黄铵铁矾的制备及其催化性能

以铁泥为原料,经酸浸、过滤、加入硫酸铵、调节pH等工序制得黄铵铁矾((NH4)Fe3(SO4)2(OH)6).采用X线衍射、扫描电子显微镜、N2吸附-脱附等手段对其进行表征.在H2O2/(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6类Fenton条件下,对亚甲基蓝(MB)溶液进行处理.考察各种因素对溶液中MB的去除的影响.研究结果表明:在酸性媒介中黄铵铁矾能有效去除水溶液中的MB,去除率随H2O2浓度的增加而增加.100 mL H2O2浓度为11.4 mmol/L,pH为5.6,MB质量浓度为100 mg/L,(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6质量浓度为0.9 g/L的水溶液,在80℃时反应20 min后MB的去除率达到99％以上,催化剂循环使用重复性良好.     

黄铵铁矾法脱除高铁氧化锰矿浸出液中的铁

针对高铁氧化锰矿浸出过程中铁含量较高的问题,采用葡萄糖—铁粉在硫酸溶液中耦合还原浸出高铁氧化锰矿获得浸出液,再用黄铵铁矾法脱除浸出液中的铁离子,实现锰铁的有效分离。采用正交和单因素实验考察初始p H、反应温度、反应时间和硫酸铵加入量对浸出液中铁脱除率的影响。结果表明,初始p H值对浸出液中铁的脱除率影响最大,提高初始p H值和温度可以较大幅度提高铁离子脱除率,且沉矾过程能有效脱除浸出液中大量的有机物及Ca2+、Mg2+和K+等离子。黄铵铁矾法脱除浸出液中的铁离子的最佳工艺条件为:初始p H=3,反应温度95℃,反应时间1 h,铁离子脱除率达96.32%。     

低品位软锰矿浸出液中铁的去除方法研究

采用两矿酸溶法,将湖南某低品位软锰矿与硫铁矿和浓硫酸共同浸出,得到含铁量高的硫酸锰溶液.对其中Fe杂质的深度净化方法及条件进行了研究.通过对中和水解法、部分水解针铁矿法、黄铵铁矾法、黄铵铁矾-针铁矿联合法等方法进行了深入比较,得出采用黄铵铁矾-针铁矿联合法是最适合该溶液的除铁方法.反应温度为90℃,时间为1h时,采用该法除铁率达到99.96%,而且锰的损失率低,铁渣量少,过滤容易.铁的深度去除为制备高纯硫酸锰溶液打下了良好的基础.     

利用除尘灰合成非正分铁的氧化物

为了研究N2H4·2H2O的用量及pH值对产物的影响,以除尘灰的H2SO4浸渍液经铁粉还原得到的FeSO4溶液为原料,采用一步水热法,用水合肼(N2H4·2H2O)在碱性介质中氧化合成非正分铁的氧化物(γ-Fe2O3)x(Fe3O4)1-x (0≤x<1).通过控制溶液的pH值可以得到纯Fe3O4组分,将其磁性能与Fe(Ⅲ)/ Fe(Ⅱ)比为2.0的浸渍液直接水热合成的Fe3O4的磁性能进行了比较,结果表明:除尘灰的H2SO4浸渍液中加入铁粉还原所得FeSO4,经N2H4·2H2O氧化制得的样品的磁性能优于后者.     

用黄钠铁矾渣制备复合镍锌铁氧体

对黄钠铁矾渣制备复合镍锌铁氧体进行研究。研究结果表明：当黄钠铁矾渣与无烟煤按质量比为5：1均匀混合，在800℃还原焙烧0．5h，焙烧渣用0．5mol／L硫酸溶液按液固比7：1在70℃浸出40min时，渣中93％的铁和镍进入浸出液中。浸出液经过净化除杂后得到含镍的硫酸亚铁溶液，加入计量的硫酸镍和硫酸锌，采用共沉淀法，以NH4HCO3为沉淀剂，通过改变沉淀剂的用量控制pH值制备镍锌铁碳酸盐。将镍锌铁碳酸盐在800℃煅烧2h得到具有尖晶石结构的Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体，粒径约为59nm，粒度均匀，呈球形；煅烧4h时粉体粒径变大，粒度不均匀，呈棒状。     

硫酸铜脱除砷、铁的工艺研究

将农用硫酸铜经一系列脱杂处理 ,得到电镀用硫酸铜 .用氧化、中和、水解方法 ,一次性脱除农用硫酸铜中的砷、铁 ,使之达到电镀用硫酸铜的质量要求 .研究表明 :用H2 O2 作氧化剂 ,可以有效地氧化As(Ⅲ )和Fe(Ⅱ ) ,且反应速度快 ;加入适量Fe2 (SO4) 3,能确保砷以FeAsO4形式除去 ;控制溶液pH值 ,可以使过量Fe3 以Fe(OH) 3沉淀形式除去     

热压烧结Fe_3Si-10%Cu复合材料在稀H_2SO_4中的腐蚀行为

采用机械合金化制粉/热压烧结制备了Fe3Si-10%Cu复合材料,研究了其在0.4,0.6和0.8 mol·L-1的稀H2SO4中的浸泡腐蚀行为.结果表明,Fe3Si-10%Cu复合材料在稀H2SO4中表现出腐蚀失重,且随H2SO4浓度增加材料的腐蚀速率降低;复合材料中Fe3Si和Cu两相在H2SO4溶液中形成了一个腐蚀电池,其中Fe3Si相为阳极,发生腐蚀,Cu为阴极,得到保护;电化学腐蚀测试表明,Fe3Si-10%Cu复合材料在0.4,0.6和0.8mol·L-1的H2SO4溶液中自腐蚀电位相当,且在0.4 mol·L-1溶液中具有最低的自腐蚀电流和维钝电流.在0.6和0.8 mol·L-1的H2SO4溶液中,阳极反应产物以SiO2形态附着在Fe3Si-10%Cu材料表面导致腐蚀速率下降.     

化学沉淀-磁絮凝深度快速除磷的研究

采用化学沉淀法研究Al2(SO4)3、FeCl3、CaCl2的药剂用量和pH值对除磷效果的影响,探讨非磁性悬浮物磁性接种的机理,并分析了铝、铁、钙的磷酸盐沉淀物由于加入磁种而变得易于沉降,特别是在磁场力作用下沉降速度加快的原因.结果表明,Al2(SO4)3、FeCl3、CaCl2是磷酸根离子的有效沉淀剂,在适当的药剂投加量和pH值条件下,废水经过处理后,剩余磷的浓度小于0.5mg/L;生成的铝、铁、钙的磷酸盐沉淀物颗粒与Fe3O4颗粒在某一pH值下表面电性相反,易发生相互凝聚;磁性接种的铝、铁、钙的磷酸盐沉淀物不仅变得更重,而且在磁场中还受到与重力方向相同的磁场力作用.     

响应曲面法优化氨法焙烧后粉煤灰除铁工艺

通过响应曲面法(RSM)对粉煤灰与硫酸铵焙烧产物的浸出液进行除铁工艺参数的优化.以反应温度、溶液pH值和晶种加入量为变量，反应后溶液中铝离子质量浓度和铁离子质量浓度为相应变量，分别对黄铵铁矾法除铁过程和针铁矿法除铁过程建立相应的数学模型，并对影响因素进行了分析.通过实验对模型进行了检验，其误差在5%以内，表明模型具有一定的可靠性.对模型进行求解后，分别得出黄铵铁矾法除铁和针铁矿法除铁最佳工艺条件.     

由钾长石焙烧渣的酸化溶液制备高纯Al(OH)_3

以钾长石焙烧渣的酸化溶液为原料,Na_2CO_3溶液为沉淀剂制备高纯Al(OH)_3.实验考察了溶液终点pH值、反应温度、陈化时间、Na_2CO_3质量浓度对沉铝率的影响,得到优化工艺条件.采用化学成分分析,XRD,SEM,FTIR对Al(OH)_3粉体进行表征.结果表明:在反应温度50℃的条件下,加入质量浓度为300 g/L的Na_2CO_3溶液调节Al_2(SO_4)_3溶液,使其终点pH值至4.8,控制陈化时间40 min,沉铝率可达99%.得到的Al(OH)_3粉体为非晶态结构,颗粒均匀,表面粗糙,有团聚现象.     

共沉淀中热力学耦合对正极材料电化学性能的影响

以共沉淀法制备钠离子层状氧化物正极材料NaNi_0.4Mn_0.4Fe_0.2O₂,采用Al³⁺有效控制和平衡共沉淀反应的过程.考察了加入Al元素带来的热力学耦合效应及对正极材料电化学性能的影响.结果表明,在Mn²⁺,Ni²⁺和Fe²⁺离子共存的环境中,由于Al³⁺更高的过饱和度和更负的吉布斯自由能变(ΔG)所产生的热力学耦合效应,显著改变了溶液离子之间的沉淀驱动力,加速Ni²⁺和Mn²⁺的沉淀并抑制Fe³⁺的沉淀.Na［Ni_0.4Mn_0.4Fe_0.2］_0.995Al_0.005O₂正极材料表现出优异的电化学性能,这归因于引入Al³⁺制备得到高质量的前驱体(［0.4MnCO₃·0.4NiCO₃·0.2Fe(OH)₃］_0.995·0.005Al(OH)₃).     

PAM-AA与金属离子复合絮凝剂的合成及其在污泥脱水中的应用

以丙烯酰胺(AM)、 丙烯酸(AA)和硫酸铝为原料， 采用水溶液聚合法合成Al³⁺复合高分子絮凝剂（PAM-AA）. 通过正交实验确定最佳聚合条件为： m(AM)∶m(AA）=5∶3， 反应温度为65 ℃， 搅拌时间5 h， 引发剂的加入量占单体质量3%， 产率可达96.3%. 在此基础上合成Ca²⁺，Mg²⁺和Fe³⁺复合高分子絮凝剂， 利用红外光谱（IR）、 X射线衍射（XRD）、 扫描电子显微镜（SEM）等方法对产物的结构和形貌进行表征. 将复合高分子絮凝剂与杀菌剂N，N-二甲基十二烷基苄基氯化铵（1227）用于市政生活污泥脱水中， 通过滤饼含水率和污泥比阻， 对比研究聚合氯化铝（PAC）、 PAM-AA和硫酸铝机械混合物以及Al³⁺复合高分子絮凝剂对市政污泥脱水性能的影响. 结果表明， Al³⁺复合高分子絮凝剂与1227协同使用， 可使污泥滤饼含水率降至63.8%， 效果较好.      

两个新的羟基硫酸盐骨架：有机硫原位合成和晶体结构

以甲基巯基四氮唑和巯基嘧啶为硫源, 用溶剂热合成法原位合成两个纯无机羟基硫酸盐骨架： [Cu₃(SO₄)(OH)₄]_n(1)和[K₂Co₃(OH)₂(SO₄)₃(H₂O)₂]_n (2). 在化合物1中, 一维带状折叠—Cu₃(OH)₄—阳离子链被硫酸根连接形成三维羟基硫酸铜骨架; 在化合物2中, 一维折叠Co₃(OH)₂阳离子链被硫酸根连接形成二维羟基硫酸钴阴离子骨架, 该阴离子骨架进一步被K⁺连接形成三维双金属纯无机骨架, 在该三维结构中存在K⁺传输通道. 实验结果表明, 有机硫作为硫源为合成羟基硫酸盐提供了一种新策略.     

西安市秋季大气颗粒物散射特征及其影响因素

 为研究污染条件下西安市秋季大气颗粒物的散射特征及其影响因素, 于2012 年11 月监测大气颗粒物散射系数并采集PM_2.5样品。探讨了大气颗粒物的散射日变化特征, 通过实验分析PM_2.5中水溶性离子(Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、F^-、Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-)和含碳物质(有机碳和元素碳)的污染水平, 并讨论它们的来源及对散射系数的影响。结果表明, 颗粒物的散射系数均值为(579±387)Mm^-1, 夜间高日间低。PM_2.5质量浓度与散射系数呈现出较强的线性关系(相关系数为0.85), 通过回归方程得到PM_2.5散射效率为3.09 m²·g^-1。在PM_2.5化学组分中, 有机物对消光系数的贡献最大, 占52.3%;其次是NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄, 贡献率分别为16.2%和13.7%。     

硫酸铁改性活性氧化铝除氟性能及机理探究

采用浸渍法制备质量分数为1.0%、2.5%的硫酸铁溶液改性活性氧化铝（1.0% Fe₂（SO₄）₃-MGAA、2.5% Fe₂（SO₄）₃-MGAA）,根据吸附等温实验和吸附动力学实验研究其对氟的吸附性能,从BET表征、零质子电荷点（pH_zpc）和pH缓冲强度等角度探讨吸附剂除氟机理。实验结果表明：活性氧化铝GAA、1.0% Fe₂（SO₄）₃-MGAA、2.5% Fe₂（SO₄）₃-MGAA 3种吸附剂除氟的吸附等温线均更好地符合Langmuir吸附,最大吸附量分别为8.78、14.08、16.78 mg/g,对20 mg/L高氟水去除率分别为34.5%、54.5%、66.5%;3种吸附剂对水中氟的吸附动力学符合准二级吸附速率方程;改性活性氧化铝表面存在的SO₄^2-和OH^-与F^-发生离子交换作用,SOFe²⁺与F^-产生配位作用,并存在一定的静电作用。改性后活性氧化铝pH缓冲强度均显著增强,数据分析发现pH缓冲强度与吸附性能呈正相关,因此可以从pH缓冲强度的角度初步预测改性效果。     

离子印迹聚合物的合成及其在碳酸铀酰铵溶液中的吸附性能

以铀酰离子(UO₂²⁺)为模板, 与功能单体甲基丙烯酸-(1,3-二苯基-1,3-二羰基)-2-丙酯(DBM-MAA)、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)在致孔剂1,4-二氧六环中进行聚合后, 用50 mmol/L的HCl溶液洗脱模板UO₂²⁺, 制得可用于特异性吸附UO₂²⁺的离子印迹聚合物(IIP)。当UO₂²⁺与DBM-MAA为1:3时合成的IIP吸附效果最好。此IIP能从碳酸铀酰铵溶液中竞争吸附UO₂²⁺, 最大吸附容量为9.4 mg U/g。此IIP能从含有Li⁺, Na⁺, K⁺和Rb⁺等金属离子的溶液中选择性吸附UO₂²⁺。     

望都夏季大气细粒子中水溶性无机盐及相关气态前体物的观测研究

采用气态污染物与气溶胶在线测量装置(GAC), 于2014年夏季对保定市望都县大气PM_2.5中水溶性无机盐及其相关气态污染物进行为期30余天的在线测量。结果表明: 观测期间站点为富氨环境,PM_2.5平均质量浓度为68.2 μg/m³, GAC测得的SO₄^2-, NO₃^-, Cl^-, NH₄⁺ 和K⁺分别是12.6, 8.5, 1.4, 11.7 和0.7 μg/m³, 占PM_2.5总组分的51%。上述观测参数均呈现明显的日变化:SO₂, SO₄^2-, NO₃^-, NH₄⁺ 和Cl^-均在早晨出现峰值, HCl 和HNO₃的峰值出现在下午, 而NH₃主要呈现昼夜变化。硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NOR)的分析结果表明站点大气存在较强烈的二次转化过程, SOR和NOR的平均值分别为0.43 和0.22。SOR与NOR的变化特征显示, 气相氧化和液相反应均对颗粒物无机盐二次转化速率有显著贡献。     

[C(NH2)3]2{[MoO(H2O)C2O4]2(μ-O)2}·2H2O的合成与结构

合成并用元素分析和单晶X射线衍射表征了一个新的化合物[C(NH₂)₃]₂{[MoO(H₂O)C₂O₄]₂(μ-O)₂}·2H₂O,测定结果表明该化合物中存在金属Mo-Mo键,通过计算知道钼原子是+5价的,两个钼氧八面体是共边连接的,每个钼上有一个螯合的草酸根,而胍作为阳离子存在于晶体中,参与构筑有特色的氢键网络。该化合物属单斜晶系,空间群P2₁/c, a=0.7956(2)nm, b=1.8996(4)nm, c=1.2832(3)nm, β=106.78(3)^o, V=1.8568(7)nm³, R₁=0.0243, ωR₂=0.0672.     

氨法脱硫中亚硫酸铵的氧化工艺参数

通过改变亚硫酸铵初始浓度、硫酸铵初始浓度、反应温度、混合液pH值、空气流量、催化剂浓度, 研究氨法脱硫中亚硫酸铵氧化率的变化. 结果表明: (NH₄)₂SO₃的浓度与 (NH₄)₂SO₃的氧化率成反比关系; 初始 (NH₄)₂SO₄浓度越大, (NH₄)₂SO₃氧化率越低; 当反应温度为40~60 ℃时, 随着温度的升高,  (NH₄)₂SO₃的氧化率不断增大;  (NH₄)₂SO₃氧化率受混合溶液pH值的影响, 较合适的pH值为5.5; 当空气流量为100~400 L/h时, 随着空气流量的增大,  (NH₄)₂SO₃的氧化率增大; 随着催化剂CoSO₄浓度升高,  (NH₄)₂SO₃氧化率增大.结合氨法脱硫工程实例考虑, 当反应温度控制在50 ℃ 左右, (NH₄)₂SO₃采用低浓度氧化, 混合液pH值为5.5, 空气流量为300 L/h, 催化剂浓度较高时, (NH₄)₂SO₃的氧化率较高.