废液对电解煤浆制氢的影响

为了探究工业废液对电解煤浆制氢的影响,在电解煤浆制氢体系阳极电解质中添加3种工业废液：洗气水、硫磺水、碳化水,分析废液添加前、后的电流密度-电压曲线,研究废液加入对氢气电流效率和产氢速率的影响以及废液体积分数和搅拌速率对电解电流密度的影响. 结果表明,3种废液不改变煤浆初始电解电位,但影响煤浆电解速率,其中洗气水、硫磺水废液可以有效地增大电流密度,提高电解速率;洗气水废液的加入不改变电解煤浆的氢气电流效率,但随着洗气水体积分数的增大,电流密度呈现先急剧增大再略微降低的趋势;电解废液煤浆速率受搅拌速率的影响,提高搅拌速率使传质增强,电流密度增大.     

PAA/GO/Fe~(3+)水凝胶的制备及自修复性能研究

为了制备高自修复效率水凝胶,本文以丙烯酸(AA)为单体,过硫酸铵((NH4)2S2O8)为引发剂,Fe~(3+)为离子交联剂,制备了具有自修复性能的双物理交联网络PAA/GO/Fe~(3+)水凝胶。采用红外光谱仪、电子万能试验机等对凝胶进行了表征和测试,分析了GO含量、Fe~(3+)浓度对凝胶的拉伸性能、溶胀性能以及自修复性能的影响。实验结果表明:当Fe~(3+)摩尔分数x为0.5%,GO质量分数w为0.4%时,水凝胶的综合力学性能最好,拉伸强度为0.28MPa,断裂伸长率为760%;吸水倍率为70倍,自修复效率达到了62%。     

煤浆电解制氢工艺条件研究

煤炭的清洁利用和产氢是电解煤制氢气的两大优势,其实际消耗的能量仅是电解水制氢的1/3～1/2,在实际应用中,不仅降低了成本而且避免了煤燃烧带来的环境污染.本论文探讨了煤浆电解过程中煤颗粒大小、硫酸浓度、铁离子及搅拌速率对煤电解制氢工艺的影响;采用线性伏安扫描法和计时电流法进行电化学测试,电流密度越大,煤的电解效率越高....     

SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉的合成及表征

为了提高SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光材料的发光强度和余辉时间,采用高温固相法合成了SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对产物的化学成份、结构、微观形貌和发光特性进行了分析.结果表明,SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉的最佳煅烧温度为1 500℃,最佳煅烧时间为3 h.当Eu_2O_3的质量分数为2%时,Sr Al2O4∶Eu2+荧光粉的发光强度最大;当Eu_2O_3的质量分数为1.5%时,SrAl_2O_4∶Eu~(2+)荧光粉的余辉性能最好;当Eu_2O_3的质量分数为2%、Dy_2O_3的质量分数为4%时,SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉的发光强度和余辉性能最好.     

多孔电极的制备及其在煤岩显微组分电浮选分离中的应用

为了提升煤岩显微组分的电浮选分离效果,采用氢气泡模板法在镍和铜电极表面进行了微孔构筑.采用扫描电子显微镜、接触角测量和气泡在线分析系统研究了电极表面孔结构和润湿性对电解氢气泡尺寸、浓度及上浮速度等的影响;在H型电浮选柱反应器中,以神府高惰质组烟煤为对象,考察了电解气泡特征对煤显微组分电浮选分离效果的影响规律.结果表明：经电沉积处理后,电极材料表面可形成孔径在3～70μm之间的间隙结构,且亲水性显著增强,电解时的氢气泡尺寸更小、浓度更高、上升速率更快.调控电沉积反应时间,可实现电解氢气泡尺寸在8～88μm、气泡浓度在13.75～44.85 cm³/cm³之间的调变,进而可控制神府煤岩显微组分的电浮选分离效果;当沉积时间为60 s时,煤岩显微组分电浮选分离的上浮物回收率为64.8%,浮物中镜质组富集率可达95.5%,下沉物回收率为35.2%,沉物中惰质组富集率达到92.9%.电浮选煤浆体系制氢效率更高,与纯水电解制氢相比,煤浆电浮选体系的制氢能耗可降低20.59%,氢气收率增加12.88%.     

铁离子对麦草秸秆酶解的影响

以预处理的麦草秸秆为底物,考察了铁离子促进酶解麦草秸秆的优化工艺条件以及对体系酶动力学、酶活和酶构象的影响,并用扫描电镜对底物进行分析。固定底物12.5g/L时,最佳酶解工艺条件为:时间50h,温度50℃,酶3.0g/L,Fe~(3+)0.3g/L,纤维素转化率为51.45%,比不含Fe~(3+)的对照组提高了27.21%。Fe~(3+)的加入提高了酶解反应的最大反应速率和酶活,最大反应速率提高了33.87%,相对酶活的提高率最高为36.14%。扫描电镜结果表明,预处理后麦草秸秆变得蓬松,含Fe~(3+)的体系酶解后的底物孔洞较多,铁离子对预处理后麦草有较好的酶解促进作用。     

壳寡糖铁(Ⅲ)配位产物的合成与表征

为了探究壳寡糖铁(Ⅲ)的配位结构和最佳合成条件,通过自制壳寡糖(黏均相对分子质量1 000)与FeCl_3溶液的反应,合成了壳寡糖铁(Ⅲ)配合物.采用可见分光光度计测定反应前后溶液中Fe~(3+)浓度的变化,探究溶液pH值、反应温度以及反应时间对Fe~(3+)与壳寡糖配位反应的影响.利用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、差热与热重分析(TGA-DSC)、元素分析(EI)等方法对配合物进行表征.结果表明:Fe~(3+)参与反应的配位量随着pH增加而增大,当pH3.5时Fe~(3+)形成沉淀导致配位反应无法进行;Fe~(3+)参与反应的配位量随着反应时间的延长和反应温度的提高而增大,直至配位反应趋于平衡,考虑到实际生产周期和能源消耗,选择最佳反应时间为60 min,最适宜反应温度为40℃;形成的配合物热稳定性较壳寡糖本身的热稳定性有所提高,配合物中壳寡糖与Fe~(3+)的摩尔配位比为3∶1,并由此确定了配合物的结构式.     

路用改性煤沥青毒性消减试验效果分析

为将煤化工产业固体废弃物煤焦油沥青用于道路工程,对其进行改性,分析煤沥青中具有强致癌作用苯并芘的脱除机理.选择三聚甲醛及聚氨酯混合物作为脱除剂,使用紫外分光光度计测试其脱除率.结果表明,煤沥青中苯并芘的质量分数由2.85%降至0.40%,达到路用煤沥青施工安全要求.针对改性煤沥青热拌和过程中挥发大量的有毒烟气问题,采用气相色谱分析方法,鉴定和分析了改性煤沥青中的发烟物质,并针对其发烟物质,设计抑烟方案;根据煤沥青的分子结构,制备和煤沥青油端结构相似的水溶性表面活性剂、复合表面活性剂和发泡剂.通过验证发泡剂用量和发泡温度,确定了在膨胀率≥10、半衰期8 s时的最佳拌合温度为105~110℃,发泡剂最佳添加质量分数为3.5%,该条件下可有效降低拌合温度,减少有毒烟气的挥发.     

ZnO∶Eu~(3+)发光材料的制备和性能表征

为了提高Zn O∶Eu~(3+)荧光粉体的发光强度并降低合成温度,利用高温机械力化学法合成了单相Zn O∶Eu~(3+)荧光材料.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品的结构、微观形貌和发光特性进行了表征.结果表明,Zn O∶Eu~(3+)荧光粉体的最佳反应温度为450℃,最佳球磨时间为3 h.当Eu~(3+)摩尔分数为2.5%、球料比为20∶1时,经450℃球磨3 h后制备的Zn O∶Eu~(3+)荧光粉体的发光强度最好.     

氮掺杂石墨烯量子点与Fe~(3+)相互作用的荧光光谱性能研究

通过柠檬酸高温裂解法合成了氮掺杂石墨烯量子点,并基于Fe~(3+)对氮掺杂石墨烯量子点的较强的荧光猝灭作用,建立了一种检测Fe~(3+)的方法.研究发现,氮掺杂石墨烯量子点荧光强度的降低(F_0/F)与Fe~(3+)的浓度之间具有良好的线性关系,线性范围为0.018 5~0.536 5 mmol/L,最低检出限为1.73 nmol/L.同时讨论了pH值、温度以及时间对荧光猝灭体系的影响,优化了实验条件.并采用变温实验和热力学计算探讨了荧光猝灭机理,表明二者之间是放热自发的动态猝灭过程,并实现了对食品中Fe~(3+)的检测,为建立新型荧光传感器提供了理论和实验基础.     

热水洗法处理油田油泥技术的研究

采用热水洗法,对辽河油田油泥进行净化处理。通过筛选、对比,确定最佳实验助剂,分别考察了浆 化液中助剂质量分数、液固比、浆化时间、温度、搅拌速度等实验条件对油的回收率的影响。通过实验确定最佳操作 条件,当助剂质量分数为4%、清洗时间为25min、清洗温度为60 ℃、液固比为4∶1、搅拌速度在200r/min的情况 下处理一次油泥,油的回收率可达94.29%左右;浆化液可循环使用,分离出来的原油经处理后可回收利用。     

改性花生壳去除硼酸中杂质离子研究

为得到较高纯度的硼酸,利用改性花生壳吸附硼酸溶液中阳离子和阴离子,精制工业硼酸.通过研究酸改性花生壳、碱改性花生壳和接枝改性花生壳对Ca~(2+)吸附效果对比实验,得到最佳吸附方式为接枝改性花生壳吸附.通过实验可知:接枝改性花生壳和硼酸的质量比为1∶10,吸附温度30℃,吸附时间15 min条件下,可使工业硼酸中Ca~(2+)质量分数为0.004 5%.     

Eu~(3+)、Dy~(3+)共掺杂NaY(WO_4)_2的制备和上转换发光性能的研究

利用水热法制备Eu~(3+)、Dy~(3+)双掺的NaY(WO_4)_2上转换荧光粉,通过XRD、SEM、FL对其进行表征.讨论不同水合温度、pH值和Dy~(3+)掺杂浓度以及聚乙烯吡咯烷酮的加入量对NaY(WO_4)_2:Eu~(3+)发光性能、晶体结构和形貌的影响,得到最佳发光性能的合成条件:水合温度180℃,pH为8,Eu~(3+)的掺杂浓度为0. 8%(摩尔分数),Dy~(3+)掺杂浓度为0. 2%(摩尔分数),聚乙烯吡咯烷酮加入比例为1∶1(摩尔比).通过793 nm光激发NaY(WO_4)_2:Eu~(3+),Dy~(3+)上转换荧光粉,观察到596 nm橙光发射峰、619 nm红光发射峰分别对应于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1、~5D_0→~7F_2电偶极跃迁,并研究Eu~(3+)-Dy~(3+)之间的能量传递过程.     

低挥发分煤的成浆特性和水煤浆流变特性

为了研究低挥发份煤的制备水煤浆的性能,利用黏度计对水煤浆的温度、表观黏度、剪切应力以及剪切速率等参数进行测量和计算,分析加入5种不同添加剂后低挥发分煤水煤浆的成浆特性、最大成浆质量分数、温升特性、流变特性等性能,发现水煤浆的黏度随着质量分数的增加而升高;在黏度为1 000 mPa·s时,加入不同添加剂的低挥发分水煤浆的最大成浆质量分数均在70%左右;加入不同添加剂对水煤浆的温升性能有不同影响,水煤浆的黏度随着温度的升高而逐渐降低,但是当水煤浆质量分数较高时,高温可能导致部分添加剂失效;随着剪切速率的增加,水煤浆的黏度逐渐降低,为假塑性流体.结果表明低挥发份煤具有很好的性能用于制备高浓度水煤浆.     

Fenton法处理印染废水的特性及动力学研究

针对印染废水水质复杂、处理难度高的问题,研究采用Fenton法对印染废水进行处理.考察pH、Fe~(2+)投加量、H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比、反应时间等因素对污染物去除率的影响,分析污染物质官能团的变化,建立污染物降解动力学模型.结果表明:在pH值为2.5、Fe~(2+)投加量为5 mmol、H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比为4、反应时间为50 min时,污染物去除效果最好,色度、TOC、COD和氨氮的去除率可达99.8%、85.11%、90.69%和66.63%;通过分析UV-vis吸收谱图、HPLC谱图、GC-MS谱图的变化,证明发色官能团被氧化降解.建立了底物降解速率与底物浓度、H_2O_2浓度和Fe~(2+)浓度相关的催化降解动力学模型,其中底物浓度的反应分级数(m=0.265)高于Fe~(2+)的反应分级数(q=-1.48),表明底物浓度对Fenton的氧化降解过程影响较大.     

壳聚糖制备条件的研究和结构表征

以虾壳为原料,采用正交实验法优化壳聚糖的化学制备工艺,进行壳聚糖的脱乙酰度测试.并采用红外光谱(IR)、热重法(TG)和差示扫描量热法(DSC)进行壳聚糖和甲壳素结构表征.结果表明:壳聚搪的最佳制备条件为反应温度75℃,盐酸质量分数4%,脱蛋白碱质量分数8%,脱乙酰碱质量分数50%;在此务件下壳聚糖的制备时间缩短为2d,脱乙酰度达70%以上;壳聚糖粘度随制备温度的升高而降低;DSC分析发现,放热峰的峰顶对应温度与热失重所显示分解温度保持一致.     

一株产漆酶细菌的筛选鉴定及其漆酶对染料废水的脱色研究

从云南大理市大理大学情人湖边茶树根际的土壤中筛选到一株产漆酶细菌,对其显微形态、生理生化特征以及16S rRNA基因序列进行分析,初步鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)的一株菌,命名为Bacillus sp. Lac-Q.对其所产漆酶的性质及其漆酶对染料废水的脱色进行了研究.结果表明:Lac-Q漆酶最适酶活温度为28℃,最适反应pH值为6.0.在4℃下,能保持良好的稳定性.Mn~(2+)、Zn~(2+)和K~+对该酶酶活有一定的抑制作用,其中K~+的抑制作用最强;Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)对该漆酶酶活具有激活作用,其中Fe~(2+)的激活效果最为显著.在最适酶活条件下,对三苯甲烷类染料孔雀石绿和结晶紫废水进行脱色,脱色率分别可达60%和55%.     

Fe~(3+)-Er~(3+)共掺纳米TiO_2紫外及可见光下催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯性能

采用溶胶-凝胶-微波法以无水乙醇为溶剂,制备了Fe~(3+)和Er~(3+)不同摩尔配比共掺的TiO_2纳米粒子,在N2保护下加热至500℃,获得具有稳定锐钛矿型结构的Fe~(3+)和Er~(3+)共掺TiO_2纳米晶体(Fe~(3+)-Er~(3+)-TiO_2)光催化剂.对于Fe~(3+),Er~(3+)不同摩尔配比共掺的纳米TiO_2光催化剂,在掺入量相同时,紫外及可见光下的光催化活性最强.采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品的表面结构进行测试,结果显示Fe~(3+)-Er~(3+)-TiO_2纳米光催化剂晶体尺寸为25 nm~30 nm;X衍射仪测试样品,其XRD图谱峰值显示晶型结构为锐钛矿型,荧光光谱(FL)和紫外-可见(UV-Vis)光谱显示材料的吸收波长范围为370 nm~770 nm.利用Fe~(3+)-Er~(3+)-TiO_2纳米光催化剂在紫外及可见光下降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯,反应过程以高效液相色谱(HPLC)对N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯浓度进行检测,结果显示掺入Fe~(3+),Er~(3+)可提高TiO_2的光催化活性,从反应动力学和机理分析掺入Fe~(3+),Er~(3+)可增加光反应孤对电子从而提高反应液中HO·含量.     

磁化矿石颗粒模型及磁选过程分析

基于磁选过程中颗粒尺寸、磁场强度和磁选精矿品位三者之间的关系,建立磁化矿石颗粒模型,对其进行理论分析与计算,确定最佳磁场强度,并进行磁化矿石的磁选研究。结果表明：在配煤量4%（质量分数）,焙烧温度850℃,焙烧时间60 min,磨矿细度-0.074 mm占60%（质量分数）,磁场强度为40 mT的条件下,得到铁品位57.7%（质量分数）,铁回收率90.3%（质量分数）的铁精矿,较好地实现了铁精矿的富集和回收。     

无有机碳源条件下Fe2+对硝化反硝化过程的影响

采用SBR反应器,接种被驯化的好氧颗粒污泥,研究无有机碳源的条件下Fe~(2+)对硝化反硝化过程的影响。实验所用Fe~(2+)的浓度范围是0.002~1 mg·L~(-1)。结果表明,Fe~(2+)对硝化反硝化过程和好氧污泥的颗粒化有一定的影响。当进水Fe~(2+)浓度设置为0.002 mg·L~(-1)、0.5 mg·L~(-1)、1 mg·L~(-1)时,氨氮转化率分别为98.4%、99%、99.2%,Fe~(2+)对氨氮的降解有些许促进作用。然而,Fe~(2+)有利于亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的生成,但对总氮影响甚微。Fe~(2+)的加入使得好氧活性污泥的Zeta电位变小,且进出水电位差变大,平均粒径变大,对好氧活性污泥的颗粒化有促进作用。