微波辅助改性褐煤-秸秆生物炭对Cr的吸附研究

重金属 Cr(Ⅵ)污染是目前亟需解决的突出环境问题,生物炭吸附法是一种最经济有效的方法之一.针对常规生物炭吸附率低的问题,以褐煤和稻秸秆为原材料制备生物炭,利用响应面设计法研究 NH４Cl、FeCl３、CaCl２ 在微波辅助条件下对生物炭进行改性,并通过 FTIR、XRD、SEM 等对生物炭进行表征,最后利用改性秸秆生物炭对重金属 Cr(Ⅵ)进行吸附研究.结果表明,采用 FeCl３改性,吸附时间为６h、温度６０℃、pH 为７的条件下吸附效果最佳,吸附率为９５．８％.在 FeCl３改性后,Langmuir比表面积由５２．２４ m２/g增加到１２７．５４m２/g,表面出现大量微孔,有利于对重金属的吸附.     

P_yC/SiC/TaC界面对三维细编C_f/C复合材料力学性能的影响

采用等温气相沉积方法制备了一种含PyC/SiC/TaC界面的炭/炭复合材料,采用偏光显微镜、X射线衍射和扫描电镜分析了材料的结构和断裂特点,采用单轴拉伸和三点弯曲方法研究了PyC/SiC/TaC界面对炭/炭复合材料力学性能的影响。金相和XRD表明热解炭界面是各向同性炭,TaC界面是NaCl型立方结构,SiC的结构以立方β-SiC为主,有少量的10H-SiC结构。TaC/SiC纤维界面能显著提高复合材料的拉伸、弯曲性能以及Z向压缩性能。整体密度为1.89 g/cm3时,含界面炭/炭材料的抗弯强度达375 MPa,约为无界面材料的4倍,同时材料整体密度的增加也能显著改善其力学性能。分析表明材料总体呈非线性脆断,有一定的假塑性行为。压缩载荷作用下Z向和XY向都为与受力方向成45°的剪切型破坏。     

煅烧温度对4A分子筛/凹土材料结构及性能影响

将4A分子筛和凹凸棒土复合制成颗粒,经高温煅烧得到4A分子筛/凹凸棒土复合材料。通过X射线衍射、扫面电镜和比表面积等测试表征手段,研究了煅烧温度对复合材料晶体形貌、孔结构特性和吸附性能的影响。结果表明:随着煅烧温度的升高,孔径和抗压强度逐渐变大,但比表面积、孔容量和交换阳离子的能力减小,微观形貌发生显著变化;复合材料吸附Cd(Ⅱ)的性能也随之降低;从去除Cd(Ⅱ)效果来看,合适的煅烧温度应不高于500℃;综合考虑材料强度和吸附性能,4A分子筛/凹土材料最佳煅烧温度为600℃。     

CH4/N2混合气在炭分子筛上的变压吸附分离

测量了CH4/N2混合气在一种炭分子筛固定床上的穿透曲线;研究了该炭分子筛对CH4的提浓效果,以及原料气流速和吸附压力对分离效果及CH4回收率的影响。结果表明：在吸附初期,该炭分子筛选择性吸附N2,吸附床出口基本检测不到N2合理地控制吸附时间可使吸附床出口气中CH4浓度达到96%以上;原料气流速对分离效果的影响大于压力的影响,且流速太大不利于CH4/N2混合气的分离;随着流速和压力的增加,CH4的回收率减小。     

两种生物炭对铅离子的吸附特性及其机制

为探索农林废弃物的资源化利用途径及对水体中重金属的处理应用,以花生壳和玉米芯为原料,于600℃下热解制备生物炭,就两种生物炭对Pb²⁺的吸附性能进行研究,利用等温吸附模型和吸附动力学模型研究了花生壳和玉米芯生物炭对Pb²⁺的吸附行为,分析了花生壳生物炭和玉米芯生物炭对Pb²⁺的吸附特性差异及其影响因素。同时,结合FTIR红外表征了生物炭吸附前后官能团的变化,探讨了两种生物炭吸附Pb²⁺的机制。结果表明：1)花生壳生物炭和玉米芯生物炭吸附Pb²⁺分别在480和360 min达到吸附平衡,理论最大吸附量分别为20.85、28.51 mg/g; 2)Langmuir-Freundlich模型能够很好地描述两种生物炭对Pb²⁺的等温吸附规律,表明吸附过程包括单分子层和多分子层的多相吸附;花生壳生物炭和玉米芯生物炭对Pb²⁺的吸附动力学均符合二级动力学模型,表明其对Pb²⁺的吸附主要是以化学吸附为主,Pb²⁺     

粉煤灰制备13X分子筛及VOCs吸附性能研究

粉煤灰属于大宗工业固废,极大地危害着自然环境和人类的身心健康,如何高效高值化利用粉煤灰是目前面临的科学和技术问题。挥发性有机物(VOCs)是具有挥发性的有机污染物,对人体有"三致"作用。分子筛因其独特的孔结构,具有优良的离子交换、催化和吸附性能,在众多领域得到广泛应用。采用碱熔活化结合水热合成法利用粉煤灰制备13X分子筛,分析了硅铝比、碱度、晶化时间因素对制备分子筛的影响,考察了VOCs吸附性能并与活性炭对比分析。利用XRD、SEM和BET手段对分子筛晶型、比表面积和孔径等结构进行表征,结果表明:13X分子筛结晶度好且纯度高,粒径为1～3μm分布基本均匀,BET比表面积达到990.3 m2/g,总孔容约为0.72 cm3/g,平均孔径为1.1 nm;母液硅铝比影响分子筛合成类型;提高碱度可以加快晶化速率,缩短晶化时间,促进硅酸盐离子与铝酸盐离子的缩聚反应;分子筛在晶化阶段生长较快。通过13X分子筛和煤基颗粒活性炭对VOCs吸附性能对比试验发现,13X分子筛VOCs吸附容量高于活性炭,且VOCs分子极性越大,吸附容量越高。研究不仅可达到固废和废气之间"以废治废,变废为宝"的目的,同时还为低成本高效合成沸石分子筛提供思路,提高大宗固废的利用率,探究的分子筛合成条件又为分子筛的工业应用提供技术和理论支撑。     

粉煤灰制备NaA型分子筛及其对铅离子的吸附性能研究

以粉煤灰为原料,采用碱熔-水热法合成NaA型分子筛。通过单因素试验探究了水热温度、水热时间、碱浓度、碱灰比对制备分子筛的影响,采用静态饱和吸水量和钙离子交换量对所制备分子筛的性能进行评价。结果表明:水热温度100 ℃、水热时间5 h、NaOH浓度2.73 mol/L、碱灰比2.8有利于NaA型分子筛的合成,其钙离子交换量最高可达374.63 mg/g。利用合成的NaA型分子筛对液相中的铅离子进行吸附研究,在分子筛投加量1 g/L、溶液pH值6.2、吸附温度25 ℃、吸附60 min时,吸附容量(Q_e)最高可达471.51 mg/g;分子筛的吸附等温线更加符合Langmuir等温线模型,饱和吸附容量(Q_m)可达580.18 mg/g。     

热塑性夹芯结构复合材料制造及改性工艺研究进展

夹芯结构复合材料因具有轻质、高强、抗冲击及设计灵活性等特点,在航空航天、新能源汽车制造等领域中表现出优异的应用前景。以热塑性复合材料为原材料的热塑性夹芯结构复合材料具有设计灵活、方便、易成型和生产效率高,以及优异的刚性和抗冲击性能等优势,符合未来绿色制造的发展趋势,已成为复合材料领域中实现结构轻量化的研究热点。然而,热塑性夹芯结构复合材料在实际应用过程中常出现纤维断裂、分层或脱粘等问题,因此需对制造工艺进行探索。目前,热塑性夹芯结构复合材料制造工艺的开发主要着眼于结构功能一体化设计,以及更大发挥热塑性复合材料的抗疲劳、耐腐蚀和抗热性能等方面。针对热塑性夹芯结构复合材料的制造工艺,重点介绍了热压成型、3D打印和折叠法,通过对比热塑性夹芯结构复合材料的力学性能和破坏模式,分析了这些制造工艺的优缺点,并且展望了这3种制备工艺的未来发展趋势和应用前景。为进一步提高热塑性复合材料的综合性能,总结了增强增韧改性处理及面/芯界面增强对热塑性夹芯结构复合材料性能的影响,特别是吸能和抗冲击性能。为优化热塑性夹芯结构复合材料的制造工艺,提高结构材料的性能及新型轻量化结构设计,提供了有益参考。     

褐煤制取炭分子筛

由煤制取的炭分子筛是一种具有均匀孔隙结构的新型炭质吸附剂,能够筛分物质的分子,在气体分离方面有广泛的用途。 褐煤是制备炭分子筛适宜的原料煤,其主要优点:(1)煤化程度低,结构疏松,有较发达的孔隙结构;(2)挥发分含量高,受热时析出的挥发性物质有造孔作用;(3)无粘结性,在碳化     

基于静电纺纳米复合材料的气体污染物吸附性能研究

通过静电纺丝技术,制备以Al_2O_3为铝源的PAN纳米纤维复合材料,对气体污染物中的HCN进行吸附性能的研究。通过控制变量法研究了不同的铝含量对材料吸附性能的影响,选择出复合材料最佳的制备工艺。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附测试(N_2-adsorption/desorption)等表征技术对复合材料的晶体结构和组成、表面形貌和孔结构进行观察和分析,并从理论上预测了复合材料对HCN的吸附能力。     

神府煤不同煤岩组分与PET塑料共炭化协同效应

为探明神府煤不同有机煤岩组分与塑料共炭化协同效应.采用微波加热技术,对不同"碳源"、不同品种废旧塑料以及不同塑料加入量对炭化材料性能进行对比研究.结果发现:镜煤、丝炭和原煤与PET制备的共炭化材料吸附性能关系是,丝炭>原煤>镜煤,其中丝炭制备的共炭化材料的碘吸附值为国家一级品的1.88倍,亚甲基蓝吸附值为国家一级品的6.56倍,比表面积高达2 307 m2/g.研究为高性能活性炭材料的定向制备提供理论依据.     

CuO/活性炭(AC)复合材料的制备与表征及吸附性能

制备了CuO/活性炭(AC)复合材料,并研究了它对废水中Mo(Ⅵ)的吸附性能。利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱分析仪、带能谱仪的扫描电子显微镜和透射电子显微镜对CuO/AC结构进行了表征,结果表明,复合材料颗粒平均粒径25～31 nm。考察了pH值、温度和Mo(Ⅵ)初始浓度等因素对CuO/AC吸附性能的影响,并研究了其吸附热力学和动力学规律,结果表明,在pH＝6、温度50 ℃时,CuO/AC的饱和吸附量为391.60 mg/g; CuO/AC复合材料对Mo(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir方程和准二级动力学模型,吸附过程为自发吸热过程。     

炭化条件和铁系添加剂对炭分子筛性能的影响

以鸡西烟煤为原料 ,采用炭化法和添加铁系添加剂进行了空气分离生产富氮空气用炭分子筛的制备研究 ,考察了炭化条件和铁系添加剂用量对产品空气分离性能的影响。结果表明 ,鸡西烟煤是制备炭分子筛的优良原料。最佳炭化条件为粘结剂用量 35 % ,升温速度为 10℃ /min,炭化终温为 90 0℃ ,恒温时间为 60 min,铁系添加剂 Fe3O4 的最佳用量为 2 5 .3%。     

煤矸石制备沸石分子筛及其对酸性废水中Cu2+的吸附性能

煤矸石中富含SiO₂和Al₂O₃,可作为制备沸石分子筛的原料。对枣庄矿业集团煤矸石进行低温氧化、酸浸除杂和高温煅烧,再加以碱熔二次活化等预处理后,进行水热合成反应,制备了沸石分子筛。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物晶体结构、微观形貌和骨架结构进行了表征,表明产物为形态较佳且结晶度较高的4A分子筛。将所制备分子筛用于水中Cu²⁺的吸附,考察了分子筛用量、溶液pH值、吸附时间和温度对吸附效果的影响。结果表明在分子筛用量为6.0 g/L、pH值为5.0、吸附时间为180 min、吸附温度为40℃时,对Cu²⁺浓度为0.01 mol/L的酸性废水中Cu²⁺的吸附率可达89.2%。吸附动力学分析表明吸附过程符合准二级动力学方程,化学吸附在吸附过程中起主导作用。     

CuCl_2/ZSM-5分子筛脱汞吸附剂研究

以ZSM-5分子筛为制备脱汞吸附剂的载体、CuCl_2为改性的活性物质,采用液态离子交换法,制得CuCl_2/ZSM-5分子筛脱汞吸附剂。采用X射线衍射(XRD)、比表面积检测(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对CuCl_2/ZSM-5分子筛进行分析表征,并在不同的CuCl_2溶液浓度、吸附反应温度、吸附反应时间等条件下试验,研究其脱汞性能及分析脱汞机理。结果表明,经CuCl_2改性后的ZSM-5分子筛的催化氧化能力明显增强,使Hg~0易被氧化为易吸附的Hg~(2+);当CuCl_2的浓度为2.5%、吸附反应温度为30℃、吸附反应时间为70 min时,CuCl_2/ZSM-5分子筛的脱汞效率可达80%以上,比未改性ZSM-5分子筛的脱汞效率提高了25%,具有较好的吸附汞能力。     

凹凸棒石/稻壳活性炭复合材料的制备及对阳离子黄X-GL的吸附性能

以凹凸棒石和稻壳为原料,氯化锌为活化剂制备了凹凸棒石/稻壳活性炭(ATP/RHAC)复合材料,研究了凹凸棒石与稻壳质量比、浸渍比、活化温度、活化时间等制备条件对复合材料吸附性能的影响.结果表明:当凹凸棒石与稻壳质量比为1:1、浸渍比为2:1、活化温度为500℃、活化时间为1h时制备的复合材料吸附性能较好,对阳离子黄X-...     

膨润土高层次开发利用研究新进展

膨润土，因其特殊的晶体结构而具有良好的吸附能力、阳离子交换能力和吸水膨胀能力。近年来，随着人们对其结构特征和理化性能的进一步了解，膨润土的高层次开发已成为非金属矿物材料研究热点。本文阐述了特种有机膨润土、柱撑蒙脱石和增效膨润土的制备，利用膨润土合成分子筛、处理污水中汞及重金属离子，纳米蒙脱石/聚合物复合材料的制备研究以及膨润土提纯残渣、酸解渣综合利用等方面的研究新进展。     

PSA用煤基炭分子筛及其制备方法与工艺

阐述了炭分子筛孔隙结构、筛分原理 ,综述了煤基炭分子筛制备方法和工艺 ,并对我国煤基炭分子筛制备中存在的问题及今后的发展提出了建议     

不同硅铝比微米级HZSM-5分子筛的合成及催化甲苯甲醇烷基化反应性能

HZSM-5分子筛是甲苯甲醇烷基化制对二甲苯技术中常用的催化剂之一。本研究在引入晶种调节HZSM-5分子筛形貌的同时,改变分子筛合成前驱体溶液硅铝比调控分子筛酸性位,采用一步法直接制备孔结构和酸性质均适宜的微米级HZSM-5催化剂。通过X射线衍射、N₂吸附-脱附、扫描电子显微镜、NH₃程序升温脱附、吡啶红外等手段对HZSM-5分子筛的物相组成、孔结构参数、微观形貌、酸性质进行表征分析,考察了其在甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应中的催化性能,探讨了孔结构和酸性质对催化性能的影响。结果表明：在水热晶化方法中,合成溶液中的晶种和铝含量对分子筛的酸性质和形貌结构有显著的影响,其中5μm晶粒的HZSM-5(150)分子筛催化剂因具有更长的扩散路径和更适宜的酸性位,在甲苯甲醇烷基化评价反应中表现出60%的对二甲苯选择性和11%的甲苯转化率。通过对HZSM-5分子筛的孔道和酸性位的精细调节有效提高了对二甲苯选择性,为择形催化剂的设计提供新的方法和思路。     

炭/炭复合材料石墨化度的研究进展

从炭/炭复合材料石墨化度的测量和表征、石墨化度的影响因素以及石墨化度对复合材料性能的影响3个方面,对炭/炭复合材料石墨化度的研究现状进行了叙述和评价。指出炭/炭复合材料石墨化度的测量和表征迄今尚无公认、统一的标准;认为有必要系统地跟踪、分析、研究炭/炭复合材料中各组元及其界面在石墨化过程中的变化,以及由此带来的对材料宏观性能的影响。