纳米氧化锌/二氧化硅杂化体的制备及其对天然橡胶复合材料性能的影响

采用3-氰基丙基三乙氧基硅烷（CTOS）对二氧化硅（SiO₂）进行了氰基化改性，并采用热溶剂法将纳米ZnO沉积于氰基官能化SiO₂（SiO₂-CN）表面，制备出纳米氧化锌/二氧化硅杂化体（ZnO@SiO₂），并使用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜等对杂化结构进行表征。将ZnO@SiO₂作为填料添加入天然橡胶中制备复合材料（NR/ZnO@SiO₂），然后对ZnO@SiO₂与橡胶的界面关系进行了分析，并研究了ZnO@SiO₂对橡胶复合材料的硫化特性、力学性能的影响。结果表明，纳米ZnO成功沉积在SiO₂-CN表面，并且NR/ZnO@SiO₂复合材料表现出优异的机械性能和硫化特性。与天然橡胶相比，仅添加5份杂化体的NR/ZnO@SiO₂复合材料的拉伸强度、100%定伸及300%定伸强度分别增加了150.2%、86.2%和65.5%，并且正硫化时间缩短了38.5%。     

高铁酸盐对水中H2受体拮抗剂的降解特性

高铁酸盐［Fe(Ⅵ)］兼具氧化、絮凝和消毒等功能,是备受关注的一类多功能水处理剂。本文针对在自然水域中H₂受体拮抗剂类药品（HRAs）经常被检出并难以去除的问题,通过高铁酸钾（K₂FeO₄）对5种临床上常见HRAs［即法莫替丁（FMTD）、雷尼替丁（RNTD）、罗沙替丁（RXTD）、西咪替丁（CMTD）和尼扎替丁（NZTD）］进行氧化降解研究。结果表明,在pH=7条件下,K₂FeO₄更倾向与带有硫醚键结构和羧基结构的HRAs反应。HRAs（除RXTD外）对K₂FeO₄具有较高的反应活性,降解率高达98.4%,并且符合二级反应动力学特性。反应二级速率常数与pH有较高的相关性,其主要是由于K₂FeO₄质子化和HRAs形态受pH的影响。不同浓度的水体基质（Cl^-、HCO₃^-和腐殖酸）对K₂FeO₄氧化降解HRAs有不同程度的抑制作用。实际水体中复杂的水质特征影响K₂FeO₄对HRAs的去除,但除医疗废水外,K₂FeO₄对RNTD的去除率高达80%,医疗废水中的去除率为65%。经K₂FeO₄处理后,HRAs的生态毒性可显著降低。     

甘露醇水溶液低温储能相变材料的制备及热物性

研制了一种应用于-1~-3℃、具有高相变潜热值的有机无机复合相变材料。通过10次重复实验筛选出复合相变材料主基液（3%甘露醇水溶液,质量分数,余同）,在基液中添加成核剂硫酸钾（K₂SO₄）、乙酸钠（CH₃COONa）和六偏磷酸钠[（NaPO₃）₆]及增稠剂聚丙烯酸钠（PAAS）研究其对相变材料过冷度、相变平台和放冷速率的影响,并进行热循环实验。实验结果表明,3%甘露醇水溶液平均过冷度最小,相变潜热为319.5J/g;0.5% K₂SO₄、1% CH₃COONa和1%（NaPO₃）₆可以完全消除甘露醇水溶液的过冷度,（NaPO₃）₆对相变潜热影响最小,仅降低4.3%;PAAS质量分数从0增加至0.4%,材料相变平台延长了60%,从0.4%增加至1%,相变平台缩短了25%;通过50次和100次的循环实验,发现该复合相变材料热稳定性良好。     

稻壳炭基二氧化硅的提取及表征

以气化副产物稻壳炭为原料,以K₂CO₃作为提取剂制取SiO₂产品,考察了提取工艺和陈化工艺对产品得率的影响。得到最优工艺：K₂CO₃质量分数为20%,浸渍比为3.0,煮溶时间为3.5 h,陈化温度为3℃,陈化时间为3 h。最优工艺下制备的SiO₂得率为25.89%,酸处理后纯度为97.02%。采用场发射扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDX）、X射线衍射仪（XRD）等对产品的性能进行了表征。     

K2CO3/γ-A12O3催化剂在棉籽油制备生物柴油中的应用

利用等体积浸渍法制备K₂CO₃/γ-A1₂O₃负载型固体碱催化剂,应用于棉籽油和甲醇酯交换反应制备生物柴油。对催化剂使用前的保存条件、水分、重复使用性能、游离脂肪酸影响以及失活和再生进行了分析。结果表明,固体催化剂K₂CO₃/γ-Al₂O₃具有较好的抗水性,酸度对催化剂影响明显,重复使用4次未经活化的催化剂,催化活性明显降低,催化剂应密封保存。K₂CO₃/γ-A1₂O₃负载型固体碱催化剂经济实惠且催化效果良好。     

K2CO3活化空心莲子草制备活性炭及表征

以入侵生物空心莲子草为原料,以K₂CO₃为活化剂,经一步共混活化法制备活性炭。研究了K₂CO₃与空心莲子草质量比、活化温度及活化时间对活性炭得率及吸附性能的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）对不同温度下得到的活性炭进行了表面形貌观察。实验结果表明,K₂CO₃活化空心莲子草的最佳活化条件为：质量比为1.5,活化温度及时间分别为800℃,3.0 h,此时活性炭得率为13.79%,其碘吸附值及亚甲基蓝吸附值分别为1477 mg·g^-1和384 mg·g^-1。当氮气流量在20～100 ml·min^-1范围内变化时,K₂CO₃的回收率相差不大,且其回收率均能达到80%以上。SEM结果表明活化温度对活性炭孔结构具有明显影响。     

原水预处理中高铁酸钾及其改良技术应用研究进展

近年来高铁酸钾(K₂FeO₄)作为一种绿色水处理剂在原水预处理中发挥着重要作用。K₂FeO₄可以有效地去除水中各种有机及无机污染物，并且不会产生二次污染，污染物的去除效果与药剂投加量、pH、反应时间等因素有关。K₂FeO₄具有选择性氧化以及不稳定等不足，因此，发展了K₂FeO₄的强化技术与联用技术。结合近几年国内外的研究现状，分析了K₂FeO₄联用技术与强化技术的优势与局限性，其中Fe(Ⅲ)与K₂FeO₄作用明显，有效提高污染物去除率的同时减少了水处理过程中K₂FeO₄的用量，大幅降低了处理成本，应用前景广阔。     

高灰熔点煤的加压催化气化：K2CO3催化活性及钾回收特性

以高灰熔点煤和含钾催化剂的灰渣为研究对象,分别考察了加压固定床反应器中K₂CO₃催化半焦水蒸气气化的反应性和灰渣中钾催化剂的回收特性。实验结果表明煤中添加K₂CO₃能够促进碳的转化,随着K₂CO₃负载量和气化温度的增加,碳转化率增大,CH₄收率增加。在3.5 MPa和800℃下,K₂CO₃负载量为15%时,碳转化率达到96.1%,CH₄收率达到0.24 m³·（kg C）^-1。灰渣中钾催化剂的回收率随碳转化率的增加先升高后减小,这与催化剂在灰渣中的存在方式有关。通过优化水洗和消解条件,高碳转化率下灰渣中的钾催化剂的总回收率高达96.5%。     

成盐剂体系对聚醚砜树脂合成与性能的影响

通过缩聚系统研究了成盐剂体系中的K₂CO₃∶Na₂CO₃配比及成盐剂过量比和平均粒径等参数对聚醚砜(PESU)树脂合成过程中成盐反应时间、溶液黏度的影响,并利用高压毛细管流变仪和高温注塑方法对合成的PESU热稳定性和颜色等级进行了测试和对比研究。研究发现,成盐剂最优配方为复合成盐剂体系K₂CO₃∶Na₂CO₃物质的量之比1∶5、成盐剂过量比7%、成盐剂平均粒径31μm。对于研究的PESU聚合体系,采用上述成盐剂配方可实现成盐反应时间的大幅缩短,且聚合所得到的PESU树脂具有较高的热稳定性和较低的黄色指数,从而实现了实际生产过程中PESU树脂合成成本的降低和外观性能的提升。     

轻质碳酸镁纤维的制备

以MgSO₄·7H₂O和K₂CO₃为原料、PEG为结构导向剂,采用共沉淀法合成出轻质碳酸镁纤维,其废液为K₂SO₄/K₂Mg(SO₄)₂溶液。通过XRD、SEM和TG-DTA对样品进行表征,探究了影响轻质碳酸镁组成和形貌的因素及活性碳酸镁纤维形成机理。结果表明：在室温,搅拌速率为300 rad·min^-1、Mg SO₄浓度为1.0 mol·L^-1、Mg SO₄与K₂CO₃摩尔比为1∶1.1、PEG添加量为MgSO₄·7H₂O质量的30%的条件下,可制备分散性良好、晶须平均长度约为15.89μm、直径0.97μm、长径比为16.38的轻质碳酸镁纤维。     

三元体系K +,Cs +//SO4 2——H2O 298.2 K稳定相平衡研究

采用等温溶解法开展了三元体系K ⁺,Cs ⁺//SO₄ ^2--H₂O 298.2 K稳定相平衡研究,测定了该体系溶解度、密度及折光率。结果表明,该三元体系在298.2 K下属于复杂体系,有固溶体（K,Cs）₂SO₄产生,且固溶体相区最大;其稳定相图包含3条单变量曲线、3个析出相区和2个共饱点;共饱点处对应的液相组成分别为w（K₂SO₄）=11.69%、w（Cs₂SO₄）=4.02%和w（K₂SO₄）=3.39%、w（Cs₂SO₄）=60.84%。平衡液相的密度和折光率随Cs₂SO₄含量的增大呈现递增的趋势。采用经验公式对平衡液相的折光率进行理论计算,计算值和实验值具有良好的一致性。     

碘化钾添加剂对直接电合成高铁酸钾的影响

提出了一种在氢氧化钾溶液中使用碘化钾添加剂直接电合成固态高铁酸钾的方法,使用CV、EDX、FT-IR和SEM等手段对铁电极和高铁酸钾样品进行表征。结果表明,在65 ℃可以得到最高电流效率（76.6%）,产品纯度为95.3%~97.8%,高铁酸钾质量浓度为66 g/L;在保持电流效率为63%以上的条件下,可将电流密度从2.5 mA/cm2提高到4.5 mA/cm2,与空白样品相比提高了80%。EDX和IR检测表明,使用添加剂所得到的样品不含碘,与空白样品相比其晶体外貌为较长的多面体。     

硫酸盐熔融反应法从钛铁矿中提取钛的研究

以海南万宁的钛铁矿和硫酸铵为主要原料,通过熔融反应法使钛铁矿中的钛转化为易溶于稀酸的硫酸氧钛,用稀硫酸浸取,达到提高钛浸取率的目的。考察了硫酸铵加入量、焦硫酸钾加入量、反应温度、稀硫酸浸取浓度对钛浸取率的影响。实验结果表明：硫酸铵和焦硫酸钾的加入量、反应温度对钛浸取率的影响较大。提高钛浸取率的最佳条件为：m（钛铁矿）∶m（硫酸铵）∶m（焦硫酸钾）=1∶6∶0.5,反应温度为450 ℃,保温时间为30 min,稀硫酸浸取浓度为2.32 mol/L,在此条件下钛的浸取率达到96.82%。     

二氧化硅制备水溶性硅钾肥的研究

采用二氧化硅和碳酸钾为原料,通过高温煅烧活化二氧化硅制备水溶性硅钾肥。研究了煅烧温度、煅烧时间、氧化钾与二氧化硅物质的量比、二氧化硅粒径等条件对制备水溶性硅钾肥的影响,并通过热重-差示扫描量热法（TG-DSC）、X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等对样品进行了表征。最佳工艺条件：煅烧温度为900 ℃,煅烧时间为30 min,氧化钾与二氧化硅物质的量比为0.85,二氧化硅平均粒径为160 μm。在此条件下制得的硅钾肥具有全水溶性,硅活化率为99.34%,有效硅（以二氧化硅计）质量分数为39.55%,氧化钾质量分数为53.23%。在高温下二氧化硅与碳酸钾的化学反应可抑制碳酸钾的挥发,反应产物的组成不仅含有硅酸钾（K₂SiO₃）,可能还存在二硅酸钾（K₂Si₂O₅）和四硅酸钾（K₂Si₄O₉）。     

碳酸钾活化一步法制备高比表活性炭及其电容性能的研究

以废弃烟叶为碳源、碳酸钾为活化剂一步法制得烟草基多孔碳。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附分析（BET）和拉曼光谱（Raman）等手段对多孔材料进行表征。结果表明,材料表面含有醚基、羧基等杂原子基团,具有丰富的孔道结构,比表面积高达2 058 m²/g。三电极体系中的电化学性能结果表明,当碳酸钾与废弃烟叶质量比为3∶1时具有最佳储电性能,其在1 A/g电流下比容量可达337 F/g;10 A/g时循环充放电2 000次,材料的容量保持率为97.3%,具有良好的倍率性能和循环稳定性。     

四元体系硼酸锂-硼酸钾-硼酸镁-水在308.15 K时固液相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究四元体系硼酸锂-硼酸钾-硼酸镁-水在308.15 K时固液相平衡,测定了体系溶解度和平衡液相的密度、折光率和pH。研究发现：该体系308.15 K时的稳定相图中包含一个共饱点（L+Li₂B₄O₇·3H₂O+K₂B₄O₇·4H₂O+Mg₂B₆O₁₁·15H₂O）,其液相组成：w（Li₂B₄O₇）=3.112%、w（K₂B₄O₇）=16.64%、w（Mg₂B₆O₁₁）=0.101 8%;3个固相结晶区：Li₂B₄O₇·3H₂O、K₂B₄O₇·4H₂O、Mg₂B₆O₁₁·15H₂O,体系无复盐或固溶体生成。溶液中硼酸锂、硼酸钾对多水硼镁石有很强的盐析效应,液相的密度、折光率和pH随溶液中硼酸盐浓度的增加呈规律性变化。     

营养元素和植物生长调节物质对甜荞结实率与产量的影响

从营养元素和植物生长物质两个方面研究了NPK配施、硼、磷酸二氢钾、2,4-滴、烯效唑和钼酸铵对甜荞形态指标、结实率和产量的影响.结果表明:①硼砂A、2,4-滴在一定程度上降低了株高;②钼酸铵使开花总数增加,硼砂与2,4-滴能减少开花总数;③各处理均能提高结实率,其中以钼酸铵为最高,钼酸铵＞硼砂B＞磷酸二钾＞N+PK＞2,4-滴＞烯效唑＞N＞硼砂A＞对照;④钼酸铵、N+PK、硼砂B、磷酸二钾、烯效唑和2,4-滴能极显著提高产量,N也可显著提高产量.     

SDS/MAP复配表面活性剂改性纳米氢氧化镁作用机理研究

十二烷基硫酸钠（SDS）/磷酸酯（MAP）复配表面活性剂作为改性剂,对纳米氢氧化镁进行改性研究。通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱分析（FT-IR）、BET法比表面积测定和在液体石蜡中的悬浮液体积测定等手段,研究了SDS与MAP以1︰1的质量比复配时其添加量对改性纳米氢氧化镁性能的影响,并初步探讨了改性机理。结果表明：随着SDS/MAP添加量的增加,样品表面的疏水性能呈现先增加后减小的趋势,其用量为样品质量的0.2%时达到最大值;粒径呈现先减小后增大又减小的变化规律,其用量分别在0.2%和0.5%时出现拐点;比表面积的变化规律与粒径一致。说明在水相中随着SDS/MAP添加量的不同,其可能分别以双分子层和单分子层吸附于氢氧化镁颗粒表面。     

铌酸钾水热合成及其光催化性能的研究

以氢氧化钾和氧化铌为原料,通过水热法合成了结晶度高、呈片层结构的铌酸钾（K₄Nb₆O₁₇）微晶。通过XRD、SEM等手段考察了水热反应温度、反应时间和铌钾比对晶相和形貌的影响,研究了该材料对有机染料罗丹明的光催化降解性能。实验得到合成铌酸钾的最佳条件：水热反应为24 h、反应温度为240 ℃、钾铌物质的量比为7、催化剂用量为30 mg、反应时间为100 min。在此最优条件下,可实现对20 mg/L的罗丹明溶液的快速降解。     

粉煤灰基地质聚合物微球吸附水中铜（Ⅱ）的研究

以粉煤灰为原料,以氢氧化钾溶液为碱激发剂,将二者按照优化配比（氧化钾与氧化铝物质的量比为1.5、水与氧化钠物质的量比为18）混合均匀后,采用悬浮固化法制备粉煤灰基地质聚合物微球,将微球用于吸附含铜废水中的铜（Ⅱ）。通过X射线衍射（XRD）仪、比表面积与孔径分析仪、BT-99型水质分析仪对微球进行了表征,探究了吸附时间、微球用量、吸附温度、铜（Ⅱ）溶液pH、铜（Ⅱ）溶液质量浓度等因素对微球吸附铜（Ⅱ）的影响。结果表明,粉煤灰基地质聚合物微球较粉煤灰原料具有更大的孔径和比表面积,具有更好的对铜（Ⅱ）的吸附效果,在最优条件下[微球用量为0.20 g、溶液pH为5、铜（Ⅱ）初始质量浓度为100 mg/L、溶液体积为100 mL、吸附温度为40 ℃、吸附时间为24 h]微球对铜（Ⅱ）的吸附量为45.62 mg/g、去除率达到91.46%,吸附过程遵循准二级动力学方程。