磁性CS-Y负载FA复合材料对偶氮染料的超高效吸附

采用溶胶-凝胶法制得一种新型磁性壳聚糖(CS)-钇Y(Ⅲ)负载粉煤灰(FA)复合材料(CS-Y-FA@Fe₃O₄),用于偶氮染料直接棕95(DB-95)的吸附,探讨了重要吸附条件和吸附机理,评估了吸附剂效能。结果表明,当吸附剂投加量为0.075 g、自然pH的染料溶液起始浓度为5000 mg/L时,于298 K下CS-Y-FA@Fe₃O₄对DB-95的吸附速率极快,15 min达到平衡,吸附量和去除率分别可达1585 mg/g和95.1%,比FA的吸附量增大16.6倍。吸附过程符合拟二级速率方程,染料吸附行为能分别用Freundlich和Dubinin-Radushkevich模型描述。热力学结果表明了吸附反应的自发放热性质。对吸附染料前后的CS-Y-FA@Fe₃O₄进行SEM、FTIR、UV-Vis和XPS分析,结果表明,吸附剂与DB-95分子发生相互作用是通过物理和化学吸附。作为一种低成本磁性复合材料,CS-Y-FA@Fe₃O     

镧/粉煤灰复合吸附剂的制备表征及应用

将粉煤灰(FA)用酸改性后,获得酸化粉煤灰(MFA),再通过溶液反应法掺杂少量的稀土元素镧,制备一种新型的镧/粉煤灰复合吸附剂(La/MFA),并用XRD、SEM、EDS及FT-IR进行了表征,以吸附染料直接大红4BE为反应模型,探究了各种制备条件及工艺参数对复合吸附剂吸附性能的影响,实验结果表明,在25℃的条件下,添加的La(Ⅲ)离子与FA的质量比为1∶40,盐酸浓度为1.5 mol/L,酸化时间为30 min,添加La(Ⅲ)离子的搅拌时间为20 min,制备得到的La/MFA对直接大红4BE的吸附效果最佳,吸附量为726.32 mg/g,相比FA提高了6.27倍。通过表征发现La(Ⅲ)离子已成功负载到FA中,La/MFA的形貌发生了变化,其作为一种性价比高的吸附剂,能够对高浓度染料废水进行有效净化。     

磁性海藻酸铈凝胶球的制备、表征及其吸附应用

以海藻酸钠(Sodium alginate,SA)为骨架,结合Ce(Ⅲ)和磁性Fe_3O_4制得一种新型的磁性海藻酸铈复合凝胶球(Fe_3O_4@SA/Ce),用XRD、SEM及FT-IR进行了表征,并以直接桃红12B(Direct Red 12B,DR 12B)染料为吸附对象,探究了不同制备条件对复合凝胶球吸附性能的影响。结果表明,当SA和Ce(NO_3)_3溶液浓度均为35 g/L,Fe_3O_4添加量为3 g/L时25℃下制备出的黑褐色复合凝胶球颗粒大小均匀,表面光滑具有顺磁性。进一步探究吸附条件对吸附性能的影响,结果发现,在25℃下,Fe_3O_4@SA/Ce投加量为0.1 g,接触时间为120 min时,对自然酸度的DR 12B吸附效果最佳,吸附量可达469.32 mg/g。通过表征发现,经过与铈交联后的Fe_3O_4@SA/Ce表面形貌发生了显著变化,作为一种高效环保、制备工艺简单、廉价的高分子凝胶球吸附剂,能用于处理高浓度的直接染料废水,具有潜在的应用价值。     

CeO_2/粉煤灰复合材料对直接耐酸大红4BS的吸附性能

将粉煤灰(FA)经酸处理和沉淀法制得的Ce O2/FA复合材料用于水溶液中直接耐酸大红4BS(Direct red 4BS,DR 4BS)的吸附,从动力学、平衡和热力学三方面探讨了吸附机理,并结合SEM和比表面积分析研究了材料的吸附性能,考察了复合材料的吸附再生。结果表明,Ce O2/FA复合材料对DR 4BS有很好的吸附性能,在溶液自然酸度下的吸附量和吸附率分别可达157.58 mg·g-1和97%。等温吸附数据通过用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)模型分别进行拟合发现,Ce O2/FA对DR 4BS的吸附完全符合Langmuir等温方程,所得饱和吸附量为208.33 mg·g-1。热力学参数吸附自由能变在-27.05 k J·mol-1~-27.82 k J·mol-1之间,焓变为-19.42 k J·mol-1,熵变为25.62 J·mol-1·K-1,表观活化能为20.18 k J·mol-1,表明该吸附过程为界面上混乱度增加的自发放热过程,且可用准二级吸附速率方程进行很好地描述,起始快吸附过程主要受颗粒内扩散控制。Ce O2/FA复合材料经再生至少可重复使用3次以上。     

粉煤灰/壳聚糖复合材料对铅离子吸附研究

粉煤灰是火力发电厂排放的大宗工业固体废弃物,材料化转化利用是其高附加值的有效途径。本工作制备了粉煤灰/壳聚糖(FA/CS)复合材料并对其吸附铅离子(Pb~(2+))的性能进行研究。研究结果表明在壳聚糖与粉煤灰的质量比为0.08,乙酸溶液的质量比为4%,吸附水中Pb~(2+)效果最佳。在未调节p H值的条件下,研究了不同配比的FA/CS复合材料的用量对Pb~(2+)吸附能力,经过原子荧光测试数据表明FA/CS复合材料的最佳用量为0.025 g/m L,室温条件下,Pb~(2+)去除率为72.66%。处理后含Pb~(2+)残留浓度低于国家污水排放标准最高允许值。     

用软锰矿脱硫浸出液制备铅离子吸附剂试验研究

研究了用软锰矿脱硫浸出液通过净化脱硫产生的铁、铝废渣制备铁铝氧化物复合吸附剂,并用于去除水中的铅离子。考察了焙烧温度、铁铝物质的量比、焙烧时间对铁铝氧化物复合吸附剂吸附铅离子的影响。结果表明:在焙烧温度550℃、焙烧时间5 h、铁铝物质的量比1∶1条件下,所得吸附剂对铅离子的吸附性能较好;吸附剂的主要成分为Fe_2O_3和Al_2O_3,表面呈多孔疏松状,有利于吸附铅离子。吸附铅离子后,铁铝氧化物中的官能团由原来的—OH、Fe—O、Al—O和Al—OH等变为Pb—O、Fe—O—Pb、Al—O—Pb,反应产物为PbFe_8O_(13)和PbAl_(12)O_(19)。     

原位溶胶-凝胶法制备CoFe_2O_4/Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3复合材料的磁电性能

采用原位溶胶–凝胶法制备xCoFe_2O_4/(1-x)Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3(x为Co Fe_2O_4的摩尔分数,x=0.2,0.3,0.4)复合材料,研究磁性相CoFe_2O_4的含量对Co Fe_2O_4/Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3复合材料结构、形貌及铁电性、铁磁性和磁电耦合性能的影响。结果表明,该复合材料中只存在CoFe_2O_4和Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3两相;材料的饱和磁化强度和剩余磁化强度随Co Fe_2O_4含量增加而增大,而饱和极化强度和剩余极化强度随CoFe_2O_4含量增加而减小;当偏置磁场强度为72 k A/m时,0.3Co Fe_2O_4/0.7Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3复合材料的磁电电压系数达11.8 m V/A。     

磁性二氧化锰对U(Ⅵ)的吸附性能

研究了采用一锅法制备磁性二氧化锰(Fe_3O_4@MnO_2),并用以从水溶液中去除U(Ⅵ)。采用Zeta电位仪、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X-射线衍射仪(XRD)表征Fe_3O_4、MnO_2和Fe_3O_4@MnO_2的结构,考察了溶液pH、接触时间、温度、U(Ⅵ)初始质量浓度对Fe_3O_4、MnO_2和Fe_3O_4@MnO_2吸附U(Ⅵ)的影响。结果表明:Fe_3O_4@MnO_2可用于从溶液中吸附U(Ⅵ),最佳吸附pH为6.0,吸附过程符合准二级动力学模型,吸附反应可自发进行;Fe_3O_4、MnO_2和Fe_3O_4@MnO_2对U(Ⅵ)的吸附均符合Langmuir等温吸附模型,饱和吸附量分别为58.14、113.69和204.08 mg/g。Fe_3O_4@MnO_2是一种潜在高效吸附U(Ⅵ)的材料,可用以去除和回收放射性废水中的U(Ⅵ)。     

烧结过程中适宜CaO/Fe_2O_3与CaO/SiO_2的选择

文中阐明Fe_2O_3—SiO_2—CaO系中CaO/Fe_2O_3与CaO/SiO_2(碱度)的关系;把该相图人为地分为四个不同碱度与CaO/Fe_2O_3的特性区,并论述了各区矿相结构特征。建议在生产中应组织低CaO/Fe_2O_3高碱度烧结料进行生产,控制烧结矿中全铁含量≥45.54%,SiO_2含量≤12.17%,CaO含量以CaO/Fe_2O_3≈0.35(或CaO/TFe≈0.5时),可作为较佳比例范围,控制CaO/Fe_2O_3(?)0.7时,可作为CaO的最大极限含量,这样可以获得高产优质低能耗的烧结矿。     

CO气氛下CeO_2对Fe_2O_3压团还原行为的影响

在Fe_2O_3中添加CeO_2制成压团试样,利用X射线衍射和SEM、EDS相结合的方法就CO气氛下CeO_2对焙烧压团还原膨胀率及还原度的影响进行了研究。通过实验发现,还原过程中CeO_2部分形成铈铁固溶体,有效地促进了Fe_2O_3到Fe_xO阶段的还原,抑制了Fe_xO到Fe阶段的还原。实验结果表明,当CeO_2添加量为5%时,还原后压团试样的体积膨胀率由原来的15.83%降低至13.66%,但随着CeO_2添加量继续增大到7%,膨胀率反而增大至16.35%。可见CeO_2在一定的含量范围内起到了抑制还原膨胀的作用。     

NO催化氧化用CeO_2/SiO_2复合氧化物研究

以正硅酸乙酯为硅源,Ce(NO_3)_3·6H_2O为铈源,通过溶胶-凝胶一步法合成CeO_2/SiO_2纳米复合氧化物。通过N2-吸脱附、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、化学吸附仪等技术对复合氧化物的物相结构、形貌、尺寸、化学价态、氧化还原特性进行分析。结果表明,通过该合成方法可获得高分散、球状、孔隙发达的CeO_2/SiO_2复合氧化物;复合氧化物粒径在40 nm~70 nm,CeO_2粒径尺寸在4 nm~6 nm之间;孔结构以中孔为主,优化了纯CeO_2和纯SiO_2的大孔结构;CeO_2与SiO_2间发生了显著的相互作用形成了化学键,有效提高了CeO_2的氧化还原特性。     

CeO_2添加剂对Al_2O_3-MgO-CaO耐火材料致密化的影响

由于Al_2O_3-MgO-CaO系耐火材料在烧成过程中存在许多对烧结致密化不利的因素,进而影响其相关性能的使用.为此,在1 500～1 600℃条件下制备了Al_2O_3-MgO-CaO复合材料,并研究加入CeO_2添加剂对该系耐火材料烧结致密化的影响.实验结果表明:将CeO_2添加到Al_2O_3-MgO-CaO系耐火材料的较优烧成温度为1 600℃,当CeO_2的添加量(质量分数,下同)分别为4%和6%时,其显气孔率分别降低至3.9%和3.8%,体积密度从未添加时的2.88 g/cm~3分别升高至3.62 g/cm~3和3.68 g/cm~3;同时,通过扫描电镜观察发现添加CeO_2后该系耐火材料显微结构致密化程度较高,从而实现其良好的致密化.     

FeO-V_2O_5二元系在980℃下的平衡

FeO和V_2O_5是含钒钢渣中的两个主要组分,其间的反应决定着渣的物性。本文通过计算FeOV_2O_5二元系可能发生化学反应的热力学参数,发现FeO和V_2O_5之间生成Fe_2O_3和V_2O_4(VO_2),且在不同条件下这四种物质可继续反应生成复合氧化物FeVO_4、FeV_2O_4或Fe_3O_4。通过X射线衍射法验证了FeO为28.5%、45%和50%、65%时,FeO-V_2O_5二元系在氩气保护下、980℃反应10 h的平衡物质分别为FeVO_4、V_2O_5、V_2O_4(VO_2),FeVO_4、Fe_2O_3、V_2O_5、V_2O_4(VO_2)和FeVO_4、Fe_2O_3、V_2O_4(VO_2),即随着FeO含量的增加,将有部分的FeO被氧化成Fe_2O_3,而V_2O_5逐渐被消耗完而消失。     

白云鄂博稀土尾矿催化CO还原NO实验研究

针对稀土尾矿催化CO还原NO进行实验研究。实验结果表明,稀土尾矿能有效催化还原NO,且脱硝率随着反应温度的升高和碳氮比的增加而增加。稀土尾矿在中高温段的脱硝率高于纯物质CeO_2、Fe_2O_3、Fe_2O_3/CeO_2和5Fe_2O_3/CeO_2;H_2-TPR测试表明,稀土尾矿在800℃以上出现的还原峰也高于这4种纯物质。XRD分析表明稀土尾矿的主要矿相在脱硝反应前后没有变化,但各矿相特征峰的强度下降,氟碳铈矿特征峰消失。SEM图像显示脱硝反应后稀土尾矿中出现裂缝和孔隙。EDS分析表明,稀土尾矿单一颗粒中存在多种金属元素的重叠区。XPS分析结果表明稀土尾矿脱硝后Fe~(3+)和Ce~(3+)的比例增加。当反应温度为900℃,碳氮比为4∶1时,稀土尾矿的脱硝率为98%。     

Y(Ⅲ)/MFA复合材料的制备、表征及其对直接绿BE的吸附

以粉煤灰(Fly Ash,FA)为原料,经酸改性制得改性粉煤灰(Modified Fly Ash,MFA),再通过溶液反应负载Y(Ⅲ)离子,得到Y(Ⅲ)/MFA复合材料,以直接绿BE溶液为吸附反应模型,优化了其制备条件,并采用SEM、EDS、BET、XRD及FT-IR对其进行表征。结果表明,在303 K条件下,用1.6%的HAc溶液对FA改性30 min,再加入硝酸钇溶液搅拌20 min即得到Y(Ⅲ)离子与FA质量比为1∶40的Y(Ⅲ)/MFA复合材料,其对染料废水中直接绿BE的吸附量可达570.74 mg/g,是FA的9.71倍。表征结果表明酸改性使FA表面变得粗糙、凹凸不平,且Y(Ⅲ)成功负载于MFA上。     

LiCl熔盐中直接电解还原制备Ce-Ni/Zn/Bi合金

在923K、LiCl熔盐中,通过两电极体系直接电解还原CeO_2-5NiO、CeO_2-2.5Bi_2O_3、CeO_2-5ZnO三种混合氧化物制备相应的金属间化合物。从热力学上计算了3种混合氧化物的理论分解电压,并采用循环伏安法研究其电化学行为,验证了电解还原的可行性。结果表明,3种混合氧化物分别在3.2V被直接电解还原4h,NiO、Bi_2O_3、ZnO均能在CeO_2发生还原反应前生成对应的金属单质,然后促进CeO_2还原。得到的电解产物分别为CeNi_5/Ni、CeBi/Bi、CeZn_5/Ce_3Zn_(22)/CeZn_3。3种电解产物的微观形貌分别为絮状、堆积状和块状。     

稀土焦绿石化合物Eu_2Fe_(4/3)W_(2/3)O_7与R_2Co_(4/3)W_(2/3)O_7的合成

合成出未见文献报导的六方晶系的Eu_2Fe_(4/3)W_(2/3)O_7和R_2Co_(4/3)W_(2/3)O_7(R=Tb-Lu及Y)化合物。化合物的晶胞参数随R~(+3)离子半径变化呈线性关系。这些变形焦绿石结构化合物的生成符合离子半径比判据及A_2B_2O_7化合物生成的稳定规律。     

含锰高效吸附剂对公路施工现场扬尘及PM2.5吸附效果研究

研究以粉煤灰渣为原料，以高锰酸钾、氯化锰、氢氧化钠为改性剂，通过化学改性反应制备含锰的高效吸附剂Mn-FA,运用红外光谱、热重分析、等温吸附实验等手段，对吸附剂的物理性质进行表征，分别探究了其对不同大气污染颗粒物(PM₁₀、PM_2.5、TSP)的吸附性能。结果表明，Mn-FA高效吸附剂对公路施工现场扬尘及PM_2.5颗粒物有显著吸附作用。改性前的粉煤灰和锰改性后的Mn-FA吸附剂，比表面积较粉煤灰增大，为123.45 m²/g,孔容为0.865 cm³/g。吸附剂对大气颗粒物的吸附能的大小排序为PM_2.5>PM₁₀>TSP,分别为95%、90%、80%,能够大量吸附大气和灰尘中的颗粒物，针对与粒径较小的PM_2.5,吸附能力最大。经过改性的FA吸附能力显著增加，效率增加了50%,充分验证了，以锰为核心材料制备的高效吸附剂，在处理施工过程中产生的扬尘和大气污染物方面具有较好的效果，对于施工扬尘的治理具有参考...     

MgO/Al_2O_3对复合铁酸钙润湿性和黏度的影响

本文以烧结矿最主要粘结相复合铁酸钙为研究对象,探究了复合铁酸钙物性随MgO/Al_2O_3比值的变化规律。通过改变复合铁酸钙的MgO、Al_2O_3含量研究了不同配比组成的复合铁酸钙的黏度特性和其溶化后与Fe_2O_3间的润湿性。结果表明:同一温度下,复合铁酸钙的黏度随MgO/Al_2O_3比值的增大而减小;随MgO/Al_2O_3比值的增大,润湿角整体呈现先减小后增大的趋势,在MgO/Al_2O_3=0.66附近取得最小值。     

铁锰氧化物复合吸附剂的制备及其对多种离子的吸附性能试验研究

以零价铁为还原剂、高锰酸钾为氧化剂,在真空水浴中通过一步真空法制备铁锰氧化物复合吸附剂。借助XRD、FTIR、SEM对产品形貌结构进行表征,考察吸附剂在不同温度和初始浓度下对单纯溶液中Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)及混合溶液中3种离子的吸附行为,并探讨吸附动力学。结果表明:所制备铁锰氧化物复合吸附剂为串珠状结构,主要成分为Fe_3O_4和Mn_3O_4;对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附量受温度和离子浓度影响无明显规律,但大致排序为q_e(Cu~(2+))q_e(Cd~(2+))q_e(mixCu~(2+))q_e(Zn~(2+))q_e(mixCd~(2+))q_e(mixZn~(2+));对单一离子的吸附量较为接近,对混合溶液中的Cu~(2+)有选择性吸附作用;溶液中Cu~(2+)的存在对吸附剂吸附Cd~(2+)和Zn~(2+)有较大抑制作用;对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附动力学可用准二级动力学模型描述,吸附等温线较符合Langmuir模型。