天然铝硅酸盐矿物对氟离子的吸附性能研究

含氟工业废水对环境和人体具有较大的危害,以三种天然铝硅酸盐矿物一水硬铝石、三水铝石以及高岭石为吸附剂,探究其对氟离子吸附的可行性并对除氟的机理进行探讨。单因素条件试验表明,高岭石对氟离子的吸附效率最高。在高岭石粒度-18μm、用量10 g/L、pH=1.5、反应时间t=10 min、反应温度25℃的最佳反应条件下,氟离子去除率可达83.69%,废水中氟离子浓度由150 mg/L降低至24.47 mg/L。动力学拟合结果表明,高岭石对氟离子的去除符合准二级动力学,理论吸附容量Qe=8.0244 mg/g。吸附等温线研究表明,该反应符合Freundlich模型,属于单层吸附。FTIR、XPS等检测结果表明高岭石中的羟基脱离后与氟离子发生离子交换,并在高岭石表面生成Al-F键,从而实现含氟废水的净化。

功能材料介入对机车发动机曲轴磨损的影响及其机理研究

磨损是影响机车发动机运行状况、使用效率、服役寿命、能源利用效率以及排放物水平的重要因素。研发了一种可以降低摩擦副磨损、具有在线修复功能、以天然硅酸盐矿物叶蛇纹石为主要组分的功能材料MAT(Metal surface Adaptive strengthening Technology)。利用MAT开展了铁路机车发动机实车考核试验,在4台铁路内燃机车34个曲轴上开展了实车应用,发现MAT可以降低内燃机车曲轴摩擦对偶的磨损,实现了摩擦副的在线修复。研究认为:叶蛇纹石的层间滑动以及载荷支撑作用是降低摩擦阻力和磨损的主要因素;叶蛇纹石表面丰富的不饱和键和可交换阳离子、高温相变以及对磨损细颗粒的吸附是其对摩擦副在线修复形成减摩修复层的物质基础;功能组分的持续介入、摩擦热能-动能的协同作用以及磨损-修复的动态平衡是实现摩擦副工作状态不断优化的根本。

电气石微粒的自迁移研究

用扫描电子显微分析手段研究电气石微粒的运动行为、影响因素 ,为评价电气石自发电极性提供新方法。结果表明 ,在SEM下用二次电子 (SE)电子束轰击电气石微粒 ,电气石微粒产生自迁移现象 ,迁移距离与自发极化强度、微粒粒径、极性轴方向等因素密切相关。提出通过测量自迁移距离评价电气石电极性强弱的新方法。

负载型催化剂催化氧化VOCs的研究进展

挥发性有机物(VOCs)是一种大气污染物,对人类健康和生态环境产生显著的影响。目前,催化氧化技术被认为是最高效、经济的处理技术之一。首先,本文综述了贵金属、非贵金属以及混合金属催化剂降解VOCs的研究进展。其次,评述了以天然硅酸盐矿物为载体的催化剂对VOCs的降解。最后,对高岭土作催化氧化VOCs催化剂载体的应用前景进行了展望。