TiO_2/PPY/Fe_3O_4的水热法制备及其光催化与磁回收性能

以化学氧化法制备的聚吡咯（PPY）包覆Fe3O4复合材料为磁核,用水热反应法（170℃,pH=7±0.2）在其表面负载了纳米Ti02,制成壳/壳/核结构的磁载二氧化钛光催化剂.并用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外分光光度计（FT-IR）、振动样品磁强计（VSM）、Zeta电位仪对催化剂的物相组成、形貌、表面性质、磁学性质以及磁核的表面电位进行了表征分析.以初始浓度为25mg/L的苯酚溶液为模拟污染物,对其进行光催化降解以考察其催化活性;并以自制的磁回收装置考察其磁回收率.结果表明,所制备的Ti02粒径在4~7nm,具有混晶结构,其中锐钛矿占95.2%,金红石占4.8%;PPY对Ti02在磁核表面的负载具有促进作用,TiO2在PPY/Fe3O4表面负载牢固;催化剂TPF（nTiO2：n PPY：nFe3O4=30：2.1：1）具有良好的壳/壳/核结构,其磁感应强度为40emu/g,具有超顺磁性;所制备的催化剂光催化降解苯酚符合假一级反应动力学方程,其中纯TiO2、P25、TPF反应速率常数K值分别为0.0279、0.0264、0.0252,TPF循环使用5次后K值为0.020,催化活性略有降低,循环使用平均回收率可达到90.35%.该法制备的磁载Ti02光催化剂具有优良的催化活性和磁回收性能,具有良好的应用前景.

TiO_2/PANI/Fe_3O_4的低温水热法制备及其光催化活性与磁回收性能

以原位化学氧化法在Fe3O4粒子表面负载了聚苯胺(PANI),制得了磁性微球PF(PANI/Fe3O4),并以PF为载体用低温水热法(170℃)在其表面负载了TiO2,最终得到壳/壳/核结构的复合光催化剂TPF[(nTiO2∶nPANI∶nFe3O4)=77∶6∶1].用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对样品物相组成、形貌、表面性质、磁学性质进行了表征和分析.以25 mg·L-1的苯酚为模拟污染物考察其催化活性,以自制的磁回收装置考察磁回收率.结果表明,TiO2粒径在5—8 nm之间,具有锐钛矿和金红石混晶结构;PANI负载在磁核Fe3O4表面可降低磁粒子的团聚作用,使TiO2能更均匀地负载在PANI/Fe3O4表面;复合催化剂TPF具有良好的壳/壳/核结构和超顺磁性,其磁感应强度为4.93 emu·g-1;TPF对苯酚的光催化降解符合伪一级反应动力学,其中纯TiO2、P25和TPF反应速率常数K值分别为0.04381、0.04196、0.02292,TPF循环使用5次和10次之后K值为0.01978、0.01896,活性略有降低,循环使用平均回收率可达92.03%.该法制备的磁载光催化剂TPF具有优良的催化活性和磁回收性能,具有良好的应用前景.

TiO_2/Al_2O_3/Fe_3O_4的低温水热法制备及其光催化和磁回收性能

以原位合成法制备的Al2O3/Fe3O4磁性粒子为载体,采用低温水解法制备了Ti O2/Al2O3/Fe3O4磁载光催化剂。用XRD、SEM、TEM等对制备的磁载光催化剂的结构进行了表征。以25 mg/L苯酚为模拟污染物,对制备的磁载光催化剂的催化性能进行了考察。结果表明:对于n(Ti O2)∶n(Al2O3)∶n(Fe3O4)=60∶5∶1条件下制备的磁载光催化剂,当光催化反应时间为120 min,催化剂质量浓度(以Ti O2计)为1 g/L时,降解苯酚的反应速率常数为0.022 3,循环使用5次后,反应速率常数仅下降0.004 1,平均回收率可达85.06%。

可磁回收Cu-Fe3O4@GE复合材料催化还原对硝基苯酚的研究

通过便捷的一步溶剂热法制备了磁性Cu-Fe_3O_4@GE复合材料,并用于催化还原对硝基苯酚(4-NP),结果表明使用很少的催化剂在较短时间内即能达到很好的还原效果。采用Langmuir-Hinshelwood等动力学模型研究了复合材料催化还原4-NP的反应动力学,证明复合材料的催化效率与NaBH_4浓度和反应温度正相关,与初始4-NP浓度和体系pH负相关,并计算出该反应的活化能仅为24.95 kJ×mol^(-1)。Cu-Fe_3O_4@GE复合材料作为性能优异的还原催化剂,通过简单的磁分离即可实现催化剂的回收再利用。

MagR高效磁回收混凝反应系统的应用研究

MagR高效磁回收混凝反应系统在传统的磁回收系统中增设污泥分离器及污泥回流管,实现分阶段高效污泥回流。一方面有效调节进入磁回收设备的污泥量,提高磁回收设备的抗冲击负荷,保证高效的磁介质回收率,可达98%以上,一方面污泥回流至混凝反应池,促进混凝反应进行的同时减少混凝剂、磁介质的投加量,降低药剂成本。项目运行的结果表明,MagR高效磁回收混凝反应系统的总磷去除率平均为91%,最高可达94%,出水悬浮物可稳定在10 mg/L以下,出水稳定达标。

TiO_2/PS/Fe_3O_4光催化剂的低温制备及其光催化和磁回收性能

以聚苯乙烯(PS)包覆油酸修饰过的纳米Fe3O4为磁核,在低温(90℃)、中性(pH=7左右)条件下,制备了以PS为惰性隔离层的磁载TiO2光催化剂.用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的物相组成、形貌、表面性质、磁学性质进行了表征.以苯酚为模拟污染物,考察了其光催化活性,以自制的磁回收装置,考察其回收特性.结果表明,低温制备的TiO2为锐钛矿结构,平均粒径为2～5 nm,催化剂TiO2/PS/Fe3O4[其中物质的量比为n(TiO2)∶n(St)∶n(Fe3O4)=60∶2.5∶1]具有结构完整的壳/壳/核结构,TiO2在PS/Fe3O4表面负载牢固;光催化降解苯酚遵循一级反应动力学方程,TiO2/PS/Fe3O4[n(TiO2)∶n(St)∶n(Fe3O4)=60∶2.5∶1]的反应速率常数K=0.025 8,与纯TiO2的活性接近(K=0.026 2);循环使用5次后,反应速率常数仅降低0.003 4.所制催化剂具有较强的磁感应强度,平均回收率可达到92%以上.该低温水解法制备的磁载TiO2光催化剂具有良好的应用前景.

TiO2/PTh/Fe3O4催化剂制备及光催化与磁回收性能

以聚噻吩磁性微珠PTh/Fe3O4(PF)为载体,采用低温水热法(170℃,pH=7±0.2)在其表面负载TiO2,制备了壳/壳/核结构的磁载光催化剂TiO2/PTh/Fe3O4(TPTF)。用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的形貌、物相组成、表面性质、磁学性质进行了表征。以苯酚为模拟污染物,评价其光催化活性;通过自制的磁回收装置,考察其磁回收特性。结果表明,TiO2晶粒大小在4~6 nm之间,具有混晶结构(锐钛矿型占93.6%,金红石型占6.4%);当nTiO2∶n噻吩单体∶nFe3O4=75∶2.5∶1时,TPTF的催化活性最佳;P25、纯TiO2、TPTF(nTiO2∶n噻吩单体:nFe3O4=75∶2.5∶1)和TiO2/Fe3O4(TF)光催化降解苯酚的速率常数分别是0.0371、0.0302、0.0253和0.0106 min-1;TPTF循环使用5次,其反应速率常数、饱和磁化强度以及磁回收率为0.0205 min-1、1.59emu/g和89.3%,比第1次的0.0253 min-1、1.85 emu/g和94.7%略有降低。

TiO_2/PANI/Fe_3O_4光催化磁流体的全流态合成及其光催化和磁回收性能

以Fe_3O_4磁流体为磁核,经微乳液聚合包覆聚苯胺后制成催化剂载体,再采用低温水热法合成TiO_2并使其负载于载体表面,不经过烘干、研磨等步骤,在全程流态的情况下制备出具有复合结构的TiO_2/PANI/Fe_3O_4光催化磁流体。用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对样品的物相组成、形貌、表面性质和磁学性质进行了表征。以苯酚为模拟污染物,评价其光催化活性;通过自制的磁回收装置,考察其磁回收特性。结果表明:在表面活性剂以及微乳液聚合法的作用下,合成反应过程中的团聚现象得到有效的抑制。在不经过烘干、研磨的条件下,制备出了颗粒均匀、催化活性和磁回收性能良好的TiO_2/PANI/Fe_3O_4光催化磁流体。不仅简化了合成的步骤,同时也避免了研磨等物理作用对催化剂结构的破坏,为光催化磁流体的合成提供了新的思路。

基于参量预报的磁选管回收率智能优化控制

竖炉焙烧过程的关键工艺指标磁选管回收率难以实时测量,因而实现优化控制很困难.将优化设定、参量预报与回路控制技术相结合,提出一种磁选管回收率的智能优化控制方法.基于案例推理的优化设定模型根据工况的变化和磁选管回收率的实时预报值给出基础控制回路的设定值,并通过先进的控制方法实现回路的稳定控制.该方法应用于竖炉焙烧过程的生产实际,使磁选管回收率的实际值保持在其目标值范围内,取得显著应用成效.

磁选管回收率智能混合预报方法

针对衡量竖炉焙烧过程焙烧矿质量好坏的关键工艺指标磁选管回收率难以在线测量、化验结果滞后的难题,采用神经网络、案例推理和专家系统技术,提出了由神经网络预报模型、案例推理预报模型、自校正模型组成的磁选管回收率智能混合预报模型,讨论了模型的结构、主要功能和实现算法,并成功应用于赤铁矿选矿厂竖炉焙烧过程.应用效果表明,在工况正常与异常两种情况下,所提出的方法均能准确预报磁选管回收率.将磁选管回收率预报模型应用于竖炉焙烧过程的优化控制,使磁选管回收率保持在最优工艺指标范围之内,取得了明显的成效.*

竖炉焙烧磁选管回收率智能预报模型

针对竖炉焙烧过程衡量焙烧矿质量好坏的磁选管回收率化验滞后和难以建立其机理模型的问题,基于智能技术提出了由数据采集与处理模块、决策支持模块、预报模块、在线校正模块以及效果评价模块组成的磁选管回收率智能预报模型.介绍了模型的结构及各个模块的主要功能,并将建立的智能预报模型用于竖炉焙烧过程的优化控制与决策之中,为选矿厂综合自动化系统的优化控制与优化运行奠定了良好的基础,并且其维护费用低,实时性好,可靠性及精度高,取得了明显的成效.

赤泥/废菌渣磁性生物炭的制备及对水中诺氟沙星的吸附

以氧化铝行业废弃物赤泥和食用菌产业废弃物菌棒为原料,采用共热解法制备赤泥/废菌渣磁性生物炭(RMMBC),解析其形貌特征、孔隙结构及表面官能团变化等情况,探究其对水中诺氟沙星(NOR)的吸附效果,通过吸附动力学和等温吸附特性探究其吸附机制,并在实际废水进行试验。结果表明,最佳制备条件为原料比(赤泥、废菌渣、尿素)1∶2.5∶0.5、煅烧时间1 h、煅烧温度700℃。水中NOR浓度为10 mg/L,投加0.25 g RMMBC,其对NOR的最大去除率为96.3%。结果表明,RMMBC具有较大的比表面积(59.295 m^(2)/g)、孔体积(20.157 cm^(3)/g)和饱和磁化率(16.735 emu/g)。RMMBC准二级动力学和Freundlich等温模型能较准确地描述NOR在RMMBC上的吸附过程,表明化学吸附可能是NOR在RMMBC上吸附的主要机制,主要为π-π相互作用、表面络合、疏水作用、氢键和静电作用。利用赤泥和废菌渣制备磁性生物炭吸附效果显著,兼具便于从水体中分离的优势,避免对环境造成二次污染,不仅为低成本处理抗生素废水提供新思路,还有助于实现赤泥与废菌渣的稳定化、无害化、资源化利用,实现“以废治废”的环保目标。

FCC平衡催化剂磁分离回收技术

采用永磁强磁场技术研制出了具有高磁感应强度的滚筒式中型磁分离试验装置。利用该装置进行了 催化裂化(FCC)平衡催化剂磁分离工艺条件考察试验,同时还对磁分离试样进行了FCC小型提升管对比评价试验。

可磁分离回收多孔CoFe_(2)O_(4)的制备及其催化过一硫酸盐降解亚甲基蓝溶液的性能

采用草酸盐热解法制得Fe_(2)O_(3),Co_(3)O_(4)以及CoFe_(2)O_(4)三种过渡金属氧化物多孔材料。借助XRD,SEM,BET,VSM和XPS等测试手段对材料的晶体结构、微观形貌、比表面积、磁学性能以及表面化学状态进行分析。选择典型的阳离子型染料亚甲基蓝(MB)作为降解模型,对三种样品催化活化过一硫酸盐(PMS)降解处理模拟印染废水的性能进行评价。结果表明:三种材料均具有分级微/纳米纤维状多孔结构,CoFe_(2)O_(4)因具有最大的比表面积以及Fe,Co元素间的协同效应比Fe_(2)O_(3)和Co_(3)O_(4)表现出更为优异的催化PMS降解MB溶液的性能。通过单因素实验,确定出CoFe_(2)O_(4)/PMS体系降解500 mL浓度为10 mg·L^(-1)MB溶液的优化条件为:PMS用量3 mL(0.1 mol·L^(-1)),催化剂添加量0.07 g,反应时间50 min。在此条件下,MB的降解去除率为89.77%。考察几种阴离子对CoFe_(2)O_(4)/PMS催化氧化体系的影响,发现Cl^(-),PO_(4)^(3-),C_(2)O_(4)^(2-)的存在均对MB的降解有一定的抑制作用。活性物种猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)鉴定结果证实,^(1)O_(2)是CoFe_(2)O_(4)/PMS催化氧化体系中产生的最主要活性物种。循环使用实验结果表明,CoFe_(2)O_(4)具有较好的稳定性,且可磁分离回收特性使其可作为活化PMS降解印染废水的候选催化材料。

国外某钒钛铁矿工艺矿物学与磁选回收技术研究

采用矿物自动检测仪(MLA)、扫描电镜能谱仪(EDS)、X射线荧光光谱仪(AxiosmAX)等分析技术和光学显微镜(OM)观察,对国外某钒钛铁矿进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,本矿石为深度蚀变氧化矿,包含了从原生到氧化带的一系列矿物,铁矿物为主要赤铁矿,少量磁铁矿和磁赤铁矿,钒主要赋存于铁矿物中;钛矿物主要为钛铁矿和蚀变钛铁矿。铁矿物与钛矿物嵌布关系十分紧密,难以磨矿解离。在工艺矿物学研究基础上,采用磁选回收工艺,原矿经弱磁选得到了Fe、V_(2)O_(5)、TiO_(2)品位分别为60.28%、1.06%、9.85%,回收率分别为7.98%、8.32%、4.05%的含钒铁精矿;弱磁选尾矿经强磁选得到较高品位的钛铁精矿,Fe、V2O5、TiO2品位分别为49.42%、0.82%、16.46%,回收率分别为78.52%、77.23%、81.19%,该精矿可作为进一步提取钒、钛、铁的原料。

磁氧分析仪在克劳斯硫磺回收中的应用

结合超级克劳斯硫磺回收技术的流程特点和过程氧含量分析的具体要求,从磁力机械式氧分析仪的选用、工作原理、采样预处理系统结构以及应用中的注意事项等方面,着重介绍磁力机械式氧分析仪在硫磺回收中的应用。

MSS型磁种回收设备的应用研究

磁絮凝-磁分离工艺是一种应用较成熟的新型污水处理工艺,MSS型磁种回收机为其工艺中的关键回收设备,近些年来得到了较为广泛的应用。本文首先分析了MSS型磁种回收机的设备结构、设备特点,然后重点介绍了其在污水处理中的应用案例,旨在为相关企业提供有效参考,促进该设备的推广和广泛应用。

中场强半磁自卸式尾矿回收机的应用

为了解决我国铁尾矿选铁回收率不高等问题,山东华特磁电科技股份有限公司研制了YCBW-15-8型中场强半磁自卸式尾矿回收机,介绍了该设备的结构、分选原理,并对其在某矿山的生产实践情况进行了介绍。生产实践表明,设备运行平稳,回收效果良好,尾矿磁性铁回收率高达75.13%。该设备的验证成功与应用不仅可为企业创造良好的经济效益,而且可减少金属流失,具有推广应用价值。

MSS系列磁种回收机的研制及其在水处理工业中的应用

随着磁混凝沉淀技术在污水处理中的推广应用,对于磁种的回收提出了越来越高的要求。阐述了磁种回收机的机械机构及工作原理,并介绍了其在市政污水治理及黑臭水体治理中的应用,供相关研究参考。

固定磁系永磁盘式回收机

介绍一种最新型专利产品——永磁回收机 。