介孔Cr(OH)_3的制备及其对钒(Ⅴ)离子的吸附性能

以CrCl_3·6H_2O作为铬源,通过添加强碱制备出大比表面积(312.70 m^2·g^(-1))、高孔隙率(0.48 cm^3·g^(-1))的介孔Cr(OH)_3,并研究了其对溶液中钒(V)离子的吸附性能,考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附温度、吸附时间等条件对吸附效果的影响。结果表明,当溶液pH在2.0~9.0、钒离子浓度为100~500 mg·L^(-1)时,采用该吸附剂均可实现溶液中钒离子的高效去除。在最优实验条件下,钒去除率接近100%,钒离子浓度可由500 mg·L^(-1)降至0.81 mg·L^(-1)。吸附热力学的研究结果表明,Cr(OH)_3对钒离子的吸附过程遵循Langmuir等温吸附;吸附过程符合拟二级反应动力学方程,反应级数为拟二级。

过氧化氢氧化Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)产生六价铬的规律与机制

在自然过程和工程修复中,Fe(Ⅱ)还原Cr(Ⅵ)主要生成铬铁氢氧化物[Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)],但其中Cr(Ⅲ)的复氧化会极大影响用水安全以及铬污染修复治理效果。探究了过氧化氢(H_(2)O_(2))氧化Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)产生Cr(Ⅵ)的规律与机制,主要关注的影响因素包括H_(2)O_(2)浓度、pH值和Cr(Ⅲ)含量,并选用甲醇作为活性氧化物种[HO~·、Fe(Ⅳ)]的淬灭剂,考察淬灭剂的加入对H_(2)O_(2)氧化Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)产生Cr(Ⅵ)的影响。试验结果表明:(1)H_(2)O_(2)氧化Cr(Ⅲ)_(0.20)Fe(Ⅲ)_(0.80)(OH)_(3)产生Cr(Ⅵ)的速率与效率随着H_(2)O_(2)浓度、pH值的增加而增大,且Cr(Ⅵ)的产生效率还会受到Cr(Ⅲ)含量(x)的影响,即在pH=5.0条件下Cr(Ⅵ)的产生效率随x的降低而增加,在pH=9.0条件下Cr(Ⅵ)的产生效率随x的降低而降低;(2)甲醇淬灭试验证明,在pH=5.0~8.0范围内,H_(2)O_(2)是引起Cr(Ⅲ)氧化的主要氧化剂,同时Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)与H_(2)O_(2)发生(类)芬顿反应产生的活性氧化物种(HO~·)还可能进一步促进Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),而在pH=9.0条件下,H_(2)O_(2)是引起Cr(Ⅲ)氧化的唯一氧化剂;(3)不同pH条件下,Cr(Fe)含量可以通过影响H_(2)O_(2)的消耗、活性氧化物种的产生、矿物表面的更新、Cr(Ⅵ)的释放而影响总Cr(Ⅵ)的产生速率和效率;(4)虽然Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)被认为能更加稳定地保存还原产生的Cr(Ⅲ),但环境中的H_(2)O_(2)在特定条件下仍有可能将Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),这是因为在偏酸性条件下共存的Fe(Ⅲ)可以提供更多的Cr(Ⅵ)吸附位点,将有利于H_(2)O_(2)和HO~·等氧化Cr(Ⅲ),在偏碱性条件下共存的Fe(Ⅲ)可以竞争消耗H_(2)O_(2)而抑制其对Cr(Ⅲ)的氧化。

含Cr钢的CO2腐蚀行为及成膜动力学研究

目前对含Cr钢CO2腐蚀中的产物膜生长动力学过程研究不多。为此,采用高温高压反应釜、动电位极化、电化学阻抗谱、光电子能谱、高分辨拉曼光谱等方法研究了不同Cr含量钢在模拟油井下环境中的CO2腐蚀行为及成膜动力学。结果表明:Cr含量的升高会明显降低含Cr钢在模拟CO2腐蚀环境中的腐蚀速率,其中3Cr钢和5Cr钢的腐蚀速率相近,腐蚀速率高于3 mm/a;6Cr钢和7Cr钢的腐蚀速率明显低于3Cr和5Cr钢,腐蚀速率低于1mm/a;腐蚀产物膜成膜过程可以分为2个阶段,阶段1为Cr(OH)3的生长过程,成膜电流I和时间t取对数后满足线性关系;阶段2中随着腐蚀时间的增加,腐蚀电流逐渐增大;产物膜在成膜初期以直接成膜的Cr(OH)3为主,随着腐蚀时间的延长,Cr(OH)3发生溶解,留下的位置被FeCO3沉淀填充。

苯胺聚合反应中重铬酸盐的还原机理

应用红外光谱、X射线衍射、元素分析、焙烧实验等手段证明,重铬酸盐氧化聚合苯胺的产物是聚苯胺/Cr(OH)3复合物.这不同于文献中的一般观念.随反应介质酸性的增强,复合物中Cr(OH)3的含量从38.4%逐渐下降到1.3%.强酸性介质有利于重铬酸盐还原为易溶的Cr3+,弱酸性介质有利于重铬酸盐还原为难溶的Cr(OH)3.基于该实验事实,提出了重铬酸盐还原过程的两步机理.

镀锡板抗硫性能及钝化膜附着力随时间的变化规律

针对镀锡板的抗硫性及钝化膜附着力随时间延长发生变化的现象,选取两个不同厂家钝化后的镀锡板,采用电化学方法测试钝化膜中铬含量随时间的变化规律,同时使用XPS方法测试了钝化膜结构随时间变化的情况。结果认为,Cr(OH)_(3)随时间延长而发生水解是导致镀锡板钝化膜中铬含量变化的主要原因。通过优化钝化工艺,降低Cr(OH)_(3)的含量,可有效提高钝化膜的稳定性,进而提高镀锡板的抗硫性以及其与漆膜间的附着力。

Cr含量和pH值对低铬管线钢半钝化行为的影响

针对油气管道CO_2腐蚀环境,研究了Cr含量为1%~5%(质量分数)的5种低铬钢的阳极极化行为,讨论了半钝化行为受Cr含量的影响规律。测试了不同pH值下5种低铬钢的极化曲线,探究了不同Cr含量的低铬钢出现明显半钝化的临界pH值。利用Raman光谱,对比了在不同pH值溶液中极化生成的腐蚀膜的成分。结果表明,随着Cr含量的升高,低铬钢半钝化特征变得更加明显。在CO_2环境下,溶液pH值的升高对Cr(OH)_3沉积有利,基体中Cr的溶解导致低铬钢表面生成了Cr(OH)_3膜,在极化曲线测试过程中,显示出半钝化的特征。