海藻酸钠/粉煤灰沸石复合微球的制备及其吸附性能

为研究海藻酸钠包覆粉煤灰基沸石制备的二元复合微球对染料废水吸附性能的影响,将碱熔融水热法制备的粉煤灰基沸石(ZFA)与海藻酸钠(SA)共混,制备3ZFA-SA复合微球,用亚甲基蓝(MB)溶液,模拟单一染料废水,研究其吸附性能,并使用SEM、XRD、FTIR等对其进行表征分析。结果表明:复合微球的吸附性能较粉煤灰基沸石相比虽有所下降,但仍远高于原状粉煤灰,且便于回收,在多次循环后,仍具备较高的吸附性能,具有可循环使用的潜力;在常温下,MB溶液的初始浓度为150 mg/L,3ZFA-SA投加量为3 g/L,pH为8的最佳实验条件下,吸附90 min能够达饱和状态,最大吸附量和去除率为63.79 mg/g和91.86%。

粉煤灰沸石的微波合成

以粉煤灰为原料,在微波辐射条件下,采用多段技术合成了NaP1型和NaA型沸石,考察并讨论了氢氧化钠的浓度、液固比以及添加剂等对沸石产品的阳离子交换性能(CEC)的影响.研究结果表明,沸石产品的CEC值随着氢氧化钠浓度的升高和液固比的增加呈增加趋势,至氢氧化钠浓度为2 mol/L和液固比为8 mL/g时达到最大值.在此最佳条件下,NaP1和NaA两种沸石产品的CEC值分别为159.2 mmol/100 g和157.7 mmol/100 g.NaF、十六烷基三甲基溴化铵和95%乙醇等3种添加剂可以明显地改善NaP1和NaA两种沸石产品的CEC值.研究结果显示,微波多段合成技术在沸石合成过程中起到了重要的作用,不仅缩短了合成时间,而且保持了产品的高离子交换性能.

粉煤灰合成Na-P1沸石去除饮用水中氟的研究

采用水热法合成了Na-P1型粉煤灰沸石,改性后用于去除饮用水中的氟离子。研究了吸附时间、沸石用量、氟离子浓度对除氟率的影响,探讨了沸石除氟的吸附机理。研究表明,将粉煤灰沸石用1.0%的NaOH溶液浸泡12 h,然后用2.0%的硫酸铝钾溶液浸泡36 h活化,能够明显提高其吸附除氟能力。在考察的范围内,除氟率随吸附时间的延长和沸石用量增多而增加。吸附等温线拟合结果表明,吸附除氟过程符合Langmuir吸附等温式。

粉煤灰及其制备沸石对高浓度氨氮的去除比较

以粉煤灰为原料，采用改进的水热合成法制备了粉煤灰沸石，并将粉煤灰和粉煤灰沸石用于高浓度氨氮的吸附去除。实验结果表明：在粉煤灰和粉煤灰沸石的投加量分别为0.10 g/mL和0.04 g/mL、反应体系pH为5~7、初始氨氮质量浓度为500 mg/L的条件下，分别吸附660 min和60 min，粉煤灰和粉煤灰沸石对氨氮的去除率分别约为20.1%和50.7%左右，粉煤灰沸石对高浓度氨氮的去除效果明显优于粉煤灰;粉煤灰和粉煤灰沸石对氨氮的吸附动力学行为符合准二级动力学方程;Langmuir和Freundlich等温吸附模型能较好地描述粉煤灰对氨氮的等温吸附过程，而粉煤灰沸石对氨氮的等温吸附过程则更适宜用线性模型和Freundlich模型描述。

碱熔融-微波晶化法合成粉煤灰沸石及其对Cd^(2+)的吸附

以粉煤灰为主要原料,采用碱熔融—微波晶化法合成粉煤灰沸石。采用XRD,SEM,TEM等技术表征了粉煤灰沸石的微观结构,并对其吸附Cd^(2+)的性能进行了研究。表征结果显示,粉煤灰沸石主要由X型沸石、P型沸石和铝组成,粉煤灰沸石中有排列规则、呈蜂窝状的孔穴和孔道存在,其孔穴和孔道大小分布均匀,致密。粉煤灰沸石的比表面积为108.49 m2/g,平均孔径为3.779 nnm,孔体积为0.221 mL/g。实验结果表明,在溶液pH为7、吸附时间30 min的最佳吸附条件下,Cd^(2+)去除率均大于94%。粉煤灰沸石对Cd^(2+)的吸附可很好地用二级动力学方程进行拟合,相关系数为0.999 99。可用Langmuir等温吸附模型描述该吸附过程,该吸附过程是单分子层吸附,主要是化学吸附,粉煤灰沸石对Cd^(2+)的饱和吸附量为49.261 mg/g。

酸碱回收对粉煤灰合成沸石性能的影响

针对粉煤灰合成沸石合成成本较高及废酸碱外排污染环境的问题,对粉煤灰合成人工沸石工艺中废酸碱回收的可行性及其对合成沸石产品性能的影响进行了试验研究,研究设置3个废酸碱回收利用比例条件(1:1,2:1,3:1),其他合成条件与初始粉煤灰合成沸石完全相同.利用SEM、XRD、BET等技术对合成产品进行表征,结果表明回收酸合成沸石(WAC-ZFA)、回收碱合成沸石(WAL-ZFA)表面存在大量孔隙结构,XRD图谱也存在尖锐的沸石衍射峰,表征结果与粉煤灰合成沸石(ZFA)相似;在BET方面,与ZFA相比,WAC-ZFA有所下降,而WAL-ZFA明显增大;废碱回收比例对合成沸石除氨的效果影响不大,而废酸回收比例对合成沸石除氨的效果影响较明显,综合考虑,建议在实际生产中废酸回收比例宜≤1:1,废碱回收比例宜≤3:1.

HDTMA改性粉煤灰沸石对水中铬酸盐的吸附

以自制HDTMA-粉煤灰沸石为吸附剂,对铬酸盐的吸附进行了实验研究。讨论了吸附剂的投入量、废水pH值、吸附温度和吸附时间等各因素对Cr(VI)去除率的影响。研究表明:pH值对Cr(VI)的吸附效率无显著影响,且在HDTMA-粉煤灰沸石的投加量为20 g/L、吸附温度为30℃、吸附时间为60 min的条件下,Cr(VI)的去除率可达90%左右。

粉煤灰沸石负载铈掺杂TiO_2对水体中蒽的去除

采用溶胶-凝胶法在80℃条件下制备了锐钛矿型稀土铈掺杂TiO2负载粉煤灰沸石光催化剂(以下简称光催化剂)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对光催化剂进行了表征,同时考察了稀土铈掺杂量、光催化剂投加量、溶液pH以及蒽初始浓度对其光降解过程的影响,并研究了蒽的光降解动力学特性。结果表明,稀土铈掺杂量为0.50%(质量分数)、pH偏碱性时蒽的光降解效果最佳。光催化反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,蒽的光降解过程符合一级反应动力学模型,反应速率常数为0.017 3min-1。

粉煤灰合成沸石对石化废水脱氮除磷性能研究

采用碱熔融-水热法获得粉煤灰合成沸石,其阳离子交换容量远大于原材料粉煤灰,主要成分为NaP1沸石(Na_6Al_6Si_(10)O_(32)·12H_2O),其次是莫来石,另外还有少量杂晶。考察合成沸石投加量、废水pH值、吸附时间以及反应温度对石化废水同步脱氮除磷效果的影响,结果表明:粉煤灰合成沸石的最佳投加量为9 g/L,石化废水pH值为6—8,吸附时间为30 min,反应温度为30℃时,合成沸石对石化废水中TN和TP的去除效果最好,去除率分别为65. 5%,91. 4%,此时出水中TN和TP的质量浓度分别为11. 04,0. 31 mg/L,满足《辽宁省污水综合排放标准》(DB21 1627—2008)石油化工行业污水排放标准,实现固体废弃物的综合利用,达到以废制废的目的。

芬顿试剂和粉煤灰沸石协同处理含氟酰胺废水试验

对芬顿试剂和粉煤灰沸石协同处理含氟酰胺废水的处理效果进行了研究,考察了过氧化氢与七水硫酸亚铁及粉煤灰沸石投加量、pH值、吸附时间等对处理效果的影响。结果表明,过氧化氢浓度为2mL/L,七水硫酸亚铁浓度为2g/L,粉煤灰沸石的浓度为50g/L,pH值为5,粉煤灰沸石吸附时间为40min,吸附温度为30℃,此时CODCr去除率为91.94%,色度去除率为90.00%,SS去除率为85.77%。

粉煤灰沸石的离子交换性

粉煤灰沸石是以粉煤灰为主要原料合成的一种具有和离子交换特性的材料.粉煤灰沸石的离子交换性能与工业合成沸石相似.粉煤灰沸石的交换能力取决于阳离子类型和粉煤灰沸石的种类、结晶度等。结晶度高的粉煤灰沸石具有较高的离子交换容量。

粉煤灰沸石的吸附性

粉煤灰沸石是粉煤灰的水热反应过程中形成的合成沸石。粉煤灰沸石一般都含有一定量的杂质。吸附性是粉煤灰沸石的一个重要性质。粉煤灰沸石的吸附性源于其巨大的比表面积和结构中的巨大孔体积,粉煤灰沸石的吸附性受其本身性质、吸附质性质和其它条件的影响。粉煤灰沸石对氨、部分金属离子具有一定的吸附能力,可以用于水处理工程及其它领域。

粉煤灰合成沸石去除溶液中硒(Ⅳ)影响因素研究

利用粉煤灰为原料合成沸石,研究了合成沸石对溶液中硒(Ⅳ)的去除能力,分析硒(Ⅳ)溶液的初始pH值、沸石投加量、初始浓度、接触时间及温度对吸附过程的影响。结果表明,合成沸石的主要成分为一种无名沸石,沸石吸附硒(Ⅳ)呈现"快速吸附,缓慢平衡"的特点,硒(Ⅳ)的去除率受pH影响较大,当pH<2.0时具有很好的吸附效果,硒(Ⅳ)的去除率随初始浓度的增加而减小,随投加量的增加先增加后减小。吸附过程符合一级反应动力学模型,且基本符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,而Langmuir吸附等温线模型对吸附数据具有更好的非线性拟合效果,合成沸石对硒(Ⅳ)的最大吸附量为5.36 mg/g。利用粉煤灰合成沸石不仅能较高效地去除水体中的硒(Ⅳ),且实现了粉煤灰的资源化利用。

粉煤灰沸石及Pd改性沸石脱除煤气中单质汞的研究

以粉煤灰为原料,采用超临界水热法制备了一系列的粉煤灰沸石。首先,考察了不同种类粉煤灰制备的沸石的煤气脱汞性能,以及由同一种粉煤灰制备的不同晶型沸石的脱汞活性。其次,考察了活性评价温度和H2S气体对粉煤灰沸石煤气脱汞性能的影响。结果表明,其中的两种粉煤灰制备的沸石有较好的脱汞活性,具有方钠石晶型的粉煤灰沸石(Z5s)的脱汞性能优于具有钙霞石晶型的粉煤灰沸石(Z5c),Z5s沸石的脱汞率在360 min内保持在90%以上。气氛中的H2S气体有利于单质汞的脱除,而温度升高时脱汞率降低。粉煤灰沸石(Z5s)采用贵金属Pd改性后,其脱汞活性在中高温时高于Z5s沸石。

粉煤灰合成沸石吸附含铬废水中3价铬的研究

为解决高浓度含铬废水带来的危害,采用室内静态试验方法,利用粉煤灰合成沸石作为吸附剂对含铬废水进行吸附试验研究。试验结果表明,粉煤灰合成沸石对初始质量浓度100mg/L,pH值9.07的含3价铬废水,在投加量为15g、吸附时间为60min时,处理效果最佳,去除率可达99.62%,pH值适应范围为6.0~10.0。研究结果为工业企业处理高浓度含3价铬废水提供可靠的实验参数。

粉煤灰合成沸石在水处理中的应用进展

粉煤灰作为火力发电厂煤粉燃烧产生的固体废弃物,其处理不当会对环境产生影响,进而影响人类健康。本文介绍了粉煤灰合成沸石的物理化学特性、合成方法及去除水中污染物机理,综述了粉煤灰合成沸石的方法及其在处理有机废水、氮磷废水、重金属离子废水等方面的研究现状,总结分析其在水处理应用中的优势及存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。

粉煤灰合成沸石对铬污染土壤中Cr(Ⅲ)的吸附稳定化效果及机制研究

为解决Cr(Ⅲ)对土壤的污染问题,采用碱熔水热法制取粉煤灰合成沸石,研究沸石掺量、反应时间、水分质量分数、初始pH值和Cr(Ⅲ)初始质量比等因素对合成沸石吸附稳定化铬污染土壤中Cr(Ⅲ)效果的影响,建立吸附等温线模型和吸附动力学方程,并进行微观表征和吸附稳定化机制分析。结果表明,粉煤灰合成沸石对污染土中Cr(Ⅲ)有良好的吸附稳定化效果。当沸石掺量为15%、水分质量分数为26%、pH值为5~9时,对Cr(Ⅲ)进行稳定化修复效果好。Cr(Ⅲ)的毒性浸出随Cr(Ⅲ)初始质量比增加而增大,随反应时间延长先逐渐减小而后趋于稳定。动力学及热力学拟合结果表明,准二级动力学模型及Langmuir等温模型可以解释Cr(Ⅲ)在合成沸石上的吸附行为,其中影响吸附速率的主要因素为膜扩散。SEM、XRD等微观分析结果显示粉煤灰合成沸石后,其结构发生明显变化,比表面积增大,有利于对Cr(Ⅲ)吸附稳定化。合成沸石吸附稳定化污染土中Cr(Ⅲ)的机制是离子交换、静电引力、沉淀等物理及化学吸附作用综合的结果。

粉煤灰基沸石用于飞行器尾焰红外抑制的分析与展望

颗粒介质的抗红外辐射方式是飞行器尾焰隐身的重要手段之一。为促进颗粒系材料抑制红外辐射的研究和发展,对尾焰隐身进行了系统分析。红外辐射抑制的内涵在于改变红外波段和削弱红外辐射的强度。通过综述粉煤灰基沸石的研究进展、颗粒材料气溶胶抑制红外辐射和喷射方式的研究进展,结合飞行器尾焰辐射组分分析,总结了目前存在的问题和日后的发展方向。粉煤灰作为火力发电厂产生的固体废弃物之一,具有产量高、成本低的特点。提出将粉煤灰在一定条件下合成沸石分子筛,并进一步制备粉煤灰基沸石负载改性二氧化钛材料,将其作为颗粒系应用材料,用于尾焰红外辐射的抑制,可以实现变废为宝,在降低制备成本的前提下保护了环境与人类健康,促进社会的可持续发展。对目前沸石各成分抑制红外辐射效果的研究进行了综述,利用其对高红外辐射气体的强吸附性以及改性二氧化钛的光催化性能进行可行性分析,设计了颗粒吸附和遮蔽喷射结构,充分展示了粉煤灰基沸石的优势,并对该材料在飞行器尾焰隐身方面的应用前景提出展望。

粉煤灰用作水处理剂的研究进展

粉煤灰是燃煤电厂的粉煤在燃煤锅炉内燃烧后经收尘器收集的细灰,是热电厂排放的主要固体废弃物。介绍了利用粉煤灰沸石、粉煤灰絮凝剂及改性粉煤灰的制备方法、研究进展、机理及影响因素,阐述了其用于重金属离子、有机物、氨氮化合物等的应用效果,并对粉煤灰利用存在的问题和应用前景进行了展望。

粉煤灰沸石负载Ce^(3+)/TiO_2光催化降解水中的菲和荧蒽

以钛酸四丁酯为前驱体,粉煤灰合成沸石为载体,采用溶胶-凝胶方法,在低温条件下制备了稀土铈掺杂的TiO2光催化剂。利用SEM-EDS、XRD、FTIR对催化剂进行了分析和表征。以高压汞灯为灯源,对多环芳烃菲、荧蒽的降解进行了研究。实验考查了稀土铈掺杂质量分数、催化剂用量、溶液pH、目标物初始质量浓度等因素对光催化降解的影响,研究了其光降解动力学。结果表明,当稀土铈含量为0.5%,催化剂用量为3 g/L,pH偏碱性时,催化效果最佳。光催化反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学规律,菲、荧蒽的降解过程符合一级反应动力学,反应速率常数分别为0.0126min-1,0.0099 min-1。