铁铜微电解处理Cu2+-EDTA溶液及其机理研究

电镀废水中常含有EDTA等络合剂,部分重金属呈现络合态,这给重金属的去除带来了极大的挑战.微电解法处理络合废水破络效果好,成本低廉.为此,采用铁铜微电解法处理EDTA络合铜溶液,通过微电解过程的金属离子变化及沉淀物红外光谱分析可知,在微电解过程中主要变化为铁屑溶解、Fe2+和Fe3+质量浓度升高、Cu~(2+)质量浓度降低,并伴随EDTA质量浓度略微下降和Fe(OH)3沉淀生成;采用MINTEQ软件模拟Cu~(2+)、Fe2+和Fe3+与EDTA的络合形态分布,发现加入Fe3+能使EDTA与Cu~(2+)解络,Fe3+与Cu~(2+)摩尔比越大,p H越低,解络效果越好;在碱性条件下加入Fe2+能使EDTA与铜解络.Fe2+与Cu~(2+)摩尔比越大,p H越高,解络效果越好.结合实验和模拟结果可以明确Fe3+在酸性条件下的解络作用和铁屑对游离态Cu~(2+)的还原作用是微电解去除Cu~(2+)-EDTA的主要原因.     

煤浆电解制氢工艺条件研究

煤炭的清洁利用和产氢是电解煤制氢气的两大优势,其实际消耗的能量仅是电解水制氢的1/3～1/2,在实际应用中,不仅降低了成本而且避免了煤燃烧带来的环境污染.本论文探讨了煤浆电解过程中煤颗粒大小、硫酸浓度、铁离子及搅拌速率对煤电解制氢工艺的影响;采用线性伏安扫描法和计时电流法进行电化学测试,电流密度越大,煤的电解效率越高....     

煤电解制氢气工艺影响因素研究

电解煤浆制氢气综合了煤炭的清洁利用和新能源氢气的制备而被广泛研究.采用恒电流法,分别对电解煤浆制氢过程中的电解温度、煤浆质量分数以及铁离子的质量分数进行探究.用电化学工作站进行极化时间的测试,极化时间越长,煤的转化效率越高.结果表明:电解温度、煤浆质量分数以及Fe离子质量分数对煤浆电解过程的极化时间有很大影响.在实验测试范围内,最佳电解温度为80℃;煤浆的最佳质量分数为5%,Fe~(3+)与Fe~(2+)协同作为溶液催化剂具有良好的催化性能,其最佳质量分数为4%.     

几种金属离子对高效产氢细菌产氢能力的促进作用

金属离子Fe2 + 、Ni2 + 、Mg2 + 在生物产氢机制中有着重要作用 .在适当浓度下 ,研究金属离子对高效产氢细菌产氢能力的促进作用 ,是解决细菌产氢效率不高这一关键问题的有效手段之一 ,也加快了发酵法生物制氢技术产业化进程 .间歇实验结果表明 ,铁、镍和镁等金属离子对高效产氢细菌———B4 9产氢能力有明显的促进作用 ,使B4 9的最大产氢速率和平均产氢速率分别由 8 6 5和 0 36mmol·(g·h) -1提高到 2 8 0 1和1 95mmol·(g·h) -1.3种离子对B4 9产氢能力促进作用的顺序为Fe2 + >Ni2 + >Mg2 + ,Fe2 + 和Ni2 + 是促进发酵产氢的直接因素     

硫酸盐还原菌处理重金属离子

以Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Fe2+的去除率为指标,研究了初始pH值、培养温度、时间、重金属初始浓度对硫酸盐还原菌处理重金属离子效果的影响。结果表明,硫酸盐还原菌的最佳处理条件为:pH值为7,温度为35℃,时间为6 d,且初始浓度越低去除率越高。在此条件下,各重金属离子去除率分别达到99.00%、96.70%、92.24%、98.00%、93.80%。实验数据可为硫酸盐还原菌处理酸性矿井废水重金属污染提供技术支持。     

Ag负载ZnS光催化剂的制备与光催化制氢

为实现光催化制氢,通过模板剂水热合成和浸渍还原法制备出Ag负载ZnS光催化剂.利用XRD、SEM和UV-vis对样品进行结构和光学性质表征,利用光催化分解Na2S＋Na2SO3溶液制氢评价光催化性能.结果表明：在酸性条件下,模板剂质量浓度较低而硫源和锌源较多时,样品为棒状,主要以立方闪锌矿结构存在;反之,样品主要为球状...     

阳离子对邻氯苯甲酸在碳纳米管上吸附影响机制研究

以碳纳米管(carbon nanotubes)为模型吸附剂,在不同pH下,探究不同水合半径和价态的金属离子对邻氯苯甲酸(o-chlorobenzoic acid)吸附的影响机理.结果表明,低pH下,金属离子抑制了CNTs对2-CBA的吸附,抑制作用受离子水合半径的控制;高pH下,金属离子促进了CNTs对2-CBA的吸附,价态越高、水合半径越小的金属离子促进2-CBA吸附的能力越强,反之,促进2-CBA吸附的能力越弱.金属离子与邻氯苯甲酸结合键能的高斯计算结果表明,价态越高、水合半径越小的金属离子与2-CBA之间的键能越大,说明两者相互作用越强.显然,金属离子对2-CBA在CNTs上吸附的影响一方面取决于其带电量,另一方面取决于其水合半径,两者之间的平衡效应可能是决定2-CBA吸附行为的关键.     

湿法炼锌溶液中铜的选择性吸附机理及行为

湿法炼锌过程中铜的高效提取对提高有价金属综合回收率及缓解铜资源紧张局面具有重要意义.针对湿法炼锌溶液中铜的选择性分离困难、有机物污染严重等问题,采用亚胺二乙酸基螯合树脂开展了铜的选择性吸附富集研究.结果表明:单一金属离子体系中,在不同酸度、不同时间和不同初始离子浓度条件下,亚胺二乙酸基螯合树脂对Cu2+的吸附能力均强于Zn2+;亚胺二乙酸基螯合树脂对Cu2+、Zn2+的吸附等温线符合Freundlich模型,为多分子层吸附;吸附动力学服从准二级模型,吸附机制主要为化学吸附;离子交换过程受膜扩散步骤控制.竞争金属离子体系中,Cu2+的分布系数显著高于Zn2+的分布系数,Cu2+、Zn2+之间的分离系数随锌铜浓度比的升高而降低,因此,树脂可将湿法炼锌溶液中的Cu2+选择性分离且提高Cu2+浓度有利于增强选择性分离效果.树脂负载的Cu2+可用质量分数为10％的稀H2 SO4溶液解吸,解吸30 min时解吸率为93.1％.     

不同金属离子对羧甲基纤维素钠相互作用的影响研究

羧甲基纤维素钠是纤维素的羧甲基化衍生物,被广泛用于多个工业门类.我们以不同浓度的羧甲基纤维素和不同金属离子(Cu~(2+),Ca~(2+),Ni~(2+)和Fe~(3+))进行作用,观察羧甲基纤维素钠与金属离子溶液混合后的状态.结果表明羧甲基纤维素钠与Fe~(3+)作用时可得到红棕色胶体溶液,具体实验条件为CMC固定质量为3 g,质量浓度为3.45%,氯化铁浓度为0.02 mol/L,加入量为15.0 mL;并进一步对羧甲基纤维素钠和氯化铁混合液的紫外光谱进行了表征.     

一种花菁类染料的合成与光谱性能分析

合成了一种花菁类染料1,3,3,3’,3’-五甲基-1’-异丙基苯并[e]吲哚三甲川花菁的六氟磷酸盐.通过FT-IR,1HNMR对其结构进行表征,利用UV-Vis和FT-IR研究了在该花菁的乙醇溶液中加入金属离子时其紫外可见光谱的变化,探讨了变化的原因,并研究了该花菁在紫外光辐射后增色的性能.结果表明:在花菁的乙醇溶液中随着Fe3+离子浓度增加,330 nm处的小吸收峰会逐渐增强;而加入Cu2+离子会使所有吸收峰强度都增加,但是当Cu2离子的浓度达到0.8×10-5 mol/L时,继续增加Cu2+浓度,反而会使吸光度减小.红外光谱的检测也进一步说明该花菁与Cu2+、Fe3+的作用是不同的,Fe3+离子的加入会促使其和溶剂分子间氢键增强,该花菁染料的溶液浓度越大,增色效应越灵敏.     

金属蛋白助剂在大豆蛋白纤维过氧化氢漂白中的应用研究

探讨了金属蛋白助剂质量的浓度、过氧化氢质量浓度、硅酸钠等其它助剂质量浓度及漂白温度、漂白时间等因素对大豆蛋白纤维漂白效果的影响,确定出了金属蛋白助剂在过氧化氢漂白大豆蛋白纤维应用中的最佳催化漂白工艺,其为:金属蛋白助剂为2g/L,30%过氧化氢为15ml/L,硅酸钠为6g/L,精练剂为0.13g/L,在75℃下保温处理60min。并评价催化漂白新工艺的效果。结果表明,加入适量金属蛋白助剂可以提高过氧化氢对大豆蛋白纤维漂白的白度,并且提高纤维的保水率,但与未处理纤维相比,催化漂白新工艺处理的纤维强力降低了4.25%,断裂伸长率增加17.65%。     

Effect of Cu2+ concentration on hydrogen fermentation by mixed culture

The results of the study on the effect of Cu2+ concentration on hydrogen production using a glucose solution and mixed microorganisms from a 9.2 L laboratory-scale digester operated at 35 ℃ indicated the productions of hydrogen, volatile fatty acids (VFAs), ethanol and biogas were inhibited by the added Cu2 + which caused a reduction in the glucose degradation efficiency. The specific yields of hydrogen, ethanol and acetate decreased with increased Cu2+ concentration in the mixed microorganisms. When the Cu2 + concentration in the mixed microorganisms was almost an constant, the specific yields of hydrogen, ethanol and acetate were very similar. A 50% inhibition of hydrogen yield (ECso) occurred at a Cu2+ dosage of 0. 50 mg/L in the present investigation. Cu2+ in the external environment is accumulated in the mixed microorganisms. The Cu2 + speciation, using a sequential extraction technique, showed that the Cu2+ was present mainly bound to organic sites in the mixed microorganisms in the present investigation.     

氯丙嗪—过氧化氢催化光度法测定痕量铁的研究

研究了铁离子对H2O2氧化氯丙嗪的催化作用,并基于该反应体系的吸光度随时间变化出现的极大值与铁离子浓度成正比的关系,建立了一种测定痕量铁的新催化光度法。在1.6mol/I H2SO4、0.25mol/I H2O2、5nmol/I氯丙嗪（CPH）、350℃的条件下,方法的检测下限为Fe4ng/ml。对多种共存离子的干扰作了试验,I^-及NO2^-的干扰可分别用Ag^ 和SO3^2-来消除。该法应用于自来水、河水及雨水样品中铁的测定,获得较满意结果。     

螯合树脂去除过氧化氢溶液中的微量金属离子的研究

传统的阴阳离子交换树脂净化过氧化氢溶液存在着金属离子去除不彻底及有安全隐患问题,研究了不同影响因素D401螯合树脂去除过氧化氢中金属离子的规律,研究结果表明:过氧化氢溶液中Ca、Fe、Zn等离子含量大小,对于净化过氧化氢的有一定的影响,特别是采用阴离子交换树脂净化时,过氧化氢分解产生气体趋势增大;溶液的pH值、净化的树脂用量、交换反应时间、交换反应温度等对去除微量金属离子均有一定影响,树脂用量与交换反应时间对净化过程影响较大,而溶液的pH、交换反应温度等因素的影响相对较小,pH值在2～4左右,树脂用量为200～300 mg,温度为283～290 K与交换反应时间1.5～2 h为合适的净化条件;D401可有效去除多种离子共存条件下的微量Ca、Fe、Zn、Al、K、Na等离子,但对于K、Na离子的去除效率不高.与阴阳离子交换树脂结合使用,达到降低过氧化氢的分解和提高净化过程的稳定性的同时,提高净化后产品的质量.     

电解充氢及退火热处理与ZL114合金的力学性能

充氢后的铝合金试样在空气中放置一段时间后，其力学性能与充氢前比不降反升.由此想到，若将充氢试样进行退火热处理，可望获得更佳的效果.以ZL114为试验合金，对比测定了在空气中放置和退火后的试样与原来的充氢试样的力学性能，观察了它们的断口形貌.为缩短试验周期、突出试验结果，便于对比，采用了浓度为1?mol/L的HCl溶液.结果表明，退火热处理明显改善了充氢试样的延伸率和缩面率，断口中出现韧窝状凹坑.因此，可用此法快速析出试样中的氢，减轻及消除氢对其力学性能的影响.     

Pt负载Li2Co2O4的合成及其析氧性能研究

氢气作为清洁燃料在未来的能源版图中将发挥重要作用。电解水制氢反应只生成氢气和氧气,具有成本低、效率高、环境友好、安全性好等优点,而析氧反应是电解水制氢中的一个关键控速反应步骤。介绍了一种简单的Pt负载Li₂Co₂O₄合成方法,并对其析氧性能进行了表征。调控不同的Pt负载量（质量分数）,比较对电催化性能的影响,最后得到Pt负载量5%为最优负载量。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对材料的结构进行表征,结果表明,得到了一种在保持催化剂的活性与耐久性的同时能够减少Pt消耗的高效催化剂。     

Fe~0/H_2O_2类Fenton体系降解水中对氯硝基苯

为解决传统Fenton过程中Fe3＋返回Fe2＋速率慢致使反应过程中铁离子循环受阻的瓶颈问题,对Fe0/H2O2-类Fenton降解对氯硝基苯（pCNB）的效果与机理进行研究.考察H2O2和铁的投加量、初始pH值等因素对pCNB降解效果的影响,对体系TOC和Cl-、NO3-浓度以及一些中间产物进行鉴定和分析.当pH值为...     

超声协同H2O2降解模拟废水中苯酚的影响因素试验研究

运用超声、H2O2以及2种技术相结合的超声协同H2O2方法处理苯酚模拟废水,比较3种方法处理效果的差异,并讨论了超声功率、溶液pH值、超声作用时间和亚铁离子（Fe2＋）的量对处理效果的影响。结果表明,超声协同H2O2处理组对模拟废水的处理效率优于超声处理组和H2O2处理组。通过正交实验得出影响苯酚的降解率的大小次序先后为pH值〉超声功率〉超声时间〉加入FeSO4量,在实验参数的基础上,为了获得较高的降解率和节省成本,各因素的优化工艺参数为超声时间60min,功率为200W,pH值为3,加入0.1mmol.L-1FeSO4量为1.0mL。在该最佳条件下试验,苯酚的降解率为81.50%。相对单独超声和单独过氧化氢而言,采用超声协同过氧化氢法对苯酚具有降解率高、节省时间、降解速度快等优点。     

重金属污染土物理性质-强度定量关系试验研究

通过室内试验研究土体孔隙液中重金属离子影响土体物理-力学性状的机理,采用不同浓度的重金属Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺掺入高岭土、伊利石类黏土和钠基膨润土,研究土体界限含液率、不排水抗剪强度随重金属离子浓度的变化规律。试验结果表明：以高岭石、伊利石为主要黏土矿物的低活性土的液限、塑性指数随离子浓度的增加而增大,钠基膨润土则表现出相反的变化规律;低活性黏土的不排水抗剪强度随离子浓度增加而增大,高活性黏土强度则随之减小;基于已有的无污染土体物理-力学性状定量联系,分析重金属污染土的不排水抗剪强度与液性指数的定量关系,发现重金属离子引起的不排水抗剪强度的变化可以归结于重金属离子引起的液塑限变化,表明重金属Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺污染过程基本没有产生化学反应,其物理-力学定量关系与已有的无污染土经验关系式一致。     

偕胺肟改性聚丙烯腈纤维与不同金属离子之间的配位反应性能研究

为了更好地理解纤维材料与金属离子之间的反应,将偕胺肟改性聚丙烯腈纤维(AO-PAN)分别与5种金属离子Fe3+、Cu2+、Co2+、Ce3+和La3+进行配位反应并生成改性PAN纤维金属配合物,在考察了金属离子初始浓度和反应温度影响的基础上重点研究了不同金属离子的配位反应特性,并计算和比较了相关反应参数.结果表明,当AO-PAN与金属离子发生配位反应时,提高反应溶液中金属离子初始浓度和反应温度能够促进金属离子平衡配合量的增加.这个配位反应属于一级动力学反应,温度的升高能够导致其反应速率常数显著增大.在相同条件下5种金属离子的反应速率常数的排列顺序为Fe3+＞Cu2+＞Co2+＞Ce3+＞La3+,而其反应活化能则表现出相反变化趋势,这表明Fe3+离子的配位反应能力最高,而2种稀土金属离子的配位反应对温度的依赖性更强.热力学参数△H0＞0、△S0＞0、△G0＜0,证实这个配位反应为自发进行的吸热反应.