铝二次电池用RGO-S电极材料制备与性能研究

以氧化石墨烯与硫代硫酸钠为原料,通过一步水热法,制备还原氧化石墨烯-硫(RGO-S)电极,通过XRD、XPS、SEM、TEM、恒流充放电测试等手段对电极进行分析。结果如下:在RGO-S中硫元素主要为单质,单质硫与还原氧化石墨烯之间主要是以物理吸附的方式结合,主要以S2p3形态存在,小部分以S2p1形态存在。硫元素含量越高,初次充放电容量越高,循环性能越差。硫碳质量比为3:7的RGO-S复合材料具有最优性能,经过120次的充放电循环后放电容量回复到92%左右,在高倍率电流密度下放电容量保持在58.83mAh/g。

SRB处理硫酸盐废水的影响因素探究

采用上流式固定床厌氧生物膜(UFAB)反应器处理人工模拟废水,研究了利用硫酸盐还原菌(SRB)处理硫酸盐废水的影响因素,考察了碳硫比、碳源种类、水力停留时间以及硫酸盐浓度等因素对硫酸盐去除效果的影响。结果表明:UFAB反应器在n(TOC)/n(SO_(4)^(2-))为6,甲酸-乙酸-乳酸钠混合碳源(三者物质的量比为1∶1∶4),进水硫酸盐质量浓度为1200 mg/L,水力停留时间为9 h的条件下,对硫酸盐平均去除率达83.80%,有较强的脱硫能力,出水硫酸盐平均质量浓度为194.4 mg/L,达到了GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中作为集中式生活饮用水地表水源地的水质要求。

高含硫气田硫磺产品碳足迹核算及评价——以普光气田为例

通过产品碳足迹核算,摸清企业产品碳排放的来源、分布和足迹,分析影响碳排放的因素,明确降碳空间、方向与具体措施,以促进企业绿色低碳生产。由于高含硫气田生产工艺过程与以原油为原料生产石化产品的生产工艺过程存在显著差异,采用LCA(生命周期评估法)、IOA(投入产出法)、IPCC(清单法),根据不同的原料气组分和生产过程,研究建立了高含硫气田硫磺产品碳足迹核算模型、各分项比例参数核算模型、各分项碳排放量计算模型。并以普光气田为例,核算评价硫磺产品碳足迹,研究创建普光气田降碳技术,为高含硫气田硫磺产品碳足迹核算及评价提供了一种较为可靠的计算方法。

不同因素对含硫酸废水处理固废热分解效果的影响

从某污水处理厂收集含硫酸废水,对其进行处理后得到固体废物。设计实验,分别选取反应温度、反应时间、碳与硫的摩尔比、添加剂这4个因素来探究其是否对固废热分解效果产生影响。结果表明,反应时间、反应温度、碳与硫的摩尔比这3个因素对固废样品的热分解效果有显著影响,有无添加剂对于单位反应物产气量的影响并不明显。采用正交设计,分析各因素不同组合下的固废热分解效果,得到当反应温度为900℃、反应时间为50 min、碳与硫的摩尔比为3.5∶1时,硫酸钙的还原率最高,分解较为彻底。

环境水样中S^(2-)的CQDs双发射比率荧光测定

以葡萄糖为碳源、对苯二胺为氮源,一步水热法合成了新型双发射荧光碳量子点(GP-CQDs),对该GPCQDs的形貌及光谱特性进行了研究。实验发现,在单一波长λ_(ex)=300 nm激发下,该GP-CQDs于348 nm和452nm处有双发射荧光信号。将MnO_(4)^(-)加入GP-CQDs溶液,GP-CQDs于452 nm处的荧光信号完全猝灭,而348 nm处的信号基本不变。于上述猝灭体系中继续加入S^(2-),其于425 nm处产生新的荧光发射峰,相较于GP-CQDs原452 nm处的荧光信号,发射峰位置发生蓝移,且发射峰强度随S^(2-)的浓度增加线性增强,而348 nm处的信号无增敏现象。根据该现象,以425 nm处的荧光峰为响应信号、348 nm荧光峰为参比信号,可直接构建基于S^(2-)测定的比率荧光传感探针。实验对该探针的构建条件及分析性能进行了优化,当S^(2-)浓度在3.1×10^(-8)~8.0×10^(-6)mol/L范围内时,与348 nm和425 nm两处的荧光强度比值(I_(425)/I_(348))呈现良好的线性关系,检出限为9.41×10^(-9)mol/L(3σ/k)。对MnO4-及S^(2-)与GP-CQDs的作用机理进行了探讨。该方法简单、快速、灵敏度高,用于环境水样中S^(2-)的测定,结果满意。

粤东北嵩溪银锑矿有机质特征及成矿元素关系探讨

通过粤东北嵩溪银锑矿区的有机质特征及有机碳与成矿元素银、锑关系的研究 ,从有机地球化学角度对有机碳与成矿元素的共生组合关系以及有机质在成矿过程中的作用做了初步的探讨。有机显微组分中的大量藻质体及藻碎屑体指明了成矿早期的海相环境。在对矿区内黑色页岩系中的有机碳、硫、银、锑含量对比分析之后发现 ,有机碳与其三者存在着良好的正线性相关关系 ,有机质在银锑矿的形成过程中起到了重要的作用。研究工作的结果初步表明了有机质对银、锑等成矿元素的早期吸收、富集 ,从而导致矿源层的形成 ,体现出有机质在嵩溪银锑矿的形成过程中起到的重要作用。

膨胀颗粒污泥床厌氧反应器处理化学制药废水研究

考察了膨胀颗粒污泥床厌氧反应器(EGSB)在不同运行条件下对化学制药废水的处理效果。结果表明:在容积负荷为2.3~15.5 kgCOD/(m^3·d)的范围内,EGSB的COD去除率和甲烷产率呈现先升高后下降的趋势,并在容积负荷为11.6 kgCOD/(m^3·d)时达到最高,分别为90.5%和4.12 L/(L·d)。在容积负荷为11.6 kgCOD/(m^3·d)条件下,降低进水碳硫比能够导致系统COD去除率和甲烷产率的下降,最佳碳硫比为8.0。

高效脱硫异养反硝化菌株的代谢特性研究

以实验室发现的高效脱硫异养反硝化菌种C27为对象,研究其在不同营养环境下的代谢规律.结果表明,自养条件下C27无法生长,异养提供氮源但不加硫源时,菌株仍然具有反硝化能力,乙酸盐降解80%以上,硝酸盐全部被降解,但降解时间变长.分析硫氮比为5∶2、5∶5、5∶8、5∶10条件下,C27对碳氮硫的降解情况,确定最佳的硫氮比为5∶8.

红外碳硫传感器信噪比改善方法研究

应用于钢铁、矿物等检测的红外碳硫仪的研制在国内的研究还存在诸多问题,由于其在红外检测中位于一个非常敏感的区域,国内高精度红外碳硫传感器的研究迫切需要迈上新台阶;其检出限和检测精度要达到国际先进水平还存在传感器的气室工艺不够、探测器与光源的资源限制、信号的调制方式落后等问题;当然也存在信号的前期滤波、信号后期处理方面的原因;文章针对当前红外碳硫传感器的研究现状,对改善信噪比的方法进行探究和分析,并提出了相应的解决措施和具体思路。

硫碳比对芦苇碳源-硫耦合表面流湿地脱氮的影响

针对农田退水中NO3--N占比高、碳氮比低的问题,提出PS-SFW(Phragmites australis and sulfur combined surface flow constructed wetland,芦苇碳源-硫耦合表面流人工湿地),对其强化农田退水脱氮的可行性进行了研究,并与SFW0(无芦苇碳源-硫填充的常规表面流湿地)进行对比,重点研究了HRT(水力停留时间)为3、2、4 d条件下S/C(质量比,分别为0.32、0.56)对PS-SFW脱氮效能的影响.结果表明,HRT为3 d(第29~40天)时,PS-SFW0.32(S/C比为0.32)、PS-SFW0.56(S/C比为0.56)和SFW0的w(NO3--N)分别为55.9%±11.0%、66.0%±10.0%和7.0%±3.0%,w(TN)分别为36.9%±1.0%、40.3%±3.0%和4.5%±2.0%,PS-SFW0.56对TN和NO3--N去除效能高于PS-SFW0.32,远高于SFW0;HRT为4 d时(第41~81天)及HRT为3 d(第130~149天)时,PS-SFW0.32、PS-SFW0.56、SFW0的w(NO3--N)为66.3%±5.0%、90.5%±4.0%、14.4±4.0%和53.4%±3.0%、62.9%±10.0%、48.5%±5.0%,w(TN)为55.5%±5.0%、75.4%±5.0%、14.4%±3.0%和48.8%±2.0%、57.5%±6.0%、44.1%±5.0%,PS-SFW0.56对NO3--N和TN的去除效能均优于PS-SFW0.32,并且优于SFW0.HRT为2 d(第82~129天)时,PS-SFW0.32、PS-SFW0.56、SFW0的w(NO3--N)为47.7%±7.0%、46.6%±6.0%和26.8%±4.0%,w(TN)为37%±6.0%、36.6%±6.0%和24.0%±3.0%,PS-SFW0.32、PS-SFW0.56对氮的去除效能接近,但仍优于SFW0.研究显示,PS-SFW运行条件应优选S/C为0.56、HRT为4 d.

联醇工艺中影响醇氨比调整的关键因素探讨

介绍了联醇工艺的发展概况和最新进展;阐述了目前最先进的两级联醇+甲烷化或烃化新工艺的特点;对影响醇氨比调整的关键因素——造气、变换、精脱硫、甲醇合成、脱碳等工序的生产操作提出了相关调整控制措施。

青海河曲草地土壤全硫及主要养分分布特征

硫是动植物生长和发育不可或缺的重要矿质营养元素,对发展有机畜牧业具有重要作用。为了解青海河曲草地不同类型和空间土壤全硫及氮磷钾养分的分布特征,探讨土壤全硫和其他养分之间的关系,本研究采用电感耦合等离子发射光谱仪ICP-OES(iCAP 6300)分析了土壤和植物样品的全硫含量,并测定了土壤全氮、全磷、全钾、有机质含量和pH。结果表明,不同类型草甸的土壤以及植物之间含硫量有显著差异(P<0.05),但不同空间草甸土壤及植物之间含硫量无显著差异(P>0.05)。研究区土壤全硫平均含量1023.98 mg·kg^-1,植物全硫平均含量4120.20mg·kg^-1。土壤有机质、全氮、全磷、全钾平均含量依次为134.35、6.44、1.95和23.05 g·kg^-1,高于青藏高原土壤养分含量平均水平;土壤全硫含量与有机质含量、地上生物量和植物硫含量呈显著正相关关系(P<0.05);土壤碳硫比(C∶S)介于58.90~102.18,研究区土壤处于硫的净释放阶段。由此可见,青海省河南县目前的生产方式未造成土壤硫的缺乏,硫不是该县土壤养分和畜牧业生产的限制因素。

蓝藻厌氧发酵产甲烷及含硫气体释放特征

蓝藻厌氧发酵产甲烷是蓝藻资源化利用的一种有效方式,但是碳氮比偏低、所产生沼气的提纯都是蓝藻发酵产沼气应用的难点。小规模研究了蓝藻与秸秆、厌氧污泥在不同配比的条件下产甲烷的能力以及所产沼气中含硫气体的浓度特征。实验与分析结果显示,蓝藻∶秸秆∶接种污泥的质量比为8∶2∶1时,系统累计产甲烷量最高,产率为176 m L/g(VS);系统所产沼气中含有多种含硫气体,以硫化氢(H2S)为主,在50 d监测过程中最高达到14016.12μL/L;H2S与甲硫醇(CH4S)、甲硫醚(C2H6S)、二甲基二硫醚(C2H6S2)、二甲基三硫醚(C2H6S3)等含硫气体含量显著正相关,显示H2S和其他几种含硫气体浓度变化具有较高的一致性。

基于程序升温GC的EA-IRMS联机系统在氮、碳和硫同位素组成测定中的应用

基于具有程序升温气相色谱(GC)的元素分析-稳定同位素比率质谱仪(EA-IRMS)联机系统,初步建立了总氮、总碳和总硫稳定同位素比率的快速分析方法。分析结果表明:EA-IRMS联机系统运行状态良好,δ^(15 )N、δ^(13 )C和δ^(34)S标准曲线在时间上无显著漂移,质量控制标准的长时间测量精度优于0.3‰,准确度优于0.1‰。在18mm的反应管内不存在^(34)S记忆效应,25mm的反应管在加入空锡囊燃烧后可基本消除^(34)S记忆效应。利用该联机系统分析了不同类型的食品和环境样品。对于C/N、C/S质量比都小于200的样品,δ^(15 )N、δ^(13 )C和δ^(34)S的测定精度均优于0.15‰,能够满足实验室测试要求。对于C/N或C/S质量比极高的木材和琥珀样品,在N_2和SO_2信号强度都小于0.5V的情况下,δ^(15 )N和δ^(34)S也获得了较好的重现性,其测定精度分别优于0.6‰和0.2‰。该研究可为EA-IRMS技术的应用与发展提供基础数据和科学依据。

碳氮比对碳氮硫同步脱除的影响

研究了不同碳氮比对碳氮硫同步脱除的影响。结果表明,C/N在0.75/1→1/1→1.26/1变化时,反应系统中碳氮硫脱除效果较好,硫化物、硝酸盐及乙酸盐去除率分别保持在92%～100%,90%～100%和100%。综合考虑碳氮硫同步脱除过程,最佳碳氮比为1/1。同时探讨了碳氮比影响碳氮硫同步脱除的机理。

磷石膏固碳制备CaCO_3的实验研究

以磷石膏中的硫酸钙为钙源,对温室气体CO2进行固定。考察液固质量比、固碳时间、反应温度以及氮硫摩尔比4因素对固碳效率的影响,通过正交实验确定磷石膏固碳的最佳工艺条件。采用XRF、XRD等测试手段分析产物化学组成与物相组成。结果表明,液固质量比为4、固碳时间为120 min、反应温度为55℃、氮硫摩尔比为2.4∶1时,磷石膏对CO2的固碳率最高,高达89.6%。研究结果对磷石膏的资源化利用和CO2固定具有重要的环境意义。

两种硫含量控制方法对锂硫电池性能的影响

采用高导电性碳材料和商业活性炭分别作为硫的载体,与单质硫混合后进行热处理制得SP/S和CAC/S硫碳复合材料,利用热重测试、循环伏安、交流阻抗和恒流充放电测试等分析方法,研究了正极中电极材料厚度、硫碳复合比例对电池电化学性能的影响.结果表明:适当增加电极材料厚度可以有效地改善Super-P材料电极综合电化学性能;通过改变硫碳复合比例,提高硫含量则对活性炭材料锂硫电池电极的性能提升有着显著的效果.其中,含硫量为63.60%的CAC/S正极材料首次放电比容量达到908.8 m Ah/g,活性物质利用率为54.2%,100圈循环后放电容量为594.1 m Ah/g,容量保持率达到65.4%.

尿素反应耦合萃取分离处理乙炔清净工艺废硫酸的研究

乙炔清净工艺产生的废硫酸酸度高且含有较多的有机杂质,有机杂质与硫酸分子能够形成强的相互作用处理困难。采用反应耦合萃取分离方法,利用尿素与硫酸分子形成硫酸脲,消除有机杂质与硫酸分子之间的作用力,同时耦合溶剂萃取可对反应后释放的有机杂质进行分离去除。研究了二氯甲烷/废硫酸体积比、反应时间、尿素/H_2SO_4摩尔比以及H_2SO_4浓度对废硫酸中有机碳去除率的影响。结果表明,二氯甲烷/废硫酸体积比和反应时间影响了有机杂质向萃取相的传质过程,尿素/H_2SO_4摩尔比和H_2SO_4浓度则对有机杂质的释放具有重要影响。较优的工艺条件为:二氯甲烷/废硫酸体积比3∶1,反应时间1.5 h;尿素/H_2SO_4摩尔比1.5∶1,H_2SO_4浓度64.56%。此时的有机碳去除率达到95.21%。

长庆靖边气田脱硫脱碳装置研究与设计

为了彻底脱除高碳硫比天然气中的酸性组分,实现脱硫脱碳装置的作用,从脱硫脱碳的工艺入手,明确高含CO_2、低含H_2S工况下脱硫脱碳工艺参数的确定步骤、降低装置能耗的主要途径、装置合理选材应注意的问题、装置的关键功能结构等。在此基础上,进行高碳硫比天然气工况下的工艺改进,优化设备结构、完善内件,优选配方溶液等,实现脱硫脱碳装置的低耗高效和安全运行。

铁硫合金制备工艺的优化

在火法炼铜过程中,用密度和熔点合适的铁硫合金消除沉降电炉过厚的炉结是较为理想的方法。结合前期研究,对制备铁硫合金工艺进行了优化。运用金相显微镜、XRF进一步探索了制备铁硫合金的过程中,二元碱度(R=m(CaO)/m(SiO2))、碳粒度及碳添加比对铁硫合金密度和汇聚率的影响。结果表明:二元碱度为1.3、碳粒度为0.25~<0.42 mm、碳添加比为1时,制备出的铁硫合金密度和汇聚率较优;较优制备条件下铁硫的实际利用率为85.11%,损失在渣中的铁远高于硫,因此制备出的铁硫合金实际硫含量偏高。