磁性滤料对生物脱氮滤池微生物群落的影响

使用4种不同磁感应强度的磁性滤料构建生物脱氮滤池,探究磁性滤料对滤池脱氮效能的影响,并从分子生物学角度对影响机理进行解析。结果表明:磁性滤料对滤池的氨氮与亚硝态氮的去除效果有明显的促进作用;磁性滤料会对滤池内的微生物群落结构产生影响,表面磁感应强度为0.5、1.5 mT的磁性滤料使微生物群落中氨氧化菌与亚硝酸盐氧化菌的相对丰度显著提高,表面磁感应强度为2.5 mT的磁性滤料使氢噬胞菌属和Delftia tsuruhatensis种的相对丰度提高;根据功能基因预测,脱氮效果的提升与磁性滤料对优势功能基因的作用有关。

耐高温磁性玄武岩滤料的制备及捕集微细颗粒物研究

依次采用浸渍法与原位聚合法在玄武岩纤维表面均匀负载铁酸钴(CoFe_(2)O_(4))纳米粒子,后经充磁处理后制备成磁性玄武岩功能滤料。在此基础上,分别采用SEM、VSM、FTIR、XRD等表征方法分析了磁性玄武岩滤料中CoFe_(2)O_(4)纳米颗粒的分布形态、剩磁及矫顽力大小、纤维表面官能团的作用机制及CoFe_(2)O_(4)负载结晶度。接着将原位聚合法制得的磁性玄武岩滤料在高温中处理24 h,并依次对原始玄武岩滤料、磁性玄武岩滤料及高温处理的磁性玄武岩滤料进行过滤性能实验。结果发现:相较于浸渍法,通过原位聚合法制备的磁性玄武岩滤料剩磁更强,CoFe_(2)O_(4)纳米粒子负载结晶度更好;250℃高温处理的磁性玄武岩滤料过滤性能最佳,对PM2.5的过滤效率达到了92.1%,相较原始玄武岩滤料提高了33.9%;同时原始玄武岩滤料过滤阻力低于磁性玄武岩滤料,但随着滤料粉尘负荷的增大,磁性玄武岩滤料的磁性粒子对滤料过滤阻力的影响变小。

负载CoFe2O4纳米粒子磁性纤维滤料的制备与表征

通过选择聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(P84)、玻纤、聚苯二甲酰苯二胺(芳砜纶)等5种袋式除尘器常用纤维针刺毡,利用共沉淀法将磁性铁酸钴纳米粒子负载到5种纤维滤料上得到磁性滤料,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征方法从滤料上纤维表面负载形貌、CoFe2O4结晶程度、表面官能团等方面分析比较5种不同滤料负载磁性铁酸钴纳米粒子的微观机理及性能差异,并用振动样品磁强计(VSM)测试5种不同磁性滤料的剩余磁化强度及矫顽力大小。结果表明,P84磁性滤料由于自身纤维具有较强极性官能团C=O、较大负载表面积等特点使得铁酸钴纳米粒子负载更加均匀、磁密度较其它纤维滤料要高,每克磁性P84滤料的剩余磁化强度及矫顽力分别为0.52×103 A·m2/kg和3 940.2 A/m,这对于磁性材料捕集微细颗粒物具有重要意义。