CO2地质储存的纳米尺度流体-岩石相互作用研究

大气中持续增长的CO_2是引起.温室效应.的主要原因.并给全球带来越来越严重的环境问题.消减CO_2是人类共同而临的生存挑战,也是技术难题.在全球碳循环过程中.有多种调节方法可以减少大气中CO_2含量.但目前只有地质储存被认为是可快速实施、见效明显的CO_2减排方式.CO_2流体-岩石相互作川是地质储存的核心科学问题,其直接影响CO_2灌注效率、储存容量和效率、储存安全性和稳定性.纳米尺度的物质拥有奇异特性,具有很大的表面原子数和表面能CO_2流体-岩石相互作用存在多种尺度变化.由于微纳岩矿的表面原子数和表面能与离子、晶体之问的巨大差异.纳米尺度的CO_2流体-岩石相互作用的速度和效率远远大于其他尺度.因此.急需开展CO_2流体-岩石相互作用纳米尺度变化的主要控制因素与变化机理的研究;通过CO_2地质储存研究.寻找、制备天然微纳岩矿以用于经济高效地捕获、储存和转化CO_2,推动CO_2减排理论和技术的发展.     

钙矾石对Pb,Zn,Cd的化学俘获

研究了钙矾石对Pb^2＋，Zn^2＋，Cd^2＋化学俘获的条件以及俘获量，钙矾石人工合成的试验发现，当液相中缺乏SO4^2-时，PbO2^2-，ZnO2^2-不能替代SO4^2-并与Ca^2＋，AlO2^-等组分结合形成钙矾石；而当合成液中有SO4^2-时，Ca^2＋，AIO2^-，SO4^2-在结合形成钙矾石的过程中能把Pb，Zn，Cd俘获到晶格中去，X射线衍射分析显示，钙矾石在俘获了Pb（Ⅱ），Zn（Ⅱ），Cd（Ⅱ）后个别衍射峰的峰强大增，对合成物进行化学组分测定发现，钙矾石对这3种元素俘获程度的排序为：Cd〉Zn〉Pb，而这个顺序也是这3种离子与Ca^2＋相似程度的排序，因此它们进入钙矾石晶格的途径很可能是以替换钙矾石中的Ca^2＋得以实现的。     

无石膏复合水泥固化处理Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的研究

实验发现采用无石膏复合水泥固化处理溶解态Ph（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）的效果很理想，虽然搅拌水中Pb（Ⅱ）或Cr（Ⅵ）的浓度高达4000mg／L，但其28d龄期固化体粉碎样浸提液中的Ph（Ⅱ）或Cr（Ⅵ）的浓度均能降低至0．2mg／L，达到了废水的排放标准。此外，在掺加Na2CrO4后复合水泥的水化反应加快，凝结时间缩短，各龄期固化体的抗压强度也明显提高。与此相反，掺Ph^2＋后复合水泥净浆的凝结时间明显延长，胶砂的流动度明显增大，早期强度也明显降低，分析认为这主要是水化过程中形成了含Ph沉淀物，它们包裹着水泥颗粒，形成致密的不透水层而使水泥水化受阻所致。     

SO_4~(2-)-TiO_2/MOR新型固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛

采用溶胶-凝胶-水热工艺制备了一系列SO42--TiO2/MOR(STM)固体酸催化剂。相对SO42--TiO2催化剂,制备的STM催化剂有高的硫负载量、大的比表面积和好的分散性。吡啶分子探针-傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱及Ti2p、S2p和O1s分峰拟合图谱分析表明,硫负载量和结合态、活性组分和丝光沸石载体的相互作用影响到催化剂的B酸中心和L酸中心分布进而影响催化活性。STM0.2催化剂促进果糖转化反应,5-羟甲基糠醛的产率和果糖的转化率分别达到71.6%和91.9%。催化剂回收实验结果预示二氧化钛的L酸中心有助于稳定果糖的转化率,丝光沸石载体能够提高催化剂的耐热性和目标产物的选择性。     

SO42-对复合水泥固化处理Cr(Ⅵ)的影响

由于CrO4^2-和SO4^2-的化学性质很相近,在利用含石膏的水泥固化处理Cr（Ⅵ）时．SO4^2-会极大地干扰水泥水化物与Cr（Ⅵ）之间的化学作用,进而影响到水泥对Cr（Ⅵ）的固化效果。合成含铬钙矾石的实验表明：在SO4^2-充足的情况下,CrO4^2-无法进入钙矾石晶格。用合成的水化硅酸钙（C-S-H）对CrO4^2-进行吸附的实验表明：混凝土中的C-S-H对CrO4^2-的吸附量不大,说明在水泥固化Cr（Ⅵ）时,C-S-H对Cr（Ⅵ）的同化不起主要作用。用毒性浸提程序和固化体无侧限抗压实验检测复合型水泥对Cr（Ⅵ）的固化效果。结果发现：在搅拌水中Cr（Ⅵ）的掺入浓度高达4.000g／L,不含石膏复合水泥的胶砂试件28d龄期的粉碎样浸提出的Cr（Ⅵ）的浓度已低达0．2mg／L,在添加Na2CrO4后,胶砂的抗压强度明显提高。掺10％石膏的复合水泥对Cr（Ⅵ）的固化效果不如未掺石膏的复合水泥。     

Megahertz magneto-dielectric properties of nanosized NiZnCo ferrite from CTAB-assisted hydrothermal process

A simple hydrothermal route with cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) was proposed for directly synthesizing single-crystalline NiZn ferrite at 160 °C. X-ray diffraction patterns and micrographs indicate that products consist of spinel ferrite nanogranulars. The dielectric constant of NiZnCo ferrite is about 11 and the imaginary part of complex permittivity is 1.3. The saturation magnetization (M_s) of NiZn ferrite improves from 0.041 to 0.074 A·m²/g for Ni_0.49Zn_0.5Co_0.01Fe_1.98O₄. The dielectric contant of NiZn ferrite increases from 7 to 11 with a cobalt stoichiometry of 0.01. The real part μ′ of complex permeability for NiZnCo ferrite reaches 3 at 1 GHz. The imaginary part μ′′ of NiZnCo ferrite has a value higher than 1.2 within 0.7?3.0 GHz. Through the incorporation of the magnetic fillers, the low dielectric constant of the composites may meet the requirements of impedance matching to achieve the maximal absorption of the electromagnetic energy in megahertz frequency range.     

PAFCS对造纸黑液处理效果的研究

以工业废物粉煤灰为主要原料 ,制备出了一种新型无机高分子混凝剂 -聚氯硫酸铝铁 ( PAFCS) ,同时试验了该混凝剂和酸浸残渣对造纸黑液的处理效果 ,结果表明 :原黑液浊度为 12 97.4 ,COD为 1.30× 10 5mg/ L,在 p H值为 4 ,PAFCS的用量为 16 0 mg/ L时 ,黑液浊度去除率达到 70 % ,COD去除率达到 6 0 % ;该混凝剂和酸浸残渣配合使用能提高造纸黑液的处理效果     

降雨事件中农药的迁移与归宿--以汉江流域为例

通过对潜江市气象、施药方式等方面调查,应用SoilFug模型预测农药的分布、归宿,结果表明农药的大部分是通过降解作用而从环境中除去的,挥发和径流的比例很小.应用模型计算了全年降雨径流中农药浓度,以峰值浓度和平均浓度分别进行安全用量估算(kg/ha):甲草胺1.8～13.8、丁草胺14.55～30、甲胺磷1.95～5.1、乐果2.25～4.2、敌敌畏2.85～7.0、甲基对硫磷0.53～1.2、对硫磷2.25～4.05,甲基对硫磷对环境的风险最大.     

有机磷农药的使用与污染

有机磷农药是一类高效、广谱的杀虫剂,广泛地用于农业的防害以及家庭、仓储等的杀虫,但其大量的使用已对地表水、地下水造成普遍污染.本文综述了近年来我国有机磷农药使用状况以及对食物、地表水和地下水污染状况.     

氯化锌活化黄姜皂素废渣的动力学研究

为优化氯化锌活化黄姜皂素废渣制备活性炭的参数，利用热重分析仪，在不同的升温速率、药剂与废渣浸渍比和载气条件下对氯化锌活化后的废渣进行了热解实验，运用Freeman—Carroll微分法研究了相应活化条件下的表观动力学参数．结果表明：在高温段，热解剩余质量、表观活化能和频率因子均增加，氧参与了渣热解产物间反应；浸渍比增大，热解剩余质量和最大失重速率增大，特征温度向低温区移动，但不能降低热解反应的活化能；随升温速率的上升，DTG曲线向高温区移动，反应表观活化能和频率因子呈减小趋势，为快速热解制备活性炭提供理论依据．