酒糟生物炭的制备及应用研究进展

酒糟是酿酒过程中产生的主要固体废弃物,产量大且利用率低,其资源化利用技术随酿酒产业的快速发展而备受关注。常见的酒糟利用途径主要有生产有机肥、饲料等,而采用酒糟制备功能化生物炭作为其高值化利用的途径近年来受到关注。通过运用VOS viewer软件,在“中国知网”和“Web of Science”基于“酒糟”和“生物炭”等关键词进行文献分析的基础上,综述了酒糟生物炭的制备、改性及其应用研究进展,为酿酒行业固废处理及环境治理提供技术参考。

生物降解塑料降解行为及机理研究进展

随着我国成为全球塑料生产、消费第一大国,塑料垃圾对环境影响的问题日益凸显。传统塑料由于在自然环境中的化学稳定性,其废弃物对环境造成了极大的负担,因此开发和利用生物降解塑料成为一种有效解决塑料环境污染的途径,也成为当下研究的热点。主要从生物降解塑料的分类及特性、降解影响因素、降解机理等方面,综述了生物降解塑料的相关研究进展,为降低塑料环境污染和可持续发展提供技术参考。

煤矸石粉掺和料对水泥胶砂试块性能影响研究

以贵州毕节地区煤矸石为研究对象,在矿物学特征研究基础上,开展煤矸石粉对水泥胶砂试块性能的影响研究。煤矸石主要元素组成为SiO_(2)和Al_(2)O_(3),含量合计近70%,其中Si元素主要赋存于石英、伊利石、高岭石中;煤矸石中存在一定量的煤炭,主要以细颗粒形态与其他矿物嵌布。采用焙烧方法热活化煤矸石的研究表明,热活化煤矸石胶凝活性有限,不能完全替代胶凝材料,合适的煤矸石活化温度及掺和量分别为500℃和10%,在该条件下,胶砂试块28 d抗压强度提高了8.72%。当煤矸石的掺和量超过10%时,对胶砂试块力学性能影响较大。此外,煤矸石中煤质对胶砂试块力学性能有一定影响,相比浮选而言,直接焙烧是提升其胶凝活性的有效方法。

水体中磷的脱除研究进展

利用VOS viewer软件,对2012~2022十年间磷污染、吸附法除磷、磷回收的有关文献做了分析。对长江流域的磷污染现状进行了概述,并对污染原因开展了简要分析。对水体中磷元素脱除的方法、使用概况和研究进展进行了重点综述,对各方法的优劣开展了简要分析与总结。

混合式教学范式改革新道路探索——以物理性污染控制课程为例

环境相关专业的建设与时代发展紧密相连,探索混合式教学范式改革新道路有利于实现教育教学的高质量发展。该文以专业核心课程——物理性污染控制为例,通过剖析传统课堂滞后性、科教融合差、教学模式较单一、内容较枯燥以及思政融入少等方面的问题,从以全球新研究支撑课堂、以自身科研经历融入课堂、打破空间壁垒跨课程横向协同教学、讲座与课堂并行拓宽学生视野见识、翻转课堂引导学生发挥主人翁作用、通过课外竞赛促进课堂教学多样化、学生撰写学术小论文拔高课堂内容和引用经典案例以促进课程思政教学等角度进行全方位阐述解决办法,力求探索新型混合式教学范式改革新道路。

TOC分析仪测定矿物表面药剂吸附量研究

使用TOC分析仪快速测定有机药剂在矿物表面的吸附量,并以分析纯试剂油酸钠和自制混合脂肪酸类捕收剂GJBW为研究对象,对该测定方法进行了可靠性分析。试验结果表明,TOC分析仪法能够准确测定油酸钠、GJBW在矿物表面的吸附量,相比于传统溶剂萃取-分光光度计法,具有操作简便、测定快速、无毒无污染等优势,适合测定实验室单一有机药剂体系(包括组成成分复杂的复配有机药剂)在矿物表面的吸附量。

混合非氰药剂对微细浸染型金矿浸出的影响研究

采用混合非氰药剂对某微细浸染型金矿进行了实验室浸出试验研究。优化后的工艺条件为：Q-1用量50 kg/t,Q-3用量105 kg/t,充气量1.8 m3/h,液固比2,常温搅拌24 h;搅拌后矿浆直接采用非氰药剂SZS浸出,浸出条件为：SZS用量4.4%,Cu2＋浓度0.06 mol/L,NH3·H2O浓度1 mol/L,Na2SO3浓度0.15 mol/L,液固比3,p H值10~11,常温搅拌4 h,在此条件下可获得金浸出率85.35%的指标。

活性氧化铝对废水中磷酸根离子的吸附特性研究

通过静态吸附试验研究了活性氧化铝吸附废水中磷酸根离子的影响因素及作用机理。结果表明:对初始质量浓度为10 mg/L的磷酸根离子溶液,在活性氧化铝用量为25 g/L,pH值为4,吸附温度为298 K和吸附时间为60 min时,磷酸根离子的去除率为90.30%;活性氧化铝再生3次后,废水中磷酸根离子的去除率保持在89%左右。活性氧化铝pHpzc为4.9;当pH值为4时,磷酸根离子以H2PO4-形式存在,活性氧化铝表面带正电,有利于H2PO4-在其表面产生静电吸附。磷酸根离子在活性氧化铝表面的吸附符合二级动力学模型;等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。zeta电位测试、热力学参数计算和FTIR分析表明:磷酸根离子在活性氧化铝表面的吸附为化学吸附与物理吸附共同作用。ΔG<0,ΔH>0,表明吸附过程为自发、吸热过程。

盐介质对磷石膏常压盐溶液法制备α半水石膏的影响研究

磷石膏是湿法磷酸生产过程中用硫酸分解磷矿石排放的固体废弃物,采用常压盐溶液法制备α半水石膏是磷石膏资源化的新途径,其中盐介质的选择是常压盐溶液法的关键。研究了NaCl、NaNO_3、MgCl_2、CaCl_2和Ca(NO_3)2五种盐介质对磷石膏制备α半水石膏转化速率、物相组成和形貌的影响。研究结果表明:随着NaCl、NaNO_3和MgCl_2浓度的增加,磷石膏转化为α半水石膏的速率加快,结晶诱导时间和晶体生长时间缩短;反应产物中α半水石膏的含量在95%以上,显微形貌均为六方长柱状,但端面形貌不同。在NaCl和NaNO_3溶液中,α半水石膏存在多个锥面且晶面完整,长径比约为14∶1;在MgCl_2溶液中端面呈空心层状包裹,长径比为11∶1,粒度均匀,但晶体缺陷较大。NaCl与NaNO_3、MgCl_2相比,具有用量低、磷石膏转化速率快的优点,可作为常压盐溶液制备α半水石膏的盐介质;由于同离子效应的影响,磷石膏在Ca Cl_2和Ca(NO_3)2溶液中未发生转变,不宜作为盐介质。

硫酸与氢氟酸混合溶液中白云母溶解行为

通过白云母在硫酸与氢氟酸混合溶液中的溶解试验,研究白云母中Al、Si及K的溶出行为,采用FTIR、XRD、SEM等手段考察白云母溶解过程中晶体结构变化规律。结果表明,与单一硫酸溶液体系相比,加入4%氢氟酸后,Al、Si和K的溶出率分别提高了23.12、44.51和11.00个百分点,说明氢氟酸有效破坏白云母晶体结构中Al-O八面体和Si-O四面体。随溶解时间延长,-OH、Si(AlIV)-O(Al)、Si-O-Si(AlIV)逐渐破坏,破坏晶面主要是(002)、(004)和(131)。

氟磷灰石与石英表面电子性质及胺类捕收剂吸附作用研究

为深入研究胶磷矿-石英浮选分离机制,揭示胶磷矿、石英表面电子性质及与浮选药剂作用原理,采用Material Studio软件对氟磷灰石(001)面与石英(001)面电子性质及胺类捕收剂吸附作用进行研究。结果表明,氟磷灰石中氧原子及钙原子活性较大,同时表面Ca原子正电荷较大,Ca3d态在价带部分表现出较强的金属活性,导致其在参与化学反应时不易与阳离子捕收剂作用;而石英表面O原子负电荷较大,O2p态在费米能级处贡献最大,表面O原子活性较强,其在参与化学反应时易与阳离子捕收剂作用。两种矿物表面原子电荷及电子态密度差异是其与药剂相互作用差异的主要原因;胺类捕收剂对石英结合能力明显大于氟磷灰石,对石英结合能大小分别为醚胺类>多胺类>烷基伯胺类。

酸对捕收剂在胶磷矿和白云石表面吸附的影响

浮选过程中抑制剂会使矿物表面亲水,还可能与捕收剂存在竞争吸附.硫酸和磷酸是钙(镁)质磷矿石反浮选工艺常用的抑制剂.通过单矿物和人工混合矿浮选试验及吸附量测定,研究了胶磷矿-白云石反浮选体系中,抑制剂硫酸或磷酸浓度对捕收剂GJBW在矿物表面吸附量的影响.结果表明,酸浓度对矿物上浮率影响较大,但对捕收剂在胶磷矿和白云石表面吸附量影响均较小,说明该体系中抑制剂和捕收剂在矿物表面不是竞争吸附而是共同吸附,综合决定表面亲/疏水性,进而影响其上浮率.于是建立了两者在矿物表面共同吸附的双电层模型,其中不溶油酸分子(HOl)作为主要捕收剂组分在白云石-水界面起主导作用使表面疏水,而胶磷矿酸溶释放出的或磷酸电离出的H_2PO_4^-做为主要抑制组分在胶磷矿-水界面起主导作用使表面亲水.

细粒白云石疏水聚团的原位研究

采用聚焦光束反射测量仪和颗粒录影显微镜原位观测了-30μm细粒白云石在脂肪酸类药剂GJBW以及煤油诱导下的疏水聚团尺寸和形貌,考察了GJBW浓度、煤油用量、油滴粒度、pH值和搅拌速度的影响。结果表明,GJBW诱导形成了疏松的支链结构聚团,微米级油滴能显著增大聚团尺寸和强度,形成较紧密的球形结构聚团。搅拌速度较高时聚团有所破坏,但当搅拌速度降低时,聚团可以重构。原位表征能更准确地揭示细颗粒的疏水聚团过程。

PbSO_4、PbO在柠檬酸钠溶液中溶解行为

考察了溶解时间、溶解温度、柠檬酸钠浓度以及柠檬酸加入量对PbSO4、PbO在柠檬酸钠溶液中溶解行为影响。结果表明,PbO溶解0.5 h即可达到溶解平衡,而PbSO4溶解率则会在达到最大值51.16%后随溶解时间延长而降低。随溶解温度升高,PbSO4溶解率增大,PbO溶解率降低,最大降低37.98%;PbSO4、PbO溶解率均会随着柠檬酸钠浓度的提高而增大,且前者增大趋势更明显;增大柠檬酸加入量,PbSO4溶解率减小至6.39%,PbO溶解率则可增大至97.32%。研究结果可为柠檬酸法处理废铅酸蓄电池铅膏工艺提供基础性数据和理论支持。

白云石电子结构及油酸钠在白云石(104)面吸附作用的分子模拟研究

基于密度泛函理论(DFT),从原子层面研究了白云石的电子结构。能带分析结果表明,白云石为绝缘体,禁带宽度为4.962 eV。Mulliken电荷布居分析结果表明,Mg原子在3s、2p轨道失电子,电子数为6.29,失去1.71个电子;Ca原子在3s、4d轨道失电子,电子数为8.6,失去1.4个电子;白云石中Mg、Ca均为电子供体。Mulliken键布居分析结果表明,白云石中C—O1的布居值最大,具有较强的共价性,原子之间作用最强;O1—O1和O2—O2的布居值相同,表现出较弱的反键作用;O2—Mg成反键状态,表现出较弱的离子性;O—Ca表现出极弱的成键作用。电荷密度分析可知,Ca,Mg和O原子附近电荷密度较高,原子附近活性较高,容易发生物理化学反应,因此浮选过程中较易发生药剂吸附的位点为Ca,Mg和O位点。分子动力学模拟结果表明,油酸钠可以克服白云石表面H2O分子和H+的阻碍吸附在白云石矿物表面,亦即浮选体系中脂肪酸类捕收剂油酸钠可以克服水分子或氢离子在白云石表面形成的水化层,从而对白云石进行捕收。

氟磷灰石、氯磷灰石和羟基磷灰石电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了氟磷灰石、氯磷灰石和羟基磷灰石的电子结构,讨论了不同通道离子(F-、Cl-、OH-)对磷灰石电子结构的影响。能带分析表明:氟磷灰石、氯磷灰石和羟基磷灰石均为绝缘体,其带宽分别为5.600、5.384和3.577 e V。态密度分析表明:通道离子对3种磷灰石的态密度影响较大,氟磷灰石与氯磷灰石导带部分有Ca1 3d轨道和Ca2 3d轨道的贡献;羟基磷灰石态密度导带部分仅有Ca2 3d轨道的贡献,导致Ca2还原性降低;羟基磷灰石态密度向低能级方向移动,形成新的深部价带;Cl的态密度较F的态密度向高能级方向移动,导致形成新的中部价带-12.5~14.0 e V,该价带仅由Cl 3s轨道组成。Mulliken电荷布居及键布居表明:F得电荷能力强于Cl,主要是F的2p轨道得电荷能力强于Cl的3p轨道;3种磷灰石中的O—P键布居接近且均较大,共价性较强,F—Ca与Cl—Ca布居接近,但F—Ca键长小于Cl—Ca键长,F—Ca结合作用强于Cl—Ca。

白云石表面溶出Ca^(2+)、Mg^(2+)对其可浮性的影响

钙镁质磷矿石中白云石因其较高的溶解性导致矿浆中含有大量Ca^(2+)、Mg^(2+)影响浮选指标。通过测定溶出离子浓度,研究了pH对白云石表面离子溶出行为的影响。考察了酸性条件下白云石表面溶出液及添加Ca^(2+)、Mg^(2+)对其可浮性、Zeta电位和捕收剂吸附量的影响。结果表明:酸性条件下白云石表面Ca^(2+)、Mg^(2+)溶出速率快,符合二级动力学方程;自然pH及碱性条件下溶出相对缓慢,符合一级动力学方程。白云石表面溶出Ca^(2+)、Mg^(2+)抑制其浮选,与人工添加Ca^(2+)、Mg^(2+)浮选效果相同。Ca^(2+)、Mg^(2+)对白云石表面Zeta电位无明显影响,但使捕收剂在白云石表面吸附量减小,可浮性下降。

组合抑制剂对某中低品位钙镁质磷矿石反浮选的影响

为使贵州某中低品位钙镁质磷矿石得到有效利用,对其进行了反浮选试验研究,通过单因素和正交试验方法确定了合适的粗选药剂制度。结果表明,采用组合抑制剂YHZ-1和YHZ-2、新型脂肪酸类捕收剂GJBW,通过一次粗选工艺流程,获得了精矿P2O5品位为35.18%,精矿P2O5回收率为81.91%的浮选指标。

粉煤灰微波碱熔辅助水热合成沸石及其对水溶液中Cd(Ⅱ)的强化吸附作用（英文）

针对传统水热法合成沸石存在碱熔温度高、反应时间长的问题,提出了一种新的粉煤灰微波碱熔辅助水热合成沸石的方法,并将沸石产品用于吸附水溶液中的Cd(Ⅱ)。其合成工艺是将粉煤灰与氢氧化钠混合物置于微波箱式高温反应器中以450°C反应15 min,碱熔产物加水在常温下磁力搅拌4 h,再在90°C下静置12 h,过滤、洗涤、干燥得到沸石产品。采用X射线衍射分析、扫描电镜分析、红外光谱分析、比表面积分析和zeta电位分析表征吸附剂。结果表明:合成的沸石为八面沸石,含量约为93%,比表面积为75.72 m^2/g,pH_(zpc)为3.80。从水溶液中去除Cd(Ⅱ),优化的吸附剂用量为0.5 g/L,p H 6,吸附时间为90 min,初始浓度为20 mg/L。在此条件下,Cd(Ⅱ)的去除率达98.55%。Cd(Ⅱ)在沸石表面的吸附符合伪二级动力学模型,Langmuir等温吸附模型比Freundlich模型、Dubinin-Radushkevich模型和Temkin模型更适合于描述等温吸附过程,最大的Cd(Ⅱ)吸附量为86.96mg/g。热力学计算表明:Cd(Ⅱ)在合成沸石表面的吸附为自发、吸热过程。

柠檬酸铅在柠檬酸钠溶液中溶解行为

通过氧化铅与柠檬酸反应制备了柠檬酸铅,考察了溶解时间、溶解温度、柠檬酸钠浓度和柠檬酸加入量对柠檬酸铅在柠檬酸钠溶液中溶解率的影响.结果表明:温度、柠檬酸钠浓度及柠檬酸加入量是主要影响因素,升高温度和提高柠檬酸钠浓度可显著提高柠檬酸铅溶解率;温度和溶解率呈正线性关系,拟合的线性方程为Y=0.76+0.63T;加入柠檬酸则对柠檬酸铅溶解有抑制作用.