不同价态阳离子盐改性沸石吸附氨氮能力差异

采用5种不同价态阳离子盐对天然斜发沸石进行改性,通过SEM,EDS,ICP以及氮吸附分析仪等测试手段对改性前后的沸石颗粒进行表征,发现不同价态阳离子和相同价态不同阳离子的盐改性沸石后对其物化性质和应用性能均会产生影响.EDS及ICP测试发现由于离子交换作用改性后沸石中5种盐对应的金属阳离子含量均会升高,其中KCl改性沸石中钾元素含量增加量最多.比表面积与孔径分布测试结果发现随着阳离子价态升高,沸石比表面积下降幅度逐渐增大,其中一价钾盐的改性沸石比表面积下降幅度最小为33.9m~2/g,三价铝盐下降幅度最大为29.27m~2/g;而改性沸石孔体积变化规律有所不同,其中一价盐改性沸石介孔体积增加量最大、大孔体积减少量最多.对不同价态阳离子盐改性沸石进行了阳离子交换容量和污水脱氮能力测试,结果表明,其阳离子交换容量和脱氮能力大小排序为:NaClAlCl_3CaCl_2MgCl_2KCl.说明改性沸石的污水脱氮能力与其阳离子交换容量呈正相关关系,但是阳离子价态的高低与改性沸石的阳离子交换容量、比表面积、孔体积和脱氮能力并不是正相关关系.     

水泥硅微粉改良黄土的抗剪强度试验研究

通过对山西太原郊区某工业园区的黄土中掺入水泥、硅微粉作为固化材料进行黄土改良,对不同掺量,不同龄期等变化因素条件下改良后的黄土进行直接剪切强度试验,分析了水泥和硅微粉改善黄土抗剪强度指标的变化特征。研究结果表明:硅微粉加入水泥土中可有效提高水泥土的抗剪强度;两种材料同时添加的效果要优于单独掺加一种材料改良处理黄土的效果;硅微粉掺入比为10%时,改良土的强度提高最为明显;随着养护龄期的增加,水泥、硅微粉双掺改良黄土黏聚力不断增加,内摩擦角则持续递减但幅度较小,改良土的变形能力减小。     

高含水率疏浚淤泥固化的力学性质试验研究

基于以废治废有效利用大掺量粉煤灰治理淤泥的思路,使用水泥和生石灰作为粉煤灰的激发剂,同时使用高吸水树脂内供水进行固化土内养护,进行固化土无侧限抗压强度试验和含水率试验.水泥加高吸水树脂、水泥加粉煤灰及水泥加生石灰双掺固化试验发现,各掺量下固化土的强度随龄期的增长而增长,在水泥掺入比一定时各种固化材料存在最佳掺量;以此为基础的四种材料的正交试验得出了固化淤泥的最佳的配比组合并分析固化机制,可以为低掺量水泥处理高含水率疏浚淤泥的实际工程提供参考.含水率试验得出粉煤灰和生石灰能快速降低固化土的含水率,高吸水树脂能够延缓固化土含水率的降低,能够通过内供水的方式保证水化反应环境,继而促使水化反应更大程度地进行.     

水泥硅微粉固化黄土的冻融试验研究

为了研究水泥硅微粉固化黄土的力学性能,利用宁夏宁东工业园区的黄土,掺入2%的水泥和10%的硅微粉进行固化,分别进行7、28 d龄期的三轴试验和28 d龄期3、9次冻融循环的三轴试验。结果表明:7、28 d龄期的素土与7、28 d龄期固化土相比,水泥和硅微粉的掺入对黄土的黏聚力的影响显著。7 d龄期黏聚力增加了33.99倍,28 d龄期黏聚力增加了57.34倍。素土3次冻融循环黏聚力降低了30.3%,9次冻融循环黏聚力降低了88.8%;固化土9次冻融循环黏聚力降低了8.3%,硅微粉和水泥掺入黄土,使其变形表现为素土呈塑性材料特性向固化土呈脆性材料变化,硅微粉和水泥的掺入有效地提高了黄土的承载力。     

养护时间对石灰固化黄土化学性质的影响

利用多功能水质监测仪对黄土进行石灰固化试验,研究养护时间对石灰固化黄土化学性质的影响。通过测定不同养护时间(14d、28d、60d)的化学性质指标,分析养护时间对石灰固化黄土氢离子浓度指数(p H)、总溶解固体(TDS)、可溶盐浓度(EC)、氧化还原电位(ORP)的影响。为更准确进行研究,试验设置两组不同浓度的土水比。综合分析得到:随养护时间增长,石灰固化黄土的p H值单向降低,但一直呈碱性;总溶解固体(TDS)、可溶盐浓度(EC)、氧化还原电位(ORP)三者随养护时间增长呈非线性变化且具有相关性,均为先升高后降低,在28d时达到峰值,但变化幅度不同;不同土水比对石灰固化黄土的化学性质指标变化趋势无影响。     

固化黄土渗透特性的试验研究

以取自于山西不同地点的两种黄土为研究对象,选用水泥、生石灰、高分子材料SH固化剂及组合进行加固处理,通过变水头渗透试验,测定了素黄土及加固黄土在设计干密度下的渗透系数,并探讨渗透试验条件下各种影响因素对其渗透特性的影响规律.结果表明:两种黄土经重塑压实后的渗透系数均较小,黄土1略大于黄土2,基本能满足渠道等工程的防渗要求;对于防渗要求比较高的黄土工程,用水泥、生石灰和SH均可进一步改善其抗渗性,固化黄土后的渗透系数减小,固化黄土的渗透系数随着固化剂掺量和养护龄期的增长而减少.生石灰与SH相比,生石灰对固化土的渗透性影响更大.     

烷基胺插层蒙脱土的阳离子交换容量研究

针对烷基胺作为插层抑制剂抑制黏土矿物水化膨胀缺少定量评价方法的问题，开展了烷基胺（己二胺和支化聚乙烯亚胺）插层蒙脱土的阳离子交换容量研究，研究中采用了红外光谱法表征了烷基胺-蒙脱土复合物，采用了不同阳离子交换容量法测量了烷基胺插层蒙脱土复合物的CEC值，并且通过光电子能谱法进行了定性验证。研究发现，氯化铵-乙酸铵法不仅能准确测量蒙脱土的CEC值，也能准确测量烷基胺-蒙脱土复合物的CEC值。支化聚乙烯亚胺比己二胺能置换更多的交换阳离子，暗示了伯胺基团数量越多，抑制性能越好。因此氯化铵-乙酸铵法可以定量测定烷基胺插层蒙脱土复合物的CEC值，为评价页岩插层剂的抑制性能提供一个准确的定量评价方法。     

离子交换法分解重晶石

本文讨论了用离子交换树脂分解重晶石的基本原理及方法,通过实验研究了单位重量树脂提取钡的能力与阴阳离子交换树脂重量比、矿石与阳离于交换树脂的重量比、P~H值、反应时间等各种因素的关系。确定了主要工艺条件。证明用离子交换树脂提取重晶石中的钡,生产钡盐是可行的。     

固化剂JNS1固化粉煤灰抗压强度特性试验研究

测试了用固化剂JNS1固化粉煤灰的室内无侧限抗压强度,分析了JNS1固化粉煤灰抗压强度与固化剂JNS1掺入比、含水量、密度、龄期和破坏应变的关系。结果表明：抗压强 度与固化剂掺入比呈指数关系。JNS1固化粉煤灰存在最优含水量,当JNS1固化粉煤灰含水量低于最优含水量时,抗压强度与含水量呈线性关系;当高于最优含水量时,抗压强度与 含水量呈幂函数关系。固化剂掺入量较低时,抗压强度与密度呈线性关系;固化剂掺入量较高时,抗压强度与密度呈指数关系,抗压强度与龄期呈对数关系。破坏应变随固化剂掺 入比的增高和密度的增加而降低。JNS1固化粉煤灰的单轴应力应变曲线可用抛物线较好地拟合。     

合成条件对电解锰渣制备沸石过程中沸石种类和性能的影响

采用X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和阳离子交换容量测试(CEC,cation exchange capacity)等手段,研究由电解锰渣合成沸石过程中反应体系初始硅铝物质的量比、反应温度、反应时间等合成条件对沸石种类及其CEC的影响。研究结果表明:随着初始硅铝物质的量比的增加,合成沸石的纯度和CEC均降低,但随着反应温度和反应时间的增加,合成沸石的纯度和CEC则随之增加。基于沸石产品纯度及CEC,制备沸石材料的优化条件为:反应体系初始硅铝物质的量比1.5,反应温度100℃,反应时间1.5 h,在此条件下制备的沸石材料主要以A型沸石为主,CEC为3.45 mmol/g,产品主要由立方体状晶体组成,结晶度较高,非常适合作为吸附材料使用。     

全氟磺酸树脂中空纤维膜的离子交换性能的研究

本文采用静态和动态离子交换两种方法,对全氟磺酸树脂中空纤维膜的离子交换性能进行了研究。结果表明在静态离子交换过程中,膜的交换能力随着时间增加而增加,最后趋于一平衡值;金属离子的种类对膜的交换能力有很大的影响。在动态离子交换过程中,膜的交换能力随温度升高而增加。并测定了静态和动态交换过程中的各扩散系数。     

离子交换树脂催化合成甲基丙烯酸异冰片酯

以莰烯和甲基丙烯酸为原料,强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成甲基丙烯酸异冰片酯. 考察几种强酸性阳离子交换树脂（CT800,CT275,CT269和UPR65）的催化活性,并从催化剂的结构对实验结果进行分析. 结果表明,CT800阳离子交换树脂的离子交换容量和比表面积最大,整体催化性能最佳. 在最佳工艺条件下（反应温度47℃,搅拌速率500r·min^{-1,烯酸比1∶0.8,反应时间4h,催化剂用量为反应物总质量的10%）,甲基丙烯酸异冰片酯的收率可达83.15%,主反应选择性为97.95%. CT800阳离子交换树脂催化剂稳定性高,经多次重复使用,催化活性未见明显下降,且易于再生.}     

不同湿度条件下外源铅、锌在土壤矿物中的形态转化

湿度条件是影响重金属在土中存在形态的重要因素之一,通过对纯高岭土和石英砂矿物中添加外源铅、锌离子,并在恒干、干湿交替和恒湿三种条件下培养32 d,中间按照BCR法测定了铅、锌的形态并测定了土样的p H和阳离子交换量(CEC)的变化。研究发现可溶态外源铅、锌进入惰性石英砂中有2.5%转化成可还原形态(F2),并且经过不同干湿条件下的养护后,转化到其他形态的总量不超过10%,说明重金属本身在土中的形态变化较小。进入高岭土中的可溶态铅、锌立即有34%转化成其他形态,而且随着培养时间的增加,可交换态(F1)和可氧化态(F3)含量大多降低并向F2和残渣态(F4)转化,其转化速率是恒干干湿循环恒湿。土样的p H均随培养时间先降低后增加,而高岭土的CEC总体持续降低,说明在老化过程中养护条件会促进高岭土与阳离子的结合,并且使结合的阳离子不断向矿物晶格内部转移,从而向更稳定的结合形态转化。     

改性天然沸石的制备及对氨氮的吸附

在不同温度及超声辐射条件下,用NaCl溶液浸泡天然沸石来对其进行表面改性,以强化其对氨氮的吸附.应用静态吸附法分别测定了氨离子在天然沸石和美国产Champion、中国台湾产AZOO沸石和改性沸石上的吸附离子交换等温线,并探讨了溶液pH值、焙烧温度和浸泡方法对沸石吸附氨氮的影响.研究结果表明:天然沸石吸附氨氮的最佳pH值范围在3~9之间,吸附过程以离子交换作用为主;高温焙烧会引起沸石脱水,从而导致孔壁坍塌,使沸石孔径增大,比表面积减小,降低了对氨氮的吸附交换能力;经98℃NaCl溶液浸泡后,沸石中Na 的含量增加,沸石对氨氮的吸附交换容量明显增大,超过了美国产Champion沸石和中国台湾产AZOO沸石.     

电炉钢渣活性激发研究

对电炉钢渣（熔炼渣和精炼渣）在机械激发、热激发和化学激发作用下的活性特征进行研究．研究表明：标准养护条件下，电炉钢渣活性指数随比表面积增加而显著增加；热激发作用下，电炉钢渣活性指数有较大幅度提高；热激发作用下钢渣的活性指数也随着比表面积的增加而提高；常温养护和蒸压养护条件下，精炼渣都没有表现出比熔炼渣更高的活性；无论是标准养护还是蒸压养护，电炉钢渣在各种碱存在的情况下，大多表现为强度下降，仅Na2s0。或NaOH在蒸压养护条件下对熔炼渣有激发作用，提高了熔炼渣的活性．     

生石灰提高黄土路基CBR值的试验与应用

路基填料的承载比(CBR值)是土体抗局部剪切力的反映,是评价路基土强度和稳定性的主要依据之一.选取罗定高速公路定西段黄土为研究对象,进行不同击实次数、石灰剂量、浸水时间条件下的室内CBR试验.试验结果表明:生石灰的掺入改变了黄土的微观结构特征,使黄土的强度和水稳性显著提高;相同击实次数条件下石灰土的压实度低于黄土的压实度;石灰土击实70次条件下的CBR值最大;试验确定生石灰的最佳掺量为3%,给出掺灰量、压实度及CBR之间的线性回归方程,并在罗定和宝天高速公路6个试验段进行验证与应用.     

水泥硅微粉固化黄土的无侧限抗压强度试验研究

以固原黄土高原地区某路基黄土为研究对象,采用水泥、硅微粉对黄土进行工程性能改良。利用掺量分别为2%、4%、6%的水泥和掺量分别为5%、10%、15%的硅微粉对黄土进行固化;并分别进行了龄期为7 d、28 d和90 d的无侧限抗压强度试验。试验结果表明:固化黄土的无侧限抗压强度随着水泥、硅微粉的掺量增加呈现先增加后减小的趋势,得出了4%水泥,10%硅微粉为固化黄土的最优配比;分析了水泥、硅微粉的掺量、养护龄期与固化黄土的无侧限抗压强度之间的影响关系,为利用水泥、硅微粉固化黄土提供了理论依据和借鉴。     

水泥-粉煤灰加固闽江口地区软粘土试验研究

采用水泥、粉煤灰对闽江口地区的软粘土进行改良加固试验 ,测试不同水泥及粉煤灰掺入质量比、不同龄期的加固软粘土的抗压强度 ,并运用扫描电子显微镜 (SEM )对加固土的微观结构特征进行观察分析 .研究结果表明 ,当水泥掺入质量比为 16 % ,粉煤灰掺入量为水泥质量的 4 0 %时 ,加固土的强度最大 ,并且强度随着软粘土含水量的增加而降低 ,随着水泥掺入比、养护龄期的增长 ,水泥土及水泥 -粉煤灰加固土的抗压强度也随之增加 .     

纳米硅粉水泥土抗腐蚀性能研究

水泥土搅拌法处理近海软土时, 水泥土常处于腐蚀性环境中。系统研究掺入纳米硅粉的水泥土的抗腐蚀性能, 为水泥土抗腐蚀性能改良、近海区软土水泥土搅拌法加固提供依据。选取珠江三角洲典型的淤泥质粘土, 按天然含水量配制试验用土,加入掺入比为0%～4%的纳米硅粉配制水泥土试件, 在腐蚀性硫酸盐溶液和纯水中养护到不同龄期, 对其进行无侧限抗压强度对比试验, 得到了水泥土强度与纳米硅粉含量及腐蚀性养护环境关系的变化规律。主要结论是: 两种养护环境下, 纳米硅粉提高水泥土强度的长期效果比短期效果显著, 龄期90 d内纳米硅粉掺入比为2%的水泥土强度最大; 但龄期180 d时水泥土强度随纳米硅粉掺量的增加而增加; 硫酸盐腐蚀环境能加速纳米硅粉和水泥水化产物的二次水化反应, 大幅提高水泥土的强度, 纳米硅粉能显著提高水泥土的抗腐蚀性能; 龄期180 d时, 养护在硫酸盐溶液中纳米硅粉掺入比为2%～4%的水泥土, 强度比掺入比为0%的水泥土强度高(2～3)倍, 也比相同配比养护在纯水中水泥土强度高15%～20%。     

蒙脱石层间阳离子交换的分子模拟

蒙脱石是地表最为常见的一种粘土矿物,层间阳离子交换是蒙脱石矿物的基本属性之一,并因此而成为被广泛应用的矿物材料.通过研究钠基蒙脱石(两层水状态)的阳离子交换特征,在分子层次上探究了K~+,Mg~(2+),Ca~(2+),Ba~(2+)从环境溶液进入蒙脱石层间并与Na~+离子的交换行为.模拟结果显示不同离子交换量顺序为:Ba~(2+)Ca~(2+)K+Mg~(2+),即水化能力弱的阳离子更容易和层间Na+离子发生交换;离子的水化能力还与其在蒙脱石层间的空间分布密切相关,水化能力最强的Mg~(2+)离子远离蒙脱石表面而倾向于出现在层间区域的中间,Ca~(2+)与Ba~(2+)离子则部分出现在结构层表面四面体取代位置;K~+离子的分布具有特殊性,被紧缚在硅氧烷六元环中央空穴处.阳离子进入蒙脱石层间是自由能下降的过程,进入层间的阳离子活动性远低于孔隙流体中的离子,其中Ba~(2+)离子的自扩散系数最低.本文在原子层次上揭示的蒙脱石阳离子交换动力学过程有助于加深对粘土矿物-流体相互作用机制的理解.