泡沫陶瓷基氢氧化高镍催化剂的制备及模拟污水处理研究

本研究以活性炭为造孔剂制备泡沫陶瓷,通过浸渍法使NiCl2负载于泡沫陶瓷,再与NaClO和NaOH混合溶液反应生成NiOOH催化剂.以一定浓度的亚甲基蓝为污水模拟物,亚甲基蓝褪色时间来衡量NiOOH催化剂的催化性能.以催化剂量、次氯酸钠量、pH、温度为变量,分别通过单因素实验和正交试验探究了它们对催化效果的影响以及确定污水处理的较优组合条件.结果表明,在温度为55℃、pH为8、催化剂量为1.0g、NaClO量为15.0mL时,亚甲基蓝的完全褪色时间为131min.各因素对污水处理效果的影响顺序为温度催化剂量pHNaClO量.污水处理的最佳实用组合条件为温度为35℃、pH为8、催化剂量为1.0g、NaClO量为15.0mL.     

泡沫陶瓷基氢氧化高镍催化剂的制备及模拟污水处理研究（英文）

本研究以活性炭为造孔剂制备泡沫陶瓷,通过浸渍法使NiCl2负载于泡沫陶瓷,再与NaClO和NaOH混合溶液反应生成NiOOH催化剂.以一定浓度的亚甲基蓝为污水模拟物,亚甲基蓝褪色时间来衡量NiOOH催化剂的催化性能.以催化剂量、次氯酸钠量、pH、温度为变量,分别通过单因素实验和正交试验探究了它们对催化效果的影响以及确定污水处理的较优组合条件.结果表明,在温度为55℃、pH为8、催化剂量为1.0g、NaClO量为15.0mL时,亚甲基蓝的完全褪色时间为131min.各因素对污水处理效果的影响顺序为温度催化剂量pHNaClO量.污水处理的最佳实用组合条件为温度为35℃、pH为8、催化剂量为1.0g、NaClO量为15.0mL.     

以丝光沸石为载体的异丁烯齐聚反应催化剂的研究

研究了以丝光沸石为载体的催化剂对异丁烯齐聚反应的催化作用.以NH4NO3作为离子交换溶液,在微型反应器上考察了改性丝光沸石催化剂的酸中心量、浸渍液浓度、焙烧温度等制备条件对异丁烯齐聚反应转化率及选择性的影响,得到了适宜的制备条件.在此基础上,研究了温度、压力、进料速率等反应条件的影响.结果表明,最佳制备条件为换铵两次、铵浓度0.5mol/L、焙烧温度400℃;最佳操作条件为反应温度100℃、反应压力3.0MPa、进料速率1～2 mL/min.     

以丝光沸石为载体的异丁烯齐聚反应催化剂的研究

研究了以丝光沸石为载体的催化剂对异丁烯齐聚反应的催化作用。以NH4NO3作为离子交换溶液,在微型反应器上考察了改性丝光沸石催化剂的酸中心量、浸渍液浓度、焙烧温度等制备条件对异丁烯齐聚反应转化率及选择性的影响,得到了适宜的制备条件。在此基础上,研究了温度、压力、进料速率等反应条件的影响。结果表明,最佳制备条件为换铵两次、铵浓度0.5 mol/L、焙烧温度400℃;最佳操作条件为反应温度100℃、反应压力3.0 MPa、进料速率1~2 mL/min。     

高活性、高选择性负载型镍催化剂的制备及其在糠醇加氢中的应用

用一次浸渍和多次浸渍法制备出高活性、高选择性负载型镍催化剂,将其用于糠醇液相加氢制备四氢糠醇的反应中。试验结果表明,镍负载量在20％－60％时,负载型镍催化剂对糠醇加氢反应的活性和选择性较高,采用多次浸渍法可显著地提高催化剂的加氢活性和选择性。在不使用溶剂和较缓和的反应条件下（催化剂浓度为10g/L,温度为170℃,压力为5－6MPa,停留时间为4－4．5h,搅拌速度为1000r/min),糠醇转化率达100％,四氢糠醇收率为95％－96％,选择性大于95％。反应产物经减压蒸馏后四氢糠醇的纯度高达99％以上。研究结果表明,采用多次浸渍法制备的负载型镍催化剂在四氢糠醇生产中具有良好的工业应用前景。     

高活性、高选择性负载型镍催化剂的制备及其在糠醇加氢中的应用

用一次浸渍和多次浸渍法制备出高活性、高选择性负载型镍催化剂 ,将其用于糠醇液相加氢制备四氢糠醇的反应中。试验结果表明 ,镍负载量在 2 0 %～ 6 0 %时 ,负载型镍催化剂对糠醇加氢反应的活性和选择性较高 ,采用多次浸渍法可显著地提高催化剂的加氢活性和选择性。在不使用溶剂和较缓和的反应条件下 (催化剂浓度为 10g/L ,温度为 170℃ ,压力为 5～ 6MPa ,停留时间为 4～ 4.5h ,搅拌速度为 10 0 0r/min) ,糠醇转化率达 10 0 % ,四氢糠醇收率为 95 %～ 96 % ,选择性大于 95 %。反应产物经减压蒸馏后四氢糠醇的纯度高达 99%以上。研究结果表明 ,采用多次浸渍法制备的负载型镍催化剂在四氢糠醇生产中具有良好的工业应用前景     

枸橼酸法制备纯晶相Mg_3（VO_4）_2及其环己烷氧化脱氢反应性能

采用枸橼酸法制备纯晶相Mg3 VO4 2,考察不同制备条件对催化剂微观形貌、物理性质以及环己烷氧化脱氢反应制取环己烯的影响.实验结果表明,当枸橼酸加入量与溶液中金属离子量物质的量比为1.2∶1,起始溶液pH值为4.8,焙烧温度为550°C及焙烧时间为6h时,制备的Mg3 VO4 2催化剂具有高度均一性、晶粒尺寸大小为1...     

多孔陶瓷负载钯催化剂及污水处理研究

本研究以廉价的高岭土、滑石粉、氧化铝为主要原料,水泥为固化剂,疏水型活性碳粉为泡沫稳定剂,采用直接起泡法制备了高开气孔率的多孔陶瓷,采用浸渍和反应法负载氢氧化高钯催化剂.利用次甲基蓝模拟污水,并作为钯基催化剂催化次氯酸钠分解的标识物.研究了催化剂负载量、温度、次氯酸钠用量对催化剂降解次甲基蓝的影响.结果显示,多孔陶瓷负载的钯催化剂能有效催化次氯酸钠分解,极大地提高了次甲基蓝氧化褪色的速率,随温度升高,最终褪色所需时间急剧减少.在温度为40℃,催化剂量为0.4g,NaClO量为5mL,pH值为7.88的条件下,50mL浓度为10mg/L的次甲基蓝仅需要58min就能褪至无色.     

化学法制备微米铜粉的研究

在NH3-NH4Cl体系中,以NH3为配合剂,利用铜自身的还原作用,通过岐化反应制备微米级铜粉,其中一定比例的铜粉粒度接近纳米级,在空气中相当稳定.NH3的浓度及pH值的控制对反应有重要影响,最佳反应条件是:反应温度为40℃,pH为11.4,NH 4的浓度为0.1mol·L-1,NH3的浓度为12.5mol·L-1;硫酸的浓度和酸化的时间影响产物的粒度,硫酸的质量分数为20%,加酸流速为4mL/min时,产物粒度最小.     

N、Ce共掺杂TiO2的制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备沸石负载N、Ce共掺杂的二氧化钛光催化剂,以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究该催化剂的光催化性能,并讨论催化剂浓度、pH值以及焙烧温度等对样品光催化性能的影响.结果表明:催化剂的焙烧温度为300℃时催化剂的催化活性最高,在反应体系中,催化剂浓度为60 g/L,pH=7时样品的光催化效率最佳,共掺杂的样品可见光活性高于单掺杂的样品.可见光辐射共掺杂的样品3 h,亚甲基蓝的去除率可以达65%.     

铁矾渣微波硫酸化焙烧水浸液的深度除铁

采用微波低温硫酸化焙烧-水浸和针铁矿除铁方法将Zn、Cu等富集到浸出液中,Pb和Ag富集到浸出渣中,使有价金属得到清洁的回收利用.研究了上述工艺中浸出液除铁的优化工艺条件,探究了反应体系的pH值、浸出液单次滴加量、浸出液的铁含量等因素对除铁效果的影响,并采用X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察等手段对得到的沉淀渣进行了表征.研究获得的优化实验条件为：以200 mL的0.01 mol·L-1 ZnSO4溶液为底液,晶种添加量为20 g·L-1,除铁体系pH值控制在3左右,温度90℃,每隔5 min滴加3 mL水浸液(保持反应体系中铁的浓度<1 g·L-1).在此条件下,除铁后溶液残铁量仅为0.065 g·L-1,去除率可达99.3%,达到了深度除铁效果.除铁过程中,Zn的损失率仅为4.1%.     

超级电容器RuO_2·nH_2O电极材料的热处理工艺

以RuCl_3·3H_2O水溶液为电沉积液,采用直流一示差脉冲组合电沉积技术制备超级电容器用钽基RuO_2·nH_2O薄膜阴极材料.借助扫描电镜、X射线衍射仪和电化学分析仪,研究RuO_2·nH_2O薄膜的微观形貌、物相结构、循环伏安和充放电性能.实验结果表明:RuCl_3H_2O先驱体经热处理后转变成RuO_2·nH_2O薄膜,呈不定形结构时能获得较大的比电容;随着热处理温度的升高,薄膜材料的附着力提高,RuO_2·nH_2O薄膜由不定形结构向晶体结构转变,随之薄膜的比电容下降;在300℃热处理的RuO_2·nH_2O薄膜电极材料,其比电容为466 F/g,薄膜与钽基体的附着力为11.3 MPa,薄膜的单位面积质量为2.5 mg/cm~2,1 000次充放电循环后比电容为循环前的93.1%.     

尼龙PA6/CuCl_2复合膜表面金属化研究

以聚己内酰胺(尼龙6,PA6)为基体制备PA6/CuCl_2复合膜,在NaBH_4溶液中用化学还原法制得导电薄膜。研究了复合膜组成、还原剂浓度、还原时间、还原温度对导电薄膜表面电阻的影响,得到较优的反应条件:温度为35℃-40℃,PA6与CuCl_2的质量比为5:1,还原剂浓度0.1%,还原时间90 s-100s,测得薄膜的最小电阻为2Ω/cm~2-5Ω/cm~2。     

S_2O_8~(2-)/CaO·Fe_2O_3光催化降解罗丹明B的研究

采用共沉淀法合成新型催化剂S2O28-/CaO.Fe2O3粉体。用红外光谱对其结构进行表征,并考察了助催化剂H2O2的用量、催化剂的投加量以及不同光源对罗丹明B溶液催化降解的影响。实验结果表明,所研制的S2O28-/CaO.Fe2O3粉体为固体超强酸,粒径处于纳米数量级,且其在紫外光区556 nm处有个紫外特征峰。在浸渍液(NH4)2S2O8浓度为0.5 mol/L、S2O28-/CaO.Fe2O3投加量为0.03g/25 mL、H2O2用量为1.00 mL/25 mL下,对浓度为0.6 g/L的罗丹明B溶液在自然光下静置1 h,其降解率可达99.2%。同时还初步探讨了催化降解过程中物理现象与化学性质分析、酸中心的形成机理及催化剂失活的可能原因。     

改性赤泥负载氧化钴催化剂活化过一硫酸盐降解罗丹明B

赤泥是制铝工业排放的强碱性固体废弃物,利用改性赤泥制备类芬顿催化剂可以实现赤泥资源化利用。以酸化改性赤泥为载体,采用浸渍法制备了负载氧化钴催化剂。以罗丹明B为目标物,研究了酸化改性赤泥负载氧化钴催化剂活化过一硫酸盐（peroxymonosulfate,PMS）处理罗丹明B的性能,考察了催化剂用量、PMS浓度、罗丹明B初始浓度以及反应温度的影响。结果表明,在催化剂用量为0.05 g/L、PMS浓度为0.1 mmol/L、溶液初始pH为4.8、反应温度为65 ℃、罗丹明B质量浓度为10 mg/L、反应时间为50 min的条件下,罗丹明B的去除率达到95.9%。淬灭实验结果表明,反应体系中同时存在SO₄^-· 、·OH和单线态氧¹O₂,其中¹O₂的氧化反应起主导作用。4次循环实验后罗丹明B的去除率仍能维持在80.0%以上。     

零价铁去除含铀废水中的铀

通过序批实验,研究了零价铁（ZVI）对合铀废水中铀的去除效果,考察了零价铁投加量、U初始浓度、溶液pH、温度及反应时间等因素的影响,结果表明ZVI对含铀废水中的U（Ⅵ）有较好的去除效果,零价铁的投加量、溶液的pH和U（Ⅵ）的初始浓度对铀的去除率影响较大,投加量为0．05g·（50mL）^-1,pH=4时U（Ⅵ）的去除效率最佳,能达到98．5％,而温度对其影响则相对较小．SEM和XRD对零价铁表征表明在反应过程中发生了铁表面的腐蚀以及新的晶体的形成,零价铁处理含铀废水的主要机制可能为UO2^2＋的还原沉淀．     

硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧处理渗滤液膜滤浓缩液混沉出水

以垃圾渗滤液膜滤浓缩液混沉出水为研究对象,制备硅藻土负载纳米Fe₃O₄作为催化剂催化臭氧处理浓缩液.考察溶液初始pH值、臭氧体积流量和催化剂投加量对处理效率的影响.结果表明:在溶液初始pH值为7,臭氧体积流量为1.0 L·min^-1,催化剂投加量为0.8 g·L^-1,反应时间为90 min时,化学需氧量(COD)和UV₂₅₄去除率分别为67.8%和86.3%.对进出水进行三维荧光光谱(3D-EEM)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析的结果表明:经催化臭氧氧化处理以后,浓缩液中的腐殖酸、富里酸和色氨酸等难降解物质大幅度减少;烷烃类、酚类和杂环类物质质量分数下降,烷烃类衍生物质量分数上升;硅藻土负载纳米Fe₃O₄催化臭氧对于浓缩液有着较好的处理效果.     

BiFeO_3催化过一硫酸氢钾氧化脱除烟气中的单质汞

采用溶胶凝胶法制备了磁性催化剂铁酸铋(BiFeO_3).在小型的鼓泡反应器上,利用BiFeO_3催化活化过一硫酸氢钾(PMS),开展烟气中单质汞脱除实验研究,考察了催化剂用量、PMS浓度、初始溶液pH、反应温度,烟气组分对汞脱除效率的影响并得到了最优的实验条件.当BiFeO_3用量为0.5g/L,PMS浓度为5.2 mmol/L,溶液初始pH为8,反应温度为70℃时,反应周期100min内Hg~0的平均脱除效率可稳定达到80%.为推测反应机理,以甲醇和叔丁醇为淬灭剂,间接地证明了催化氧化脱汞反应过程中的活性物种为·SO_4~-和·OH,且·SO_4~-处于主导地位.借助于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)、磁滞回线(VSM)测试分析了催化剂的特性,利用原子荧光光度计测定了脱汞产物,由此推测了脱汞反应机理.     

柱层析循环联合法提取双刺参胶囊中的总皂苷及多糖

探索柱层析循环法联合提取双刺参胶囊中总皂苷及多糖的工艺条件,并对总皂苷体外活性进行研究.以提取液中总皂苷及多糖提取率为指标,通过对提取溶剂、吸涨率、浸泡平衡时间、洗脱流速等因素的考察确定提取的最佳工艺.结果显示,总皂苷及多糖提取溶剂分别为40%乙醇溶液和纯水、吸涨率分别为3.8 mL·g－1和3.6 mL·g－1、浸泡平衡时间均为2 h、接样速率为0.4 mL·min－1.在此条件下,总皂苷及多糖经过2轮连续提取,提取率均在95%以上,浸膏中总皂苷及多糖的含量分别为18.05%和48.37%.体外抗氧化试验表明,双刺参提取物具有一定的抗氧化能力.利用柱层析循环联合法提取总皂苷及多糖,提取温度低、乙醇用量少、能源消耗低、方法简单,为双刺参胶囊的进一步研究奠定了基础.     

芦荟丁蔗糖浸泡液中蔗糖的回收

为循环利用蔗糖溶液,减轻污水处理系统负荷,采用超滤、一级纳滤、二级纳滤的膜组合工艺,去除芦荟丁蔗糖浸泡液中的杂质,实现蔗糖回收。实验结果表明,超滤系统蔗糖回收率达到99%,平均通量为88 L·(m2·h)-1;一级纳滤系统的蔗糖回收率为95%,平均通量为111 L·(m2·h)-1;二级纳滤系统蔗糖的回收率为99%,平均通量为205 L·(m2·h)-1;浸泡液中的蔗糖可浓缩至30%;膜芯清洗后,可以恢复原通量,有效实现芦荟深加工的节能减排。