ZnCo-LDHs改性人工湿地沸石基质对城市污水的净化效果

选取常用的垂直流人工湿地沸石基质,采用金属离子物质的量比(Zn^(2+)∶Co^(3+))为2∶1在碱性环境下共沉淀生成ZnCo-LDHs,并覆膜于沸石基质表面,分析了改性前后基质的物化特性;构建模拟垂直流人工湿地基质试验柱,对改性前后2种沸石基质对城市污水的净化效果进行了研究。结果表明:Zn Co-LDHs覆膜改性沸石基质的方法是可行的;ZnCo-LDHs覆膜于基质表面,改变了原始沸石基质的物理化学特性,促进了基质对污染物的物理拦截和物化吸附作用;ZnCo-LDHs改性基质对城市污水中CODCr、氨氮、TP的净化效果均有所提高,其平均去除率分别达到了76%、63%和88%。

制备沸石基纳米非晶软磁材料的新方法及其磁性

首次以分步水热合成封装法于孔径分别为0.56,0.73和 0.78 nm的沸石ZSM-5,Naβ和NaY的孔道中成功地封装了强磁性材料SmCo_5和铁氧体Fe_3O_4,并测得其磁滞回线及饱和磁化强度M_s,剩余磁化强度M_r和矫顽力H_c。实验结果表明,体相Fe_3O_的矫顽力为8 117 A/m.封装后减小至1114 A/m;体相SmCo_5的矫顽力为55 863 A/m,封装后减小至5 491A/m,即由体相强磁性材料变为纳米非晶软磁材料,这是纳米粒子的小尺寸效应和量子尺寸效应所致.并由XRD,IR和磁滞回线对该材料进行了表征.

粉煤灰合成沸石基吸附剂的应用研究

为解决粉煤灰堆积造成的环境污染问题,本文以煤系固体废弃物粉煤为原料,采用水热法实验合成沸石基吸附剂进行含酚废水处理,通过考查吸附时间、温度及吸附速率对降解苯酚性能的影响,确定了合成沸石基吸附剂的最佳实验条件:沸石的最优晶化温度为90℃,最佳胶凝温度为65℃,最佳硅铝比为2.0,最佳碱浓度为3.0 mol/L,液固比为2.0。实验结果表明:该沸石基吸附剂对苯酚废水的降解率可达96%,对含酚水溶液中的酚类有较好的脱除性能,为粉煤灰的综合利用提供了一种切实可行的尾矿资源利用途径。

沸石基抗菌纤维的研制及其性能分析

采用离子交换的方式制备银系沸石基抗菌剂,然后采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)对其进行有机化处理,并与聚丙烯(PP)进行熔融共混纺丝。测试了纤维的热性能、力学性能、表观形态及抗菌能力。结果表明:抗菌剂的引入使聚丙烯产生了异相成核,提高了结晶度,降低了纤维的拉伸强度;PEG的引入能减缓共混纤维力学性能的下降。

沸石基纳米非晶软磁材料的制备及其磁性

首次以分步水热合成封装法于孔径为0.56nm的沸石分子筛ZSM-5的孔道中成功地封装了强磁性材料SmCo5和铁氧体Fe3O4,并能圆满地测出了它们的磁滞回线及磁学参数:饱和磁化强度,剩余磁化强度和矫顽力Hc.实验表明:块材Fe3O4的矫顽力为102Oe,封装后变小为14Oe;块材SmCo5的矫顽力为702Oe,封装后能变小为69Oe,即由体相强磁性材料变为纳米非晶软磁材料,这是纳米粒子的小尺寸效应和量子尺寸效应所致.并由XRD,IR,吸附测定及磁滞回线得到了表征.

绿沸石基复合材料对河道水中氨氮去除效果研究

以绿沸石、硅藻土、膨润土、牡蛎壳为主要原材料,包衣机制粒后马弗炉焙烧制成绿沸石-硅藻土(GZD)、绿沸石-膨润土(GZB)、绿沸石-牡蛎壳(GZO)等3款球状氨氮吸附材料。探究造孔剂-粘结剂配比、物料配比、焙烧温度、焙烧时间对污水中氨氮的吸附量和材料散失率的影响,通过吸附动力学、吸附等温线、氨氮去除率、材料散失率试验探讨其吸附机理。并设计了简易装置,用实际河道水样对比分析了3款复合材料与块状绿沸石原矿对氨氮的吸附效果和重复利用次数,对处理效果最佳的GZD中的主要材料绿沸石和硅藻土进行了SEM和XRF表征。结果表明:GZD的氨氮吸附效果最佳,制备条件为造孔剂、粘结剂、绿沸石、硅藻土的质量比为1.2﹕5﹕9﹕1;在500℃下焙烧3 h;GZD对氨氮的吸附符合准二级动力学,用Freundlich等温线比Langmuir等温线更适合描述其吸附过程;GZD对实际河道水样进行5次吸附再生后仍具有明显效果。

免烧类绿沸石基复合材料的合成及其净水性能

为解决矿物凝聚除藻技术不能同步除氮除磷、材料易散失、底泥量大、去除效果持续性短等弊端,对11种矿物材料进行吸附去除NH_(4)^(+)-N、TP、Chl-a和TUB的性能测定筛选,以吸附NH_(4)^(+)-N效果最好的绿沸石为基础材料,制备5种免烧类绿沸石基复合材料(NGZC),分析NGZC的表面形貌结构,探讨了发泡剂和水泥用量、绿沸石与其余矿物的物料比等因素对NGZC净水性能的影响,以及NGZC投加量、水处理反应温度和时间等因素对去除河道污水中多种污染物效果的影响。结果表明,在设定的养护条件下,NGZC最佳制备条件为:水泥掺量为10%~15%,发泡剂掺量为0.25%~0.5%,绿沸石与牡蛎壳、凹凸棒石黏土、活性白土、水滑石、赤玉土的物料比分别为8∶2、4∶6、6∶4、4∶6、4∶6。最佳水处理条件为:25℃下,200 mL污染河水中加4 g NGZC,处理3 d。本研究为藻型富营养化水体的污染修复、非金属矿物和废弃物的资源化利用和水土保持等提供低成本的复合净水材料和新技术。

天然斜发沸石基纳米零价铁复合材料的制备及应用研究

为了克服传统芬顿反应过程中催化剂活性低,产生大量铁泥沉淀,影响芬顿反应效率等问题,以天然斜发沸石和氯化亚铁为原料,通过液相还原法制备得到天然斜发沸石基纳米零价铁复合材料(NCZM),采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术表征NCZM的结构及其特性。研究结果表明:纳米零价铁成功负载在天然斜发沸石的表面和层间,能够克服纳米零价铁的团聚现象,提高其活性位点。将NCZM作为类芬顿反应的催化剂,考察其对对氯苯酚的降解效果,结果表明:在反应温度为25℃,对氯苯酚初始质量浓度为100 mg/L,H_(2)O_(2)投加量为6 mL/L,pH值为3,NCZM投加量为20 mg/L,类芬顿反应时间为190 min的条件下,对氯苯酚的降解率为100%,矿化率为79.29%,铁离子溶出量为0.67 mg/L,吸附联合类芬顿反应是NCZM降解对氯苯酚的主要降解机理。

三菱公司开发出沸石基降低汽车尾气NO_x催化剂

三菱公司预计，全球日益严格的汽车和卡车排放法规将促进能够降低NOx排放的选择性还原（SCR）催化剂市场的大幅扩张。为了满足这种需求，自2009年起该公司集中研发了AQSOA沸石基的SCR催化剂。该AQSOA基SCR催化剂在较宽的温度范围内（即使在200℃低温情况下）具有优越的催化性能，在高温环境下具有SCR催化剂所必不可少的较高的耐久性。该公司正在建立和完善全球生产／供应系统以满足2014年后市场快速增长的需要。

沸石基油砂沥青改质催化剂的性能研究

研究和开发高效减黏、抗硫氮和重金属的水热催化裂化改质催化剂是油砂沥青资源利用技术的关键,以天然斜发沸石为基质制备氢型沸石载体和微孔镍基沸石催化剂,考察其应用于模型化合物水热裂化的性能和对加拿大麦肯河SAGD油砂沥青减黏改质的效果。结果表明:在正十六烷为模型化合物的水热裂化过程中,微孔镍基沸石催化剂表现出良好的催化裂化性能和优良的水热稳定性;在油砂沥青改质试验中,微孔镍基沸石催化剂能够显著降低油砂的黏度,增产中间馏分油,并在一定程度上降低硫、氮含量,可用于中低温和非临氢条件下的油砂沥青减黏改质。

垂直流人工湿地LDHs覆膜改性沸石基质强化除磷效果及其机制

采用碱性水热-共沉淀法,将6种金属化合物(CaCl2、ZnCl2、MgCl2、FeCl3、AlCl3、CoCl3)两两组合生成9种不同类型的层状双金属氢氧化物并覆膜于常用垂直流人工湿地沸石基质表面;利用分别填充原始沸石及9种LDHs覆膜改性沸石基质的模拟垂直流人工湿地小试系统进行除磷净化实验,并结合10种沸石基质的等温吸附实验结果,对LDHs覆膜改性沸石基质的强化除磷机制进行研究.结果表明,相对于原始沸石基质,9种不同组合方式生成的LDHs覆膜改性沸石基质除磷效果均有不同程度的提高;Zn2+参与合成的改性基质除磷效果优良,其中ZnFe-LDHs改性沸石基质对总磷、溶解性总磷及磷酸盐的平均去除率超过90%,其最大理论吸附量达到了原始沸石基质的3倍;LDHs覆膜改性沸石基质通过增加化学吸附容量、提高物理吸附能力达到强化除磷效果的目的.

稻壳灰基沸石吸附废水中Cr(Ⅵ)的教学实验探究

基于科研课题,设计了以稻壳灰基沸石吸附废水中Cr(Ⅵ)的教学实验,结合X射线衍射仪、扫描电子显微镜和氮气吸附-脱附测试等现代测试方法对稻壳灰基沸石的物相组成、微观形貌及孔结构特性进行表征,并测定稻壳灰基沸石对Cr(Ⅵ)的吸附性能。该实验的开展不仅为重金属废水所带来的环境问题提供了有效解决途径,还深化了学生关于矿物表面结构与性能关系的理解,强化了学生在环境保护和资源优化方面对矿物应用的认知,从而提升了解决实际工程问题的分析和综合实践能力,并掌握了系统化的科学研究方法。

矸石基沸石对土壤中不同微生物源有机碳的吸附性能研究

煤矸石作为一种环境友好的吸附材料,因其离子交换性能和吸附性能被广泛用于环境净化。为了提高矸石基沸石对污染物的吸附性能,通过改性处理法,探索了矸石基沸石对不同微生物源有机碳单宁酸、果糖、球囊霉素相关蛋白和EPS的吸附能力。通过适当的预处理,获得纯化后的矸石基4A沸石,并对其进行多种有机物的吸附实验。通过SEM、FTIR分析吸附前后沸石的形貌变化和官能团变化,结果表明,吸附后材料的结构和化学性质发生了改变。吸附实验显示,沸石对于多种微生物源有机碳具有良好的吸附性,且吸附过程符合Freundlich吸附等温式,吸附剂表面呈非均质状态。因此,矸石基沸石是一种有效的吸附材料,适用于生态环境治理和土壤改良。

沸石分子筛基VOCs催化燃烧催化剂的研究进展

挥发性有机物(VOCs)是工业生产、交通运输及生物质燃烧产生的主要气体污染物之一,对大气质量、生态环境和人体健康造成潜在危害。随着环境保护意识的提升和大气污染治理的深入开展,研究和开发高效的VOCs治理技术已成为当务之急。作为一种有效的治理手段,VOCs催化燃烧技术因其适用范围广泛和高效净化的特点备受关注。负载型催化剂,尤其是沸石分子筛基催化剂,通过将活性组分分散在载体上,实现对活性组分的高效利用和稳定性提升,具有广阔的工业应用前景。从调控沸石分子筛载体及负载的活性组分两个方面,总结了沸石分子筛基催化剂在VOCs催化燃烧方面的研究进展,并讨论了水汽和多组分VOCs存在对沸石分子筛基催化剂催化燃烧VOCs的影响。最后,针对目前沸石分子筛基催化剂存在的问题,提出了展望。这些研究进展有望为环境治理和空气质量改善提供理论和实践参考,推动沸石分子筛基催化剂在VOCs治理中的应用和发展。

粉煤灰钾基沸石对铜离子的吸附研究

利用粉煤灰合成的钾基沸石为吸附材料吸附重金属Cu2+,考察沸石吸附剂量、初始pH值、反应温度和时间对Cu2+去除效果的影响。结果表明:沸石投加量对Cu2+去除效果影响显著。随着沸石投加量的不断增大,Cu2+去除率不断提高,而饱和吸附量逐渐减小。过酸性条件不利于沸石吸附Cu2+;反应温度影响沸石吸附Cu2+的速率。温度越高,吸附达到平衡的时间越短。沸石对Cu2+的吸附为单分子层吸附,吸附过程符合Langmuir吸附等温式。准二级反应动力学方程能很好的描述钾基沸石对Cu2+的吸附行为。

粉煤灰钾基沸石对Pb^(2+)的吸附研究

利用粉煤灰合成的钾基沸石吸附重金属Pb2+离子,探讨沸石吸附剂投加量、初始pH、反应温度对Pb2+吸附效果的影响,同时进行了吸附等温线和吸附动力学的数据模拟。结果表明,沸石吸附剂投加量对Pb2+去除效果影响显著,随着沸石投加量的增加,Pb2+去除率提高,饱和吸附量逐渐减小;初始pH为6时,沸石对Pb2+的去除率为97%;反应温度越高,沸石吸附Pb2+达到平衡的时间越短;沸石对Pb2+的吸附过程符合Langmuir吸附等温式,且准二级反应动力学方程能很好地描述钾基沸石对Pb2+的吸附行为。

粉煤基沸石对Cu^(2+)吸附行为的实验研究

研究了粉煤基沸石对水溶液中重金属铜离子的吸附特性。结果表明,在温度35℃,pH值在3~5,液固比200∶1,初始浓度800 mg/L条件下,粉煤基沸石对Cu^(2+)基本达到吸附饱和,饱和吸附量122 mg/g;Langmuir模型和Freundlich模型可描述粉煤基沸石对Cu^(2+)的吸附特性;粉煤基沸石对铜离子的吸附行为是氢氧化铜沉淀和离子交换吸附共同作用的结果。

硅基沸石滤料A/O生物滤池挂膜启动的研究

通过研究分析硅基沸石滤料A/O生物滤池的挂膜启动,以及考察系统出水CODCr、氨氮和总氮浓度在挂膜启动过程中的变化,分析挂膜启动的发展进程,寻求判断挂膜启动完成的合理理化指标,以期为A/O生物滤池的挂膜启动提供理论依据。