由玉米秸秆制备水煤浆添加剂及成浆性研究

以廉价的玉米秸秆提取物木质素为原料,通过磺甲基化法改性制备水煤浆(coal water slurry,CWS)添加剂,实验发现合成磺化木质素的最佳工艺条件是:温度T=90℃~95℃,Na2SO3与木质素质量比2∶1,时间t=6h,37%的甲醛溶液用量为2mL;红外光谱表明改性物在979cm-1和633cm-1处出现了新的强吸收峰;白金版法测定溶液表面张力可降低至36.806mN/m,说明木质素磺化改性是成功和有效的.作为分散剂将其用于CWS成浆性实验发现:改性产物对CWS能够起到很好的降黏增浓作用,在分散剂使用量为1%的条件下,CWS浓度可高达70%以上,流动性为A级,流速较快且连续,流型细腻,稳定时间达25d且无硬沉淀产生.     

造纸黑液和煤泥制备水煤浆的技术研究

将干燥的块状煤泥研磨至不同粒度的煤粉,与造纸黑液按一定比例配制成水煤浆,考察其综合性能指标.当黑液添加量为7.2%,煤粉粒度小于160目时,制备的水煤浆浓度为67.44%,流动性为A级,稳定性达到20d保持良好.改变黑液的pH值,研究其配制的水煤浆,发现废液pH对水煤浆的成浆性没有太大的影响.由于造纸黑液中含有大量有机质,因此还可提高同等条件下水煤浆的燃烧热值.利用GB 213-87测定所制备水煤浆的恒容高位发热量为21.63MJ/kg,低位发热量为15MJ/kg.     

以PMS为阴极电子受体启动的微生物燃料电池产电及阳极微生物特性研究

构建了以单过硫酸钾(PMS)为阴极电子受体的双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),考察了MFC启动过程中同步除污产电性能以及阳极微生物群落的变化特性。结果表明,外接电阻为1 000Ω以及PMS浓度为10 mmol/L的情况下,MFC在1个月内快速启动,其最大输出电压、功率密度以及有机物去除率分别为972 m V、16. 367 W/m3和99. 41%。高通量测序表明,MFC启动过程中,阳极微生物群落的多样性降低,但丰度增加;成熟的阳极生物膜中主要产电微生物是Proteobacteria菌门的Azospirillum(50. 89%)、Desulfovibrio(4. 38%)、Pseudomonas(2. 45%)、Comamonas(1. 22%)以及Sphingopyxis(1. 26%),Bacteroidetes菌门的Proteiniphilum(1. 27%),Firmicutes菌门的Fusibacter(1. 3%)等,这是产电性能提升的主要原因。     

三维乒乓菊状CdS/BiOBr催化剂的制备及其光催化降解罗丹明B

为提升BiOBr的光催化性能,通过两步法合成了三维乒乓菊状CdS/BiOBr催化剂。首先利用溶剂热法制备了BiOBr纳米片,接着采用水热法直接在层状BiOBr表面生长CdS粒子制备了CdS/BiOBr催化剂,并通过调整CdS与BiOBr的量比来调控催化剂的形貌。对制备的CdS/BiOBr催化剂的结构、形貌、光学性能等进行了表征分析,考察了其在可见光下对罗丹明B(RhB)的降解效果和稳定性,通过活性物种捕获实验和电子自旋共振测试分析确定了降解过程中的主要活性物质。结果表明：当CdS与BiOBr的量比为1∶3时,二者发生规则组合,形成独特的三维乒乓菊状层级结构;该催化剂有优异的光催化性能和稳定性,在可见光照射下120 min降解了99.5%的RhB,一级动力学常数为0.044 min^-1,是纯BiOBr的3.67倍,经过7次光催化循环后仍保留了90.1%的催化活性;·O₂^-和h⁺在RhB降解过程中发挥了主要作用,结合CdS和BiOBr的带隙结构提出了一种可能的光催化降解途径。     

高温煤气金属脱硫剂的研究进展

煤的清洁转化利用符合中国的能源结构,高温煤气脱硫是提高能源利用率的关键技术。本文综述了单一金属氧化物和复合金属氧化物干法脱除H2S的研究进展,对比分析了单一金属氧化物在脱硫效率、使用温度和再生方面的优缺点,指出由于单一金属氧化物脱硫剂不能满足实际生产需要,因此兼有单一金属氧化物优点的复合金属脱硫剂成为未来研究方向。同时,论述了复合金属脱硫剂的制备原则、脱硫效率及再生等方面的研究状况。在此基础上,重点对铁酸锌和钛酸锌两种具有代表性的复合脱硫剂及其他复合金属脱硫剂进行了介绍。     

高效回收水面浮油的改性海绵制备与应用

通过石墨烯改性聚氨酯海绵制备石墨烯-聚氨酯海绵(GO-PUA)并对其进行了水接触角、FT-IR、XPS、SEM和吸附性能测试。结果表明,GO-PUA具有良好的可压缩性、疏水性和浮油吸附能力,重复吸附-机械挤压过程200次后,其吸附容量没有变化,吸附油回收率达到92.7%。因此,通过GO-PUA高效回收水中浮油是可行的。     

C20B4和C20B2N2的量子化学研究

用Hartree-Fock（HF）方法优化了C24及其异质富勒烯C20B4和C20B2N2几何构型,分析了C20B4和C20B2N2的相对稳定性与前线轨道性质。结果表明,B原子和N原子的取代使C24的稳定性降低,前线轨道能级升高,这对它的氧化还原活性产生了影响。     

应用催化氧化催化剂脱除烟气中NO的研究进展

如何控制减少氮氧化物的产生排放已成为当今中国空气污染治理的主要内容。本文简要分析了燃烧过程控制技术,针对目前国内外较为关注的烟气NOx脱除工艺进行了优缺点两方面的分析比较。综述了催化氧化NO催化剂的研究进展：分子筛及其负载型催化剂由于其低温活性较低,目前研究较少;活性炭类的研究主要集中在改性以及新型炭材料的制备;贵金属类催化活性较好,但是成本过高限制了其工业化;金属氧化物类由于具有较高的催化活性,明显的价格优势,已经成为目前国内外催化剂研究的重点;将新材料以及废物应用于NO的氧化近几年吸引了越来越多的目光。     

微生物燃料电池在水与废水脱氮方面的研究进展

近年来，使用微生物燃料电池（MFC）处理含氮水与废水受到广泛关注，在脱除水与废水中氮元素污染的同时，回收部分能量，克服了传统含氮废水处理高能耗的缺陷。本文在微生物脱氮技术的基础上，综合国内外相关研究文献，简述了MFC处理含氮水与废水研究的最新进展，系统总结了4种不同形式的脱氮MFC，主要包括反硝化脱氮MFC、硝化脱氮MFC、同步硝化反硝化脱氮MFC以及厌氧氨氧化脱氮MFC，详细介绍了各种脱氮形式MFC的产电和脱氮性能以及适用条件，分析了每种脱氮MFC的脱氮产电机理以及影响因素（包括MFC运行参数、外接电阻、电极材料以及MFC构型等）；最后提出了未来MFC在处理含氮水与废水方面的主要研究方向：开发新型性价比高的电极催化材料及膜材料，优化运行条件，提高产电生物膜的稳定性以及进一步细致探究不同形式的脱氮产电机理等，从而扩大运行规模。     

共价有机框架材料的合成及其在酶固定化中的应用进展

酶是一类具备优异催化活性和高区域选择性的天然催化剂，在工业催化领域具有广阔的应用前景。然而，酶促转化的应用受到酶在恶劣条件下的脆弱性的阻碍。幸运的是，固定化已被证明是改善酶不稳定性一种有前途的方法。由于物理化学特性可调，高结晶度，大比表面积、优越的吸附能力、可预先设计的结构和出色的稳定性等特性，共价有机框架(COFs)被认为是固定化酶的理想载体材料。与其他传统载体材料相比，COFs的高度多孔性使其具有更高的酶载量，表现出更优的催化效果。酶是通过物理吸附、直接共价连接或通过交联剂，实现与COFs的结合。首先介绍了COFs的合成方法与功能化，然后系统总结了COFs固定化酶的策略与最新研究进展，最后初步讨论了COFs在固定化酶领域面临的挑战与机遇。