁;经过600℃焙烧后,得到的片层花状氧化镁比表面积大于60 m2.g-1,具有良好的吸附性能;对含Pb(II)溶液的吸附过程符合Langmuir等温吸附,最大吸附量达到320 mg.g-1。

天然高分子吸附剂研究——羧甲基交联壳聚糖树脂的合成及吸附特性

以壳聚糖为原料，经乙二醇双缩水甘油醚交联后，与氯乙酸反应，合成了羧甲基交联壳聚糖树脂，并研究了其对Ｃｕ２＋，Ｎｉ２＋，Ｃｏ２＋的静态吸附性能，结果表明，该树脂对上述３种金属离子均具有良好的吸附性能，其吸附容量分别达２．２５，１．９８和１．８１ｍｍｏｌｇ－１．

基于吸附的粉煤灰改性机理研究进展

粉煤灰是可改性能较强的工业废弃物,已在吸附应用领域得到较为广泛的研究和应用。本文从吸附的角度阐述了粉煤灰在不同改性方法下的改性机理,指出了目前研究中存在的问题并对其发展方向进行了展望,以期提高改性粉煤灰的吸附效率。

制冷用凹土-氯化钙复合吸附剂的制备和吸水性能

制备了凹土-氯化钙复合吸附剂,通过静态称重法测定了其吸水性能。考察了制备方法、焙烧温度和时间以及原料比例等制备工艺条件对复合吸附剂性能的影响,优化了制备工艺。采用X射线衍射和低温氮吸附对复合吸附剂进行了表征。结果表明:焙烧温度对复合吸附剂吸水性能影响较大,较佳的制备工艺条件是采用溶解-混合法、焙烧温度300℃、焙烧时间2h。低相对湿度时(<20%)吸附剂吸水受微孔和氯化钙含量共同作用,高相对湿度(>30%)时吸水性能主要和氯化钙含量有关。20%氯化钙含量的凹土吸附剂,在相对湿度为20%,吸水量为0.30kg·kg-1;相对湿度80%,吸水量超过0.65kg·kg-1;该吸附剂可反复再生。

Mg/Al/Fe复合氧化物吸附去除水体中氟化物的研究

采用水热法合成了不同铁掺杂量的Mg/Al/Fe型类水滑石(MAF),根据X射线衍射(XRD)的测定结果,铁存在一个最佳投加量,铁的掺杂量过大则会导致水滑石的层状结构被破坏。通过扫描电镜(SEM)和比表面分析仪(BET)研究了MAF焙烧后的复合金属氧化物(CMAF)的结构和性能,并考察了CMAF对水中氟离子的吸附性能。与CMA相比(铁掺杂量为零),CMAF对氟离子的吸附去除效率明显提高(最大吸附容量75.2 mg/g),整个吸附过程可以用Langmuir吸附等温线更好地描述。通过XRD测定和晶格参数计算,CMAF的结构由吸附前的复合氧化物恢复到层状水滑石结构,表明氟离子在水滑石重构过程中作为层间阴离子进入到水滑石内部,从而达到较高的除氟效率。

X分子筛-硅藻土复合吸附剂对废水中亚甲基蓝吸附性能的研究

研究了不同类型的硅藻土与分子筛在单独和复合条件下对废水中亚甲基蓝的吸附性能,探讨了复合材料在最佳用量和配比的条件下,不同搅拌时间、pH值、亚甲基蓝初始浓度对亚甲基蓝去除的影响。试验结果表明:CD10型硅藻土0.03g、分子筛0.015g组成的复合材料在亚甲基蓝质量浓度为10mg/L、pH值为4、快速搅拌10min的条件下,亚甲基蓝的去除率可达99.2%。

改型沸石除氟过程的热力学和动力学研究

对改型沸石除氟过程的吸附模式、动力学机制和吸附热力学性质进行了研究。结果表明,改型沸石除氟过程的吸附是按F reund lich吸附模式进行的,F reund lich方程能够良好地关联氟离子在改型沸石上的吸附平衡;改型沸石具有较强的脱氟能力,其吸附速率是内扩散控制;改型沸石脱氟过程为放热的化学吸附过程,温度升高对脱氟不利。

硫酸铁改性珍珠岩微粉的磷吸附特性

对硫酸铁热改性珍珠岩微粉的磷吸附特性进行了研究,发现溶液pH值对磷吸附有显著影响,pH值为5.0时吸附量(3.96 mg/g)最大,溶液磷去除率达98.68%;搅拌时间对磷的吸附影响较小,搅拌10 min与搅拌24 h的磷吸附量没有显著差异;在100 mg/L的磷溶液中,改性珍珠岩微粉用量在5.0～50.0 g/L范围内,其磷吸附量随用量的增加先快速增加,达最大值后缓慢降低;当模拟污水磷浓度为50 mg/L时,添加25 g/L改性微粉的磷去除率达99.3%,污水残磷浓度为0.35 mg/L,含磷量符合国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918)的一级A类排放标准(≤0.5 mg/L)。硫酸铁热改性珍珠岩微粉在酸性、高磷废水的快速除磷处理中具有一定的应用潜力。