聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)的合成

提出了一种新型无机高分子絮凝剂聚合硅酸硫酸铝铁(PSAFS),PSAFS保留了铝铁各自均聚物的优点,克服了聚合氯化铝(PAC)处理后水样中残留铝浓度较高和聚合氯化铁(PFC)稳定性较差的一些缺点,因此,近年来引起国内外的普遍关注.采用水玻璃、硫酸铝和硫酸铁为原料制备聚合硅酸硫酸铝铁,研究了各种因素对该无机高分子絮凝剂絮凝行为的影响,分析了聚硅酸的稳定性、Al/Fe/Si的摩尔比值与絮凝行为的关系,得到了最佳合成条件.     

新型无机高分子复合絮凝剂聚合硅酸铝铁混凝效果研究

以AlCl3·6H2 O ,FeCl3·6H2 O ,硅酸钠和盐酸为原料 ,以无水碳酸钠为碱化聚合剂 ,制备出了一系列聚合硅酸铝铁 (PAFSC)复合无机高分子絮凝剂 ;通过烧杯实验 ,比较了PAFSC和PAC对各种水样的混凝效果 .结果表明 :PAFSC较PAC具有更好的混凝效果 ;其制备工艺、Al Fe Si摩尔比对PAFSC的混凝效果有一定的影响 ,在Al Fe Si摩尔比一定的情况下 ,共聚法制备的PAFSC(共 )的混凝效果优于复合法制备的PAFSC(复 )的混凝效果 ;在制备工艺一定的情况下 ,随着Al Fe Si摩尔比中Fe和Si摩尔数增加 ,PAFSC絮凝剂的混凝效果变好 .此外 ,pH值对PAFSC的混凝效果也有一定的影响 .     

用~（27）Al核磁共振技术研究聚磷氯化铝的形态特性

由聚磷氯化铝的２７Ａｌ核磁共振谱图的分析结果表明，磷酸盐的引入对聚合铝的特定形态ＡｌＯ４Ａｌ１２（ＯＨ）２４（Ｈ２Ｏ）７＋１２有显著影响；影响程度取决于Ｐ／Ａｌ值，并随Ｐ／Ａｌ值增大ＡｌＯ４Ａｌ１２（ＯＨ）２４（Ｈ２Ｏ）７＋１２含量减少，由此推测出一种新形态ＰＯ４Ａｌ１２（ＯＨ）２４（Ｈ２Ｏ）９＋１２。     

基于正交试验设计的十三聚铝[Al13]7+含量多因素优化研究

采用碱中和滴定法合成羟基铝的过程中影响十三聚铝[Al₁₃]₇₊含量的因素较多,本文选取了总铝浓度、碱化度、反应温度和碱化率等4个主要因素进行了综合优化研究,分析各因素的敏感性影响程度,最终确定合成[Al₁₃]₇₊的最佳条件组合。对4个因素分别选取了代表性的3个水平,运用正交试验设计原理建立了9组实验方案,根据确立的方案合成羟基铝溶液并进行₂₇Al-NMR检测,然后以各铝形态的含量为指标进行极差分析。分析结果表明,4个因素中碱化度影响最显著,总铝浓度次之,反应温度和碱化率显著性较弱;合成[Al₁₃]₇₊的最佳因素组合为总铝浓度为0.1 mol/L、反应温度为60 ℃、碱化度为2.5和碱化率为50 ml/min。     

PACS中铝水解形态分布

采用A1-Ferron逐时络合比色法研究了PACS中铝水解形态分布随熟化时间的变化,考察了在不同熟化时间内,碱化度(B)Al~(3+)/SO_4~(2-)摩尔比和稀释作用对铝水解形态分布的影响。实验结果表明,熟化时间及稀释作用对铝水解形态分布影响不大;碱化度(B)及Al~(3+)/SO_4~(2-)摩尔比对铝水解形态分布有影响,Al_a含量随着碱化度(B)的升高而降低,Al_b和Al_c的含量随着碱化度(B)的升高而增加Al~(3+)/SO_4~(2-)摩尔比越小,则Al_b的含量就越小,而Al_c含量就越高。     

Relationship between the microstructure and reaction performance of aluminosilicate

A systematic study was conducted to comprehend the mechanism of thermal activation of silica-alumina materials by using 29Si and 27Al magnetic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) spectroscopy. The reaction performance of silica-alumina-based materials with different molar ratios of Si/Al, which were thermally activated, was also investigated. With the increase in calcining temperature, the coordination of Al in metakaolin becomes four, five, and six firstly, and then transforms completely to four and six. It is indicated by identical coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP) and NMR that, the reaction performance of monomeric silicate anions is better than that of polymeric silicate anions which are primarily cross-linked in the alkali solution. Moreover, it also shows that the thermal activation temperature, cooling method, and the molar ratio of Na/Ca have remarkable effects on the reaction performance.     

聚硅酸铝的絮凝性及稳定性研究

在制备聚硅酸氯化铝（PSAC）和聚硅酸硫酸铝（PSAS）的基础上，考察了水玻璃浓度，Al/Si摩尔比对聚硅酸氯化铝稳定性的影响，研究了水玻璃浓度；Al/Si摩尔比，铝盐种类，放置时间和搅拌强度对聚硅酸铝絮凝沉降效果的影响规律，结果表明，聚硅酸铝的稳定性随水玻璃浓度增加而降低；PSAS与PSAC絮凝性能的差异和Al/Si摩尔比密切相关，PSAC在Al/Si摩尔比为0．75－1时絮凝效果较好，而PSAS在Al/Si摩尔比较低时絮凝效果好，搅拌强度和放置时间也明显影响药剂的絮凝效果。     

Ni/Al复合材料的起始反应温度研究

Ni/Al复合材料是制备Ni Al金属间化合物的重要原料,同时也是一种典型的结构能源双功能材料.本文主要采用管式电阻炉测试了Ni/Al复合材料的起始反应温度,研究了样品状态、粉末粒径、Al/Ni摩尔比、测试气氛、第三相等对材料起始反应温度的影响.结果表明:压制态的Ni/Al复合材料的起始反应温度比粉末态的要低;Ni/Al复合材料的起始反应温度随粉末粒径的降低而降低,随Al/Ni摩尔比的增大先升高后降低;空气气氛下的起始反应温度高于惰性气氛下的;添加W可提高材料的起始反应温度,而添加Mg则降低材料的起始反应温度.     

Coagulation properties of an electrochemically prepared polyaluminum chloride containing active chlorine

Polyaluminum chloride (PACl) is widely used in water treatment process. Comparing with the traditional Al coagulants such as alum and AlCl3, PACl can re- move particles and organic matter (OM) with inherent advantages of less alkalinity consumption, lower…     

Effect of total aluminum concentration on the formation and transformation of nanosized Al13 and Al30 in hydrolytic polymeric aluminum aqueous solutions

Influence of total aluminum concentration （CAIT） on the generation and transformation of nanosized AI13 and AI30 in hydrolytic polyaluminum aqueous solutions was investigated using high field 27AI NMR and time-developed AI-Ferron complex colorimetry. When prepared at the optimal basicity （B） of Al13 generation and 80℃, the All3 species in polyaluminum solution tends to further polymerize and convert to AI30 and higher polymers when CAI; 〉0.2 mol· L^-1, but Al13 does not convert to AI30 quantificationally, as the formation of Alu from Al13 and AI30 is accelerated in the same way. The conversion rate of All3 is accelerated by the increase in CAIT. When CAlT 〉0.75 mol·.L^-1, Al13 content decreases rapidly, and AI30 content increases continuously and becomes the dominant nanometer polynuclear aluminum species. AIm is one of prerequisites of Al13 conversion to AI30. When CAI; increases and B reduces, the polymerization rate between Al13 and Aim increases, and at the same time, the dissociation reaction rate of All3 and AI30 by H^＋ also increases. The latter becomes the dominant reaction in polyaluminum solution with low B value, so AI30 decreases with the increasing CAlT. The hydrolytic polyaluminum solution with Al13 content beyond 80% can only be prepared under the condition of CAlT〈0.5 mol· L^-1 and optimal B value.     

利用沼泽红假单胞菌降低地下岩溶水中硫酸盐含量的研究

地下岩溶水中含有大量Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-离子,具有高矿化度、高硬度、高硫酸盐含量的特质,不能直接使用;利用微生物降解处理岩溶水有益于保护环境.实验选用沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris),分别采用单独使用沼泽红假单胞菌处理、加入沼泽红假单胞菌生长所需营养成分处理、用聚合氯化铝絮凝沼泽红假单胞菌处理等三种方法,对小店区地下岩溶水中的硫酸盐进行处理,旨在降低硫酸盐含量,达到饮用水标准,有效利用山西省太原市小店区的水资源.结果显示,沼泽红假单胞菌可以降解岩溶水的硫酸盐,且用聚合氯化铝絮凝沼泽红假单胞菌后在厌氧光照条件下处理效果更好,可以使硫酸盐含量由原来的1 996.91 mg/L降为720.24mg/L.单独使用沼泽红假单胞菌处理时,当菌液体积比岩溶水体积为1:3,处理4d时,岩溶水中硫酸盐含量降到最低,且菌密度呈下降趋势;加入沼泽红假单胞菌生长所需的营养成分后,其菌密度随处理时间的延长而增大,水中硫酸盐含量呈降低趋势;用浓度为0.01 mol/L的聚合氯化铝絮凝沼泽红假单胞菌,60 min菌体絮凝效果最佳,同时用其处理岩溶水中的硫酸盐效果更好.     

Al13和氯化铝作为铝源合成莫来石的研究

以[AlO4Al12(OH) 24(H2O) 12] 7+（简称Al13）和氯化铝为铝源,以硅酸钠和活化硅酸为硅源,采用四种组合方法,研究莫来石的合成。采用27Al NMR、X射线衍射和红外吸收光谱等手段研究反应过程及材料微结构演变。研究发现以Al13为铝源制备铝酸盐具有低温优势。以活化硅酸与Al13为硅源和铝源制备的莫来石前躯体,经900℃煅烧生成莫来石,经过1200℃煅烧生成单相莫来石,其机理在于在前躯体中已经形成类莫来石的Si-O-Al键合。     

木质素磺酸盐两性高分子聚合物合成及应用

以木质素磺酸盐、丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,通过接枝共聚,制得木质素磺酸盐两性絮凝剂(LDA),得到了最佳合成工艺条件:反应温度50℃,共聚时间6h,固含量20%,引发剂质量分数0.1%,单体与木质素磺酸盐质量比4∶1,AM与DMDAAC质量比2∶1.产品LDA的特性黏度为635.2mL/g,接枝效率为99.2%,阳离子度为26.8%.利用红外、氢核磁共振和扫描电镜对其结构进行了表征.对4种污水进行絮凝处理,COD均达到排放标准,同时产品具有良好的耐温、耐盐性.     

Al-Ferron逐时络合比色分光光度法分析Al30形态的研究

探讨了运用Al—Ferron逐时络合比色分光光度法进行Al30分析的适用性．与传统ferron比色法属于操作性的定义不同．该方法对Al-Ferron逐时络合比色的时间扫描数据进行非线性拟合,并假定3种动力学可测形态：一种是瞬时完成的0级反应的铝单体：另两种是一级反应的待定形态．以拟舍得到的特征k值和吸光度,作为定性和定量的依据．结果表明：通过优化拟合改进的ferron比色法,可以获得Al30的特征k值,其值在15mLferron比色体系中为7×10-5数量级;Al30用ferron比色法的定量分析结果与^27Al NMR鉴定结果基本一致,可用以定量分析Al30.该方法既可替代昂贵的^27Al NMR鉴定．又能弥补传统ferron比色法定性模糊的不足．     

聚合氯化铝絮凝机理探讨

聚合氯化铝（ＰＡＣ）是一种应用很广的无机高分子絮凝剂。就目前国内外对聚合氯化铝的研究状况，重点介绍了其形态分布及研究方法，水解—聚合机理、絮凝机理，各形态组分的结构以及表征其性质的参数，提出了Ａｌ３＋在水解过程中通过Ａｌ１３及六元环形成三维骨架结构及层状结构的聚合模式，并对ＰＡＣ今后应该着重研究的方向发表了看法。     

Zr-Mn-Fe/Al_2O_3的低温脱硝性能

采用浸渍法用ZrOCl2.8H2O,Mn(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O制备了Zr-Mn-Fe/Al2O3复合催化剂.通过调节质量分数分别为2%,5%和10%金属元素锰和锆的负载量制备了不同的催化剂,测试了其在NH3条件下的低温脱硝活性,研究了不同组分配比和氧气含量对催化剂脱硝性能的影响.通过在载体上分别单独负载Mn,Fe和Zr来探究脱硝过程中起主要作用的催化活性组分.实验结果表明,在体积分数φ(NO)=0.05%,摩尔比n(NH3)∶n(NO)=1∶1和φ(O2)=3.6%的条件下,制备的催化剂5Zr-5Mn-10Fe/Al2O3表现出很高的催化活性,在180℃时脱除效率超过了98%,是一种良好的低温SCR催化剂.Mn在脱硝过程中是主要的活性组分,而Zr和Fe是助催化组分.此外,在反应过程中通入一定的氧气,可以明显提高NO的脱除效率,能促进NO的转化.     

壳聚糖-铁絮凝剂的制备及其絮凝性能

利用无机嵌入有机的方式改性壳聚糖制成壳聚糖-铁絮凝剂,使用高岭土悬浊液对其絮凝性能进行了考察。结果表明,当壳聚糖-铁絮凝剂（CTS-Fe）的投加量为5mg/L,m（CTS）∶m（Fe）=2∶1,pH=7时,絮凝效果最佳,沉降率为88.75%。并对壳聚糖-铁絮凝剂、壳聚糖、聚合氯化铁和壳聚糖-聚合氯化铁复合絮凝剂对高岭土悬浊液的处理效果进行了对比研究。结果表明,壳聚糖-铁絮凝剂的处理效果最好,且用量较少。     

复合混凝剂中PDM对PAC铝形态分布影响

选用3种盐基度的聚合氯化铝(PAC)分别与聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)制成系列复合混凝剂PAC/PDM,研究了PDM特征黏度、PAC与PDM质量配比对复合混凝剂中盐基度、铝形态分布的影响及其与混凝性能的关联.分别采用酸碱滴定法、Al-Ferron逐时络合比色法和混凝烧杯试验对复合混凝剂的盐基度、铝形态分布和混凝性能进行了考察.结果表明,在试验范围内,随着PDM特征黏度由0.87dL/g增加至3.79dL/g,或PAC/PDM质量配比由20∶1减小至5∶1,未观察到复合混凝剂的盐基度和铝形态分布有明显变化;而混凝试验结果表明,针对所选模拟原水,当余浊下降至6NTU时,复合混凝剂PAC/PDM(2.88/10∶1)能使PAC投加量减少19.2%—19.5%;随PDM特征黏度由0.87增加至3.79dL/g,絮团尺寸和沉降速率增加;随PAC/PDM质量配比由20∶1减少到5∶1,PAC投加量减少15.9%—19.9%,因此PDM能明显提高PAC的混凝性能,且随着复合混凝剂中PDM特征黏度增加,或者PAC/PDM质量比例降低,混凝效果都得以增强.由此可见,复合混凝剂中PDM对PAC盐基度和铝形态分布的影响与其优越的强化混凝性能未有直接的关联性.     

微乳液法制备纳米Al2(WO4)3

对微乳液法制备纳米Al2(WO4)3进行了研究.分别以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(AOT)为表面活性剂,在表面活性剂-正辛烷-盐水体系的W/O微乳液区成功地合成了纳米Al2(WO4)3.实验结果表明,以AOT为表面活性剂的微乳液体系制备的纳米Al2(WO4)3颗粒小,粒度分布均匀,其颗粒大小在40 nm左右且为球形.同时还在CTAB/正丁醇-正辛烷-盐水体系的W/O微乳液区、O/W微乳液区和液晶区合成了Al2(WO4)3,并将产物进行了比较.结果表明,在W/O微乳液区能够合成出粒度分布较均匀且粒径在100 nm以内的纳米Al2(WO4)3.     

含硼聚硅氯化铁中铁的形态分布及转化

用Fe-Ferron遂时络舍比色法研究了含硼聚硅氯化铁（PFSCB）中铁离子的形态分布与转化，考察了nFe／nSi，nB/nSi,熟化时间和硅酸活化时间对铁的形态分布的影响。实验中发现，铁、硼和聚硅酸的加入能够提高PFSCB产品的聚合度；熟化时间延长rFec升高，但rFeb几乎保持不变；当nFe／nSi=1，nB／nSi=0.16，硅酸活化时间为80～120min时，活性最强的Feb的rFeb最大。