枸杞杆制活性炭对亚甲基蓝的吸附研究

以宁夏农业废弃物枸杞杆为原料,用不同的活化剂分别制备磷酸-活性炭（P-AC）、氢氧化钾-活性炭（K-AC）、磷酸-氢氧化钾-活性炭（P-K-AC）,利用比表面积测试（BET）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）解析活性炭的孔结构和表面特性,并探究活性炭对水溶液中亚甲基蓝（MB）的去除效果。研究结果表明：P-K-AC比P-AC、K-AC具有更大的比表面积（1 519.84 m²/g）和总孔体积（0.81 cm³/g）,P-AC、K-AC、P-K-AC的平均孔径分别为5.28、2.58、1.99 nm,P-K-AC以微孔为主,K-AC、P-AC均为介孔。3种活性炭表面均分布着丰富的含氧官能团和大量的无定型碳,为吸附MB提供了活性位点。在25 ℃条件下,将10 mg的P-AC、K-AC、P-K-AC分别加入50 mL质量浓度为100 mg/L的MB溶液中用于吸附MB实验。结果表明：P-K-AC的吸附效果最好,吸附率达到95%、吸附量为480.81 mg/g;其次是K-AC,吸附量为352.26 mg/g;P-AC吸附量最小,为225.01 mg/g。P-AC,K-AC、P-K-AC对MB的吸附过程都符合伪二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Langmuir等温吸附模型。     

离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响

为研究离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响,首先分别用乙醇和丙酮对宁东双马煤样(SM)进行分步萃取,得到萃余煤(SMEC),然后将不同种类的离子液体(ILs)分别与N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合后对SMEC进行萃取.用TG研究ILs/NMP萃取前后煤样热分解特性的变化,用FT-IR研究ILs/NMP萃取前后煤样官能团的变化,用GC/MS分析萃取物的种类.结果表明,ILs/NMP萃取后煤样的热失重增大,萃余煤中含氧官能团含量下降.另外,疏水型离子液体/NMP对SMEC煤的累积萃取率大于亲水型离子液体/NMP的累积萃取率.亲水型离子液体[Bmim]Cl/NMP和[Bmim]BF4/NMP分别萃取出51种和44种有机物质;疏水型离子液体[Bmim]NTf2/NMP和[Bmim]PF6/NMP分别萃取出28种和29种有机物质.疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含氧官能团化合物的萃取能力强于亲水型离子液体/NMP;疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含杂原子化合物的萃取能力小于亲水型离子液体/NMP.     

烟煤和褐煤分级萃取物的GC/MS分析

采用乙醇、丙酮、离子液体/N-甲基吡咯烷酮(ILs/NMP)和在微波辅助下ILs/NMP分别对宁夏双马烟煤(SM)、宁夏鸳鸯湖烟煤(YYH)、云南莲花塘褐煤(LHT)、内蒙古通辽褐煤(TL)进行分级萃取,依次得到了萃取物(E 1~E 4)和萃余煤(R 1~R 4)。利用气相色谱质谱联用(GC/MS)对E 1~E 4进行分析,傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对R 1~R 4进行分析。结果表明:经乙醇、丙酮分级萃取之后,不同种类的亲水型离子液体对同一种煤的萃取率不同,亲水型离子液体与疏水型离子液体对同一种煤的萃取效果也不同,疏水型离子液体的萃取率更高。[Bmim]NTf 2/NMP的可检测化合物中发现酰胺类化合物,[Bmim]Cl/NMP的可检测化合物没有发现酰胺类化合物。分级萃取的萃余煤(R 1~R 4)中脂肪族化合物,芳香族化合物及含氮化合物的含量逐级减少,相应地,它们在萃取液中含量增大。微波辅助下,离子液体的加入可使煤中强键断裂,使萃取液中含氮化合物的种类明显增加。     

向日葵制活性炭对亚甲基蓝的吸附研究

含有亚甲基蓝（MB）的废液直接排放会造成严重的水体污染。为研究生物质活性炭对MB的吸附性能,以农业废弃物向日葵为原料、磷酸（H₃PO₄）为活化剂,制备粉状活性炭（PAC）和块状活性炭（BAC）,并研究PAC对MB的吸附性能。利用比表面积测试（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等方法解析活性炭的孔结构和表面特性。结果表明：活性炭前驱体的形状对活性炭的微观结构有较大的影响。PAC比BAC具有更大的比表面积（分别为701.95 m²/g和566.49 m²/g）和总孔体积（分别为2.23 cm³/g和1.04 cm³/g）;PAC和BAC的平均孔径分别为7.31 nm和12.66 nm,均具有介孔材料的结构特性。两种活性炭表面均分布着丰富的含氧官能团和大量疏松的无定形碳,而存在的偏磷酸盐对孔隙起到支撑作用,这为MB的吸附提供了更多的活性位点和吸附通道。在25 ℃、pH为8、PAC用量为50 mg条件下,PAC对100 mL质量浓度为200 mg/L的MB溶液的吸附效果最好,吸附率达到72.2%。吸附过程符合伪二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Langmuir等温吸附模型。     

人造石材用重质碳酸钙填料的表面改性研究

尽可能低的吸油值是人造石材对重质碳酸钙填料的主要技术指标要求之一。选取聚乙二醇-200、一缩二乙二醇、三乙醇胺和氨基硅油-804为改性剂,采用干法对重质碳酸钙填料进行表面改性,以吸油值为表征手段,研究了改性剂品种及其用量对重质碳酸钙填料吸油值影响的规律,并结合红外光谱分析和热重分析对改性机理进行了讨论。结果表明：改性样品的吸油值随改性剂用量的增大而下降,采用氨基硅油-804改性剂且用量为1.00%时,改性样品的吸油值最低,达到0.115 mL/g,改性后样品的热稳定性最好,热分解温度为325℃;4种改性剂均与重质碳酸钙粉体表面的官能团羟基发生了化学键合作用。     

烧结特性对煤灰导热性能的影响

为了解析煤灰在反应器内壁或换热器表面上沉积层的导热特性,论文以三种煤灰（X、J和A）为原料,通过XRF、XRD、SEM-EDX以及热常数测定仪等分析化学组成、结构以及形貌对烧结煤灰导热性能的影响。结果表明：烧结煤灰的导热率和体积密度都随着温度的升高而增大,增大趋势因煤灰的化学组成不同而有明显差异。体积密度和导热率的增加速率都随硅比的增大而减小,随碱酸比的增大而增大。体积密度与热导率的变化呈线性关系。高温下,莫来石和石英等耐熔矿物的大量存在使酸性灰(X和J)的烧结速率缓慢,烧结体结构改变较小,导热率增加缓慢;而单斜辉石、钙长石等助熔矿物的存在,促使烧结体A的体积密度显著改变,导热率快速增加。     

研磨介质对高岭土湿法超细研磨效果的影响

高岭土是一种重要的工业矿物原料,超细粉碎是高岭土最重要的深加工技术之一。研磨介质是影响搅拌磨超细粉碎效果最主要的因素之一。本实验采用实验型SDF砂磨机为湿法超细研磨设备,研究了介质级配、介质密度及介质/物料配比对煅烧高岭土超细研磨效果的影响。结果表明,在磨矿的起始阶段,粒径大的研磨介质的研磨效果较好,但随着磨矿过程的进行,粒径小的研磨介质的研磨效果较好,直至磨矿结束。在介质体积相同时,介质密度越大,磨矿效率越高;在介质质量相同时,介质密度越小,研磨效率越高。煅烧高岭土湿法超细研磨的适宜介料比为5∶1。     

离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响

为研究离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响,首先分别用乙醇和丙酮对宁东双马煤样(SM)进行分步萃取,得到萃余煤(SMEC),然后将不同种类的离子液体(ILs)分别与N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合后对SMEC进行萃取.用TG研究ILs/NMP萃取前后煤样热分解特性的变化,用FT-IR研究ILs/NMP萃取前后煤样官能团的变化,用GC/MS分析萃取物的种类.结果表明,ILs/NMP萃取后煤样的热失重增大,萃余煤中含氧官能团含量下降.另外,疏水型离子液体/NMP对SMEC煤的累积萃取率大于亲水型离子液体/NMP的累积萃取率.亲水型离子液体[Bmim]Cl/NMP和[Bmim]BF4/NMP分别萃取出51种和44种有机物质;疏水型离子液体[Bmim]NTf2/NMP和[Bmim]PF6/NMP分别萃取出28种和29种有机物质.疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含氧官能团化合物的萃取能力强于亲水型离子液体/NMP;疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含杂原子化合物的萃取能力小于亲水型离子液体/NMP.     

超声辅助H2O2-CH3COOH脱除宁东煤中硫分和灰分研究

选取宁夏宁东两种煤样ND1和ND2作为研究对象,在超声频率为40 kHz,功率为800 W下,以H2O2-CH3COOH为助剂,分别超声作用5 min,10 min,20 min,30 min,40 min,50 min,60 min和120 min。对超声作用前后的煤样进行化学法形态硫分析、FTIR、XPS、BET、XRD和IC分析。结果表明:随着超声作用时间的延长,全硫脱除率逐渐变大,超声作用60 min后再延长时间,全硫含量变化较小。当超声作用60 min时,ND1和ND2的最大全硫脱除率分别为44.05%和55.33%,硫铁矿硫的最大脱除率分别为34.62%和51.52%,硫酸盐硫的最大脱除率分别为58.33%和57.14%,有机硫的最大脱除率分别29.06%和48.04%;超声处理后样品中含氧官能团含量增加,低价态硫向高价态转化,硫可以被氧化为硫酸根而被脱除;超声处理后样品孔径和比表面积变大,改善了固液接触效果;超声能脱除煤中的矿物质,ND1和ND2中的灰分分别由24.25%和13.96%下降至7.65%和10.98%,最大脱灰率分别为68.45%和21.34%。