掺煤气化渣沥青混合料微波诱导自愈合性能研究

沥青混合料具有一定的微波诱导自愈合性能,但自愈合过程较为缓慢,可加入吸波填料以增强沥青混合料的微波吸收能力,进而加快自愈合过程。以煤气化渣为吸波填料制备沥青混合料,研究了掺煤气化渣沥青混合料的微波诱导自愈合性能及机理。结果表明:煤气化渣替代量为50%和100%(质量分数)的沥青混合料的微波升温速率分别较普通沥青混合料提高了23.1%和53.8%;煤气化渣可显著提升沥青混合料的介电性能,在微波辐射下,煤气化渣可将更多的电磁能转化为热能,进而诱导沥青混合料自愈合过程的发生;掺煤气化渣沥青混合料的自愈合性能明显优于普通沥青混合料,经过90 s的微波加热,煤气化渣替代量为50%和100%的沥青混合料的自愈合效率分别是普通沥青混合料的2.59倍和3.36倍;煤气化渣的加入也可显著改善沥青混合料愈合后的损伤程度,从而使沥青混合料具有更优异的自愈合性能。

微波诱导马来酸酐固相接枝聚丙烯的制备及性能研究

聚丙烯(PP)作为通用塑料存在常规产品过剩与功能化产品严重短缺的问题,对PP进行接枝改性是实现其高性能化的重要方法。利用微波诱导固相接枝的方法,将极性单体马来酸酐(MAH)接枝在PP表面,通过添加第二单体苯乙烯(St)来提高接枝率,并对制备的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)进行特性表征。结果表明:红外谱图显示PP成功接枝了MAH和St,添加St后最大接枝率可高达1.4%;改性后的接枝产物熔点几乎不变,而结晶温度有所提高,达到110.8℃;熔体流动速率均低于30g/10min,较PP(38.7105g/10min)下降明显,复数黏度更是从53.828Pa·s提升至419.46Pa·s;PP与水接触角从125.4°最多降至100°,PP-g-MAH的极性提高,亲水性能改善。该研究利用微波诱导PP固相接枝MAH,方法简单高效,在获得高接枝率的同时避免了分子量下降,改善了材料的性能,具有较为广阔的应用前景。

微波诱导等离子体技术制备rGO@S复合正极及其在高倍率锂硫电池中的应用

锂硫电池具有高能量密度、低成本和环境友好等优势,有望满足市场日益增长的需求。然而,其正极材料中的活性物质硫存在溶解穿梭等问题,限制了锂硫电池的大规模应用。本文利用氧化石墨(GO)作为碳源、升华硫作为硫源,通过微波诱导等离子体技术(MIP)快速高效(30-40 s)地制备得到了还原氧化石墨烯负载硫纳米颗粒锂硫电池复合正极材料(rGO@S),其中,rGO褶皱卷曲、相互连接的层片状结构,有利于电解液中的锂离子向电极材料中扩散和迁移,同时有利于提高电极材料的导电性,且rGO上的含氧官能团也能够起到对硫纳米颗粒的固定作用,有利于电极材料循环稳定性的提升。得益于其独特的形貌结构,rGO@S在电池测试中表现出优异的倍率性能和良好的循环稳定性。在0.1 A·g^(-1)的电流密度下,rGO@S的可逆比容量为1036 mAh·g^(-1),当电流密度增大到8 A·g^(-1)其可逆比容量仍高达832 mAh·g^(-1),且经过8 A·g^(-1)的超大电流密度充放循环,当电流密度回到0.1 A·g^(-1)时,其可逆比容量迅速恢复至1040 mAh·g^(-1),几乎没有容量衰减。

改性氧化铝微波诱导氧化处理雅格素蓝BFBR染料废水的研究

采用微波诱导氧化工艺(MIOP)技术,以改性氧化铝为催化剂,对雅格素蓝BF BR染料模拟废水进行氧化处理.优化了处理工艺条件,实验在固液质量比为1∶10(50mL雅格素蓝BF BR水溶液中投加5 0g改性氧化铝)、微波功率为400W的条件下微波辐照处理5min.在此工艺条件下,对水中雅格素蓝BF BR的脱色率可达到98%,COD去除率为87 4%.改性氧化铝在重复使用9次后仍能保持很高的脱色率.进一步研究表明在微波辐射场中废水中的有机污染物在改性氧化铝表面通过吸附 氧化协同作用而被迅速降解.反应动力学研究表明,该氧化过程符合一级反应动力学规律,反应速率常数k=0 995min-1,反应半衰期t1 2=0 697min.实验结果显示,在本实验中改性氧化铝比颗粒活性炭具有更高的催化活性.

微波诱导Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂催化氧化处理水中苯酚

以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍焙烧法制备了Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂,并将其应用于微波诱导催化氧化处理模拟含酚废水.X射线衍射和X射线荧光光谱测试结果表明,活性组分氧化铁在催化剂中以α-Fe_2O_3的形式存在,其含量为3.71%.与载体氧化铝相比,Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂的比表面积和平均孔径及平均孔容略有降低.对于100mg/L的模拟含酚废水,最佳的处理工艺条件为微波辐照功率400W,辐照时间5min,催化剂加入量60g/L,H_2O_2浓度600mg/L,体系pH>4.在此工艺条件下,水中苯酚的去除率达97.98%.催化剂连续使用20次后苯酚去除率仍达96.34%.表观反应动力学研究表明,在氧化铁催化剂存在的条件下,微波诱导H2O2产生氧化性极强的羟基自由基,整个反应过程可分为微波诱导阶段和催化氧化阶段,两个阶段的氧化过程均符合一级反应动力学规律.

微波诱导氧化法处理BF-BR染料废水

以亚铁改性活性炭为催化剂,采用微波诱导氧化工艺(MIOP)处理雅格素蓝(BF-BR)染料模拟废水,结果表明最佳工艺条件为:固液比1∶10(5.0g改性活性炭与50mLBF-BR溶液混合),微波功率500W,辐照时间5min,此时对BF-BR的脱色率可达99%,对COD的去除率为96 8%。动力学研究表明,该氧化过程符合一级反应动力学规律,其动力学方程为:lnC=0.7345t+lnC0(r=0.991),反应速率常数=0.7345/min,半衰期为0 95min。此外,微波诱导氧化对BF-BR的处理效果优于活性炭吸附和单纯的微波加热,这是活性炭吸附和微波诱导氧化协同作用的结果。

微波诱导氧化处理雅格素红BF-3B150%染料废水的研究

以颗粒活性炭为催化剂 ,建立了微波诱导氧化工艺 ,对雅格素红BF 3B15 0 %染料废水进行了有效处理 .分别考查了废水初始浓度、微波功率、微波辐照时间、活性炭粒径、活性炭用量和废水pH值对废水处理效果的影响 .该工艺对稀释 10 0倍后的实际废水 (原水COD为 2 82 4 0mg·L-1)最佳处理工艺条件为 :微波辐照时间 6min、微波辐射功率 6 5 0W、活性炭用量为 8g、活性炭粒径 2 0目以下 ,微波诱导催化氧化在酸性条件下比在碱性条件下的处理效果要好 .在此工艺条件下 ,废水脱色率达99 6 %、COD去除率达 96 8% .微波辐射雅格素红染料废水脱色表观反应动力学研究表明 ,该反应近似一级反应 ,动力学常数为 0 735 1min-1,半衰期为 0 94min .微波诱导氧化、活性炭吸附和单纯微波辐射 3种不同工艺的对比实验表明 ,微波诱导氧化工艺具有明显的优越性 。

微波诱导快速合成纳米NaY分子筛

报导了一种在常压回流微波加热条件下,可使合成的NaY分子筛晶粒尺寸减小至100nm以下的方法.添加柠檬酸的晶化速率接近添加稀土离子的晶化速率,合成60min后两者得到的NaY分子筛的晶粒度和硅铝比接近,约为40nm和5.2,晶粒度小且硅铝比高于在相同条件下没有添加合成得到的NaY分子筛.微波合成的NaY分子筛的晶粒度明显小于常规相同配比所得样品的晶粒度且晶化时间明显缩短,充分证明了微波加热快速均匀且能够得到较小晶粒度的特点.

四苯基卟啉的微波诱导合成研究

研究了四苯基卟啉微波诱导合成的机理及影响因素． 实验结果表明， 微波作用的时间与强度、反应体系溶剂及催化剂的选择、反应试剂的组成及用量等均对四苯基卟啉的合成有较大的影响； 微波对四苯基卟啉的合成存在非热效应， 可提高反应试剂缩合关环形成四苯基卟啉的速率．

三相流化床中微波诱导氧化处理含酚废水研究

针对目前微波诱导氧化工艺不能连续运行的问题,研究开发了采用三相流化床反应器的微波诱导氧化处理含酚废水的设备和工艺,实现了微波诱导催化氧化工艺的连续运行.以活性炭为催化剂,考查了各种实验条件对该工艺处理效果的影响,获得了最佳的工艺操作条件:以25g粒径<0.9mm的颗粒活性炭为催化剂,进水流量为2 5L/h,进水pH在酸性或中性,苯酚质量浓度在100mg/L左右,曝气量为3 74L/h,微波功率为150W.

微波诱导催化氧化废水处理研究进展

微波诱导催化氧化工艺是处理高浓度,难降解废水的一种有效方法。本文总结了该新技术的反应机理"热点效应","非热点效应"和"偶极子转动理论",介绍了该技术在废水处理领域的研究现状,探讨了微波在废水处理过程中存在问题,并展望了新技术应用前景。

活性炭吸附-微波诱导氧化处理糠醛废水

研究了活性炭吸附-微波诱导氧化处理糠醛废水,分别考察了活性炭用量、微波辐射时间、微波功率、双氧水用量和pH等因素对糠醛废水处理效果的影响。结果表明,4g活性炭与50mL糠醛废水混合,在微波功率为480W、微波辐射时间3 min、双氧水(体积分数6%)用量1.5 mL、FeSO4用量0.07 g和pH=3的条件下,糠醛废水COD去除率达到96.8%。单独活性炭吸附、单独微波辐射和活性炭吸附-微波诱导氧化3种不同工艺的对比试验表明,活性炭吸附-微波诱导氧化具有明显的优越性。

微波诱导合成固体快离子导电材料

采用微波法合成了具有快离子传输性质的系列磷锑酸钾化合物Ｋ３Ｓｂ３Ｐ２Ｏ１４、Ｋ２ＳｂＰＯ６、ＫＳｂＰ２Ｏ８、ＫＳｂ２ＰＯ８和Ｋ５Ｓｂ５Ｐ２Ｏ２０以及系列锗锌酸锂固熔体Ｌｉ２＋２ｘＺｎ１－ｘＧｅＯ４（—０．３６＜ｘ＜０．８５）．粉末Ｘ射线衍射和扫描电镜研究表明，微波合成的样品晶形规整，粒度小且均匀，与传统的高温固相反应相比，微波诱导合成具有反应速度快，易于控制和反应选择性高等特点。在一定温度下微波辐射加快了反应物与产物界面间的离子扩散与传输速率。

改性凹土微波诱导氧化处理染料废水的实验研究

采用微波诱导氧化工艺(MIOP)技术,以自制改性凹凸棒石粘土为催化剂,对雅格素蓝BF BR150%染料模拟废水进行了有效的处理。实验采用自制改性凹凸棒石粘土10g与50mL雅格素蓝BF BR150%水溶液(固液比为1∶5)混合,微波功率500W辐照处理5min。在此工艺下,废水中雅格素蓝BF BR150%的脱色率达到83. 12%。进一步研究表明,在微波辐射场中废水中的有机污染物在凹凸棒石表面通过吸附氧化协同作用而被降解。动力学研究表明,该氧化过程符合一级反应动力学规律,其表观反应动力学方程为: -lnC= 0. 1186t-4. 6356,r= 0. 9716,反应速率常数k=1. 186×10-1 min-1,半衰期t =5. 84min。

微波诱导催化剂CuO/γ-Al_2O_3处理活性艳蓝的研究

采用均匀包裹沉淀法制得的CuO/γ-Al2O3催化剂,利用XRD对催化剂的物相结构进行了表征,并应用于微波诱导氧化工艺中,考察了催化剂投加量、微波功率、微波辐照时间等因素对活性艳模拟废水处理效果的影响。结果显示,在催化剂投加量为2g/L,微波功率为720W,辐照时间为3min的条件下,处理50mg/L的活性艳蓝脱色率可达到95.3%。

微波诱导氧化处理苝系染料废水

为达到采用微波诱导氧化工艺(MIOP)处理苝系染料废水的目的,分别考察了活性炭种类、活性炭用量、微波辐射时间、微波功率、H2O2用量和pH值等因素对处理效果的影响.结果表明,6 g活性炭与50 mL苝系废水混合,在微波功率为480 W,辐射时间6 min,H2O2用量2.0 mL,FeSO4用量0.07 g,pH=3的条件下,对废水COD的去除率达到98.95%.微波诱导氧化、活性炭吸附和单独微波辐射3种不同工艺的对比实验表明,微波诱导氧化有明显的优越性,且不会对环境造成二次污染.动力学研究表明,该氧化过程符合一级动力学规律,反应速率常数K=0.086 min-1,反应半衰期t1/2=8.06 min.

Fe_2O_3/膨润土微波诱导氧化处理染料废水

以膨润土为载体,采用直接沉淀法制备了Fe2O3/膨润土负载型催化剂。制备催化剂的最佳工艺条件:硝酸铁质量浓度为8.08g/L,硝酸铁与膨润土质量比为1.0,焙烧温度为350℃,焙烧时间为3h。用Fe2O3/膨润土负载型催化剂微波诱导氧化处理50mL质量浓度为50mg/L的模拟活性嫩黄废水的最佳工艺条件:催化剂加入量为0.5g,微波功率为900W,微波作用时间为5min。在此条件下模拟活性嫩黄废水脱色率达96.40%。微波诱导氧化处理模拟活性嫩黄废水的反应符合一级反应动力学方程。

微波诱导催化交换氟化合成对氟硝基苯

该文研究了微波辐射和常规加热下卤素交换氟化合成对氟硝基苯的方法 ,提出了共沸干燥和微波干燥制备无水KF的方法。结果表明 ,于微波辐射下 ,用微波干燥KF为氟化剂 ,在十六烷基三甲基溴化铵存在下于DMSO中反应 2 .5h可得 90 .2 %的产率 ,反应速率是常规加热的 2 .4倍 ,产率由 86 .8%提高到 90 .2 % ,以喷雾干燥KF为氟化剂 ,则产率可达 92 .2 %。

微波诱导Fe_2O_3/沸石负载型催化剂催化氧化焦化废水的研究

以天然沸石为载体,采用尿素均匀沉淀法制备了Fe2O3/沸石负载型催化剂(简称负载催化剂),研究其在微波辐射下对焦化废水的处理效果,探讨了负载催化剂投加量、微波辐射功率、微波辐射时间等因素对处理效果的影响,并考察了负载催化剂的重复使用性能。结果表明,天然沸石、于350℃焙烧得到的负载催化剂和于550℃焙烧得到的负载催化剂对活性嫩黄溶液的色度去除率分别为65.91%、99.52%、51.32%;存在微波诱导时,负载催化剂在酸性或中性偏酸条件下的催化活性较高;当负载催化剂的投加量为0.40 g,微波辐射功率为900 W,微波辐射时间为5 min时,焦化废水的色度、COD去除率分别达82.76%、81.06%,且出水COD降至87 mg/L以下,达到了《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456—92)的一级排放标准,说明采用微波诱导负载型催化剂催化氧化技术作为焦化废水的深度处理工艺是完全可行的。

微波诱导水解法制备纳米TiO_2及光催化降解盐酸四环素

采用微波诱导水解法快速制备了纳米TiO_2光催化剂,通过XRD、TEM、SEM、BET和EDS技术对其进行了表征。该方法可在10 min内制备出平均粒径约7.5 nm的锐钛矿相纳米TiO_2。采用该催化剂(加入量0.5 g/L)对盐酸四环素(TC,100 mg/L)进行紫外光催化降解,40 min时降解率高达92.9%,60 min时TOC去除率为81.7%,明显优于市售P25纳米TiO_2。这主要归功于所制备纳米TiO_2表面残留的有机物提高了光生电子-空穴对的分离能力,以及纳米粒子的小尺寸效应和较大的比表面积。溶液p H为9时TC的降解率更高。该催化剂具有较好的光催化稳定性。活性基团捕获实验表明,纳米TiO_2光催化降解TC过程中空穴起主要作用。