不同铁改性剂对磁性麦秆生物炭吸附Cr(Ⅵ)的影响

以麦秆为原料,利用不同铁改性剂(Fe³⁺、Fe²⁺、Fe²⁺/Fe³⁺、Fe0)制得4种磁性生物炭,用于六价铬离子吸附。通过比表面积与孔径分布、FTIR、XPS、XRD和VSM等表征分析,结合吸附等温线和吸附动力学过程研究表明,Fe²⁺能更有效地提高生物炭磁性,Fe²⁺和Fe³⁺改性生物炭比饱和磁化强度分别为11、2.45 A·m²/kg。Fe³⁺和Fe²⁺参与改性均使得生物炭吸附性有所提升,而Fe0改性使生物炭吸附性变弱,Fe²⁺/Fe³⁺共同改性的生物炭吸附性最佳。Fe²⁺/Fe³⁺改性生物炭比表面积达33.73 m²/g,在Cr(Ⅵ)初始浓度100 mg/L、生物炭用量4 g/L、pH=2、303 K条件下,对Cr(Ⅵ)的去除率达95.77%。Fe²⁺/Fe³⁺改性生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,表明Cr(Ⅵ)在其表面的吸附是吸附位点能量均匀的单分子层化学吸附。     

季铵木质素对Cr(Ⅵ)的吸附

采用稻草制备的季铵木质素对Cr(Ⅵ)进行吸附,通过对吸附前后季铵木质素的傅里叶红外光谱 (FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析吸附过程的机理,考察了Cr(Ⅵ)起始浓度、温度、时间和起始pH对吸附效果的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)主要以HCrO4-形态被季铵和胺基吸附,部分被吸附后的HCrO4-被苯环上的烷基及酚羟基还原成Cr(Ⅲ)并被羧基吸附,少量Cr(Ⅵ)直接被电子官能团还原成Cr(Ⅲ)。当Cr(Ⅵ)起始浓度为50 mg/L、起始pH为1.08、120 min和25 ℃时,Cr(Ⅵ)去除率达到99.76%,吸附过程遵循准二级动力学和Langmuir模型,表明吸附过程为单分子层均质化学吸附。通过对季铵木质素吸附Cr(Ⅵ)的机理和行为研究,可以为稻草的资源化利用和铬的去除提供理论依据。     

溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除作用

以溴代十六烷基吡啶改性沸石为吸附分离材料,研究了其对水中Cr(Ⅵ)去除率的影响和吸附等温线以及吸附机理.结果表明,在改性沸石粒度为0.25~0.38mm、用量30g·L^-1、溶液pH=6、25℃的条件下振荡吸附30min,水中Cr(Ⅵ)的去除率达到93%以上.改性沸石对水中Cr(VI)的吸附符合Langmuir等温吸附线,对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量每100g改性沸石达到36.78mg.X射线衍射分析表明,改性沸石结构中吸附了溴代十六烷基吡啶分子基团C₂₁H₃₈NBr,红外光谱分析证明正是这一基团造成了改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除.     

炭/炭复合材料化学气相沉积工艺进展

对多种化学气相沉积工艺进行了分析对比，指出在炭／炭复合材料的研制与开发中，以等温等压（ICVD）的工艺为最优。该工艺能很好地控制工艺参数，特别是对于装了大量异形件的高炉膛，所沉积的样件不仅密度均匀而且性能稳定，虽然其工艺周期较长，但在实际生产中，可以通过多料柱的高炉膛来降低成本，是比较成熟、稳定的生产工艺。近年来兴起的其他工艺，主要关注沉积速度和沉积机理，大多局限于实验室研究，距工业化大生产还有很大的距离。     

NaZH复合材料的制备及其对Mn2+的吸附性能

制备3% NaCl改性沸石负载羟基磷灰石复合材料(NaZH),采用摇瓶试验研究pH、材料投加量、Mn2+初始浓度和反应时间对NaZH吸附Mn2+效果的影响,并通过吸附动力学模型和吸附等温模型初步分析吸附机理。此外,应用SEM-EDS、BET、FTIR和XPS等表征手段进一步探究NaZH的材料性质及反应机理。结果表明,Mn2+溶液pH=7、初始浓度5 mg/L、NaZH投加量2 g/L和反应时间240 min为最佳吸附条件,此时Mn2+去除率和吸附量分别为99.25%和2.58 mg/g。吸附过程符合Freundlich模型和准二级动力学模型,为多层化学吸附。表征结果显示,NaZH是羟基磷灰石包裹在沸石表面的复合材料,粗糙多孔,官能团丰富。NaZH主要以溶解-沉淀、离子交换和表面络合三种形式吸附Mn2+。     

脉冲CLVD+PIP联用工艺制备C/SiC复合材料

以液态聚碳硅烷(LPCS)为先驱体,采用脉冲化学液气相沉积(脉冲CLVD)与先驱体浸渍裂解(PIP)联用工艺制备了C/SiC复合材料。采用排煤油法测定了材料的密度,三点弯曲法测试材料的力学性能,采用扫描电子显微镜观察弯曲试样的断口形貌。结果表明:密度为1.76 g.cm-3的沉积试样在经过5轮PIP工艺处理后,材料的密度达到1.98 g.cm-3,抗弯强度达到321.9 MPa,和PIP工艺完全致密化的复合材料的密度及性能相当,但制备周期缩短到10天。材料中的PIP-SiC基体除了能填充纤维束间及层间的大孔隙,还能进一步填充纤维束内由于纤维束丝分布不均匀而在脉冲CLVD工艺过程中残留的大孔隙。     

热处理温度对Nb/Re层状复合材料界面结构及力学性能的影响

为了提升航天推进器喷管材料的综合服役性能,使用化学气相沉积法制备耐高温、低成本、轻质和力学性能优良的Nb/Re层状复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和拉伸试验机等设备,研究不同热处理条件下的Nb/Re层状复合材料的界面结构和力学性能.结果表明,本方法可获得均匀致密、层厚精确...     

钛酸锶钡纳米粉体的制备及其对铬(Ⅵ)和铬(Ⅲ)吸附性能

用草酸盐共沉淀法制备了高纯纳米钛酸锶钡粉体(BST),对其结构和对水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附性能进行研究。结果表明:该法合成的BST为棒状,是钙钛矿结构,平均粒径为36nm;常温下,pH<2.0时,Cr(Ⅵ)可被纳米BST定量吸附,而Cr(Ⅲ)不被吸附;当pH>13.0时,Cr(Ⅲ)可被纳米BST定量吸附,而Cr(Ⅵ)几乎不被吸附,因此,可以通过改变介质的pH值,实现Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附分离。吸附于纳米BST上的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ),分别用1mol/LNaOH溶液和0.2mol/L盐酸解脱     

戊二醛交联改性绿藻制备新型吸附剂吸附Cr6+的研究

[目的]研究戊二醛对绿藻进行交联改性制备新型吸附剂吸附Cr6+.[方法]分析了戊二醛质量分数、绿藻投加量、PH和温度对交联改性的影响及铬初始浓度、初始PH和改性绿藻投加量对改性藻吸附Cr6+的吸附容量的影响.[结果]当铬溶液浓度为40 mg/L 时,戊二醛质量分数5%、藻类投加量为0.4 g、PH为-0.5、温度为40 ℃时改性后的藻类对铬的吸附容量最大,其吸附动力学符合Boltzmann 方程.[结论]各因素对改性藻吸附Cr6+的影响由大到小的顺序为:铬溶液浓度>pH>改性藻投加量;最佳吸附条件为铬溶液浓度为80 mg/L,pH为5,改性藻量为:0.4 g;吸附容量可达19.19 mg/g.     

Cr(VI) Removal from Water with Amorphous Graphite Concentrate Contaminated by Iron

This work attempted to explore the feasibility of using iron-contaminated graphite concentrate as an effective adsorbent for Cr(VI) removal from polluted water. Adsorption isotherm and kinetics were conducted to investigate the Cr(VI) removal capacity by the iron-contaminated amorphous graphite concentrates. In addition, SEM-EDS, XPS were carried out to further examine the solid samples. The results showed that amorphous graphite concentrate had a 1.52 mg/g adsorption capacity of Cr(VI), with the adsorption being fitted well with the pseudo-second-order kinetics model. In addition, chemical adsorption of Cr(V) on iron-contaminated graphite concentrate due to the formation of ≡Fe-O₄HCr and Fe₂-(CrO₄)₃ complexes was proposed. This study revealed that iron-contaminated amorphous graphite concentrate would be a cheap and good adsorbent for the removal of Cr(VI) from contaminated water.     

磁性壳聚糖/氧化石墨烯吸附材料的制备及其对Pb(II)的吸附

以壳聚糖(CS)和改进的hummers法制备的氧化石墨烯(GO)为原料,采用化学交联法合成出CS-GO复合材料,再通过化学共沉淀法制备出磁性壳聚糖/氧化石墨烯(MCSGO)复合吸附材料。采用X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对MCSGO的结构和官能团进行表征,并研究了MCSGO吸附水体中Pb(II)的吸附性能和吸附机理。结果表明,GO和CS以NH-CO键交联,通过负载Fe₃O₄成功赋予CS-GO磁性;室温下,当Pb(II)初始质量浓度为50mg/L、吸附剂用量为0.04g、pH值为5时,吸附90min达平衡,平衡吸附量为60.99mg/g,拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型可以用来描述MCSGO对Pb(II)的吸附行为,说明该吸附过程属于均匀表面的单分子层化学吸附。在外加磁场下对MCSGO进行磁分离,表明MCSGO具有很好的磁分离性能。以盐酸作为解吸剂对MCSGO进行再生,MCSGO吸附材料循环再生使用6次后,吸附量仅下降16.72%,说明MCSGO具有优异的循环再生吸附性。     

金属有机框架化合物NH2-MIL-101(Cr)对铅(Ⅱ)的吸附性能研究

通过溶剂热法,制备出金属有机框架化合物NH₂-MIL-101(Cr)。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面积及微孔物理吸附和化学吸附分析仪对NH₂-MIL-101(Cr)的晶相结构、微观形貌和比表面积进行表征。结果表明,制备的NH₂-MIL-101(Cr)为正八面体形貌,比表面积高达1 656 m²/g。使用NH₂-MIL-101(Cr)对水体中Pb(Ⅱ)进行吸附,结果表明:在30 mg/L含Pb(Ⅱ)溶液中,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,振荡吸附100 min,达到吸附平衡,平衡吸附量为49.84 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)对Pb(Ⅱ)的吸附过程满足拟二级动力学和Langmuir吸附等温模型,说明NH₂-MIL-101(Cr)表面活性吸附位点分布均匀,对Pb(Ⅱ)的吸附属于均相单分子层化学吸附,实验饱和吸附量为71.25 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)吸附材料利用EDTA再生使用6次后,吸附量仅下降20.97%,说明NH₂-MIL-101(Cr)具有较好的再生循环使用性。取某电池车间经处理过的Pb(Ⅱ)质量浓度为30 mg/L的废水,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,控制pH值为6,振荡吸附100 min后,测定溶液中剩余的Pb(Ⅱ)质量浓度为0.1 mg/L(低于国家最高排放标准0.5 mg/L),说明NH₂-MIL-101(Cr)是一种良好的Pb(Ⅱ)去除剂。     

Selective adsorption of chromium(VI) from zinc(II) and other metal ions using persimmon waste gel

An adsorption gel was prepared from persimmon waste, a cellulosic material, rich in polyphenolic compounds, which exhibits a high affinity for chromium(VI). It was prepared by cross-linking persimmon waste with concentrated sulphuric acid. Adsorption tests for different metal ions such as Cr(VI), Cr(III), Fe(III), Zn(II), Cd(II) and Pb(II) from aqueous solution at pH values ranging from (pH 1 to 5) found Cr(VI) to be selectively adsorbed on the cross-linked gel over the other metal ions studied. The adsorption isotherm of Cr(VI) followed the Langmuir type of adsorption and exhibited a maximum loading capacity of 7.18 mol kg^− 1 at pH 1. Selective removal of Cr(VI) from Zn(II) was successfully demonstrated by using a column packed with the persimmon waste gel.     

羧基含氟聚合物纳米纤维膜的制备及对铜(II)的吸附性能

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,通过溶液聚合法制备出共聚物DFHMA-co-MAA,将DFHMA-co-MAA与聚偏氟乙烯(PVDF)按一定质量共混,采用静电纺丝方法,制备出羧基含氟聚合物(PVDF-DM)纳米纤维膜,用以吸附溶液中Cu(II)。讨论了PVDF和DFHMA-co-MAA的质量配比对纤维微观形貌和对Cu(II)吸附性能的影响,得出当PVDF与DFHMA-co-MAA的质量比为1∶2时,纤维的微观直径较均一且吸附性能最佳,故实验采用该质量配比制备PVDF-DM。使用红外光谱对PVDF-DM进行表征,显示出PVDF-DM纤维膜中含有—OH和C＝O等活性吸附基团。以PVDF-DM纳米纤维膜为吸附剂,探讨了吸附剂用量、吸附pH值和吸附时间对Cu(II)吸附性能的影响,并研究了吸附过程的动力学模型。结果表明,室温下,当吸附剂用量为0.03g,pH=5时,吸附60min达到吸附平衡,吸附率和吸附量分别为94.37%和62.91mg/g,PVDF-DM纳米纤维膜对Cu(II)的吸附过程同时满足拟一级动力学和拟二级动力学模型,说明该吸附过程包含了化学吸附和物理吸附。PVDF-DM纳米纤维膜循环使用5次后,吸附能力仅降低16.23%,说明PVDF-DM纳米纤维膜具有很好的再生使用能力。     

NiAl/Cr(Mo)-Hf 合金的高温变形行为

研究了铸造及热等静压 (HIP)处理后的两种NiAl/Cr(Mo) Hf合金的微观组织 ,分析发现合金主要由NiAl相和Cr(Mo)相以及铪固溶体和Heusler相组成。对合金的高温变形行为和断裂特征进行研究 ,结果表明该合金具有良好的高温压缩性能 ,并运用线性回归方法计算了应力指数n和变形激活能Q。     

氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料的合成及其对铜(Ⅱ)的吸附性能

高浓度Cu(Ⅱ)的摄入严重威胁着人类的生命安全,因此去除环境中过量的Cu(Ⅱ)具有重要意义。以丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺为单体,纳米氧化铟为改性材料,合成了氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料,通过扫描电镜、N₂吸附-脱附仪和红外光谱仪对复合材料进行了表征,将其作为吸附材料,结合火焰原子吸收光谱法(FAAS),研究了其对Cu(Ⅱ)的吸附性能。优化了溶液pH值和吸附时间对吸附率的影响,并研究了复合材料对Cu(Ⅱ)的吸附动力学、等温线和热力学。结果表明:当pH值为6.0时,吸附时间为90 min,Cu(Ⅱ)可达到吸附平衡;吸附行为符合拟二级动力学方程和Freundlich模型,实验饱和吸附量为45.83 mg/g;通过对热力学方程进行计算,证明了该吸附材料对Cu(Ⅱ)的吸附是自发吸热过程;考察了复合材料的再生能力,吸附解吸循环3次后,解吸效率仍保持在86%以上,表明该材料可以重复利用。由此可知,氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料在去除重金属方面具有较大应用前景。     

Cr元素对Diamond/Cu复合材料界面结构及热导性能的影响

采用预制件制备,压力浸渗金属工艺制备Diamond/Cu复合材料,分析了Cu基体合金化及金刚石颗粒表面金属化情况下,Cr元素对复合材料界面结构和热性能的影响。结果表明,Diamond/Cu-Cr复合材料中金刚石与Cu-Cr合金界面结合良好,Cr元素在界面处发生富集并与金刚石反应生成Cr3C2,其界面结构为金刚石-Cr3C2-富Cr的Cu-Cr合金层-Cu-Cr基体,复合材料的热导率达到520W.m-.1K-1;Diamond-Cr/Cu复合材料中金刚石表面金属化Cr层在熔渗过程中与Cu互扩散,促进界面结合,形成金刚石-Cr3C2层-纯Cr层-Cu-Cr互扩散层-Cu的界面结构。与Diamond/Cu-Cr复合材料相比界面处增加了Cr层,材料的热导率仅为279W.m-1.K-1,但均高于Diamond/Cu复合材料的热导率。     

复压复烧对Ni-20Cr/hBN自润滑复合材料力学性能及摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备Ni-20Cr/hBN复合材料,研究300 MPa复压8 s,1 150℃复烧2 h对该材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,当hBN含量为10%时(质量分数),复压复烧1次可使密度由5.35 g/cm3提高至5.5 g/cm3,孔隙率由19.87%降低至16.67%,抗弯强度由75.03 MPa提高至115.11 MPa,硬度由19.46 HB提高至20.12 HB。多次复压复烧对Ni-20Cr/hBN复合材料性能影响较小。hBN含量为10%时Ni-20Cr/hBN复合材料在室温、400℃和600℃下的摩擦因数分别为0.808、0.898和0.914,质量磨损分别为63.7、141.5和204.4mg/min,经过1次复压复烧之后摩擦因数分别降低21.78%、25.72%和26.15%,磨损率分别降低32.16%、54.55%和50.70%。