利用加速碳化技术激发钢渣活性研究

钢渣是炼钢过程中排出的废渣,钢渣组成中的硅酸钙组分可以与CO_(2)发生碳化反应生成大量不规则的CaCO_(3)和具有胶凝性的SiO_(2)胶体,将钢渣变为具有一定强度的胶凝性材料。文章通过通入CO_(2)对γ-C_(2)S和钢渣进行加速碳化的方式,测试不同碳化时间对钢渣试块抗压强度的影响,结合X射线衍射和扫描电子显微镜分析其硬化机理,探索了加速碳化实现激发钢渣活性的可能性。结果显示:加速碳化可以有效激发钢渣的活性,CO_(2)在有水分的条件下与其中的硅酸钙组分生成CaCO_(3)和SiO_(2)胶体,可以增加钢渣试块的强度,有效地改善其性能。经过24h的加速碳化强化处理,钢渣试样固碳量约为7.07%,钢渣试块的抗压强度达到58.95 MPa。

Pd纳米棒表面等离子共振增强CO电催化氧化性能研究

课题组通过液相还原法,以尿素和氯钯酸钠为前驱体,合成了长度为11.8 nm的Pd纳米棒,并利用CO作为模型分子,研究了表面等离共振(SPR)激发下Pd纳米棒表面的CO电催化氧化过程。在本实验中,光照会导致吸附物种的吸附量增至光照前的1.88倍,CO氧化反应动力学增至光照前的1.63倍。实验结果表明,SPR激发引起局部电场的增强,会促使金属表面吸附物种的吸附量增加,从而提升电催化活性。

Fe_2O_3-CuO-CoO/CC高温脱硝催化剂性能试验研究

试验测定了Fe_2O_3-CuO-CoO/CC高温脱硝催化剂的抗压强度、脱落率、BET比表面积、催化脱硝活性等性能指标。结果表明:Fe_2O_3-CuO-CoO/CC催化剂的抗压强度轴向≥15.0MPa、径向≥2.80MPa;脱落率≤1%;活性粉体的BET比表面积为321.4m^2·g^(-1);操作温度窗口为420-520℃,脱硝率≥96%。

粉煤灰-锰渣基地质聚合物原位水热法转化NaP型分子筛的工艺研究

以粉煤灰-锰渣基地质聚合物为前驱体,经水热合成法原位转化为NaP型沸石分子筛。利用单因素试验,探索硅铝比、锰渣掺量、碱浓度、水热时间和水热温度对沸石分子筛的抗压强度及钙离子交换能力的影响,得到了制备沸石分子筛的适宜条件为:硅铝比3. 8、锰渣掺量40wt%、碱浓度3. 0 mol·L^(-1)、水热温度70℃、水热时间24 h。利用XRD、SEM、FT-IR和TG-DSC等手段对产物进行分析,结果发现制备的NaP型沸石分子筛结晶度高,呈钻石状,热稳定性较好,抗压强度为25. 84 MPa,钙离子交换量达351. 25 mg CaCO_3/g。

利用水热沉淀法合成的YAG粉体制备多孔陶瓷及性能研究

YAG具有许多独特的性能,应用非常广泛。利用水热沉淀法制备超细YAG粉体,研究合成工艺对粉体形貌的影响,并采用合成的超细YAG粉体制备YAG多孔陶瓷,结果显示:盐碱摩尔比Y^(3+)∶OH^-=1∶8时,能够得到形貌比较均匀的颗粒,当继续增大盐碱摩尔比时,得到的粉体形貌没明显变化。反应时间越长,颗粒尺寸越粗大。Y^(3+)的浓度越小,颗粒尺寸越细小。通过实验,在反应温度为200℃、反应时间为2 d和盐碱摩尔比为1∶8的条件下,所得到棒状颗粒为多晶体结构,它的直径大约是150 nm,长度大约为4000 nm,通过XRD检测,粉体纯度较高。随着陶瓷坯体烧结温度的提升,YAG多孔陶瓷气孔率呈现下降趋势,而抗压强度随之升高。结合气孔率、抗压强度和显微孔结构综合考虑,利用水热沉淀法合成的棒状超细YAG粉体烧结制备YAG多孔陶瓷的烧结温度确定为1500℃较为适宜。

锰渣制备沸石分子筛的表征及钙离子交换能力的研究

以粉煤灰和三种不同预处理的锰渣为原料,采用水热合成法制备了沸石分子筛。分析了锰渣预处理前后物相和活性SiO_2、Al_2O_3溶出率的变化,通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DSC和BET等手段对锰渣制备的MSZ-1、MSZ-2和MSZ-3产物微观形貌、结构和热稳定性进行表征,并测定了其钙离子交换能力。结果表明:采用直接煅烧法和碱煅烧法预处理后的锰渣均可作为制备分子筛的原料;MSZ-1呈棒状,为类沸石的过渡结构;MSZ-2呈立方体,为X型沸石;MSZ-3呈八面体,为八面沸石,在600℃以下晶体结构未发生坍塌,具有较好的热稳定性,钙离子交换量高达391.05 mg CaCO_3/g。

陶瓷膜生物反应器的制备及废水处理研究进展

陶瓷膜生物反应器(CMBR)是在膜生物反应器的机理上,以陶瓷膜的耐酸、耐碱、耐重金、耐高温以及抗微生物能力强等优点替代中空纤维膜,在国内外得到广泛应用。文章综述了国内外CMBR处理废水的最新研究进展,从陶瓷膜成分、CMBR制备方法、处理废水机理及CMBR在废水处理中的应用等方面进行了分析,总结了CMBR处理废水目前存在的问题,并就问题提出新的研究方向。

重铬酸盐法和快速检测仪法测定水质化学需氧量(COD)对比研究

为了科学合理地选择快捷经济的水质化学需氧量(COD)测定方法,课题组选取两种目前常用的水质COD测定方法:重铬酸盐法和快速检测仪法,利用标准水样对比研究了它们的准确度、精密度、加标回收率和高浓度稀释倍数,还比较了两种方法的实验耗时、废液产生量、试验成本、试剂危害、试剂配制难易程度以及影响因素。结果表明:这两种方法测定的结果均达到了国家标准要求且都具有较高的准确度和精密度。总体上,前者的准确度弱于后者,但前者的精密度优于后者。重铬酸盐法适用范围较广,但分析步骤烦琐耗时多,危险系数高,对分析人员技术要求较高;而快速检测仪法操作简单、快速、安全,污染小,可批量检测样品。在具备实验条件的情况下,可优先采用快速检测仪法测定水质COD。

高氧还原稳定性的非金属掺杂Pt基催化剂制备及其稳定机理研究

近年来,阴极催化剂较低的氧还原稳定性已成为限制质子交换膜燃料电池实际应用与发展的瓶颈。文章以尿素和氯铂酸钾为前驱体,通过简单的无表面活性剂合成方法,得到一种非金属N掺杂的Pt纳米颗粒。物理表征结果清楚地显示了N在Pt晶格内的掺杂导致了Pt纳米粒子的拉伸应变,电化学测试结果表明,这种N掺杂的Pt纳米催化剂具有高的氧还原活性与稳定性,其20000圈循环加速测试后活性衰减仅为商业化Pt/C的14.4%。实验结果表明,通过该合成方法制备的N掺杂的Pt纳米粒子为燃料电池催化剂的实际运用提供了广阔前景。。

蜂窝陶瓷基劣质油加氢保护剂开发及性能研究

开发制备了Ф25×24-方孔-600目的蜂窝陶瓷基劣质油加氢保护剂,实验测试了样品的强度、阻力等性能指标,预测了最短撇头周期。结果表明:蜂窝陶瓷基劣质油加氢保护剂的抗压强度≥8.0 MPa;25℃、8 m/s空气流速下,装填长度1200 mm的压力降仅为1930 Pa;最短撇头周期预计为64个月。

中药绞股蓝水热合成碳量子点及性能研究

以中药材绞股蓝为原材料,一步水热法合成碳量子点,对合成碳量子点的反应条件进行了优化,即水热合成的时间、水热合成的温度和绞股蓝的用量。在最优反应条件下,通过透射电镜、荧光分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪和紫外-可见吸收光谱仪对合成碳量子点表征。结果表明:绞股蓝水热合成碳量子点的反应时间为6h、反应温度为200℃、绞股蓝的质量为4 g时荧光强度最高;分布均匀,且没有出现团聚现象,平均粒径为2.3 nm;含有大量含氧官能团,有良好的水溶性;最佳激发波长为310 nm,最佳发射波长为400 nm,发射光的波长和强度不会受激发波长的影响。该合成方法简单,反应条件易控制,成本低,对环境友好,适用于碳量子点的大批量合成。

萍水河三田断面水质特征分析

课题组采用单因子指数法和综合污染指数法分析评价了2016—2022年萍水河三田断面水质动态特征。结果表明,研究期内萍水河19项水质指标均达到地表水环境质量Ⅲ类水标准;从单因子污染指数来看,高锰酸盐指数和COD较高,说明该断面主要的污染是有机污染;从综合污染指数来看,该断面的综合污染指数在0.3~0.5之间,2017年和2022年的综合污染指数较低,水质相对较好。

原料配比对石英质孔梯度陶瓷性能的影响

以低品位石英砂为主要原料,通过制浆、成型、干燥和烧结等工序制备得到不同原料配比的石英质孔梯度陶瓷,研究了石英砂含量、水料质量比和发泡剂含量对该陶瓷气孔率、抗压强度和显微结构的影响,得到了较佳的原料配比.结果表明:随着石英砂含量的增加,试样的气孔率增大,宏观上呈现出一定的孔梯度结构;随着水料质量比的增加,试样的气孔率先增后降,气孔变得均匀,裂纹减少;随着发泡剂含量的增加,气孔率增大;抗压强度与气孔率呈现相反的变化规律;较佳原料配比为石英砂质量分数为70%,水料质量比为1.0,发泡剂质量分数为0.8%,制备得到石英质孔梯度陶瓷的抗压强度为6.18MPa,气孔率为63.5%,孔形较好.

制备因素对粉煤灰-锰渣制备沸石分子筛钙离子交换能力的影响

以粉煤灰和锰渣为原料,采用碱熔融-水热合成法制备沸石分子筛。研究了煅烧温度、原料组成、硅铝比、碱浓度、水热时间和温度对钙离子吸附能力的影响,并利用XRD、SEM-EDS、FT-IR和TG-DSC等手段表征了产物的晶体形貌、骨架结构和热稳定性。结果表明,制备沸石分子筛的最佳工艺条件为:煅烧温度800℃,锰渣掺量40%,硅铝比3.5,碱浓度3 mol·L^(-1),水热温度90℃,水热时间16 h,在此条件下制备的NaX型沸石分子筛结晶度较高,700℃下骨架结构未发生坍塌,具有较好的热稳定性,钙离子交换量高达392.58 mg CaCO_3/g。

镧掺杂对羟基磷灰石形貌与吸附性能的影响

研究在表面活性剂存在下合成不同掺杂量的镧掺杂羟基磷灰石,并对合成样品进行了初步的重金属离子吸附性能测试,了解不同掺杂量对镧掺杂羟基磷灰石形貌及吸附性能的影响。结果表明:La/Ca摩尔比为0.1时,合成了纯相的镧掺杂羟基磷灰石,La掺杂增大了羟基磷灰石的晶胞参数和晶胞体积;La/Ca摩尔比可以调控镧掺杂羟基磷灰石的颗粒尺寸,比值从0.05增加到0.1,颗粒长度由500 nm增加到1.5μm、直径从100 nm增加到250 nm;镧掺杂引起HAP的晶格畸变,可增加HAP的重金属离子吸附性能。

某气田水回注项目地下水环境影响评价

天然气在生产过程中会产生一定量的气田水,可通过对气田水进行回注来解决其环境污染。开展对某气田水回注项目的地下水环境影响进行预测,在确定评价等级和标准、预测因子及分析各污染源强的基础上,采用解析法计算石油类、Cl-、Pb、Cr、CODMn等污染物的扩散迁移范围,结果表明:项目建设对当地地下水环境影响程度可接受,可为后续类似的地下水环境影响评价提供相关参考依据。

灯心草衍生的中空多孔碳及油水分离应用

文章以天然植物灯心草为原料,通过一种低成本、简单、环保的一步碳化法制备中空多孔碳材料(Hollow porous carbon,简称HPC)。采用电子扫描显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线粉末衍射(XRD)对HPC的形貌、结构和组成进行表征,并对其表面润湿性和油水分离性能等进行研究。结果表明:HPC具有超疏水性和优异的油水分离能力。HPC能吸附自身重量44~113.8倍的不同有机溶剂或者泵油,且可以通过简单的燃烧法进行回收、重复使用。

光合细菌在重金属废水处理中的应用

近年来,环境污染的不断加剧,使水污染治理成为环境保护中的重要内容,由于我国现代工业的飞速发展,工业废水的大量排放,使大量重金属物质富集于水体,重金属元素会给人类健康造成极大损害.光合细菌凭借其超强的重金属离子抗性与富集容量,使其成为重金属废水处理中的重要手段.为此,本文便对光合细菌在重金属废水处理中的应用进行深入研究.

光合细菌反应处理重金属废水发展模式探析

工业领域在加工生产过程中,产生大量的重金属废水,如未能进行妥善处理,将对周边生态环境造成较大影响。对光合细菌对重金属废水处理的模式进行分析,并从反应基础与富集原理两方面对光合细菌反应进行研究。

新型Ru(Ⅱ)配合物的合成及其自组装膜的光电性能

合成了含芘基的新型钌(Ⅱ)配合物Ru-1,用1H-NMR和MS表征了这种配合物的分子结构。TG-DSC测试结果表明,Ru-1在一个较宽的温度范围内具有良好的热稳定性。在HOPG、石墨烯基电极表面组装了钌配合物分子膜,并对其进行了AFM、电化学及紫外可见吸收光谱等光电化学分析。结果表明,自组装膜的生长是均匀的,膜材料具有可逆的氧化还原过程,在0.47 V出现可逆的氧化还原峰。紫外可见吸收光谱表明,这种膜材料在较宽的紫外可见区表现出强且宽的吸收峰。钌配合物对石墨烯、HOPG炭素电极的修饰,使这类炭素电极具有良好的光电性能和稳定性。