盾构渣土基免烧免蒸陶粒固化重金属离子研究

随着城市轨道交通建设不断扩大,盾构渣土中的重金属离子浸出会造成水体污染。以盾构渣土为主要原材料,在室温下成功制得了不开裂且有一定强度的免蒸免烧陶粒。将该陶粒和纯土样进行重金属离子浸出实验,发现陶粒中5种重金属(Zn、Cu、Pb、Hg、Cd)离子最大浸出量约为纯土样的50.0%。该方法制备的盾构渣土基陶粒较好的固化了重金属离子,可有效保障城市水质免受盾构渣土的污染。     

PAN浸渍树脂对锌(Ⅱ)吸附特性的研究

研究了PAN浸渍树脂对锌（Ⅱ）离子的吸附特性。结果表明,对Zn（Ⅱ）吸附的最佳pH为6.0;其吸附动力学实验数据与二级动力学模型相吻合,表明化学吸附过程为速率控制步骤。     

氨基磷酸螯合树脂(D418)高效去除Cu(II)的性能与机制

为阐明氨基磷酸螯合树脂(D418)在水体中高效去除Cu(II)的作用机制,通过吸附实验系统考察了pH、离子强度、接触时间、温度等因素对D418树脂去除Cu(II)的影响,并通过吸附动力学模型、等温吸附模型和位点能量分布理论分析其去除机制。研究结果表明:Cu(II)溶液初始pH=9.00时,Cu(II)最大去除率达到97.20%,且Zeta电位变化对Cu(II)去除率影响符合Boltzmann模型。离子强度在0~0.10 mol/L增加,有利于促进D418树脂去除Cu(II)。根据线性相关系数大小比较,D418树脂吸附Cu(II)过程最符合颗粒内扩散模型和Sips模型。以Sips模型计算热力学参数和吸附位点能量分布,D418树脂对Cu(II)的去除为自发进行的吸热过程。Cu(II)先占据D418树脂高能量位点,再占据低能量位点。基于XPS和FTIR数据分析,D418树脂去除Cu(II)的机制主要是静电吸引、化学沉淀和内层络合作用。      

g-C3N4/Pb复合材料制备及其在铅炭电池负极材料中的应用

为改善铅炭电池的析氢缺陷,提高电池循环使用寿命,以尿素为前驱体制备层状石墨相氮化碳(g-C₃N₄),并将其作为添加剂制备铅炭电池负极板,以活性炭(AC)为对照,研究了g-C₃N₄结构和添加量对铅炭电池电化学性能的影响。结果表明：g-C₃N₄的加入使析氢反应(HER)得到明显抑制,-1.5 V下1wt%gC₃N₄负极板的析氢电流仅为AC负极板的5%。交流阻抗谱图显示1wt%g-C3N4和AC负极材料阻抗(Rs)为0.19868Ω和1.749Ω。更重要的是1wt%g-C₃N₄负极板比电容比1wt%AC负极板高344%。在5 000 h高倍率部分荷电态(HRPSoC)下的电池循环寿命测试中,加入g-C₃N₄后电池寿命比加入AC提升62%。500次循环后,电池容量保持率仍有70%。g-C₃N₄     

纳米材料及其三维结构修饰电极检测多巴胺的研究进展

纳米材料构建的化学修饰电极用于多巴胺电化学检测已经被广泛研究。当前电极研究策略主要为采用复合材料并构建三维结构以增大吸附表面积。本综述总结了目前常用的纳米碳修饰材料与纳米金属修饰材料,比较分析了其表面结构形貌对多巴胺吸附的影响及吸附机制,总结了目前常用的构建三维修饰电极的方法。分析结果表明,相对于一维形貌,三维形貌结构的修饰电极往往具有更好的检测能力,三维结构不仅能显著增大表面积,提供更多的吸附位点,还可能产生“薄膜效应”,该效应在一定程度上能提高响应灵敏度,但超过一定限度会减缓响应时间,第一性原理分析表明,多巴胺在纳米修饰电极材料表面的吸附机制是化学吸附。最后指出了在改进修饰电极结构设计合理性、增强抗干扰性和提高选择性,以及新的检测控制机制分析方面需要进一步研究。     

镁铝双氢氧化物改性D331树脂对磷的吸附性能研究

采用共沉淀法制备的镁铝双氢氧化物(Mg-Al-LDH)改性D331 树脂(大孔丙烯酸系弱碱阴离子交换树 脂)制备了一种磷吸附材料,考察了磷初始浓度、pH、共存离子、温度等因素对改性树脂吸附磷的影响。结果 表明溶液pH 值从2.56 升高到5.71 时,改性树脂对磷的吸附能力逐渐提升,最大吸附量为42.51 mg/g;随着 吸附剂投加量的增加,当吸附剂投加量由0.7 g/L 增加到2 g/L 时,改性树脂对水中磷的去除率,由62.46% 逐 渐增加到92.34%;温度的升高,有利于改性树脂对水中磷的吸附,ΔG<0,说明吸附过程自发进行,吸附等温 线符合Freundlich 模型;吸附时间在前9h 内,吸附量从8.38 mg/g 升高到36.63 mg/g,增加了337.1%,吸附 动力学可用准二级动力学方程来描述。溶液中的阴离子对改性树脂的吸附有一定的影响,其影响顺序为, CO3 2－>SO4 2－>NO3 －;通过表征分析,改性树脂对磷酸盐的吸附机理,可能是树脂与磷酸根之间的化学吸附, 形成了内层络合物。     

新庄孜煤矿瓦斯抽采泵用多功能溶垢剂的研究

以新庄孜煤矿8号井瓦斯抽采泵内的水垢为研究对象,研究了无机酸、有机酸和OP-10对溶垢速率和抑雾效率的影响。结果表明,6%盐酸对瓦斯抽采泵内的水垢具有良好的溶解性能,8%柠檬酸和0.6%的OP-10加入后,混合溶液对水垢的溶解速率进一步增加,而且溶垢温度控制在60℃以下时,可以使酸雾抑制效率达到80%以上。     

不同pH溶液对粉煤灰中溶解性有机质光谱特征的影响

为揭示粉煤灰中溶解性有机质(DOM)的组成与性质,采用SEM,XRF,XRD表征粉煤灰理化性质,并考察不同pH(3.01～10.84)条件下粉煤灰中溶出DOM的紫外-可见(UV-vis)吸收光谱与三维荧光光谱(EEMs)特征。结果表明：UV-vis吸收光谱参数E₂/E₃,E₂/E₄,E₃/E₄随pH升高逐渐降低,DOM相对分子质量、分子缩合度、腐殖化程度随pH升高逐渐增大;DOC的质量浓度随pH升高呈W型变化,其质量浓度变化范围为5.63 mg/L～9.94 mg/L;SUVA₂₆₀和SUVA₂₈₀在pH为4.87时取最大值,说明此条件下芳香性强的疏水组分含量最高,荧光区域积分分析显示蛋白类物质(区域Ⅰ+区域Ⅱ)所占比例最高,两个区域所占比例平均值达到58.88%;紫外区类富里酸(区域Ⅲ)随pH升高呈先降低后升高的趋势,区域Ⅳ与区域Ⅴ的物质变化不显著;荧光光谱参数(荧光指数、生物源指数、腐殖化指数、新鲜度指数)显...     

基于GF-1影像的巢湖浊度遥感监测及时空变化研究

浊度监测可以为湖泊水质的污染防控和预警提供科学依据。为了提高湖泊浊度的动态监测能力, 将卫星遥感 监测和浮标检测站监测相结合, 对 2019 年巢湖浊度的时空变化进行分析。浮标检测站监测通过高频次连续的实测浊 度数据的统计分析, 研究巢湖浊度时空变化特征; 遥感监测通过构建最优波段组合模型对浊度进行定量反演。研究结 果表明: (1) 巢湖整体浊度动态变化过程明显, 短时间内变异显著; (2) 浊度对红色波段和近红外波段敏感; (3) 蓝藻爆发 时间段巢湖整体浊度较高, 且日间浊度动态变化显著。该研究为水质监测提供新思路, 同时推进了空地联合方式在水 质监测方面的应用。     

煤基多孔碳分子筛的孔结构特征

碳分子筛(CMS)的吸附分离性能主要取决于比表面积和孔径分布结构,在不同相对压力下的吸附行为对应不同的孔径分布结构。以N_2吸附等温线为依据,采用BET法计算比表面积,H-K方程模型表征微孔结构,运用D-A方程模型表征微孔比表面积、微孔体积等相关信息,密度函数理论表征全孔分布。结果表明,糠醇吸附时间达到18 h时,碳分子筛的微孔面积为最大,占到BET比表面积的98.9%。同时发现D-A方程和H-K方程模型表征微孔的局限性要在密度函数理论的分析下才能很好的互补。