纳米腐殖酸基离子交换复合树脂动态吸附-脱附冶金镍镉废水

系统研究了纳米腐殖酸基离子交换复合树脂在多离子共存体系中对Ni²⁺/Cd²⁺的选择吸附性能。以此为基础,通过多柱串联、饱和吸附、洗脱液套用方法完成了对Ni²⁺、Cd²⁺冶金废水资源化治理研究,用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG-DTA)、X射线光电子能谱仪(XPS)及N₂吸附-脱附分析仪(BET)等物理手段对复合树脂的微观形貌、化学结构、耐热性、元素组分变化及孔径分布进行表征。研究结果表明:纳米腐殖酸基复合树脂对Ni²⁺、Cd²⁺离子具有吸附速度快[0.55～1.50 mg·(g·min)^-1]、交换容量高(Ca²⁺、Mg²⁺共存体系中对Ni²⁺、Cd²⁺吸附容量分别为139 mg·g^-1和148 mg·g^-1)、选择性能好等优点,回收溶液中镍和镉离子浓度和纯度高(分别为45.15 g·L^-1和 39.17g·L^-1,且C_Ni(Ⅱ)/C_total 0.989,C_Cd(Ⅱ)/C_total 0.994);吸附-洗脱200次后,其物理、化学结构性能稳定;断面形貌变化不明显,交换容量基本不变,可重复使用;比表面积、平均孔径及孔容分别为1189.85 m²·g^-1、30.2 nm 和0.96 cm³·g^-1,热稳定性能好;氮含量从16%降至12%、氧含量由26.49%升至29.96%,交换容量由5.38mmol·g^-1升至6.06 mmol·g^-1。     

聚丙烯酸钠包覆Fe3O4磁性交联聚合物的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能

采用溶液分散聚合和Ca²⁺表面交联制备了聚丙烯酸钠包覆Fe₃O₄的磁性交联聚合物（CPAANa@Fe₃O₄）,对其进行了XRD、FT-IR、SEM和TGA等表征。以CPAANa@Fe₃O₄为吸附剂研究了CPAANa@Fe₃O₄对水溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的静态吸附,考察了溶液pH、吸附剂投加量、金属离子初始浓度对吸附的影响。结果表明：CPAANa@Fe₃O₄在pH 2～6范围内均具有较好的吸附性能,当吸附剂投加量分别为1.0 g·L^-1和1.6 g·L^-1时对初始浓度分别为200 mg·L^-1的Pb²⁺和100 mg·L^-1的Cd²⁺的去除率达到最大,可使Pb²⁺实现达标排放（GB 8978-1996）;CPAANa@Fe₃O₄对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附动力学符合准二级模型,吸附等温线符合Langmuir模型,对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附量分别为454.55 mg·g^-1和275.48 mg·g^-1。将CPAANa@Fe₃O₄用于处理实际电解矿浆废水,发现能有效吸附其中的Pb²⁺和Cd²⁺,具有潜在实用价值。     

毛细管微反应器降解亚甲基蓝废水试验研究

为提高Fe²⁺活化过硫酸钠(SPS)降解亚甲基蓝(MB)效率,设计了一种毛细管微反应器。以磁力搅拌和静置反应系统作为对比,研究了在毛细管微反应器中MB与硫酸亚铁(FeSO₄)混合液pH值、FeSO₄浓度、SPS浓度、进料流量以及毛细管长度对MB降解率的影响。结果表明:随着MB与FeSO₄混合液的pH值的增大,MB降解率先升高后降低;随着FeSO₄浓度的增加,MB降解率先升高后降低;当SPS浓度从0.2 mmol·L^-1增加到1.8 mmol·L^-1时,MB降解率显著升高,继续增加SPS浓度,MB降解率缓慢上升。随着进料流量和水浴温度的增加,MB降解率升高;随着毛细管长度的增加和进料流量的减小,MB降解率升高。在相同反应条件下,毛细管微反应器氧化降解性能优于磁力搅拌和静置反应系统。当MB浓度为0.2 mmol·L^-1,MB与FeSO₄混合液pH值为3、FeSO₄浓度为1.4 mmol·L^-1、SPS浓度为1.8 mmol·L^-1、进料流量为1 mL·min^-1、毛细管长度为6.32 m时MB降解率可达85.92%。     

川中凹陷须家河组地层水地球化学特征及分布规律研究

地层水的形成与分布与油气的生成、运聚及油气藏的形成、保存和破坏有着密切的关系。对川中凹陷多个钻井须家河组地层水化学特征的分析表明：研究区须家河组以CaCl₂水型为主,须二段还发育NaHCO₃、MgCl₂水型;地层水矿化度整体较低,须二段矿化度多小于10 g·L^-1,须四段矿化度集中在40～60 g·L^-1;须二段地层水的钠氯系数在0.051～1.72之间,平均值为0.66;须四段地层水钠氯系数分布在0.40～0.53之间,平均值为0.48,这说明两者属于高浓缩变质水,油气保存好。纵向上川中凹陷地层水分布具有明显的分段性,整体呈现“增大-减小-增大”的趋势,其中K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、HCO₃^-、CO₃^2-、变质系数、钠氯系数与TSD趋势一致,但脱硫系数与TSD趋势相...     

阳离子类型对粉煤灰混凝土氯离子扩散性能的影响

通过快速氯离子迁移系数法(RCM法)和自然扩散法研究了钾、钠、钙、镁四种阳离子类型的氯盐对粉煤灰混凝土氯离子扩散性能的影响,基于分子动力学模拟,对比分析了K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-五种离子在水溶液中的径向分布函数和均方位移曲线。结果表明:粉煤灰混凝土的氯离子扩散系数主要受阳离子价态的影响,价态越高,扩散系数越大;扩散系数随着氯离子浓度增加先增大后减小,随着粉煤灰掺量增加先减小后增大;阳离子类型影响氯离子扩散性能的原因是离子扩散能力不同,其中各离子水合能力强弱顺序为Mg²⁺＞Ca²⁺＞Na⁺＞K⁺>Cl^-,自扩散系数大小顺序为Mg²⁺＞Ca²⁺＞Cl^-＞K⁺>Na⁺。MgCl₂中的Mg²⁺和Cl^-对粉煤灰混凝土都有侵蚀作用,且Mg²⁺会抑制粉煤灰活性的激发。     

杂质离子对MgCl2和CO2反应-萃取-醇析耦合过程的影响

通过反应-萃取-醇析耦合过程，将MgCl₂和CO₂制备成碳酸镁和氯化氢气体是盐湖老卤资源化利用的有效途径。系统地研究了老卤中Na⁺、K⁺、Ca²⁺对MgCl₂和CO₂反应-萃取-醇析耦合过程得到的固体产物晶型晶貌的影响。结果表明，Na⁺和K⁺对耦合过程的影响相似，固体产物均为高纯棒状三水碳酸镁（MgCO₃·3H₂O），且Na⁺和K⁺均能选择性吸附在MgCO₃·3H₂O晶体的轴面（101），阻碍该晶面的生长，使得棒状MgCO₃·3H₂O直径变小；Ca²⁺对反应-萃取-醇析耦合过程有不利的影响，由于CaCl2能参与反应，生成球状无定形纳米钙镁碳酸盐，使得三水碳酸镁纯度降低。     

氯盐体系下阳离子对脱硫石膏晶须水热结晶的影响及其机理

为探索阳离子对水热制备脱硫石膏晶须结晶调控的影响,本文以预处理后的脱硫石膏为原料,NaCl、Cu Cl₂、Al Cl₃为添加剂采用水热法制备脱硫石膏晶须,重点研究Cl^-存在条件下阳离子对脱硫石膏晶须结晶的影响及其作用机理。结果表明,Na⁺、Cu²⁺、Al³⁺对脱硫石膏晶须的显微结构、长径比和品质均有一定的影响,其中Cu²⁺影响最为显著。Cu²⁺可在晶须的(200)、(400)和(020)晶面发生化学吸附形成Cu SO₄膜层,使其径向生长受阻;同时,少量Cu²⁺可取代Ca²⁺,促进Ca²⁺的去溶剂化,使晶须长径比增大至200。Na⁺和Al³⁺均通过物理吸附作用于脱硫石膏晶须(200)、(400)和(020)晶面而阻碍其径向生长。此外,Al³⁺与溶液中的OH     

L-赖氨酸改性聚天冬氨酸的阻垢缓蚀性能与生物降解性

L-赖氨酸经过氨解反应合成一种改性聚天冬氨酸衍生物（Lys-PASP）,用FTIR红外谱图证明了Lys-PASP分子中同时含有羧基和酰胺基等基团。扫描电子显微镜（SEM）的分析结果可知：Lys-PASP的加入使溶液中CaCO₃和CaSO₄的钙垢晶体的生长过程和形态发生变化,使得钙垢疏松、细小,抑制了它们长成致密结构的钙垢,从而达到很好的阻垢效果;Lys-PASP的加入使钙垢晶型变化,减缓了试片表面点蚀的发生;另外通过化学和物理的吸附作用在试片表面形成一层吸附膜而达到较好的缓蚀效果。探讨了Lys-PASP接枝聚合物对CaCO₃和CaSO₄垢的阻垢能力与Lys-PASP的投加量、Ca²⁺的浓度和测试体系的温度之间的密切联系。当Lys-PASP的投加量为10 mg·L^-1时,对CaCO₃的阻垢率为98.7%,对CaSO₄阻垢率接近于100%,而在温度达到80℃、Ca²⁺分别达到500 mg·L^-1和7000 mg·L^-1的浓度时,Lys-PASP也表现出很好的阻垢效果。另外,用失重法研究了当Lys-PASP和PASP均为150 mg·L^-1时,Lys-PASP的缓蚀率比PASP高13%;用摇床实验法证明了Lys-PASP属于易生物降解的物质。     

油田聚合物溶液黏度的影响因素研究

为降低离子对聚合物溶液黏度的影响，研究了K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、S^2-离子溶液对聚合物黏度的影响规律。研究表明，二价阳离子的影响比一价阳离子的影响大，阳离子中Fe²⁺的影响最大，阴离子中S^2-的影响最大。随着阳离子K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺浓度增加聚合物溶液黏度降低，当K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺离子质量浓度分别为40,1 000,60,50 mg/L时对母液黏度稳定性影响最大，此时1 500 mg/L聚合物溶液黏度降到110 mP·s。因此，对于油田选用配聚用水时，需要严格控制Fe²⁺和S^2-的出现并保证K⁺、N...     

胶原纤维负载钛对氟铀废水中铀的吸附特性

将钛负载在胶原纤维上制备吸附材料(TICF),并系统研究了该吸附材料对模拟氟铀废水中UO²⁺₂的吸附规律。结果表明：TICF对UO²⁺₂有较强的吸附能力,当温度为303 K、pH为5.0、UO²⁺₂的初始浓度为1.50 mmol·L^-1时,吸附容量达到0.62 mmol U·g^-1;TICF相似文献   

Phase Behavior of Sodium Dodecyl Sulfate-n-Butanol-Kerosene-Water Microemulsion System

Experiments were carried out to investigate the influences of cation from electrolytes and acidity/alkalinity on the phase behavior of sodium dodecyl sulfate-n-butanol-organics-water （with electrolytes） microemulsion sys-tem. The organics used is commercial kerosene. The volume ratio of water to organics is 1︰1. The results show that the type and valence of electrolyte cations are important factors influencing the microemulsion behavior. Biva-lent Ca2＋is more effective than monovalent K＋and Na＋for the formation of Winsor type III and II microemulsion. For electrolytes with the same monovalent cation Na＋, i.e. NaCl and Na2CO3, anions in the electrolyte have some effect. Bivalent anion 23CO - leads to a lower activity of cation Na＋than monovalent anion Cl-. NaOH （or KOH） behaves similar with NaCl （or KCl）. When HCl is used as electrolyte, its acidity plays an important role. Phase in-version of microemulsion from type III （or II） to type I is observed through precipitation of Ca2＋using Na2CO3, neutralization of HCl by NaOH, and addition of water to the system, which releases the oil from the microemulsion.     

真空制盐两碱净化过程成垢离子的脱除及控制

通过研究卤水两碱法净化过程成垢离子(Ca2+,Mg2+和CO32-)的行为,揭示卤水净化成垢离子脱除与控制的基本规律.研究了"NaOH-Na2CO3"两碱用量对卤水中钙镁离子净化效果及精卤中残留碳酸根离子浓度的影响.研究结果表明,通过优化两碱用量,调控卤水pH值,可以在脱除钙镁离子的同时,实现碳酸根离子的高效利用,控制...     

Preparation of carbon-based adsorbents from sewage sludge pyrolysis to remove metals from water

The objective of this study was to evaluate the use of cheap carbon-based adsorbents from sewage sludge pyrolysis to remove Na⁺, K⁺, Ca²⁺ and Mg²⁺ from saline water. Four model solutions of NaCl, KCl, CaCl₂ and MgCl₂ that simulated seawater composition were used. The model solutions were 456.54 mmol_c L⁻¹ NaCl, 9.72 mmol_c L⁻¹ KCl, 19.96 mmol_c L⁻¹ CaCl₂ and 111.09 mmol_c L⁻¹ MgCl₂. Two carbon adsorbents, one with chemical activation, were prepared by a new method and evaluated for ion adsorption. The results indicated that carbon adsorbent without chemical activation was the most effective in removing ions from different solutions and the removal of metals followed the sequence: Na⁺ (76.78−69.66) >K⁺ (66.0−57.80) >Mg²⁺ (44.84−42.85) >Ca²⁺ (35.12−12.38). Results showed that it is to possible prepare carbon-based adsorbents from sewage sludge following inexpensive and environmentally acceptable methods.     

Direct synthesis of single-phase α-CaSO4·0.5H2O whiskers from waste nitrate solution

Single-phase α-CaSO₄·0.5H₂O whiskers were directly synthesized from waste Ca(NO₃)₂ solution using a hydrothermal method, and HNO₃ was synchronously regenerated. The effects of reaction temperature and Ca²⁺ concentration on the phase composition and morphology of products were determined by X-ray diffraction and optical microscopy. On the basis of the experimental results, the formation diagram of α-CaSO₄·0.5H₂O was plotted within the range of 5-35 g·L^-1 Ca²⁺ and 115℃-150℃. In addition, the conditions of the direct synthesis of α-CaSO₄·0.5H₂O were determined. Well-crystallized, single-phase α-CaSO₄·0.5H₂O whiskers with high aspect ratios (length, 1785 μm; diameter, 10.63 μm; aspect ratio, 168) and HNO₃ (70.25 g·L^-1) were obtained at the optimal conditions of 25 g·L^-1 Ca²⁺ and 125℃.     

Adsorption equilibrium,kinetics, and dynamic separation of Ca2+ and Mg2+ ions from phosphoric acid-nitric acid aqueous solution by strong acid cation resin

The separation of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions from phosphoric acid-nitric acid aqueous solution is very significant for the neutralization process of nitrophosphate fertilizer. This paper studied the adsorption equilibrium, kinetics, and dynamic separation of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions by strong acid cation resin, and the effects of phosphoric acid and nitric acid on the adsorption process were investigated. The results reveal that the adsorption process of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions in pure water on resin is in good agreement with the Langmuir isotherm model and their maximal adsorption capacities are 1.86 mmol·g^-1 and 1.83 mmol·g^-1, respectively. The adsorption kinetics of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions on resin fits better with the pseudo-first-order model, and the adsorption equilibrium in pure water is reached within 10 min contact time, while at the present of phosphoric acid, the adsorption rate of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions on resin will go down. The dynamic separation experiments demonstrate that the designed column adsorption is able to undertake the separation of metal ions from the mix acids aqueous solution, but the dynamic operation should control the flow rate of mix acid solution. Besides nitric acid solution was proved to be effective to completely regenerate the spent resin and achieve the recyclable operation of separation process.