基于文献计量的粉煤灰基地质聚合物研究趋势

与普通硅酸盐水泥相比,粉煤灰基地质聚合物可大幅减少生产过程中的碳排放,提供了开发新型绿色高附加值产品的新途径。近10年来,粉煤灰基地质聚合物领域发文近6000篇,有必要进行基于科学计量学方法的定量分析,为粉煤灰基地质聚合物研究及粉煤灰的绿色综合利用提供参考。本文检索Web of Science核心合集及中国知网学术文献总库中文献,基于CiteSpace分析发文群体和关键词,构建共现网络,分析研究趋势和热点。结果表明:2013-2023年粉煤灰基地质聚合物的研究热度持续保持;中、英文文献核心作者发文频次占比均超过5%,英文文献发文机构间合作更紧密;关键词共现图谱以及聚类和突现分析结果说明相关研究集中于力学性能和吸附性能,且后者逐渐成为近年的研究热点;粉煤灰基地质聚合物及其复合材料捕集CO_(2)气体和去除水体污染物的性能和机制仍为应用的热点课题之一。反应体系的化学组成是粉煤灰基地质聚合物力学性能和吸附性能区别于其他地质聚合物的主要因素,利用化学组成协同调控力学性能与吸附性能的研究是今后的一个主要发展趋势。

多金属氧酸盐材料在环境催化转化中的应用

多金属氧酸盐(Polyoxometalates,POMs)是一类多核配位聚合物,拓扑结构丰富、合成方法多样、物理化学性质优异,自19世纪以来解决了诸多领域的应用问题。随着各学科间交叉发展,POMs作为“绿色材料”逐渐在环境领域引起关注,然而,与有机合成等传统催化领域的产业化程度相比,POMs在环境上的应用尚处于探索阶段,特别是对于生物质及污染物的催化转化,其体系复杂性、反应物浓度低等特点限制了POMs的应用场景。为了解决这些问题,研究者将POMs与其他材料结合,设计了POMs复合材料,分别从多功能和特异性角度提升POMs针对环境催化转化的适应性。本文总结了POMs的基本结构、合成方法和理化特性,以此为基础综述了POMs及其复合材料在环境催化转化中的研究热点,重点讨论了对生物质和污染物的催化转化,以期进一步推动POMs材料在环境领域中的应用。

放射性废物水泥固化研究进展

水泥化学的理论研究进展和新的水泥系列、混合材、外加剂及混凝土用纤维材料的研究成果,均可借鉴到放射性废物水泥固化的配方研究中。本文综述硅酸盐水泥、碱活化矿渣水泥、硫铝酸盐水泥等在放射性废物水泥固化研究中的应用现状,介绍火山灰质混合材、外加剂、纤维材料等在提高废物包容量、固化体强度、耐久性和降低核素浸出等方面的研究进展,以期为水泥固化配方的研究与开发提供新的思路。

模拟放射性含硼废液的水泥固化研究

为了比较硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥含硼废液的固化,为配方优化提供依据,研究采用两种配方对模拟放射性含硼废液进行水泥固化。测定了固化体28d抗压强度、抗浸泡性、抗冻融性和耐γ辐照试验后的强度损失,进行了模拟核素浸出试验,并对固化体水化产物进行XRD分析。结果表明,两种配方可有效固化模拟含硼废液,固化体28d抗压强度、各项试验强度损失和模拟核素浸出率均满足GB14569.1—93的要求,试验所用的硫铝酸盐水泥配方对Cs+的滞留能力优于普通硅酸盐水泥配方,固化体中的硼以B(OH)4-形式固溶在钙矾石中。

载钛活性炭电吸附去除Cr(Ⅵ)的研究

采用sol-gel法制备了载钛活性炭,并用于电吸附处理含铬废水。当Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L时,载钛活性炭上施加1.2 V的正向电压,电吸附3 h后的处理水水质满足国家排放标准。研究了载钛活性炭电吸附去除Cr(Ⅵ)的影响因素及TiAC的电脱附再生。

载钛活性炭对Cr(Ⅵ)的电吸附行为

研究了载钛活性炭(TiAC)在一定电压下对水中Cr(Ⅵ)的电吸附/电脱附.结果表明,当Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg/L,施加+1.2V电压时,TiAC对Cr(Ⅵ)的吸附率比相同条件下的普通活性炭提高了17.1%,电极倒向后的脱附率提高了69.4%.Cr(Ⅵ)在TiAC上的电吸附符合二级反应动力学方程,其速率常数与电压间关系符合指数函数;其吸附等温线符合Freundlich等温方程,KF和1/n值与电压线性相关.

基于OBE模式的“水力学”教学改革与实践

水力学课程是环境工程专业的重要专业基础课之一,传统教学中理论知识全部由教师板书讲授式教学,学生处于被支配地位,忽略学习产出。本文在一个完整的教学循环中实践基于OBE模式的水力学课程教学改革,并根据课程评价进行反馈和调整,启动一个不断完善的教学进程并持续运行,提高学生自主性,关注学生学习产出,并对教学目标达成度进行了评价。

“试验设计与数据分析”英语教学研究与实践

"试验设计与数据分析"是数理统计理论在各学科应用的分支,英语教学是培养国际化人才的主要手段之一,对于研究生知识体系完善和能力培养具有重要作用。本文总结了全英语教学模式在环境科学与工程研究生课程"试验设计与数据分析"中的研究与实践,并针对问题进行了教学反思与建议,为课程进一步建设打下基础。

放射性废水膜处理工艺中试实验研究

采用处理量为200L/h的膜处理中试实验装置研究了硅藻土过滤器+两级反渗透膜+离子交换系统在放射性废水处理中的应用,重点考察了各级出水电导率和放射性活度的去除效率,并比较了不同进水水质时出水的电导率和放射性活度变化。实验结果表明,第一级和第二级反渗透膜对放射性核素的去除效率为95%～98%,两级反渗透膜的总去除效率大于99.9%。实验结果同时表明,对于放射性活度浓度为32290Bq/L的原水经上述系统处理后其放射性活度浓度低于1.1Bq/L。

旋转式滗水器的设计计算

对旋转式滗水器的工作特点和运动特性进行了研究 ,给出了其水力学计算公式和运动学计算公式 ,可供设计计算和运行管理旋转式滗水器时参考。

电子废弃物理化性质研究

通过实验研究了印刷线路板和覆铜板厚度、热值及含水率等理化性质,并对其中的金、铜等贵金属含量进行了测定。结果显示,PCB和CCL的厚度分别是0.108 cm和0.054 cm;PCB和CCL的高位定容弹筒发热量分别为8 310 J/g和9 320 J/g;PCB和CCL的含水率分别为接近1.3%和接近0.8%;PCB和CCL中的铜质量分数分别达到30%和50%;PCB中的金质量浓度为24.86 mg/kg。

方坯连铸高拉速结晶器设计

在说明了传统结晶器中初生坯壳的形成过程和回顾了几种高拉速结晶器技术特点的基础上,阐述了一种新开发的高拉速方坯结晶器的设计思想和特色技术,并给出了一个设计实例。

矩形连铸坯凝固传热的变间距有限差分模拟

针对用传统有限差分法模拟计算矩形连铸坯凝固传热时在整个计算区域上离散网格大小需均匀一致且要用直角来代替铸坯圆角这一缺点,提出了变间距有限差分法。变间距有限差分能够在计算区域上灵活地配置大小不同的离散网格,也能够准确地离散铸坯的角部形状,而且直观、简单,计算工作量小,与有限单元法的计算结果几乎相同。模拟计算结果与实测值吻合。

聚合物基杂化纳米材料制备及对水中重金属离子高效净化

近年来，聚合物基杂化纳米复合材料作为典型重金属及典型无机污染物吸附荆备受关注。文章综述了该类纳米复合材料的制备方法和其对水中有毒重金属离子吸附性能及作用机制。此外，就该类纳米材料载体表面化学性质对纳米颗粒尺寸影响及纳米颗粒对复合材料机械强度的作用等方面特殊性能进行了评述。

矿物混合材在放射性废物水泥固化中的作用

水泥固化是核电站放射性废物处理的常用技术,在放射性废物的水泥固化过程中,矿物混合材在固化操作性、固化体机械性能及核素浸出性等方面表现出优异性能。综述了活性和非活性矿物混合材的特性,及其在放射性废物水泥固化中的应用和对固化体性能的影响。活性矿物混合材的形态效应、火山灰效应和微集料效应以及非活性矿物混合材的填充作用可改善水泥固化体性能,降低水泥水化热升温,提高固化体抗压强度、抗裂性和耐久性,降低核素浸出率。混合材种类和掺加比例极大地影响着固化效果,通过配方实验保证混合材的适当掺量,可以保证水泥固化体性能的提升,保证固化体在处置期间的长期稳定性。

改性浒苔生物炭吸附水溶液体系中的Cd^(2+)

本研究运用NaOH浸渍法和合成硅源方法,采用NaOH和TMT-102(一种商用重金属捕捉剂)改性浒苔生物炭,研究两种改性产物NaOH-BC和TMT-BC的Cd^(2+)吸附效果。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、Brunauer-Emmett-Teller法(BET)测定比表面积等手段进行表征,探究了吸附时间、初始Cd^(2+)浓度、吸附剂投加量、初始溶液pH值、吸附温度、共存离子等因素对改性生物炭的Cd^(2+)吸附影响。结果显示未改性的生物炭表面光滑,NaOH-BC表面未见有明显的腐蚀痕迹,TMT-BC表面呈密集雪花状,且吸附后的两种改性生物炭比表面积相对于吸附前减小;改性和吸附处理后,生物炭的衍射峰位置发生了变化;改性浒苔生物炭的吸附属于均匀的单层化学吸附;在吸附300min,初始Cd^(2+)浓度为15mg·L^(-1),初始溶液pH值为6、吸附剂用量为0.8g·L^(-1)的条件下,上述两种改性生物炭对Cd^(2+)的最大吸附量分别为1.21和7.23mg·g-1。TMT-102负载改性法可有效提高浒苔生物炭吸附Cd^(2+)效果。

试样状态对铜合金脱铬腐蚀的影响

针对铜合金在HCl溶液中脱铬腐蚀问题,借助金相、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM/EDX)及X射线荧光光谱仪测试手段研究了试样状态对铜合金脱铬腐蚀的影响,并对其脱铬机理进行了分析。结果表明:试样变形量越大,表面越粗糙,铜合金脱铬孕育期越短及脱铬时所需的HCl溶液的浓度和温度越低。同时,变形能增大脱铬速率,降低脱铬层组织的致密度;而表面粗糙度对脱铬速率和脱铬层组织的致密度影响不大。

试样状态对Cu-Cr合金脱铬腐蚀的影响

针对铜合金在HCl溶液中脱铬腐蚀问题,借助金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM/EDX)及X射线荧光光谱仪等测试手段研究了试样状态对Cu-Cr合金脱铬腐蚀的影响,并分析了脱铬机理。结果表明:试样变形量越大,表面越粗糙,Cu-Cr合金脱铬孕育期越短,HCl溶液的浓度和温度越低,越有助于脱铬。同时,变形可使脱铬速率增大,脱铬层组织的致密度降低;而表面粗糙度对脱铬速率影响不大。

CuNiCrAl合金在H_2SO_4溶液中的腐蚀行为

借助金相、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM/EDX)及X射线荧光光谱仪研究了CuNiCrAl合金在H_2SO_4溶液中的腐蚀行为。结果表明:CuNiCrAl合金在低温H_2SO_4溶液中,合金中的Cu相较易腐蚀;当H_2SO_4溶液浓度和温度达到一定值时,合金出现脱铬腐蚀现象,溶液的浓度和温度越高,脱铬倾向越大,且溶液添加NaCl能促进合金的脱铬腐蚀,还对CuNiCrAl合金的脱铬机制进行了探讨。

水胶比对水泥固化放射性废树脂的影响

采用硫铝酸盐水泥固化模拟放射性废树脂,研究水胶比对浆料流动度、凝结时间和固化体抗压强度的影响,同时探讨萘系减水剂UNF-5的作用。研究结果表明:水胶比由0.25增至0.35时,流动度呈线性增加,由228mm增至280mm;凝结时间延长,初凝和终凝时间分别由3.0h和9.3h延长到4.6h和10.4h;抗压强度呈线性降低,28d抗压强度由19.8MPa降至13.5MPa。UNF-5掺量增加时,流动度呈线性增加,凝结时间先缩短后延长,抗压强度先增加后降低。当UNF-5掺量为0.05%～0.10%时,流动度为200～225mm,初凝时间为3～4h、终凝时间为11～12h,28d抗压强度为21.1～21.7MPa。