Mg-Al CLDHs/H_2O_2体系降解结晶紫染料废水的研究

以Mg-AlCLDHs(Calcined Mg-Al layered double hydroxide)和H2O2组成的类芬顿体系催化降解结晶紫(Crystal violet,CV)染料废水。考察了p H值、催化剂用量、氧化剂用量、染料起始浓度、反应温度、反应时间等因素的影响,并对Mg-Al CLDHs催化剂的再生能力进行了测试。结果表明:对浓度为40 mg/L的结晶紫溶液,当Mg-Al CLDHs用量为0.005 g,H2O2用量为1 m L,p H为7.0,降解温度为35℃,反应时间为15 min,结晶紫脱色率98%以上,催化剂再生性良好。动力学研究表明该反应符合一级动力学模型,35℃时速率常数为0.28 min-1,表观活化能为46.03 k J·mol-1。

双金属复合氧化物的结构与紫外阻隔性能

The XRD patterns of different calcined layered double hydroxides(CLDH) and their ultraviolet absorbing and screening properties have been investigated. It has been found that a calcined layered double hydroxide(CLDH) containing zinc is very effective in absorbing and screening ultraviolet radiation. The crystal structure of a CLDH containing zinc is similar to that of ZnO and is not related to the crystal structure of Al 2O 3. It is not a simple combination of zinc oxide and aluminium oxide but a calcined layered double hydroxide in which part of the Zn 2+ cations is replaced by Al 3+ cations.

矿物掺合料和CLDH对水泥基材料氯离子固化性能研究

采用等温吸附平衡方法,研究了单掺和复掺粉煤灰、矿渣和焙烧层状双金属氢氧化物(CLDH)对水泥基材料氯离子固化性能的影响,并借助XRD对影响机理进行分析结果表明:单掺范围为15%~45%情况下,随着粉煤灰和矿粉掺量增加,水泥基固化氯离子的量先增大后减小,当粉煤灰和矿粉的掺量在30%时,其固化氯离子的能力较好且都优于纯水泥对氯离子的固化效果;水泥基材料氯离子固化量随着CLDH掺量的增加而增加;但是粉煤灰和矿渣依次与CLDH复掺,复掺效果不佳,其复掺效果不如单掺粉煤灰或矿渣对氯离子的固化效果好研究成果对以后复掺技术在海工混凝土中的有效、合理使用提供相应的参考.

焙烧水滑石对含氯中性化混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响

研究了碳酸根型镁铝水滑石(LDH-MgAl-CO3)焙烧产物(CLDH)在含氯离子的中性化混凝土模拟孔隙液中对钢筋腐蚀行为的影响.极化曲线电位监测以及EIS测试表明,经CLDH处理后的孔隙液中钢筋的极化曲线出现明显的钝化区间,其腐蚀电位较未处理的有一定提高,表面的阻抗也有较大增加.此外,离子浓度分析发现,较未处理时,经CLDH处理后的孔隙液其[Cl-]/[OH-]值降低了4～5个数量级.

硝酸盐在层状氢氧化镁铝及其焙烧产物上的吸附特性比较

通过静态吸附实验，对比研究了水溶液中硝酸盐在自制层状氢氧化镁铝（每批500kg）（Mg-Al LDH）及其焙烧产物（Mg-Al CLDH）上的吸附性能和机理，用多晶X射线衍射对层状氢氧化镁铝（吸附前后）及其焙烧产物（吸附前后）的结构进行了表征．结果表明，硝酸盐在层状氢氧化镁铝及其焙烧产物上的吸附分别是通过离子交换和“结构记忆”效应实现的．硝酸盐在层状氢氧化镁铝及其焙烧产物上的吸附量受吸附时间、温度、吸附剂用量、初始pH值、溶液初始浓度、离子强度等因素的影响．在25～80℃的条件下，硝酸盐在层状氢氧化镁铝及其焙烧产物上的吸附均符合Freundlich线性吸附等温方程式．在层状氢氧化镁铝上的吸附为放热反应，平衡吸附量为34．87-26．95mg·g^-1，而在焙烧层状氢氧化镁铝上的吸附为吸热反应，平衡吸附量为4541～203.44mg·g^-1,焙烧层状氢氧化镁铝可有效脱除溶液中的硝酸盐，吸附后产物在700℃下重复再生3次，吸附量无变化．溶液初始浓度为500mg·L^-1、吸附剂用量为0．1g、吸附时间为15min、温度为40℃是焙烧层状氢氧化镁铝吸附的最佳条件．

Sulfate Ions Immobilization of Calcined Layered Double Hydroxides in Hardened Cement Paste and Concrete

The sulfate ions immobilization behavior of calcined layered double hydroxides(CLDHs) in the hardened cement paste was investigated. The experimental results show that the sulfate ions in cement paste are immobilized by CLDHs to reconstruct the layered structure and aggregate around CLDHs. The immobilization amount of sulfate ions by CLDHs reaches 4.74×10^-3 mol/g, while the increasing amount indicates non-linear relation with the addition of CLDHs. The incorporation of CLDHs decreases the amount of ettringite formed to limit the expansion of cement paste, which decays the sulfate reaction to enhance the sulfate resistance of concrete.

焙烧态MCNOs/LDH复合材料的制备及其对水体F-去除的研究

采用水热法制备磁性纳米洋葱碳/层状双金属氢氧化物(MCNOs/LDH)复合材料,高温煅烧制备了焙烧态MCNOs/LDH复合材料(MCNOs/CLDH),并通过正交试验确定最佳煅烧工艺参数。利用XRD、FT-IR、SEM、N2吸附-脱附(BET)和VSM等对其结构形貌进行表征,并通过静态吸附实验考察MCNOs/CLDH对F-的吸附性能。结果表明,在焙烧温度为550℃、焙烧时间为2 h的最佳条件下制备的MCNOs/CLDH对F-的吸附容量为28.95 mg/g,去除效率为57.9%。此外,结合MCNOs/CLDH吸附F-后的XRD分析可知,吸附机理包括表面吸附、离子交换和混合金属氧化物的再水化以及氟离子向层间区域的嵌入,从而重建原始的LDH结构。

焙烧层状氢氧化镁铝对水溶液中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附性能比较

通过静态吸附实验,对比研究了焙烧层状氢氧化镁铝（Mg-Al CLDH）对水溶液中As（Ⅲ）和As（Ⅴ）阴离子的吸附特性,并用粉末X射线衍射对Mg-Al CLDH吸附前后的结构进行了表征.结果表明,Mg-Al CLDH对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附是通过“结构记忆”效应实现的.Mg-Al CLDH可有效脱除溶液中的含砷阴离子,其吸附量明显高于现有文献的报道.当As（Ⅲ）和As（Ⅴ）初始浓度（以As计）分别高达10 mg.L-1和40 mg.L-1时,吸附后溶液中残余As浓度〈10μg.L-1.在本研究的初始浓度4～500mg.L-1范围内,在298～323 K下,As（Ⅲ）和As（Ⅴ）在Mg-Al CLDH上的最大吸附量（以As计）分别为150.46～224.03 mg.g-1和149.62～224.76 mg.g-1,且吸附量仍呈直线上升趋势.吸附量随温度升高而增大,表现为吸热吸附.As（Ⅲ）和As（Ⅴ）阴离子在Mg-Al CLDH上的吸附等温线分别属于L型和H型.在低浓度区域,As（Ⅲ）在Mg-Al CLDH上的吸附可用Freundlich等温方程式来描述,As（Ⅴ）更符合Langmuir等温方程式;在高浓度范围内,均可用Freundlich等温方程式来描述.在相同初始浓度和温度下,Mg-Al CLDH对As（Ⅴ）的吸附速率和脱除率远远大于As（Ⅲ）,吸附速率和脱除率随溶液初始浓度的降低和温度的升高而增大,伪二级动力学方程可较好地描述二者在Mg-Al CLDH上的吸附动力学过程.吸附基本不受溶液初始pH值（3.0～10.0）和离子强度的影响.当溶液中As（Ⅴ）和As（Ⅲ）同时存在时,Mg-Al CLDH优先吸附As（Ⅴ）.