13X分子筛/凹凸棒土颗粒型复合材料吸附Zn~(2+)的研究

以13X分子筛和天然黏土矿物凹凸棒土为原料,制备了13X分子筛/凹凸棒土颗粒型复合材料,并借助扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等对复合材料结构与形貌进行表征,考察了不同煅烧温度及不同Zn~(2+)浓度条件下13X分子筛/凹凸棒土颗粒型复合材料对水中Zn~(2+)的吸附行为。结果表明,煅烧温度为550℃时,所制复合材料孔隙结构发达且抗压强度高、吸附性能好;吸附过程符合拟二级动力学,等温吸附实验数据符合Langmuir模型,复合材料对Zn~(2+)的最大吸附量可达99.01mg·g-1;吸附速率的主要控制步骤为颗粒内扩散,此外,吸附过程中同时存在离子交换和化学沉淀。     

陶粒吸附材料的制备及其除磷性能研究

针对磷化工企业低浓度含磷废水,以天然陶土为主要原料、硅酸钠为粘结剂制备成固体颗粒后高温煅烧,将制得的陶粒吸附材料用于模拟含磷废水处理,考察制备过程参数(硅酸钠配比、煅烧温度、煅烧时间)对除磷效果的影响并进行响应曲面优化,通过扫描电子显微镜、X射线衍射对所得吸附材料进行结构性能表征。结果表明,最佳制备条件为:硅酸钠配比1.3%、煅烧温度695℃、煅烧时间3.58 h,所得陶粒吸附材料的总磷去除率可达89.6%;煅烧过程中陶粒吸附材料中的白云石(CaMg(CO_3)_2)和方解石(CaCO_3)分解生成的方镁石(MgO)和生石灰(CaO),可在废水中释放出Mg~(2+)、Ca~(2+),与磷酸根离子反应生成磷酸盐沉淀,进一步提高吸附效果,除磷性能显著高于活性炭;准二级动力学模型能更好地描述材料除磷过程,除磷速率主要受化学反应速率限制。     

反萃沉淀法制备纳米氧化锌及其光催化动力学

以二(2-乙基己基)磷酸(HDEHP)为萃取剂,CCl4为稀释剂,H2C2O4-CH3CH2OH-H2O溶液为反萃沉淀剂,采用反萃沉淀法制备前躯体二水合草酸锌,经450 ℃煅烧制备了纳米级氧化锌粉体,用TEM,SEM,TG,XRD和FT-IR等测试手段对材料进行表征.结果表明:部分氧化锌为六角形的多微孔材料,平均粒径约为32 nm.基于Langmuir模型和Photo-Layer模型对氧化锌降解亚甲基蓝的动力学行为进行研究.结果表明:光催化氧化过程的控制步骤为化学反应动力学控制机制,反应动力学符合拟一级动力学;利用Photo-Layer模型可估算出不同反应条件下光反应层中的·OH浓度.     

铁精粉氧化过程的动力学研究

通过恒温和均匀升温实验,采用大载荷热重分析仪研究了铁精粉氧化过程动力学.结果表明:均匀升温过程中,铁精粉氧化的主要控制环节变化是外扩散型→内扩散型→外扩散型,氧化结束后,部分Fe2O3发生分解反应生成Fe2O4和O2,使得TG曲线质量变化率减小;等温实验也证明了氧化主体部分的控制环节是内扩散,其表观活化能为26.193 kJ·mol-1;铁精粉氧化过程促进了钛元素富集,改变了产物的微观结构.     

垃圾焚烧飞灰去除水体中高浓度磷酸盐

实验考察垃圾焚烧飞灰去除水中高浓度磷酸盐的主要影响因素,通过X射线衍射、透射电子显微镜检测、比表面与孔径测试初步探讨了飞灰除磷机理.结果表明,飞灰除磷速率很快,常温30.min磷去除率大于99.5%,受温度影响小,pH值适应性较强,除磷能力约6.0 mg/g.透射电镜照片从微观尺度上说明飞灰在除磷过程中未出现多孔结构,比表面积小于6.1.m2/g,吸附能力弱,吸附作用不是除磷的主要机制.化学沉淀是除磷主要机制,Ca2+是除磷过程的主要阳离子.X射线衍射测试结果表明飞灰晶相组成复杂,但其中的CaSO4很可能是Ca2+的主要来源.飞灰中部分重金属与磷酸盐发生沉淀反应,在除磷的同时稳定化了重金属.     

高碱氧化铜矿堆浸过程中的化学沉淀与调控

以高碱氧化铜矿为研究对象,运用电镜扫描技术、X线衍射技术研究堆浸过程中化学沉淀的成分及沉淀物的表面形貌,并通过添加不同的防垢剂对化学沉淀进行调控.研究结果表明:CaSO4.2H2O沉淀是堆浸过程中化学沉淀的主要成分,属于一类沉淀物,不受pH控制.CaSO4·2H2O沉淀结晶受饱和度影响,扩散机制是晶核生长的主导机制.防垢剂对CaSO4·2H2O沉淀具有明显的溶蚀作用,其中以水解聚马来酸酐HPMA对CaSO4.2H2O的溶解效果最好,其添加量与对CaSO4·2H2O沉淀溶蚀能力呈指数函数关系,Ca2+的浓缩倍数最高可达到1078.54％.     

除污染型聚硅酸铁混凝剂除磷

为进行废水除磷的研究,该文采用共聚法制备除污染型聚硅酸铁(PSF)混凝剂,研究PSF的水解规律,并应用透射电镜(TEM)、光子相关光谱法(PCS)及烧杯搅拌实验,对比研究PSF与复合铝铁(PFA)的微观性质(微观形态及粒径分布)及其除磷效能,初步探讨PSF的除磷机理。结果发现:PSF除磷机理主要是配位吸附作用,Fe3 与PO43-的沉淀反应只占少部分。PSF除磷最佳金属与磷的摩尔比为0.6～1.2,而在该范围内PSF除磷效率比PFA高出30%多。PSF除磷的最佳pH为7～12,而PFA仅为11～12。混凝剂除磷性能的优劣主要取决于微观性质,而PSF独特的微观特征正是其具有优异除磷效能的原因之一。     

不同烟气水蒸气体积分数时ZL50活性炭吸附SO_2的动力学

为描述不同烟气水蒸气体积分数时ZL50活性炭吸附SO2的烟气脱硫动态吸附过程,采用表观吸附动力学模型,对SO2的动态吸附过程加以描述、分析和比较。结果表明,在所研究的条件范围内,模拟效果从优到次为:Bangham模型、Elovich模型、准二级动力学模型、Lagergren准一级动力学模型、粒内扩散模型。颗粒外气膜扩散不是速控步骤,颗粒孔扩散不是吸附的唯一速控步骤;水蒸气体积分数为0时,粒内微孔扩散近似为速控步骤;而水蒸气体积分数为0.04~0.20时,吸附速率为表面反应或表面反应与微孔扩散联合控制。     

废轮胎活性炭对水中低浓度苯酚的吸附动力学特性

为了去除水中残留的低浓度苯酚,采用水蒸气活化法制备废轮胎活性炭,分析了废轮胎活性炭自水溶液吸附低浓度苯酚的吸附动力学特性,考察了吸附剂投加量和苯酚初始浓度对吸附过程的影响。分别采用拟一级反应、拟二级反应和颗粒内扩散反应模型对不同温度下的反应动力学数据进行拟合。研究结果表明：拟二级反应动力学模型能够较好地描述废轮胎活性炭吸附低浓度苯酚的动力学数据,颗粒内扩散影响吸附速率,但不是唯一的速率控制步骤,计算得到的表观吸附活化能表明,该吸附过程以物理吸附为主,废轮胎活性炭用量为0.3 g/L时,苯酚浓度小于2 μg/L。     

乙酸溶蚀方解石的影响因素及特征分析

碳酸盐岩储层是全球油气主要储集体,对油气储层的开发有十分重要的意义。通过对典型碳酸盐在不同条件下的溶蚀实验,厘清其溶蚀控制因素以及热力学与动力学关系,进而探讨其发育机理。为此,以高纯度方解石为研究对象,在不同温度、矿化度、离子类型以及p H条件下进行方解石溶蚀模拟实验,通过原子吸收光谱仪(AAS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)以及扫描电镜(SEM)等分析手段,并结合热力学计算,探究了不同地层条件下方解石溶蚀曲线变化规律、热力学与动力学之间关系以及溶蚀形貌特征。结果表明:(1)方解石的溶蚀量以及Ca~(2+)释放规律均随温度、矿化度、离子类型以及p H呈现规律性的变化;(2)中深埋层(100~130℃)、适中矿化度(29.25 g/L)、较小p H的地层条件更有利于方解石矿物的溶解,促进优质方解石矿物储层的形成;(3)相对封闭的地层环境下,乙酸溶蚀方解石的溶蚀速率r与反应ΔG关系式为r=2.047×10~(-8)[1+e~*+(0.748(ΔG+18.61))]-4.11×10~(13);(4)方解石溶蚀反应优先发生在具有高自由能表面和活性位点的表面断裂、凸凹点及边缘处,并且由溶孔到溶蚀坑,再到溶蚀带,随后形成溶蚀晶锥,最后裸露出新的晶面的过程进行。