黄铁矿强化零价铁去除Orange Ⅱ研究

零价铁(ZVI)具有价廉易得、安全无毒、还原性较强等特点,能用于去除环境中众多污染物.但其反应活性会随着介质pH值的升高、表面钝化产物的形成而降低,而且反应介质的pH值适用范围较窄.将价廉的黄铁矿(pyrite)与零价铁混合,用于处理合成废水中的偶氮染料Orange Ⅱ,研究了介质的pH值、pyrite/ZVI质量比对Orange Ⅱ去除率的影响,并对协同反应机理进行了初步探讨.结果表明:在相同实验条件下,pyrite协同ZVI对Orange Ⅱ的去除率远高于相同剂量pyrite和ZVI分别对Orange Ⅱ去除率的加和.当初始pH=7.0、pyrite/ZVI质量比为1～4时,与Orange Ⅱ反应的表观速率常数是相应零价铁的9.36～28.0倍.此外,在初始pH值为5.0～10.0时,pyrite/ZVI对Orange Ⅱ均显示了良好的去除效果.机理研究表明:在零价铁去除Orange Ⅱ时,pyrite的存在导致了反应介质pH值的降低,并能将ZVI表面钝化产物转化为高还原活性Fe(Ⅱ),从而显示出显著的强化作用.     

钝化膜水解菌筛选及其协同零价铁去除Cr(Ⅵ)的研究

作为一种环保价廉的还原剂,零价铁广泛应用于被铬(Cr)污染土壤和地下水的修复.但零价铁在反应过程中会生成铁氧化物覆盖其表面,从而导致活性降低,零价铁的规模化应用因此受到了影响.通过实验筛选出一株具有水解零价铁表面铁氧化物(钝化膜)能力的微生物Lysinibacillus sp.JLT12,对其水解条件进行了优化.结果表明,当溶液中葡萄糖浓度为8 g/L、酵母粉浓度为10 g/L以及pH=7时,Lysinibacillus sp.JLT12协同零价铁去除Cr(Ⅵ)的效果最好.协同作用体系可以显著提高Cr(Ⅵ)的去除速率和最大去除量.Lysinibacillus sp.JLT12是一株产酸菌,因此具有水解钝化膜的能力. SEM-EDS分析结果表明,Lysinibacillus sp.JLT12能够促进零价铁表面腐蚀,吸附固定Cr,并阻止钝化膜的形成,进而提高Cr(Ⅵ)的去除效率.     

磁场对微米零价铁去除亚硒酸盐的影响

磁场作为一种物理强化零价铁去除四价硒的手段,可以极大地提高零价铁的反应活性.在不同温度下,磁场可以大大提高零价铁去除四价硒的速率.当温度为15℃、不加磁场时,在720 min内可去除90%左右的四价硒,但是加磁场后只需要90 min就可以将去除率提高至99%以上.磁场存在时四价硒的快速去除伴随着二价铁的快速释放.在静置条件下,磁场依然可以提高硒的去除率.当磁场存在时,纤铁矿是其主要的腐蚀产物.磁场对零价铁处理实际的含硒废水亦有很大的提高作用,外加弱磁场时零价铁可以在100 min内将硒的浓度降低至国家污水综合排放二级标准以下.     

零价铁PRB去除活性艳红X-3B的性能和机理研究

针对染料活性艳红X-3B毒性大,处理难度高,研究采用零价铁(ZVI)和石英砂混合作为可渗透反应墙(PRB)反应介质,在不同操作条件下开展连续流实验,考察其去除染料的性能.结果表明,活性艳红X-3B在PRB中的去除效果随着pH的升高而升高,随着活性艳红X-3B初始浓度的降低而增加;调整PRB反应介质的配比,结果表明,反应介质中零价铁含量越高,活性艳红X-3B的去除效果越好.对反应后的物质做SEM和XRD检测,发现剩余的物质主要是未反应的石英砂和少量的铁氧化物,因此,用零价铁PRB可有效去除活性艳红X-3B.     

纳米二氧化钛粉体的性质及其表面改性的研究

较全面地概述了纳米二氧化钛的性质及表面改性的方法和原理，并且讨论了改性的方法与其表面性质的关系，从而根据其表面性质来决定表面改性的方法，即有机改性、无机改性。而且进一步从二氧化钛的结构分析，二氧化钛表面存在羟基，这种特殊结构使其表面改性成为可能，可作为广义碱与改性剂结合，从而达到改性的目的。     

零价铁体系对2，4—二氯苯酚的催化还原脱氯试验研究

采用零价铁催化还原体系对2,4二氯苯酚（2,4-DCP）模拟废水进行了脱氯处理试验研究.结果表明:零价铁表面附载的Cu或活性炭对还原脱氯反应有催化作用,Cu比活性炭的催化效果更好;Cu/Fe脱氯最佳质量比为l×l0-3-5×10-4;PH值对脱氯效率有显著的影响;最佳PH值为4-5;2,4-DCP废水经脱氯处理后,可生化性明显提高,较易生物降解.     

极性小分子助剂对六甲基二硅氮烷改性纳米SiO_2的作用机理

选择水、乙醇作为助剂,利用六甲基二硅氮烷(HMDS)在气固流化床中对纳米SiO2进行表面改性处理,采用FT-IR、TEM等多种手段表征了HMDS对纳米SiO2的改性效果。水和乙醇的引入能有效提高HMDS对纳米SiO2的改性效果及纳米SiO2的疏水程度,改善其在有机相中的分散性。极性小分子助剂在HMDS改性纳米SiO2中的作用机理分析表明:水可以促进HMDS水解,又可以补充纳米SiO2的表面羟基;乙醇一方面与纳米SiO2发生酯化反应,另一部分作为分散HMDS的溶剂。     

TiO_2纳米复合材料光催化降解VOCs的研究进展

挥发性有机物(volatile organic compound,VOCs)被认为是主要的空气污染物,在空气中的含量被严格规定,如果超标,将会对人体健康造成危害,研究有效地去除VOCs的技术势在必行。TiO_2纳米复合光催化剂光催化氧化技术由于其强的光催化活性成为有效去除VOCs的技术之一。研究有效地降低TiO_2纳米光催化剂带隙能的策略,使其光活性由紫外向可见和红外偏移。通过调控孔道结构、设计复合光催化材料表面组分,从而改善其光催化活性,使其有效地光催化降解VOCs。     

改性USY型FCC催化剂对硫转移性能的影响

通过考察MgO对USY型催化裂化(FCC)催化剂改性所引起的基质结构的变化,研究了不同反应条件及引入铈、镧、磷对硫转移活性的影响。结果表明:改性导致基质表面形成了表层镁铝尖晶石结构,使催化剂具有一定的硫转移活性。铈和镧的引入可有效提高活性,而磷的引入对活性无明显影响,温度升高可显著提高二氧化硫的氧化速率,氧含量为零时硫转移活性很低。     

纳米粘土的微观结构与直剪力学特性及应用研究

为了探索纳米粘土的力学性能及作用机理,分别进行了纳米粘土、纳米粘土改性尾矿砂的直接剪切力学试验.采用SEM、XRD、EDX测试方法,测试表明,试验使用纳米黏土的主要成分为二氧化硅和氧化铝,结构密实,呈粒状堆积结构.直剪力学测试表明:(1)纳米粘土的剪切应力-位移曲线为软化型曲线;(2)法向应力增加时,纳米黏土的峰值强度线性增加,但其对应的剪切变形相应减少;(3)纳米粘土的峰值强度和残余强度均符合莫尔-库伦准则,残余强度约为峰值强度的60%～70%;(4)加入10%纳米粘土后,尾矿砂的抗剪强度大幅提高.纳米粘土的微观结构和优良的直剪力学性能为其在岩土工程中的应用提供了可能.     

纳米TiO_2与溴虫腈复合纳米制剂的制备及其光降解性研究

通过采用表面活性剂包裹法对纳米TiO2进行表面改性,使纳米TiO2表面形成一个亲脂性的外壳,从而实现与亲脂性农药的复合。并对复合制剂的光降解性作了初探。结果表明,纳米TiO2的加入能明显提高溴虫腈的光降解速率。     

基于零和收益DEA的省域能耗、大气污染物和碳排放控制目标联合分配研究

大气污染物排放和碳排放具有能源同源性。对能耗、大气污染物排放和碳排放控制目标进行联合分配有助于更好地完成我国节能减排目标。结合环境生产技术,构建了基于零和收益DEA的省域控制目标联合分配模型,并对2020年进行分配分析。结果表明:零和收益DEA分配方案能够同时实现公平与效率,总体上比国家工作方案更优;各省可结合自身的节能减排压力状况,采取针对性措施,并积极推行区域协调发展战略,确保节能减排目标有效完成。     

芳纶纤维的改性应用

芳纶(PPTA)纤维是一种重要的高性能纤维.本文从芳纶结构特点出发,综述了近年来芳纶纤维的化学改性和物理改性的方法,对芳纶表面活性化及表面接枝等化学改性的原理、特点及应用进行了阐述.其中化学改性方法主要包括芳纶的表面刻蚀、硝化还原反应、氯磺化反应、芳纶金属化、异氰酸酯接枝反应、生物酶催化接枝等;物理改性方法主要括表面涂...     

TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜及其表征

TiO₂作为一种重要的催化剂,在石油化工方面有重要的应用,特别是煤基合成油和超深度脱硫中的优越性受到注目。同时TiO₂还是重要的白色颜料,为了提高TiO₂的应用性能,对TiO₂颗粒进行了SiO₂纳米膜的表面包覆改性。采用精确控制pH值的连续法在TiO₂颗粒表面包覆了SiO₂的纳米层,并进行了TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征。证明了SiO₂在TiO₂颗粒表面形成了一层连续的纳米膜,厚度大约为3.5～4.0nm,SiO₂凝胶纳米膜比较致密,没有未包膜上的絮状物,而且TiO₂是单颗粒分散,没有发生多个颗粒被包膜在一起的现象。XPS证明SiO₂凝胶在包膜后的TiO₂颗粒的表面为物理包覆。用SiO₂包膜后,样品的光学性质有了明显的提高,同时改变了样品在不同介质中的分散性质,在水性介质中分散性能提高到93.0％。这种表面处理后的TiO₂可以作为一种催化剂用于煤基合成油和超深度脱硫中。     

Y型分子筛催化剂的表面酸性及其催化性能

利用吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和X射线衍射法表征了磷钨酸(PW)、氢氧化铌改性分子筛的表面酸性和结构,用催化法脱除芳烃中微量烯烃的烷基化反应研究其酸催化性质。结果表明:催化剂的结构、表面酸含量和磷钨酸、氢氧化铌在催化剂中所占的比例,都显著地影响烷基化反应;Dawson结构的磷钨酸比Kiggen结构的磷钨酸具有较好的催化烷基化反应活性;随着磷钨酸含量的增加,催化剂B酸量先增加后减少,L酸量减少;随着氢氧化铌含量的增加,总B酸量和L酸量都减少,催化剂的活性随总B酸量与总L酸量比值的增加而提高;用磷酸或草酸处理氢氧化铌,总B酸量与总L酸量的比值增大,可进一步提高分子筛的活性和寿命。研究结果还表明:强B酸不利于脱烯烃反应。     

纳米碳酸钙颗粒表面接枝聚合甲基丙烯酸甲酯的结构及机理分析

通过甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基聚合实现了纳米碳酸钙表面聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝改性,对碳酸钙表面接枝的PMMA进行了分析表征,并对接枝改性机理进行了探讨。MMA接枝聚合改性纳米碳酸钙粒子的红外分析和碳酸钙表面接枝聚合物的1H-核磁分析表明:甲基丙烯酸甲酯聚合在纳米碳酸钙的表面;凝胶渗透色谱分析表明:碳酸钙表面接枝的PMMA相对分子质量大于MMA水相均聚物,而且分子量分布较均聚物宽;随着MMA单体用量的增加,纳米碳酸钙表面PMMA接枝率增加,接枝密度增加,但PMMA在纳米碳酸钙表面的接枝聚合度基本不变。     

石墨烯光催化降解罗丹明B

当前水环境污染的控制与治理是全世界共同关注的问题,而水环境中染料的污染尤为严重.以新型材料石墨烯为光催化剂,研究了石墨烯光催化降解常见染料污染物罗丹明B(Rh B)的动力学及影响因素.研究表明:石墨烯在可见光照下能有效降解Rh B.反应中有氧环境有利于Rh B降解;催化降解的机理为光催化氧化;酸性条件使染料Rh B在石墨烯表面的吸附量增加,使降解速率加快;碱性条件不利于Rh B在石墨烯表面的吸附,而使降解反应受到抑制;腐植酸的存在可促进石墨烯降解Rh B.     

红外光谱法研究改性Y型分子筛表面酸性与活性的关系

用红外光谱法研究了改性Y型分子筛的表面酸性,并考察了烷基化反应活性与酸性质的关系。结果表明:经过离子交换之后的Y型分子筛催化剂活性和寿命没有明显提高,但是加La2O3后,总B、L酸量减少,催化剂的活性和寿命都得到了提高。     

静电喷雾润滑液滴的荷电特性和摩擦磨损性能

采用十二烷基苯磺酸钠表面活性剂对Accu Lube LB 2000基础油进行改性处理来提高其电导率,获得了适用于静电喷雾润滑的润滑液。通过目标网状法检测改性润滑液的荷电性能,利用四球摩擦磨损试验分析润滑液流量、时间和载荷对静电喷雾润滑摩擦磨损性能的影响。结果表明,表面活性剂溶液体积含量为5%的润滑液具有较稳定的乳化状态,且电导率可达到6.5×10 -5 S/m,能满足静电喷雾润滑的荷电要求;与普通喷雾润滑相比,静电喷雾润滑在不同润滑液流量与载荷下均能获得更好的减摩抗磨性能,尤其是在润滑液流量为5 mL/h和载荷为147 N下作用效果更显著。     

纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子的制备与表征

通过无皂乳液聚合制备了纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子,研究了单体用量对单体转化率和包覆率的影响。利用TGA、TEM、SEM、分光光度计等仪器分析了复合粒子的包覆率、结构形态及其在甲苯中的分散性和稳定性。结果表明:在适当的单体用量下,苯乙烯能以较高转化率聚合并包覆于纳米CaCO3表面;改性后的纳米CaCO3复合粒子在甲苯中的分散性和稳定性良好。将复合粒子分散于苯乙烯中原位合成纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合材料,该复合材料的冲击性能比纯聚苯乙烯明显提高。