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.     

有机改性沸石覆盖抑制底泥氮磷释放的效果

制备了十六烷基三甲基铵(HDTMA)有机改性沸石,研究了该改性沸石覆盖底泥对底泥中氮磷释放的影响及机理,结果表明:①当HDTMA负载量为沸石外部阳离子交换容量(ECEC)的207%时,有机改性沸石吸附磷酸盐的效果最佳;最佳负载量条件下的有机改性沸石,对磷酸盐的吸附能较好地符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为0.644 mg.g-1,常数K为0.295 L.mg-1;pH值对有机改性沸石吸附磷酸盐的性能有显著影响,随着pH值的增加对磷酸盐的吸附能力逐渐增强;共存阴离子(NO3-,HCO3-和SO42-)的存在会抑制有机改性沸石对磷酸盐的吸附.②最佳HDTMA负载量条件下有机改性沸石对氨氮的吸附作用符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为13.0 mg.g-1,常数K为0.011 9 L.mg-1,且与天然沸石相比单位质量改性沸石的吸附量降低了20%左右.③有机改性沸石覆盖可以有效地抑制底泥氨氮的释放,但有效抑制底泥氨氮释放的持续时间与天然沸石相比缩短了1/5;有机改性沸石覆盖抑制底泥磷释放的效率与天然沸石相比大大加强,且投加的有机改性沸石越多,对底泥磷释放的抑制效果越好.     

改性沸石对诺氟沙星的吸附行为及机理

利用酸、碱、盐浸泡改性和高温焙烧改性等方法对天然斜发沸石进行改性,研究改性后的沸石对诺氟沙星的吸附特性．通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积测定仪（BET）、X射线衍射仪（XRD）对沸石表征,HAMZ相比天然沸石的比表面积由6.55 m2/g增大到9.53 m2/g,细孔容积由4.75 mm3/g增大到11.49 mm3/g,孔道中原有半径较大的阳离子减少,吸附活性中心增加．盐酸改性沸石（HAMZ）对诺氟沙星的最大吸附量提高了41.0%．HAMZ对诺氟沙星的吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型．热力学结果表明,吸附反应为吸热反应,可自发进行,反应向着熵增加的方向进行．吸附作用力表现为静电作用力、氢键作用、电子供体-受体作用和-作用．该研究为水中诺氟沙星的去除提供了经济、有效的方法．     

XPS研究BF_3·OEt_2对HZSM—5沸石的脱铝作用

用XPS技术以及 X 射线微区分析法研究BF_3·OEt_2改性HZSM—5的表面组成特征,结果表明:BF_3·OEt_2对 HZSM—5沸石浅表面有明显的脱铝作用,而且可去除阻塞沸石孔道中的无机硅、铝杂质,但对骨架中的硅无作用;改性催化剂表面硅铝比明显提高,甲苯歧化反应活性和对二甲苯选择性均优于改性前 HZSM—5。     

SiO_2干凝胶制备及其煅烧特性的研究

采用溶胶-凝胶法结合共沸蒸馏干燥工艺制备了SiO2干凝胶.探讨了共沸蒸馏过程对在常压干燥下凝胶多孔网络结构形成的影响,研究了煅烧过程中干凝胶物相及孔结构的变化.结果表明:采用共沸蒸馏干燥工艺可以同时完成颗粒表面疏水改性及凝胶中溶剂的替换过程;300℃煅烧后,SiO2干凝胶的比表面积为924.62m2·g-1,孔体积为0.754cm3·g-1,孔径主要分布在10nm以下,其微观结构与气凝胶相似;高温是导致颗粒烧结和孔结构变化的直接因素.     

介孔硅酸钙的合成及其对Pb(Ⅱ)的吸附性能

以硝酸钙和硅酸钠为原料、十二烷基磺酸钠为模板剂,通过共沉淀法制备了介孔硅酸钙;采用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和孔容与比表面积分析仪(BET)等对其结构和形貌进行了表征;考察了其对含Pb2+模拟重金属废水的吸附及解吸再生性能.结果表明,合成的硅酸钙具有介孔结构,为狭缝孔,孔径介于4-50 nm,比表面积为250.12 m2·g-1;在298 K下,介孔硅酸钙对Pb2+的饱和吸附量为613.42 mg·g-1,远比比表面积为847.47 mg·g-1的活性炭大;吸附反应为吸热反应,吸附等温线符合Langmuir吸附模型;经5次洗脱再生后,介孔硅酸钙对Pb2+的饱和吸附量和去除率仅分别降低37.64 mg·g-1和5.88%,表明其具有较好的吸附/再生性能.     

球形硅基介孔分子筛的合成和表征

介绍球形MCM-41和球形SBA-15介孔分子筛的合成,通过XRD、N2吸附-脱附、SEM和TEM对合成的分子筛进行了表征.结果表明:合成的介孔分子筛具有与经典方法合成的样品相似的特征参数,合成的球形MCM-41和球形SBA-15的比表面积分别为1 107 m2.g-1和583 m2.g-1,比孔容分别为0.69 cm3.g-1和1.27 cm3.g-1,平均孔径分别为2.5 nm和7.4 nm;合成的MCM-41和SBA-15均具有很好的球形外貌;湿磨基本上不影响MCM-41的球形外貌,而SBA-15的球形外貌却很容易被破坏;合成的球形SBA-15颗粒尺寸大,需经过湿磨才能观测到其内部孔道结构.     

新型阳离子交换纤维的制备、表征及对Fe~(3+),Pb~(2+),Ag~+的交换性能

以聚丙烯腈纤维(PAN)进行NH2OH化学改性制得的含有偕胺肟基的螯合纤维为原料,然后与BrCH2CH2SO3Na反应合成阳离子交换纤维.对阳离子交换纤维进行了IR表征,并测试了其对Fe3+、Pb2+、Ag+ 的交换性能.实验结果表明,该交换纤维对Ag+离子的交换率最大.     

自交联型阳离子苯丙乳液纸张表面施胶剂的制备研究

采用酮肼（DAAM-ADH）和有机硅单体A-171为交联体系,以苯乙烯（St））、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为主要单体原料,采用氧化还原引发体系,采用乳液聚合方法合成了一种自交联型阳离子苯丙乳液纸长表面施胶剂;通过对纸张施胶度和环压指数的测定,得出当乳化剂用量占单体总量的3％,m（St）∶m（BA）=3∶1,DAAM-ADH用量占单体总量的3％,有机硅用量占单体总量的2％时,制备的阳离子表面施胶剂使纸张的施胶度从24秒提高到60秒,环压指数从5.1 N.m·g-1提高到8.6 N·m·g.,施胶效果显著.     

响应面法优化铁锰改性生物炭对Cd2+的吸附

以香蕉秸秆生物炭为基底,采用浸渍改性的方法,制备了一种铁锰负载生物炭用以吸附Cd2+。通过响应面法对改性生物炭制备条件进行优化,在最优制备条件下,铁锰改性生物炭对Cd2+的预测吸附量为235.64 mg·g-1,实际吸附量为221.03 mg·g-1,相对偏差为6.2%。SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果表明,改性后的生物炭表面成功负载铁锰元素,经分析对Cd2+的吸附机理为离子交换、官能团络合、矿物沉淀和阳离子-π作用。铁锰改性生物炭对Cd2+的吸附符合Langmuir模型和准二级动力学模型,说明吸附过程是单分子层吸附和化学吸附。     

SDS对焙烧沸石物化性质和除氨氮效果的影响

为了研究十二烷基硫酸钠(SDS)修饰对焙烧沸石物化性质和去除二级出水中氨氮效果的影响,对天然沸石进行了SDS修饰、焙烧改造处理.实验结果表明,SDS修饰可以大大提高焙烧沸石的脱氮效果.在SDS最佳修饰焙烧条件下,氨氮去除率可达98.79%,与不修饰相比,氨氮去除率提高近30%.通过对改性后沸石扫描电镜(SEM)和能谱图分析(EDS),X射线衍射分析(XRD)、比表面积与孔径分析、红外光谱图分析(IR)、离子交换容量(CEC)等表征手段分析发现,SDS的修饰使得焙烧沸石表面更加松散,出现了更多的孔道,沸石孔容积和孔径也有增加,Na离子含量增加,硅铝比减少,主衍射峰强度减弱,沸石内部化学基团发生变化,离子交换容量增加.     

焙烧改造对沸石特征及其去除氨氮性能的影响

以天然斜发沸石为研究对象,通过不同温度及时间梯度焙烧改造天然斜发沸石,重点研究了焙烧改造后沸石结构特征的变化以及对再生水中氨氮去除性能的影响.结果表明:在适宜的焙烧温度和时间下,天然斜发沸石因孔道内部水分及杂质脱除,比表面积增大,而晶体结构和孔径分布特征无明显变化,且阳离子交换容量并不增加,但对水中氨氮去除率由5315%提高到7213%;而过高温度及过长时间的焙烧改造沸石,导致沸石特征衍射峰减弱,骨架结构出现坍塌,比表面积与阳离子交换容量大幅下降,孔径分布特征变化明显,对水中氨氮的去除率明显下降.     

改性沸石作为BAF填料处理生活污水的研究

沸石分子筛因其特殊的结构特性对氨氮具有较高的吸附性能.将天然斜发沸石在250℃下高温改性,并用于含氨氮溶液的等温吸附处理,获得了在不同氨氮初始质量浓度下的改性沸石等温吸附曲线.根据朗格缪尔吸附理论拟合得到改性沸石的等温吸附方程1/qe=7.589 86/Ce+0.137 39,并求得其对氨氮的理论最大吸附量qm为7.278 6 mg/g.通过对沸石曝气生物滤池系统在不同水力负荷和气水比条件下的运行研究,总结出改性斜发沸石作为曝气生物滤池工艺的最佳水力负荷为0.15～0.25m3/(m2.h),气水比为20∶1.     

天然沸石对雨水中氨氮的吸附性能

：以粒径为 1 ~1. 5 mm 和 2 ~4 mm 的细、粗两种天然斜发沸石为实验材料,进行氨氮吸附等温线实验和吸附动力学实验,探讨沸石对雨水中氨氮的吸附规律。结果表明,实验沸石对 NH+4的吸附等温线符合 Frundlich 公式,且细沸石和粗沸石对氨氮吸附量的极限值分别为 5. 83 mg/g 和 18. 375 mg/g;细沸石比粗沸石有更好的吸附效果;粗沸石对氨氮的吸附反应为一级反应,吸附速率常数为 0. 022 212 g. m 2. h 1。     

白庙子斜发沸石水热离子交换性能研究

研究了白庙子斜发沸石在水热离子交换中阳离子交换容量、配位阳离子交换度及K 、N a 、C a2 离子在该矿样上的交换量.实验发现,该矿铵离子交换容量为1.73 mm o l/g,配位阳离子交换度C a2 >K >M g2 >N a .在铵改性矿样NH4Z上K 离子属超容量交换,交换量达78.2 m g/g,对海水提钾有应用价值.在不同离子交换矿样上C a2 交换量NH4Z>N aZ>KZ>O rZ,在钠改性矿样N aZ上C a2 离子交换量可达32.4 m g/g,对硬水软化有应用价值.     

石墨烯包覆SnO2空心球的制备及其锂离子电池负极性能

以K2SnO3为原料,采用简单的水热反应,通过基于静电引力的自组装机制,制得石墨烯包覆SnO2空心球的复合材料.采用SEM、TEM、XRD、N2吸附等温线研究了复合材料的形貌和结构;采用电化学方法研究了复合材料的锂离子电池负极性能.结果表明,复合材料为石墨烯包覆的直径约200～300nm的SnO2空心球,比表面积为140.1 m2·g-1.当放电电流密度为158m A·g-1时,充电比容量为425 mAh·g-1,库伦效率保持为92%以上,复合材料具有良好的循环性能.     

白庙子斜发沸石的化学改性及重金属离子交换性能研究Ⅰ──化学改性与Cu~（2＋）交换性能

白庙子斜发沸石经浸煮法化学改性为钠、铵、钾、钙、镁型矿样，并在室温下与４０ｍｇ·ｄｍ－３ＣｕＣｌ２溶液进行Ｃｕ２＋静态交换和动态交换．实验结果发现，原矿化学改性时阳离子的交换度与其离子水合半径有关．各矿样的Ｃｕ２＋交换容量、交换度和离子分离因数与阳离子水合半径、离子价数有关，呈现Ｎａ型＞ＮＨ４＋型＞Ｍｇ型～Ｋ型＞Ｃａ型～Ｏｒ型的规律．其中Ｎａ型、ＮＨ４＋型改性矿样对除去水中Ｃｕ２＋最有效．     

ICP-AES法测定膨润土的阳离子交换量

对膨润土阳离子交换量的传统分析方法进行改进,建立电感合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定膨润土阳离子交换量。该方法用钡离子与膨润土试样中交换性阳离子发生交换,再用盐酸的氢离子与钡离子交换,将交换所得的钡离子在ICP-AES下测定,测得的钡离子量即为膨润土阳离子交换量。测定结果:膨润土阳离子交换量范围为16.3～327mmol.100g-1,以10倍标准偏差计算BaO的检出限为0.075mg/L,精密度为1.5768mmol.100g-1。该方法稳定,所测结果准确可靠。     

Preparation and electrochemical performance of double perovskite La<Subscript>2</Subscript>CoMnO<Subscript>6</Subscript> nanofibers

Through electrospinning, La₂CoMnO₆ nanofibers were prepared from a polyvinylpyrrolidone/lanthanum nitrate–cobalt acetate–manganese acetate (PVP/LCM) precursor and were used as electrode materials. The morphologies and structures of the samples were characterized by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface area analysis. The results show that the prepared La₂CoMnO₆ nanofibers are stable, one-dimensional structures formed from interconnected La₂CoMnO₆ nanoparticles with a diamond-like crystal structure. The specific surface area of the fibers is 79.407 m2·g-1. Electrochemical performance tests with a three-electrode system reveal the specific capacitance of the La₂CoMnO₆ nanofibers as 109.7 F·g-1 at a current density of 0.5 A·g-1. After 1000 charge-discharge cycles at a current density of 1 A·g-1, the specific capacitance maintains 90.9% of its initial value, demonstrating a promising performance of the constraint capacitance and good cyclic stability.     

4A沸石/离子液体修饰碳糊电极的电化学行为及其对多巴胺的测定

以4A沸石和1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体为修饰剂,制备了沸石/离子液体修饰碳糊电极,研究了该电极的电化学行为及其对多巴胺的选择性测定。实验表明:该修饰电极在铁氰化钾溶液中有一对明显的氧化还原峰,而且可逆性较好。在沸石/离子液体修饰电极上,抗坏血酸和多巴胺的峰电位差大约为225 mV;在抗坏血酸存在下,多巴胺的峰电流与浓度在5.0×10-8 mol·L-1到9.0×10-6 mol·L-1的范围内呈现良好的线性关系,检出限为4.9×10-9 mol·L-1(S/N=3)。该电极具有高灵敏性和稳定性,可用于多巴胺的检测。