不溶性腐植酸的制备及其吸附能力

采用陕西黄陵风化煤中提取的腐植酸为原料,选取保温温度和保温时间为变量,利用高温脱水钙化法制备出不同条件下的不溶性腐植酸.实验结果表明当改性的腐植酸保温时间为2 h,保温温度为330℃时,吸附效果最佳,最佳条件下制备的不溶性腐植酸对水体中Cu~(2+)的吸附量为8.87 mg/g,对亚甲基蓝吸附效率达98.8%.腐植酸的碘吸附值158.4 mg/g,而最佳制备条件下的不溶性的腐植酸比表面积增加,微孔吸附能力增强,碘吸附值可达262.9 mg/g.扫描电子显微镜(SEM)分析可以看出不溶性腐植酸表面更加粗糙,并负载了许多球状小颗粒,有助于提高吸附能力;傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明不溶性腐植酸结构中羟基和有机卤化物的含量明显增高,有利于对重金属离子和有机污染物的吸附.     

凹凸棒土的吸附脱汞特性

以苏皖地区特色天然矿物资源凹凸棒土作为吸附剂,研究热活化温度和吸附反应温度对凹凸棒土吸附脱汞性能的影响,并利用N a2S,F e C l3,C u C l2,H2O 2和单质硫对凹凸棒土吸附剂进行化学改性,研究改性凹凸棒土吸附剂的脱汞能力。研究结果表明:经1 2 0℃和1 6 0℃热活化的凹凸棒土吸附脱汞性能有一定程度的提高,而经2 0 0℃和2 4 0℃热活化的凹凸棒土吸附脱汞性能则呈现下降趋势;吸附反应温度的提高有利于凹凸棒土对单质汞的吸附脱除;此外,经单质硫、C u C l2和F e C l3改性的凹凸棒土脱汞能力大为提高。     

活性氧化铝固定床吸附除氟的模型化研究

建立了活性氧化铝固定床吸附除氟过程的数学模型,通过连续实验获得了Langmuir吸附容量qm以及Langmuir常数KL,运用最小二乘法拟合了吸附过程的总传质系数ks,并使用龙格-库塔法求得模型的数值解。为了验证模型的可靠性,将所建立模型的计算结果与实验结果进行比较,使用相对误差法进行分析。结果表明当空速小于6.0 h-1时,6组模拟与实验数据的相对误差均小于10%,模拟与实验所得穿透曲线吻合良好。所建立模型的准确性能够满足工程应用和设备设计的需要。     

多壳层Cr2O3空心球用作高性能锂离子电池负极材料

采用硬模板方法,以碳微球为模板,通过调控铬盐前驱体在模板上的吸附时间以及碳球模板的尺寸,来控制铬金属前驱体在碳球模板上的吸附量及嵌入深度,煅烧制备得到单、双、三、四以及五壳层Cr_2O_3空心球.合成的多壳层Cr_2O_3空心球尺寸均匀、纯度高、结晶性好.将Cr_2O_3多壳层空心球用作锂离子电池负极材料,相对于Cr_2O_3纳米颗粒其电池性能取得了显著的提升,具体表现在比容量更高,循环稳定性更好,且大电流放电能力更出色.其优异的性能主要得益于多壳层空心结构较大的比表面积、较短的离子/电子传输距离,且其内部空腔能起到缓冲由于锂离子反复嵌入引起的结构应力以及电极体积膨胀的作用.值得注意的是,四壳层Cr_2O_3空心球由于具有最佳的空腔体积占有率,其锂电性能最为突出,在100次循环后,比容量仍然高达1031.2 mAh/g,是目前商业石墨负极材料的3倍,有望用作新一代高性能锂离子电池负极材料.     

Eu(Ⅲ)在天然植物纤维上的吸附行为

采用分光光度法和批处理法研究了Eu(Ⅲ)在天然竹纤维和木纤维上的吸附行为,考察了固体投加量、pH、离子强度、腐殖酸、接触时间、温度等因素对吸附的影响,讨论了Eu(Ⅲ)在竹纤维和木纤维上的吸附动力学和热力学。结果表明,pH对吸附的影响明显;背景离子会抑制Eu(Ⅲ)在竹纤维和木纤维上的吸附;在低pH值下,腐殖酸对吸附有强化作用,在高pH值下,腐殖酸对吸附有抑制作用。Eu(Ⅲ)在竹纤维和木纤维上的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,最大吸附量分别为17.78和18.54 mg·g~(-1)。热力学函数计算结果表明,Eu(Ⅲ)在竹纤维和木纤维的吸附为自发且吸热的过程。     

L-半胱氨酸配位合成CdTe量子点的理论研究

本文利用密度泛函理论，研究了L-半胱氨酸及L-胱氨酸在CdTe上的吸附特征. 优化之后分别得到了四种稳定的吸附构型，计算了它们的吸附能、电荷密度、前沿分子轨道以及紫外可见吸收光谱等. 研究发现:L-半胱氨酸在CdTe上的吸附能较大、紫外可见光吸收较强，说明L-半胱氨酸在CdTe上的吸附较稳定，容易产生分子荧光，而L-半胱氨酸转化为L-胱氨酸之后，吸附稳定性降低、紫外可见光吸收强度减弱. 该研究为L-半胱氨酸配体合成的CdTe QDs荧光材料用于生物体内H2O2和葡萄糖的检测提供了理论支撑.     

Pd/Pt修饰的AlGaN/GaN HEMT器件氢传感特性研究

制备了Pd/Pt修饰的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件.对器件的氢传感特性测试表明,Pd/Pt合金修饰的器件的氢响应和响应(恢复)速率要优于Pd和Pt单独修饰的器件,Pd和Pt质量比为2 mg∶1 mg的氢传感器具有最佳的氢传感性能.对吸附平衡的稳态分析进一步证实了这一结论.室温下氢体积分数为0.1%,氢气通入流速为200 mL/min时,Pd/Pt(2 mg∶1 mg)样品的电流变化为0.249 mA,响应时间和恢复时间分别为41 s和42 s.此外,测试温度增加到55℃也进一步提高了器件对氢气的响应和响应速率.     

快速真空变压吸附制氧的排放气充压过程研究

测试了微型制氧吸附剂的平衡吸附特性,在此基础上选出适合快速真空变压吸附制氧的吸附剂. 针对传统的单塔两步快速变压吸附制氧含量低问题,提出了提高产品气氧含量的单塔快速变压吸附制氧的排放气和原料气组合充压流程,并对该流程进行实验研究. 结果表明:在单塔快速真空变压吸附制氧过程中,采用排放气和原料气组合充压流程可以有效提高产品气氧含量. 充压前排放气的压力和氧含量是影响产品气氧含量的关键参数,采取合适的排放气压力和较高氧含量的排放气可获得更高的产品气氧含量. 在吸附和解吸压力分别为240 kPa和60 kPa时,采用排放气和原料气组合充压的快速真空变压吸附流程可获得氧体积分数90%的产品气,其产氧率为325. 08 L·h-1·kg-1 .     

大孔吸附树脂对骨胶水解硝化液的脱色处理

研究了骨胶制备羟脯氨酸工艺中大孔吸附树脂对骨胶水解硝化液的脱色处理.使用分光光度法测定骨胶水解硝化液中色素浓度;在原制备羟脯氨酸工艺的基础上,合并了脱色步骤,并采用大孔吸附树脂脱色.结果表明:当H1020树脂对骨胶水解硝化液进行脱色处理的工艺条件为色素相对浓度的0.1667,V(溶液):V(树脂)=5:1,此时树脂对色素的脱除率为0.784,Hyp吸附损失率为0.101,大孔吸附树脂在制备羟脯氨酸工艺中有良好的应用前景.