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相似文献
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1.
采用水热合成法制备磁性生物炭,利用XRD、FTIR和BET分析磁性生物炭的结构、官能团种类和比表面积,并研究磁性生物炭对Pb(2+)、Cd(2+)、Cd(2+)的吸附机理。结果表明,磁性生物炭含有丰富的含氧官能团和芳香结构,磁性物质为Fe_3O_4颗粒。Pb(2+)的吸附机理。结果表明,磁性生物炭含有丰富的含氧官能团和芳香结构,磁性物质为Fe_3O_4颗粒。Pb(2+)、Cd(2+)、Cd(2+)在磁性生物炭上的吸附是一个高温自发、吸热且熵增的过程,其吸附过程符合准二级动力学方程,表明化学吸附占据优势,吸附过程是由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。Pb(2+)在磁性生物炭上的吸附是一个高温自发、吸热且熵增的过程,其吸附过程符合准二级动力学方程,表明化学吸附占据优势,吸附过程是由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。Pb(2+)在磁性生物炭的吸附机制,主要与含氧官能团(—COOH、—OH、C—O—C)的络合作用和π电子的配位作用有关,还存在氧化还原反应。磁性生物炭吸附Cd(2+)在磁性生物炭的吸附机制,主要与含氧官能团(—COOH、—OH、C—O—C)的络合作用和π电子的配位作用有关,还存在氧化还原反应。磁性生物炭吸附Cd(2+)的机制,主要与—COOH、—OH和π电子的络合作用有关,C—O—C和氧化还原反应不参与磁性生物炭对Cd(2+)的机制,主要与—COOH、—OH和π电子的络合作用有关,C—O—C和氧化还原反应不参与磁性生物炭对Cd(2+)的吸附。  相似文献   

2.
王佳怡  范垂钢  李松庚 《化工学报》2022,73(5):2140-2148
在450℃对神木煤制半焦还原NO进行研究,采用Raman、FT-IR、XPS等分析方法探究了半焦脱硝影响因素与其表面碳氧官能团的关系。结果表明:热解制焦温度、烟气中氧气浓度以及负载金属对脱硝效果的影响都与半焦表面碳氧官能团有关,降低热解温度、增大氧气浓度、负载金属均有利于增加C—O官能团。采用XPS表征对金属负载半焦表面的碳氧官能团进行分析,发现热力学相对稳定的C—O官能团含量与脱硝指标之间存在明显的线性关系(R2>0.96)。研究进一步揭示了热力学稳定的C—O官能团在半焦脱硝过程的重要地位。  相似文献   

3.
张乐  谌伦建  邢宝林  徐冰  苏毓  李郑鑫 《化工进展》2015,34(10):3790-3794
以鹤壁烟煤地下气化半焦为脱除剂,对苯酚模拟废水进行脱除实验研究。采用扫描电镜、低温氮气物理脱除仪和红外光谱仪对半焦的表面特性、孔结构和表面官能团进行表征,进一步考察了半焦投加量、震荡时间、实验温度对模拟废水苯酚脱除的影响。实验结果表明:气化半焦具有微孔(小于2nm)和层状结构,微孔孔径主要分布在1~5nm之间,表面有较丰富的含氧官能团;在模拟废水苯酚浓度为100mg/L、水焦比为10:1、震荡时间为2h、脱除温度为40℃时,半焦对苯酚的脱除率和吸附容量分别为65%和0.66mg/g,气化半焦的孔结构特性和表面含氧官能团对苯酚脱除有积极作用;半焦对模拟废水中苯酚的吸附为多分子层物理吸附,其Freundlich吸附等温式为Q=0.0546C0.6286。  相似文献   

4.
采用分子动力学模拟手段,构建了碳纤维氧化表面及其增强的环氧树脂基复合材料模型。系统研究了碳纤维表面含氧官能团演变与碳纤维表面张力的作用关系,构建了碳纤维的不同氧化表面增强的环氧树脂模型,并进一步升温固化,获得最终的热固性复合材料。揭示了不同碳纤维表面化学结构对复合材料的剪切、拉伸及弯曲性能的影响。研究结果表明:—C=O和—COOH的含量提升有利于碳纤维表面能的提高,这主要归因于—C=O双键可弥补—C=C—破坏损失的表面共价键能,也提高了表面非键相互作用能。此外,一定含量含氧官能团的引入对复合材料力学性能均有不同程度的提高,但过量的含氧基团则削弱了力学性能。当电流密度为0.69 A/m2时,对应碳纤维增强环氧树脂基复合材料的剪切应力、拉伸强度和弯曲强度均为最优,进一步提升的电流密度使得复合材料的力学强度均逐渐降低。  相似文献   

5.
考察了不同添加量的煤沥青四氢呋喃萃取物(THFS)对石油沥青的改性,随着THFS添加量的增多,改性沥青针入度降低,软化点升高,延度下降,参照英国标准(BSI BS—3690)得出最佳添加量为8%。利用TG-FTIR、FTIR对改性沥青进行了表征,结果表明:THFS、改性沥青的失重率大于基质沥青70的失重率; THFS在700~900cm-1处芳香烃类的透射峰强度明显强于基质沥青与改性沥青;沥青老化后在2953cm-1和1377cm-1(—CH3)、1461cm-1和2924cm-1(—CH2—)处透射峰逐渐增强;1600cm-1(C=O和苯环C=C)透射峰逐渐增强;沥青热解半焦中的脂肪烃类物质含量较少,主要以高度缩合的稠环芳香烃类物质为主;沥青在老化过程中主要发生了氧化、裂解、加成、聚合、缩合等反应。  相似文献   

6.
采用氨低温等离子体对低密度聚乙烯(LDPE)薄膜表面进行了改性处理,用X射线光电子能谱(XPS)分析了薄膜表面的元素组成、相对含量和表面官能团的类型。结果表明,薄膜经氨等离子体处理后,在薄膜表面新形成了C—N、C—O、O C—NH等键,有效地在薄膜表面引入了含氮和含氧基团。  相似文献   

7.
《应用化工》2022,(4):703-707
采用微波辐照与氧化剂浸泡对椰壳活性炭进行改性研究。通过BET、SEM、FTIR对其表面物理化学性质进行表征。结果表明,微波与氧化改性均能丰富活性炭表面孔隙结构;活性炭改性后表面O—H、C—O、CO等含氧官能团含量增加,微波与K2Cr2O7浸泡共同改性样品的增加最为明显。脱硫实验结果表明,椰壳活性炭改性后,SO2吸附能力明显提高,微波与K2Cr2O7浸泡共同改性效果最佳,在60℃、烟气流量0.4 L/min时吸附量为33.31 mg/g;在烟气流量0.41 L/min之间,活性炭的吸附量随烟气流量的增加而减少;在601 L/min之间,活性炭的吸附量随烟气流量的增加而减少;在60120℃,随着温度升高,活性炭的初始吸附速率和吸附量均减小。  相似文献   

8.
采用中红外(MIR)光谱技术研究玻璃镜片气泡结构,发现气泡结构的红外吸收模式主要为νasO=C=O-一维。采用变温中红外(MIR)光谱进一步研究了气泡结构的热稳定性,发现在303~393 K范围内的主要官能团(νH-O-H-一维、νasO=C=O-一维和δO=C=O-一维)的吸收频率及强度发生变化。采用二维MIR光谱深入研究了主要官能团(νH-O-H-二维、νasO=C=O-二维、δH-O-H-二维、νsO=C=O-二维、δO=C=O-二维)对热的敏感程度及变化快慢,发现玻璃镜片气泡结构红外吸收模式主要集中在3 420~3 380 cm-1、2 365~2 335 cm-1、1 660~1 630 cm-1、1 350~1 330 cm-1及680~660 cm-15个频率区间,在这...  相似文献   

9.
为了改善低阶煤制水煤浆品质差的现状,实现低阶煤的高效清洁利用,采用非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO-40)作为分散剂制备低阶煤水煤浆,并进行水煤浆成浆性能及成浆机理研究。神东煤(SDC)低阶煤水煤浆试验表明,水煤浆表观黏度η100随NPEO-40用量的增加而降低,当NPEO-40用量增加到1.0%,η100基本保持不变。添加剂用量为1%、水煤浆浓度为60%~68%时,浆体呈剪切变稀的假塑性流体,最大成浆浓度C1000=67.5%;水煤浆浓度为60%~68%时,浆体稳定性随浓度的升高而降低。等温吸附研究表明,NPEO-40在低阶煤表面的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,且吉布斯自由能ΔGa0ds=-29.27 kJ/mol,说明反应自发进行。浸润试验表明,1.0%的NPEO-40适于SDC在溶液中的浸润。对吸附前后的煤进行XPS C1s窄程扫描,C—C/C—H官能团含量由78.79%下降到70.12%。含氧官能团C—O,C■O和O■C—O总含量由21.21%增加至29.88%,说明吸附NPEO-40后,其疏水官能团与煤表面的C—C/C—H官能团结合,使含氧官能团暴露在外侧,从而使煤表面C—C/C—H官能团含量减少,含氧官能团比例增大,亲水性增强,利于形成水化膜,通过水化膜将煤粉颗粒彼此分开,进而减少了煤粉颗粒间的流动阻力,从而对水煤浆起到降黏效果。  相似文献   

10.
以木质素为原料,采用管式炉反应器通过一步热解-半活化法获得木质素基多孔炭材料(LPC)。采用氮吸附(BET)、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对多孔炭材料的物化性质进行分析。在900℃的恒定炭化温度下,CO2体积分数为6%、水蒸气体积分数约为20%时,LPC-C6S20表面具有良好的纳米结构,并且总孔容和比表面积分别达到0.77cm3/g和1497.51m2/g,活化气氛促进了多孔炭材料颗粒趋于均匀和微孔、中孔的形成。LPC样品含有—OH、C—H、C=C、C—O、C=O、CO—C、C—N、C=N等丰富的表面官能团。随着活化剂浓度的变化,这些官能团保持相对稳定。因此,通过该方法获得的样品具有良好的纳米结构,具有较大的孔容、比表面积和表面官能团。  相似文献   

11.
秦坤  李佳乐  王章鸿  张会岩 《化工学报》2022,73(11):5263-5274
为了寻求食用菌菌渣合理的资源化利用途径和开发绿色、高效的除磷吸附剂,以香菇菌渣(mushroom residue, MR)为原料,将其在800、900和1000℃下碳化制备生物炭后用于含磷废水的处理(MR-800C、MR-900C和MR-1000C)。理化特性分析显示,该生物炭富含K、Na、Ca和Mg等矿物质,尤其是Ca,其含量高达4328.43~4919.38 mmol/kg。Ca在生物炭中主要以CaCO3的形式存在,随着热解温度升高,部分被分解为CaO。另外,生物炭还具有较高的pHpzc(11.86~12.04)、发达的孔隙结构(比表面积为167.56~223.80 m2/g)和丰富的表面官能团(如C̿    O、C̿    C、C—O、Ca—O等)。在磷的吸附过程中,生物炭对磷的吸附量服从MR-800C< MR-900C< MR-1000C,且均可被Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型很好拟合,即该吸附过程为化学作用主导的单层吸附。MR-800C、MR-900C和MR-1000C对磷的理论最大吸附量分别为104.17、121.95和128.21 mg/g。静电作用、孔填塞、配位作用及CaO所引起的沉淀作用[形成CaHPO4和Ca5(PO4)3(OH)]在该过程中起着重要作用。结果表明,食用菌菌渣可被开发作为低廉、高效的除磷吸附材料。  相似文献   

12.
选用了7种不同物理化学特性的碳材料,分别为活性炭-1 (比表面积1779m2/g)、活性炭-2 (比表面积970m2/g)、多孔纳米炭-1 (平均孔径14nm)、多孔纳米炭-2 (平均孔径85nm)、多孔纳米炭-3 (平均孔径4.7nm,掺氮)、多孔纳米炭-4 (平均孔径4.1nm,不掺氮)和纳米碳纤维。在对比这7种不同的碳材料的物理化学特性与其脱硫性能的基础上,研究材料的物理化学特性、脱硫温度、反应空速等因素对碳材料吸附脱除SO2性能的影响。结果表明,碳材料吸附脱除SO2的性能受材料的比表面积、孔隙结构、表面官能团、脱硫温度和反应空速的综合影响。不同的碳材料中,材料的孔隙结构和表面官能团对材料的脱硫性能影响很大,以微孔结构为主的碳材料SO2去除率较高,以介孔结构为主的碳材料脱硫容量较高;随着脱硫温度升高,碳材料的吸附脱硫性能降低;随着反应空速降低,碳材料的吸附脱硫性能升高。本研究中,多孔纳米炭NCP-10的吸附脱除SO2性能最好,能在室温下保持100%的...  相似文献   

13.
基于18-冠-6醚环腔体可与K+形成1∶1型稳定的络合物,通过掺杂的方式将4,4'-二氨基-二苯并-18-冠-6(A18C6)引入离子交换膜基材料中并成膜,然后利用1,3,5-苯三甲酰氯(TMC)对A18C6分子进行交联固定,制得一系列改性阳离子交换膜。通过改变A18C6的含量和TMC的反应时间来调控阳离子交换膜的基体结构,系统考察了改性膜在K+/Mg2+、K+/Na+ 和K+/Li+的二元体系中对K+的电渗析选择性。研究结果表明,在电流密度为5.0 mA·cm-2的条件下,最优膜M-A18C6-10%-T30在K+/Mg2+和K+/Li+体系中对K+的选择性(PMg2+K+=6.96,PLi+K+=3.73)高于商业的单价选择性阳离子交换膜CIMS(PMg2+K+=5.36)。A18C6的掺杂引入不仅提高了膜基体的致密性(孔径筛分效应),也为K+在膜基体中的传输提供了新的离子传输通道(离子-偶极作用)。  相似文献   

14.
陈磊  田科  曾力  张俊丰  黄妍  何峰 《化工进展》2023,42(1):480-487
由于HPF法焦炉煤气脱硫工艺会产生危害极大的脱硫废杂盐,本文以回避传统提盐法存在的工艺流程长、产品收率低等难题为出发点,提出硫酸铜沉淀硫氰酸根、微纳米气泡氧化硫代硫酸根、石灰表面强制沉淀硫酸根同步制氨的新技术。在实验室配制模拟脱硫废杂盐,优化新技术反应条件,实验表明,当[Cu2+]∶[SCN-]摩尔比为1.2、温度为40℃、初始废液硫氰酸根浓度大于300g/L、反应80min后,SCN-最佳去除率为99.20%;当pH=1、温度为50℃、初始废液硫代硫酸根浓度为50g/L、反应420min后,S2O32-去除率为95.18%;当[Ca2+]∶[SO42-]摩尔比为1.5、反应温度为20℃、初始废液硫酸根浓度为500g/L,并加入5g直径5mm PP球充当研磨介质,反应240min后,SO42-去除率为91.11%。  相似文献   

15.
采用氧化铝为载体的铜基复合催化剂在固定床与无梯度组合反应器上考察了氯化氢催化氧化制氯气的反应行为。在反应温度T=360~400℃、进料摩尔配比nHCl/nO2=1~4、HCl空速W/FHCl0=0.01~60h-1以及常压条件下考察了反应温度、进料摩尔比、HCl空速等工艺条件对HCl转化率与反应速率的影响。结果表明:在到达化学平衡以前,HCl转化率和反应速率随着反应温度的升高或反应气体摩尔配比nHCl/nO2的降低而升高;随着反应空速FHCl0/W的降低,HCl转化率先逐渐升高,而HCl反应速率逐渐降低。在达到化学平衡以后,转化率随着反应温度的升高或反应气体摩尔配比nHCl/nO2的升高或反应空速FHCl0/W的降低而降低,反应速率为零。控制反应温度在390~400℃范围内,原料气摩尔比nHClnO2为(4∶3)~(4∶2),HCl空速W/FHCl0在2.5h-1左右,此时的HCl转化率可达到60%~70%,且HCl反应速率保持在(0.2~0.25)mmol/(g·min)。本文采用的联合实验装置对于化学平衡前后的反应行为均能较好地考察,为考察与研究同类反应的反应行为开辟了新思路。  相似文献   

16.
张少博  方莉  高雪焘  程文婷 《化工学报》2021,72(6):3031-3040
以氯化镁、氢氧化钠和硫酸镁为原料,采用溶胶-凝胶-水热法制备了碱式硫酸镁(MHSH-512)晶须,研究了前驱物Mg(OH)2、Mg2+SO42-的浓度和杂质离子Cl-对MHSH-512晶须的生长机制和微观形貌的影响。研究表明,溶胶-凝胶法得到的Mg(OH)2在水热条件下的溶解再结晶过程中易形成结构单元[Mg(OH)6]4-。当c(Mg2+)/ c(SO42-)为3时,几乎全部的[Mg(OH)6]4-可与SO42-形成晶核,并以b轴为主轴生长为MHSH-512一维晶须。大量Cl-的存在可能阻碍OH-与Mg2+相互作用,延缓[Mg(OH)6]4-生成,同时与SO42-在[Mg(OH)6]4-表面发生竞争吸附,导致晶须生长滞后,但对晶须的最终形貌和分散性没有实质影响。190℃下水热反应10 h制得的MHSH-512晶须结晶度高、长径比大(150~200)、表面光滑且分散性好,易于实现工业化生产,为青海盐湖镁资源的高值化利用提供了一条有效途径。  相似文献   

17.
王琦  赵骥  但琼鹏  李夕耀  张琼  彭永臻 《化工学报》2019,70(12):4828-4834
在厌氧-好氧交替运行的序批式反应器(sequencing batch reactor, SBR)中,以C/P比大于50的实际生活污水为进水,成功驯化富集聚磷菌,平均厌氧释磷量为15 mg·L-1,出水PO43--P浓度稳定小于0.5 mg·L-1。在系统运行的第74 d调整运行模式为厌氧-缺氧-好氧,在缺氧开始时短期投加NO3--N配水以驯化培养反硝化聚磷菌。保持系统内NO3--N浓度不变,在进水COD浓度为250 mg·L-1时,反硝化除磷效果最佳,平均反硝化除磷量占除磷量的比为87.1%。不同pH下反硝化除磷速率的小试证明,在pH=7.0时得到最大的比吸磷速率2.1 mg P·(g VSS·h)-1。此时调整NO3--N进水为另一个全程硝化反应器的出水,并加大排水比增加缺氧初的进水量使得反应器内缺氧时的pH接近7.0,与未改变pH时对比表明前者在缺氧段反硝化除磷速率加快。反应器共运行160 d,稳定完成COD的去除与反硝化除磷过程。  相似文献   

18.
通过在以硫代硫酸钠为电子供体的硫自养反硝化(SADN)反应器中加入厌氧氨氧化(ANAMMOX)污泥,成功构建了SADN耦合ANAMMOX自养脱氮系统。试验探究了耦合系统的启动与稳定运行期间的脱氮性能,在温度为(36±1)℃、进水总氮(TN)负荷为0.8kg/(m3·d)的条件下,耦合系统实现了高效稳定运行,总氮去除率最高达到94.6%,大于ANAMMOX理论最高总氮去除率89%。研究了S/N比(进水S2O32--S与NO3--N的比值)对脱氮效果的影响,确定了最佳运行参数。其中,在进水S/N比在1.6~2.2时,耦合系统能够保持最佳的脱氮效率。ANAMMOX和SADN途径对总氮去除贡献率分别稳定在96.2%和3.8%左右,ANAMMOX在耦合体系中占据主导地位,进水总氮主要由ANAMMOX途径去除。通过批次实验测试长期运行后的污泥活性,结果表明SADN菌和ANAMMOX菌均能够保持较高的活性,两者在耦合体系中为底物互补的协同合作关系。  相似文献   

19.
费托合成(FTS)对天然气、煤炭和生物质向清洁运输燃料和增值化学品的转化至关重要。传统上,用于FTS的负载型铁催化剂主要是以氧化铝和二氧化硅为载体。然而,金属与载体的相互作用阻碍了活性相碳化铁的形成,使得催化剂活性较低。本文通过乙二胺四乙酸(EDTA)络合浸渍制备了Fe/Al2O3催化剂,通过带正电荷的羟基(OH2+)与[Fe(EDTA)]-配合物阴离子之间的库仑相互作用来提高氧化铝载体上铁物种的分散度。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积(BET)、原位红外(In-situ IR)等手段进行表征分析。结果表明,添加EDTA有助于增强Fe的抗烧结性。在煅烧络合浸渍制备样品的过程中,EDTA可以分解为具有还原性质的有机小分子,将催化剂中的铁物种还原为Fe2+,有利于催化剂的还原;更多活性中心增强了催化剂对CO的吸附量。原位红外实验表明,EDTA辅助制备的催化剂更容易富集活性物种,从而提高CO的转化率。调节体系中碱金属钠的含量改善了烃内产物分布。在较低的氢碳比(H2/CO=1/1)下,EDTA络合制备的Fe-Na/Al2O3催化剂显示出高的CO转化率(88.5%)以及最大的C2~C4=和C5~C11选择性,总选择性达71.2%。  相似文献   

20.
杜智华  杨娟  戴俊  冷冲冲  张鸽 《化工学报》2022,73(11):4998-5010
以NiCl2·6H2O为镍源,采用水热法首次合成了不同Ni2+取代量的锌钛层状双金属氢氧化物(NiZnTi-LDH),通过X射线衍射、透射电镜、低温氮吸附、X射线光电子能谱与紫外-可见漫反射等测试研究了Ni2+取代对ZnTi-LDH晶相结构、微观形貌、孔结构、表面氧空位与光吸收性能的影响。以NiZnTi-LDH为催化剂,分别考察了模拟太阳光与可见光照射下的NO光氧化消除性能。结果表明:Ni2+部分取代Zn2+可在ZnTi-LDH的能带结构中形成一新的中间能级,产生可见光响应,同时Ni取代可于ZnTi-LDH表面形成氧空位(OV)。可见光照射下,ZnTi-LDH无NO氧化活性,最优催化剂27% NiZnTi-LDH的NO去除率为52.1%,NO x 脱除选择性高达97.4%。模拟太阳光照射下,27% NiZnTi-LDH的NO光氧化去除率为64.8%,是ZnTi-LDH的2.76倍,NO x 脱除选择性可达96.9%,且NO3-生成量占总硝酸盐的95.6%。Ni2+取代及由此形成的OV不仅促进光生电荷分离,同时利于超氧自由基(·O2-)的生成,在增强NO消除性能的同时,抑制有毒NO2的产生,实现NO至NO3-的深度光氧化。  相似文献   

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