天然磁铁矿光催化转化水中头孢菌素类抗生素研究:共存离子的影响

头孢菌素类抗生素(CEPs)在环境水体中普遍存在,但目前水环境中含量较高的无机离子对天然磁铁矿光催化转化CEPs的影响研究尚不全面.本研究发现可见光(λ≥420 nm)/天然磁铁矿体系对水中CEPs有一定去除能力,确定活性物种有空穴、电子及羟基自由基.以头孢哌酮钠(CFP)为代表性CEPs,重点考察了多种无机离子对可见光/天然磁铁矿体系催化降解水中CFP的影响.研究表明:共存的SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、Br^(-)及I^(-)通过改变体系中的活性物种影响降解,SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、Br^(-)及高浓度I^(-)均有较好的促进作用,而HCO_(3)^(-)反应前期、Cl^(-)及低浓度I^(-)抑制降解.另外,高浓度HCO_(3)^(-)在反应后期会引起CFP发生碱水解而表现出促进.F^(-)、Ca^(2+)及Mn^(2+)通过改变磁铁矿活性而影响CFP降解,其中Ca^(2+)、Mn^(2+)及低浓度F^(-)不利于降解,但高浓度F^(-)有利于降解.共存的Mg^(2+)、Zn^(2+)及Cu^(2+)通过与CFP相互作用促进降解.各无机离子存在下的CFP降解中间产物相同,并分析了其在可见光/天然磁铁矿体系下的主要降解产物及降解途径.

天然磁铁矿处理含Hg(Ⅱ)废水实验研究

利用重金属离子可在水合金属氧化物和氢氧化物矿物表面产生吸附作用的原理 ,进行了天然磁铁矿处理含Hg(Ⅱ )废水的实验研究 ,结果表明 :当温度为 2 5℃、吸附平衡时间为 6 0分钟、试样用量为 2 0g/L、试样粒径为 2 0 0目以下、pH值为 6 .4 0、离子强度为零时 ,Hg(Ⅱ )初始浓度为1.12mg/L的溶液的吸附率可达 98%,使废水中Hg(Ⅱ )的浓度达到国家排放标准。pH值、离子强度、粒径、试样用量、废水浓度、温度、时间均对Hg(Ⅱ )的吸附率有一定的影响 ,其中 pH值的影响最大。Hg(Ⅱ )在天然磁铁矿上的吸附等温曲线不同于Langmuir和Freundlich等温曲线 ,而是表现为台阶型 ,符合分级离子 /配位子交换等温曲线。

掺天然磁铁矿水泥基复合材料电磁波吸收性能研究

以天然磁铁矿粉为低成本吸收剂制备了水泥基吸波材料,采用矩形波导法测试了不同磁铁矿掺量试样的复介电常数与复磁导率,并基于传输线与阻抗理论计算了试样的反射率.结果表明,掺天然磁铁矿水泥复合材料在8．2～12．4 GHz 频率范围内具有较高的电磁参数,表现出明显的电损耗与磁损耗.磁铁矿水泥复合材料存在2．5和8．5mm 两个匹配厚度.随磁铁矿掺量的增加,吸收峰向低频方向移动.当试样厚度为2．5mm时,磁铁矿掺量15％时,复合材料吸波性能最好,吸收峰值达到－14.8dB,反射率低于－10dB的频带达到2.1GHz,而试样厚度为8．5mm时吸收峰值较低,但是吸收频带较窄.

天然磁铁矿吸附-电感耦合等离子体质谱测定砷

基于天然磁铁矿对砷的选择性吸附作用,建立了以天然磁铁矿为除砷吸附剂、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定饮用水中砷的方法。考察了吸附剂用量、溶液酸度、吸附时间、竞争共存离子等因素对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附效率的影响。结果表明,在pH5时,选取0.5g天然磁铁矿,振荡48h后,吸附反应基本达到平衡,此时可定量分析吸附样品中的砷含量。本方法检出限为0.039μg/L,对样品检测的相对标准偏差为0.738%(n=8)。用本方法对已知砷浓度的模拟天然水成分分析标准物质(GBW08605)进行测定,结果在标准范围之内,加标回收率为100.7%～103.2%。本方法简便快速且易于操作,可用于天然饮用水体中砷的富集分离与测定。

掺天然磁铁矿粉沥青混合料电磁波吸收性能

为提高沥青路面电磁波吸收能力,以天然磁铁矿粉为吸收剂制备了沥青混合料试样,采用矩形波导法测试了不同天然磁铁矿粉取代率下试样的电磁参数（复介电常数与复磁导率）,并基于传输线理论计算了掺天然磁铁矿粉沥青路面的反射损耗.结果表明：随天然磁铁矿粉品位与取代率的增加,试样复介电常数实部明显增大,虚部变化不大;试样复磁导率实部与虚部都随天然磁铁矿粉品位与取代率的增加而增大.品位60以上的天然磁铁矿粉均能制备出电磁波反射损耗小于-10dB的沥青混合料.掺天然磁铁矿粉沥青混合料在其厚度为2～11cm时存在3个匹配厚度（3,5,7cm）,结合路面工程要求与经济性,掺天然磁铁矿粉吸波沥青路面上面层设计厚度合理建议值为3cm.路面上面层设计厚度大于3cm时,可适当降低天然磁铁矿粉取代率.

人工磁铁矿和天然磁铁矿磁性及磁选行为研究

采用振动样品磁强计和磁选管对还原焙烧人工磁铁矿和天然磁铁矿的磁性及磁选行为进行了研究,结果表明:人工磁铁矿和天然磁铁矿的磁化强度和质量磁化率随外磁场强度增大具有相似的变化规律,但前者的磁化强度和质量磁化率明显比后者小,而剩磁和矫顽力比后者大。粒度较粗时,人工磁铁矿和天然磁铁矿的磁性差异较大,而随着颗粒粒度减小,二者的磁性差异缩小。与相同粒级的天然磁铁矿相比,人工磁铁矿颗粒的磁性较不均匀,分布相对分散。粒级相同的条件下,人工磁铁矿和天然磁铁矿磁分离质效率相近,但要获得相同的分选效率,前者所需的磁场强度比后者高。通过X射线衍射分析、颗粒形貌分析和微区能谱分析探讨了人工磁铁矿与天然磁铁矿磁性及磁选差异的机理。

天然磁铁矿化学改性及其在水体除砷中的应用

铁氧化物及其复合氧化物(如菱铁矿、水铁矿)的表面电荷高、比表面积大,在特定条件下对亚砷酸盐和砷酸盐有较强的结合能力和亲和性,以铁氧化物作为吸附剂处理高砷水已经成为研究热点之一。天然磁铁矿的主要成分为Fe_3O_4,但其本身活性较弱,直接应用于处理高砷水的除砷率低。本文对天然磁铁矿采取酸化、碱化、不同温度灼烧、不同灼烧时间等简易的方法进行改性,达到有效去除水中砷的目的。实验结果表明:经0.5 mol/L盐酸浸泡、150℃灼烧10 min的改性磁铁矿分别处理As(Ⅲ)溶液和As(Ⅴ)溶液时,As(Ⅴ)去除率达98%,吸附能力显著增强,达到预期目标;溶液中As(Ⅲ)浓度从1000μg/L下降到250μg/L,去除率达75%,即As吸附能力明显优于未改性的天然磁铁矿,与其他改性铁矿除砷能力相近,而改性方法更加简便、易行。本文研究的改性天然磁铁矿吸附剂为控制高砷水的砷含量提供了一种切实可用的吸附材料。

pH值对天然磁铁矿吸附水中Pb^(2+)的影响及吸附机制研究

以天然磁铁矿作为吸附材料,通过静态批式实验考查了pH值对磁铁矿吸附Pb2+的影响,并研究了该吸附剂对Pb2+的等温吸附动力学特性,同时利用XRF和SEM对吸附前后的磁铁矿进行表征,探讨该吸附剂去除水中Pb2+的作用机制。研究结果表明,随着反应初始pH值的增加,磁铁矿对Pb2+的吸附作用不断增加,当pH值=6时,其最大吸附率为97.80%。磁铁矿对水中Pb2+的吸附热力学等温线符合Langmuir方程。当吸附剂粒径为120~150μm、用量20 g/L时,在温度30℃,pH值=5,160 r/min振荡30 min时其饱和吸附量达16.98 mg/g。磁铁矿对Pb2+的吸附作用可以用准二级动力学模型Y=0.0986X+0.5435描述,其相关系数R2为0.992,吸附速率常数K2为0.018(g·mg-1)/min。研究结果还表明,磁铁矿所吸附的Pb以氧化态形式(PbO和Pb2O3)存在,磁铁矿对Pb2+的去除机制包括表面沉积、离子交换、物理吸附和化学吸附等综合作用的结果。

天然磁铁矿和商用Fe_3O_4修复Hg(Ⅱ)污染地下水的模拟研究

目前汞污染地下水修复面临很大的技术和成本挑战,亟需发展修复效果好、经济效益性高的汞污染地下水修复技术和修复材料。通过批量实验和光谱分析探究了天然磁铁矿和商用Fe_3O_4对Hg(Ⅱ)的去除效率和去除机制,并分析了两种材料对模拟地下水中Hg(Ⅱ)的吸附和脱附行为。结果表明,天然磁铁矿和商用Fe_3O_4对Hg(Ⅱ)的去除受pH、Hg(Ⅱ)初始浓度、Cl-等因素的影响;二者对Hg(Ⅱ)的去除均符合准二级动力学模型和Freundlich模型;天然磁铁矿对Hg(Ⅱ)的去除机制主要是羟基络合与物理吸附,而商用Fe_3O_4对Hg(Ⅱ)的去除主要是化学还原与物理吸附。二者对模拟地下水中Hg(Ⅱ)的去除率分别达90%和95%,具有修复Hg(Ⅱ)污染地下水的应用潜力。

天然磁铁矿包膜TiO_2磁性光催化剂的制备及其性能研究

易回收、可重复使用的光催化剂一直是光催化领域的研究热点。本文以天然磁铁矿为原料,通过沉淀法在磁铁矿表面包覆一层TiO_2,制备了可磁力分离回收的天然磁铁矿包膜TiO_2高效光催化材料。使用XRD、SEM和TEM等手段对制得的磁性光催化剂的结构进行了表征。磁性光催化剂对酸性红G的降解率可以达到99%,经过五次循环后仍可达到93%。

天然磁铁矿处理铬废水

利用重金属离子在水合金属氧化物和氢氧化物矿物表面产生吸附作用的原理,进行了天然磁铁矿处理含铬离子废水的实验研究,通过本实验证明:当实验温度为25℃、粒径为220目、试样用量为0.5g、p H值为6.4、吸附平衡时间为60 min、离子强度为零时,初始浓度为20 mg/L的铬离子在天然磁铁矿上的吸附率可以达到99%,这样处理可以使废水中的铬离子浓度降低以达到国家的排放标准。

天然磁铁矿处理铅废水

利用重金属离子在水合金属氧化物和氢氧化物矿物表面产生吸附作用的原理,进行了天然磁铁矿处理含铅离子废水的实验研究,结果表明:当温度为20℃、吸附平衡时间为60 min、试样用量为25 g/L、试样粒径为220目以下、pH为8.0、离子强度为零时,Pb初始浓度为20 mg/L的溶液的吸附率可达96%,使废水中铅离子的浓度达到国家排放标准。

人工磁铁矿和天然磁铁矿在十二胺捕收剂体系中浮选行为及机理研究

对人工磁铁矿和天然磁铁矿在十二胺捕收剂体系中的浮选行为进行了研究,并对其行为机理进行了探讨。浮选试验表明,人工磁铁矿的可浮性比天然磁铁矿差,人工混合矿浮选分离时,人工磁铁矿所需十二胺用量较大。机理研究表明,十二胺与人工磁铁矿和天然磁铁矿均呈物理吸附;与天然磁铁矿相比,人工磁铁矿的多孔状结构使其吸附能力强、吸附密度小、单个矿物颗粒质量较轻,从而导致两者的浮选行为出现差异,其中尤以吸附密度对可浮性影响大;此外,人工磁铁矿吸附能力强是其人工混合矿分离时十二胺用量较大的主要原因。

添加剂对天然磁铁矿直接合成永磁铁氧体的影响

用天然磁铁矿作原料 ,不进行磁选 ,直接用固相反应法生产永磁铁氧体 .通过对氧化铋、高岭土、碳酸钙、硫酸锶等添加剂以及用量的研究 ,说明添加剂对天然磁铁矿石直接合成永磁铁氧体有很大影响 .在合适的反应条件和添加剂下 ,合成出的永磁铁氧体剩磁为 0 .312T ,矫顽力为 34 5kA/m ,最大磁能积为 18kJ/m3(2 .2 3MGOe) .结果表明 ,天然磁铁矿不经过磁选过程完全能够生产出性能优良的永磁铁氧体产品 .

用天然磁铁矿石直接生产永磁铁氧体的研究

用天然铁矿作原料 ,不进行磁选 ,直接用固相反应法生产永磁铁氧体。通过对基本配比、预烧温度、烧结温度等条件的探索 ,说明在合适添加剂的条件下 。

天然钒钛磁铁矿非均相Fenton法降解酸性橙Ⅱ的研究

用XRD、FTIR及TG-DSC等手段对磁选后的天然钒钛磁铁矿进行结构表征,然后在酸性条件下,探讨天然钒钛磁铁矿非均相Fenton法催化降解酸性橙Ⅱ的性能。结果表明:磁选后的天然磁铁矿主要以钛磁铁矿为主,同时含有少量的钛铁矿和绿泥石。降解实验结果表明,天然钒钛磁铁矿催化降解酸性橙Ⅱ的能力明显强于人工合成的单相磁铁矿,并随着钛磁铁矿含量的增加而增强。降解过程以异相Fenton反应为主,动力学曲线符合准一级方程。反应开始210min后,天然钒钛磁铁矿对酸性橙Ⅱ的矿化率约为30%。在降解过程中,苯环和萘环逐步断裂。

类质同象置换对磁铁矿异相UV-Fenton催化降解TBBPA性能的影响

作为一类重要的铁氧化矿物,磁铁矿具有催化活性强、分布广泛、环境相容性好等优点,被认为是一种有广阔应用前景的矿物催化剂,并对地球系统的环境自净化过程有着重要的影响。天然磁铁矿的结构中广泛存在着类质同象置换,钛、

镜铁矿磁化焙烧试验及其焙烧产品磁性研究

酒钢现采用竖炉磁化焙烧工艺处理镜铁矿,焙烧产品经磁选后获得的铁精矿指标不理想。为考察磁化焙烧得到的焙烧产品与天然磁铁矿磁性存在差异的原因,以焙烧产品的质量磁化率为表征,对酒钢镜铁矿进行磁化焙烧条件试验。结果表明,在焙烧温度800℃、焙烧时间60 min、还原剂兰炭用量为2%时,焙烧产品可获得最大质量磁化率,为7.11×10^(-4)m^3/kg,其铁品位为38.66%。以天然磁铁矿为参照,分析焙烧产品与天然磁铁矿的磁性差异。结果表明:粒度相同时,焙烧产品的质量磁化率比天然磁铁矿的小,磁性更弱,因此焙烧产品磁选精矿指标较低;随着焙烧产品与天然磁铁矿粒度的降低,两者的磁性差异逐渐减小;焙烧产品中存在较多的空隙及杂质是其磁性弱、磁选指标差的主要原因。

人工磁铁矿球团脱水干燥速度分析

以酒钢人工磁铁精矿和程潮天然磁铁精矿为造球原料,研究风温、风速和生球直径对球团干燥过程的影响。结果表明,酒钢人工磁铁精矿球团最佳生球干燥工艺制度为:介质温度300℃,风速2.15m/s,生球尺寸为7~9mm。程潮天然磁铁精矿生球的前期干燥速率较酒钢人工磁铁矿生球的高,两者相差22.04kg/(kg·min),但总的干燥时间差别不大。人工磁铁矿生球的干燥速度随时间变化分为先恒速、后降速2个干燥阶段,而天然磁铁矿生球则只有降速干燥阶段。

不应说“珠算是中国的第五大发明”

近来不少文章、书籍乃至重要讲话中出现“珠算是中国第五大发明”或者说“珠算是中国的第五大发明”,对此笔者认为不够妥当。尽管珠算是被世人第五个认定的中国的一大发明,但决不能说“珠算是中国第五大发明。”不论从产生历史年代的先后,还是功能作用的大小都能说明这个问题。 第一、“四大发明”的产生年代 “四大发明”最先问世的是指南针,从战国时期开始用天然磁铁矿琢磨成指南什算起,距今有2300多年的历史;早期的印刷方法是把图文刻在木板上用水墨印刷,称之谓“刻板印刷术”。