沙柳木粉基高效吸附材料对煤矿废水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)作用特性及机理

针对煤矿酸性废水中含有较高质量浓度铁离子和锰离子的问题,以沙柳木粉为主要原料,遵循农林废弃物提取再利用原则,经过NaOH、Na2SO3等溶液处理后获得脱木素木粉(DWF),通过微波辅助-原位合成的手段,制备了一种针对煤矿废水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附剂(AA-DWFPAM)。借助扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和红外热重联用(TG-FTIR)对产物的微观结构、反应机理、热稳定性进行了分析,探讨了AA-DWF-PAM的最佳吸附条件、吸附动力学、吸附等温线,研究了AA-DWF-PAM对Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附特性和吸附机理。表征实验结果表明:AA-DWF-PAM整体存在较多孔洞并呈现网状结构,且比表面积(BET)为150.83 m^(2)/g,说明改性后的吸附剂具有较大的比表面积,能够为Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)吸附提供较多位点和空间;此外,AA-DWF-PAM热解气态产物主要有H_(2)O、CO_(2)以及少量CO,裂解温度较高,其结构稳定性较强。吸附特性实验研究表明:AA-DWF-PAM用量为4 g/L、溶液pH=4、吸附时间达到200 min,以及Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)初始质量浓度为100 mg/L和80 mg/L时,为AA-DWFPAM的最佳吸附条件;经过计算得知,AA-DWF-PAM更接近于伪二级动力学假设,吸附主要控制过程为化学过程,且吸附过程更符合Langmuir方程的单层分子吸附,Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的理论最大吸附量分别为192.29 mg/g和123.65 mg/g;通过Materials Studio对吸附过程进行分子模拟和量子化学计算得知,吸附过程中—NH_(2)、—COOH以及—OH官能团起到静电吸附作用。因此,合理利用农林废弃物,为煤矿酸性废水治理提供了新途径,开发的AA-DWF-PAM吸附剂,能够有效处理煤矿酸性废水中的铁锰离子。

木粉和抗氧剂对废旧PE-HD/沙柳复合材料性能的影响

以沙柳木粉和废旧高密度聚乙烯(PE-HD)为原料,采用模压法制备了木塑复合材料(WPC)。考查了沙柳木粉和抗氧剂对WPC性能的影响。结果表明,沙柳木粉加入量为0～70%(质量分数,下同)时,WPC的静曲强度呈先上升后下降的趋势,弹性模量和拉伸强度分别呈上升和下降的趋势;沙柳木粉降低了WPC的热稳定性,使热分解起始温度降低;随加入量的增加,WPC的储能模量(E′)和损耗模量(E″)曲线均呈上升趋势,损耗因子(tanδ)曲线呈下降趋势,E″曲线内耗峰的位置向高温方向移动;抗氧剂1010加入量为0～0.5%时,WPC的静曲强度、弹性模量和拉伸强度均呈不同程度的先上升后下降的趋势;当抗氧剂加入量为0.2%和0.3%时,E′和E″相对较高。

金丝垂柳扦插繁殖试验

金丝垂柳扦插繁育技术的研究结果表明 :金丝垂柳插条主要以皮部生根为主 ;ABT 1号生根粉 10 0 0× 10 -6mg/ ml处理 ,促进插条生根效果最显著 ,插穗长势最好。其它处理效果由强到弱为 ABT 1号生根粉 5 0 0× 10 -6mg/ ml、南林 I型生根粉、 ABD生根剂 10 0 0× 10 -6mg/ ml和清水。

响应面法优化粉煤灰基多孔陶瓷的制备工艺

为了探究沙柳木粉对于添加造孔剂法制备粉煤灰基多孔陶瓷的影响,在单因素试验的基础上,采用响应面法(RSM)优化制备工艺。依据回归分析研究添加造孔剂法制备多孔陶瓷的影响因子,获得较优的制备工艺:造孔剂添加量为15wt%,成型压力为10 MPa,保温时间为2 h,此条件下所烧制的多孔陶瓷显气孔率为34.23%。通过试验结果验证,响应面法对添加造孔剂法制备粉煤灰基多孔陶瓷最佳工艺条件优化方案合理可行。

羧甲基化沙柳木粉膜吸附四环素性能研究

以沙柳木粉(SPP)为原料,采用氢氧化钠、氯乙酸和无水乙醇对SPP进行羧甲基化改性,制得羧甲基化沙柳木粉(CMS),经过1-丙烯基-3-甲基咪唑氯盐溶解后,通过刮膜法制得羧甲基化沙柳木粉膜(CMSM)。采用红外光谱仪(FTIR)分析SPP和CMSM结构,运用扫描电镜(SEM)对吸附前后CMSM的表面形态进行表征。考察吸附条件对CMSM吸附四环素(TC)性能的影响,确定CMSM的吸附动力学、吸附等温线,探讨CMSM的吸附机理。吸附结果显示:当吸附温度为25℃,吸附时间为2 h,pH值为6,TC溶液初始浓度为1200 mg/L时,CMSM对TC的吸附量达到最大,为340 mg/g。CMSM对TC的吸附动力学同时符合准一级和准二级动力学模型,满足Freundlich吸附等温线模型,属于物理吸附和化学吸附并存的多分子层吸附。

沙柳/聚乙烯醇复合凝胶的溶胀性能

采用湿法纺丝合成沙柳木粉/聚乙烯醇复合水凝胶(SPS)。研究了溶胀时间、温度、pH、离子强度对SPS溶胀的影响以及水凝胶的溶胀动力学和吸附Hg^(2+)吸附动力学。采用SEM、FTIR、TG对SPS结构进行表征。结果表明,SPS形成了多孔网络结构,具有较好的热稳定性。pH为5,溶胀时间20 min时,溶胀度达到8.4 g/g。当溶胀温度为75℃,离子强度为0.02 mol/L时,溶胀度最大分别为21.8,12.5 g/g。SPS溶胀的初始阶段与Fickian扩散拟合较好;对整个阶段拟合,符合Schott模型。对Hg^(2+)的吸附符合准二级动力学模型,吸附容量为425.9 mg/g。

沙柳/聚乙烯醇新型水凝胶复合膜的制备及性能研究

采用湿法纺丝合成新型沙柳木粉(SPP)/聚乙烯醇(PVA)水凝胶复合膜(SPPM)。研究凝固浴时间、硫酸浓度对SPPM吸附Hg^(2+)吸附量与力学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、比表面积和平均孔径、红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等手段分析SPPM的结构和吸附机理;采用热重(TG)对SPPM的热性能进行分析。结果表明:凝固浴时间为1h,H_(2)SO_(4)浓度为7%时最佳,吸附量为421mg/g。SPPM具有较好的孔道结构,吸附性能良好且可重复利用5次以上,并具有较大的比表面积以及良好的热稳定性。SPPM的Hg^(2+)吸附过程符合伪二级动力学模型和Freundlich等温线模型。

废旧HDPE/沙柳木粉复合材料抗热氧老化和阻燃性能研究

以废旧高密度聚乙烯(HDPE)和沙柳木粉为原料,采用模压法制备了废旧HDPE/沙柳木粉木塑复合材料(WPC),随后考察了沙柳木粉、硅烷偶联剂KH550和3种抗氧剂(1010、1076和B215)的添加对该WPC热氧老化性能和燃烧性能的影响。结果表明:该WPC的抗热氧老化性能和阻燃性能优于废旧HDPE,并且随着木粉用量增加,WPC的抗热氧老化性能显著增强,阻燃性能小幅提升。硅烷偶联剂KH550的引入使WPC的抗热氧老化性能降低,而当KH550用量达到5份时,WPC的阻燃性能略有增强。抗氧剂1010的引入使WPC的抗热氧老化性能显著增强,阻燃性能则略有下降。分别添加了上述3种抗氧剂的WPC中,添加1010的WPC,其抗热氧老化性能和阻燃性能最佳,添加B215的WPC次之,添加1076的WPC最差。

废旧橡胶对木橡塑三元复合材料耐热性能及动态力学性能的影响

以再生高密度聚乙烯（PE-HD）、沙柳木粉和废旧橡胶粉为原料,采用模压法制备了木橡塑三元复合材料（WRPC）。考查了废旧橡胶粉粒径及添加量对WRPC耐热性能及动态力学性能的影响。结果表明：当废旧橡胶粉粒径在0.45-0.125 mm之间时,随着胶粉粒径的减小,WRPC的维卡软化温度出现小幅上升,材料的耐热性能有所提高;WRPC的储能模量（E＇）和损耗模量（E＂）均呈先增大后减小趋势,其中当胶粉粒径为0.2-0.154 mm时,E＇和E＂均相对较高;当废旧橡胶粉添加量在0-15%之间时,随着添加量的增加,WRPC的维卡软化温度显著降低,耐热性能下降,E＇和E＂均减小,WRPC的刚性和阻尼性能下降,损耗因子（tanδ）增大。

抗氧剂对木塑复合材料老化性能的影响

以再生高密度聚乙烯（PE-HD）为基体、沙柳木粉为填充和增强材料,采用模压法制备了再生PE-HD/沙柳木粉木塑复合材料（WPC）,并对其进行了热老化试验。研究了抗氧剂种类及添加量对该WPC力学性能及润湿性能的影响,利用红外光谱分析了该材料的老化机理,并通过扫描电镜观察其表面微观形貌。结果表明：经热老化试验后,WPC的力学性能下降,润湿性能增强。与抗氧剂添加前相比,加入了抗氧剂的WPC试样,其热老化试验后的力学性能下降趋势明显减缓,而润湿性能有所减弱。其中当抗氧剂添加量为0.2%时,WPC的抗老化效果显著。