掺氮TiO_2-活性炭复合吸附材料的制备与性能

通过浸渍法将制备的掺氮TiO2光催化剂负载到活性炭上制备掺氮TiO2-活性炭复合吸附材料,并对其吸附特性、可见光催化活性以及再生性能进行研究.结果表明:掺氮TiO2光催化剂具有较大的比表面积与良好的可见光吸收性能;活性炭对低浓度甲醛气体具有良好的吸附性能;掺氮TiO2的负载对活性炭颗粒的吸附性能影响甚微;掺氮TiO2-活性炭复合吸附材料具有优越的可见光再生性能,它实现了对低浓度挥发性有机化合物的吸附和光催化分解解耦,提高了活性炭的循环利用性能.     

β-SiC非线性导电特性影响因素及机理的研究

研究了-βSiC非线性导电特性的影响因素及其机理,提出了利用-βSiC作为电机线棒防电晕材料的新方法.在-βSiC微粉合成的过程中,向其中掺杂V、Al等非4价金属,与-βSiC形成固溶体,可有效地改变β-SiC的非线性导电特性;-βSiC微粉表面吸附的Fe、Al、Mg、Ca、Ti、V等金属杂质,随其含量的提高,-βSiC电阻率下降;随表面胶态SiO2含量提高,-βSiC微粉电阻率提高,非线性系数增大;随晶体中x(C)/x(Si)的增大,-βSiC微粉电阻率降低,非线性系数减小.随着-βSiC微粉表面SiO2含量的增加,其防电晕涂层表面电阻率Sρ和起晕电压随之提高,最高可达55 kV,-βSiC完全可单独用作电机线棒的防电晕材料.     

ZrO2-颗粒活性炭对4-氯酚废水吸附的热力学和动力学研究

研究了修饰活性炭对4-氯酚的静态吸附过程,并对吸附热力学及动力学进行了分析。实验结果表明:ZrO2-颗粒活性炭对水中4-氯酚的吸附量随着初始浓度的增加而增大,吸附4h后达到吸附平衡;其吸附等温线可用Freundlich模型描述,吸附过程符合Makay二级吸附动力学方程。在不同温度下,ZrO_2-颗粒活性炭对4-氯酚的吸附熵变ΔS大于零,说明该过程是一个熵增的过程;其焓变ΔH、吸附吉布斯自由能变ΔG均为负值,说明4-氯酚在ZrO_2-颗粒活性炭上的吸附是一个自发、放热的过程,为物理吸附,非单分子层吸附。     

活性炭涂层固相微萃取进样器的评价

对研制的活性炭涂层固相微萃取进样器进行了评价。建立了活性炭涂层固相微萃取/热脱附法测定气体中苯、甲苯和对-二甲苯的方法。测定了萃取量与样品体积和组分浓度间的关系。当样品浓度≤10ng/mL时,萃取量与浓度存在线性关系,相关系数≥0.998。当采样体积≤100mL时,萃取量与样品体积存在线性关系。利用改变样品体积方法测定了组分的吸附常数,实验测定萃取量倒数与样品体积倒数之间的线性方程的相关系数≥0.997,活性炭涂层对苯、甲苯和对-二甲苯的吸附常数分别为3.9×106、2.6×107和3.2×106。实测BTX的相对标准偏差(RSD)≤9%,回收率≥97%,检出限达到pg/mL数量级,对BTX的最大吸附量3μg。     

活性炭涂层固相微萃取进样器的评价

对研制的活性炭涂层固相微萃取进样器进行了评价。建立了活性炭涂层固相微萃取/热脱附法测定气体中苯、甲苯和对-二甲苯的方法。测定了萃取量与样品体积和组分浓度间的关系。当样品浓度≤10ng/mL时,萃取量与浓度存在线性关系,相关系数≥0.998。当采样体积≤100mL时,萃取量与样品体积存在线性关系。利用改变样品体积方法测定了组分的吸附常数,实验测定萃取量倒数与样品体积倒数之间的线性方程的相关系数≥0.997, 活性炭涂层对苯、甲苯和对-二甲苯的吸附常数分别为3.9×106,2.6×107和3.2×106。实测BTX的相对标准偏差 （RSD）≤9%,回收率≥97%, 检出限达到pg/mL数量级,对BTX的最大吸附量3μg。     

水中回收β-环糊精及有机物的快速定量

采用溶剂萃取法对β-环糊精水溶液反应体系中的β-环糊精进行了回收,发现:β-环糊精与反应体系中的有机物可形成包结物;不同有机溶剂和不同组成的混和溶剂对β-环糊精的回收率有较大影响,丙醇/水体积比为2∶1时,β-环糊精的回收率达95%;有机溶剂对β-环糊精水溶液反应体系中的有机物表现出不同的萃取效果;对苯甲醇和苯甲醛体系而言,乙酸乙酯是较好的萃取剂,对苯甲醇和苯甲醛的回收率可达到99%以上,可用于这两种有机物的快速定量.     

多级错流溶剂萃取分离正丁醇-水混合物

本文针对正辛醇-正丁醇-水三元体系做了液液相平衡研究,并得到了正辛醇-正丁醇-水三元体系在298.15 K下的三元相图。采用溶剂萃取方法,以正辛醇为萃取溶剂,对正丁醇-水混合液进行多级错流萃取分离,结果表明正辛醇可以萃取出正丁醇-水混合液中的正丁醇,且萃取效果随着萃取级数的提高而增大;萃取比对萃取效果的影响先显著增大,而后趋于缓慢;40℃下,当萃取比达到0.3时,三级萃取所对应的正丁醇萃取率与四级萃取所对应的正丁醇萃取率相差很小,萃取率都可以达到98.0%以上,水相中正丁醇的质量分数都低于0.20%,达到了回收正丁醇的目的。     

分离浓缩的β-葡萄糖苷酶降低京尼平制备损失率的研究

为了减少京尼平在酶解制备过程中的损失,通过硫酸铵盐析及DEAESepharos52离子交换层析对黑曲霉发酵产生的β-葡萄糖苷酶进行分离浓缩,比活由1.09 U/mg提高到8.17 U/mg, 京尼平损失也从45.7%降低到7.7%左右,从而提高了京尼平的得率;另外,通过海藻酸钠固定β-葡萄糖苷酶,使酶的有效使用次数达到五次以上,提高了酶的使用效率,降低了成本.     

高锰酸钾改性活性炭的表征及其吸附Cu2+的性能

为提高活性炭对废水中Cu2+的去除效率,用不同浓度的KMnO4溶液,采用静置氧化/冷凝回流法对颗粒活性炭进行改性。采用BET,SEM,FT-IR和XRD等方法对改性活性炭的理化性质进行表征;探讨改性活性炭投加量、pH、吸附时间、温度对吸附Cu2+的影响。研究结果表明:当Cu2+质量浓度为20 mg/L,投加量为5 g/L时,0.01KMnO4-GAC和0.03KMnO4-GAC对Cu2+的吸附去除率分别达到84%和95%,分别是GAC的1.20和1.36倍;吸附剂在5 g/L投加量时,180 min基本达到吸附平衡;3种吸附剂对Cu2+的吸附,随着pH的降低而减少;温度对活性炭吸附Cu2+的影响相对较小。     

活性炭在超声条件下碱洗和改性及对CO2的吸附研究

实验以椰壳颗粒活性炭为载体,活性炭在超声条件下经过碱洗后负载改性,用于吸附CO_2气体.研究在碱洗过程中的碱洗液浓度和超声时间对活性炭的清洗作用的影响,以及在改性过程中的搅拌时间、超声时间、改性剂对改性活性炭的吸附性能的影响,并采用热重分析、比表面积和孔径分析对碱洗后的活性炭、改性活性炭进行表征.结果表明:活性炭的碱洗条件是5 mol·L-1的KOH溶液,超声时间120 min;改性条件是搅拌时间30 min,超声时间100 min,10%(质量分数)的碳酸钾作为改性剂,对CO_2气体的吸附量达到1.5 mmol·g~(-1).研究表明:超声能够促进碱洗液在活性炭孔道中的分散效果,进而增强对活性炭的清洗作用;超声能使改性剂在孔道中良好分布,提高改性活性炭对CO_2气体的吸附性能.改性过程中,超声时间过长会导致孔道坍塌并颗粒破碎,致使吸附性能下降.     

含砷低品位硫化铜矿生物堆浸工业试验

福建紫金山含砷低品位硫化铜矿年产300tCu和1000tCu生物堆浸工业试验结果表明:铜浸出率随着矿石粒度的减小而提高,矿石粒度为-30mm,浸出周期为270d,铜的浸出率达到80.58%;铜萃取率和电积电流效率随着浸出液pH值的降低和电积液中铁的质量浓度的增加而降低,当浸出液pH值下降到1.19时,铜萃取率下降到了50%;通过增加堆高、定期中和萃余液、增加负载有机相洗涤和活性炭+沙滤+气浮塔脱除电积原液中有机物等工艺改进后,降低了萃取剂、煤油和电能的消耗量,提高了铜的浸出速率,浸出周期为200d,铜浸出率为81.31%,铜萃取--电积的耗电量为2679.98kW.h.t-1,高纯阴极铜生产成本1.05万元.t-1.     

玉米芯活性炭改性及其对CO_2吸附性能

研究了提高玉米芯活性炭对CO2气体吸附性能的方法和途径,对自制的玉米芯活性炭进行了氧化改性和还原改性.改性后C元素质量分数都减少了10%左右.经硝酸和硝酸盐氧化改性后其表面含氧官能团明显增多;经碳酸盐碱性还原改性后引入了CO2-3根;经氨水碱性还原改性后引入了大量氨基基团,表明成功地对制备的玉米芯活性炭进行了氧化和还原改性.其中,利用Ca(NO3)2改性后样品对CO2的吸附量比改性前提高了21.2%;经过Na2CO3改性后样品对CO2的吸附量提高了28.5%.因此,制备的玉米芯活性炭经过Na2CO3改性后更有利于其应用于CO2吸附分离.     

高效液相色谱法测定水中α-萘酚和β-萘酚

建立了液液萃取—高效液相色谱法测定水样中α-萘酚和β-萘酚的分析方法。对流动相组成及流速、柱温、萃取剂种类、色谱柱类型等条件进行了优化。选用三氯甲烷为萃取剂,乙腈:水(0.1%乙酸)=50:50为流动相,流速1m L/min,柱温40℃,作为色谱条件。在1L空白水样中添加低浓度水平的萘酚标准溶液(加标量为0.2μg),测定平行样品7份,α-萘酚加标回收率为92%~117%,标准偏差为5.5%;β-萘酚加标回收率为96%~121%,标准偏差为5.1%。当萃取体积为1L,浓缩至1m L,进样量为10μL时,α-萘酚和β-萘酚的方法检出限分别为0.15μg/L和0.17μg/L。     

特异性Tetrodotoxin亲和吸附微珠的制备及其提取性能

将横纹东方豚卵巢与醋酸乙醇溶液混合匀浆,经离心,加热,沉淀,脱脂等处理,制得粗提液,活性炭吸附粗提液得到粗毒液;以壳聚糖为载体合成亲和微珠分别来分离纯化粗提液和粗毒液,用传统的小鼠生物法检测TTX毒素量．潮湿活性炭对TTX的吸附量约为2μg／g,潮湿亲和微珠吸附量约为10μg／g;亲和微珠吸附提取粗毒液,回收率达51％,直接吸附粗提液,回收率达到80％,同时蛋白也得到有效的去除．     

改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用Al_2(SO_4)_3对活性炭进行表面改性处理,对比研究未改性活性炭和铝盐改性的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性。实验结果表明,铝盐改性的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附效果好;其吸附等温线更加符合Langmuir等温吸附方程,且吸附属于自发的吸热反应,吸附方式以化学吸附为主;其吸附动力学更符合准二级动力学方程,吸附速率受颗粒内扩散和液膜扩散共同限制。     

β-环糊精/TiO2纳米颗粒复合物的制备及其对PCBs的吸附研究

文章利用溶剂热方法进行表面改性反应,成功制备了β-环糊精/TiO2纳米颗粒复合物(β-CD/TiO2)。FT-IR、UV-Vis、XRD、TGA的表征结果表明,含磺酸基(—SO3)的β-环糊精(β-CD)化合物分子是以化学吸附的方式键合在TiO2纳米颗粒的表面上,而不是简单的物理包覆。PL、UV-Vis和Raman光谱进一步表明,β-CD/TiO2纳米颗粒复合物对2,2′,6,6′-四氯联苯(PCB54)分子具有一定的吸附和包合能力,主要是由于β-CD的空腔与PCB54分子之间在疏水力的作用下,对PCB54分子进行识别和吸附,直至形成了一种稳定的分子间主客体包合物。     

过氧化氢改性活性炭对三甲胺废气的吸附

对煤质柱状活性炭进行H2O2改性,测试了H2O2改性前后活性炭的比表面积和含氧官能团,研究了其对三甲胺的静态吸附量、动态穿透曲线、脱附活化能。结果表明,经氧化改性后活性炭的表面含氧官能团、比表面积均有明显提高,其中以体积分数为15%的H2O2溶液浸渍1.5h后的活性炭最佳。其对三甲胺的吸附量达到440.9mg/g,较改性前提高了281.5%。对三甲胺的动态吸附穿透时间由10min提高到35min,脱附活化能由11.461kJ/mol提高到15.663kJ/mol,改性后活性炭的吸附性能得以提高。     

改性活性炭对羽毛水解液中芳香族氨基酸的吸附

本文首先对吸附羽毛水解液中芳香族氨基酸(AA)的活性炭进行筛选,然后对筛选出的活性炭进行酸碱改性。在考察的杏壳、椰壳、果壳、木质和煤质活性炭中,杏壳活性炭对AA吸附、洗脱效果最佳。实验表明:碱改性后的活性炭吸附效果较好,经碱改性的杏壳活性炭的比表面积、总孔容、微孔容均增大,酸改性则相反。Boehm滴定和傅里叶红外光谱(FT-IR)表征结果表明:碱改性后含氧官能团比未改性活性炭大幅减少,酸改性则明显增加。通过单因素试验确定NaOH改性杏壳活性炭对AA的静态吸附-洗脱工艺优化条件:上样液pH为5.6、上样液中酪氨酸质量浓度为2.4 mg/mL、乙醇体积分数为60%。NaOH改性的杏壳活性炭对AA的动态吸附-洗脱工艺优化条件:上样量为320 mL、上样流速为2 mL/min、洗脱流速为1.5 mL/min、洗脱体积为660 mL。在优化条件下,酪氨酸和苯丙氨酸回收率分别为76.3%和73.9%,纯度分别为81.7%和82.9%,表明NaOH改性的杏壳活性炭对羽毛水解液中芳香族氨基酸具有良好的分离纯化效果。     

颗粒活性炭负载锰氧化物对染料的吸附

本研究以亚甲基蓝和刚果红两种不同种类的染料作为吸附质,通过静态吸附实验,考察了载锰颗粒活性炭对它们的吸附行为。与传统活性炭相比,载锰后的颗粒活性炭显著提高了对亚甲基蓝和刚果红两种染料的吸附容量,具有更优异的吸附性能,Langmuir方程对吸附等温线进行了较好的拟合。     

双-(6-氧-间羧基苯磺酰基)-β-环糊精衍生物色谱柱的制备及应用

利用双-(6-氧-间羧基苯磺酰基)-β-环糊精衍生物作为色谱固定液,制成不同液固比气相色谱柱,验证了最佳液固比和最佳载气流速的规律,并用于模拟样正构烷烃同系物的分离,达到基线分离。