离子强度、阴阳离子和腐殖酸对纳米零价铁去除溶液中U(Ⅵ)的影响

采用液相还原法制备纳米零价铁(nZⅥ)去除溶液中的U(Ⅵ),讨论溶液pH与离子强度、共存阴阳离子和腐殖酸对去除效果的影响,并对nZⅥ进行表征研究,分析纳米零价铁去除U(Ⅵ)的机理。结果表明:纳米零价铁对溶液中的U(Ⅵ)有很好的去除效果,pH值对去除效果有显著影响,而离子强度对纳米零价铁去除U(Ⅵ)几乎没有影响。阳离子对铀的去除有一定的影响,其中Ca~(2+)和Mg~(2+)的影响较大,而Na~+和K~+几乎没有影响。阴离子对纳米零价铁去除U(Ⅵ)也有一定的影响,其影响顺序由大到小依次为NO_3~-、SO_4~(2-)、ClO_4~-、CO_3~(2-)、HPO_4~(2-)。腐殖酸对纳米零价铁去除溶液中U(Ⅵ)在pH≤4.5时有明显的促进作用;当pH4.5以后,腐殖酸对纳米零价铁去除U(Ⅵ)具有明显的抑制作用。     

凹凸棒负载非晶态零价铁去除水体中的Cr(Ⅵ)

以非晶零价铁(AZVI)为核心,采用液相还原法将AZVI负载到凹凸棒(ATP)表面制备凹凸棒负载非晶态零价铁复合材料(ATP-AZVI),考察其对Cr(Ⅵ)的去除特性;并通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪和比表面积分析仪等手段对复合材料进行表征,验证负载的可靠性及去除Cr(Ⅵ)机理。结果表明：非晶态零价铁分散在凹凸棒的表面,团聚效应得到缓解,相比于晶态零价铁负载凹凸棒复合材料(ATP-ZVI),ATP-AZVI的比表面积更大、亲水性能更好。ATP-AZVI对Cr(Ⅵ)有很好的去除效果,反应30min即可去除97.4%的Cr(Ⅵ),试验也证明AZVI负载凹凸棒适用性很强。去除机理研究表明,ATP减缓了AZVI的团聚,加快了电子传递,Cr(Ⅵ)被还原成Cr(Ⅲ)后与Fe(Ⅲ)沉淀在材料表面,从而达到去除的目的。     

零价铁对奥奈达希瓦氏菌还原U(Ⅵ)的影响及机制

采用现代分析方法探讨零价铁(ZVI)与奥奈达希瓦氏菌(S.oneidensis)MR-1还原U(Ⅵ)的效果与机制。结果表明:ZVI与S.oneidensis均能够还原U(Ⅵ);在厌氧条件下,ZVI与S.oneidensis还原U(Ⅵ)存在协同作用。当p H为7、温度为30℃、U(Ⅵ)的初始浓度为20 mg/L、ZVI的投加量为1.0 g/L时,24 h S.oneidensis对U(Ⅵ)还原率达到96.9%;在0.5~2.0 g/L范围内,U(Ⅵ)的还原率随ZVI投量的增加而上升;在U(Ⅵ)初始浓度5.0~50.0mg/L内,U(Ⅵ)的还原率与其浓度正相关。ZVI、Fe3O4和Fe2O3均能明显促进U(Ⅵ)的还原,而可溶态的Fe(Ⅲ)对U(Ⅵ)的还原具有明显的抑制作用。其他离子Cu2+、Ca2+、Mn2+和NO3-对U(Ⅵ)的还原存在抑制作用,以Cu2+的影响最大,Ca2+的影响次之,SO42-对U(Ⅵ)的还原影响较小。XPS分析结果表明,ZVI表面吸附和沉积了U(Ⅵ)和U(Ⅳ)两种价态的U元素,反应后的铀大部分形成了稳定的UO2。     

纳米石墨微片/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

基于石墨烯与TiO_2协同作用可提高TiO_2光催化效率,以纳米石墨微片替代石墨烯,采用水热法原位制备纳米石墨微片/TiO_2复合材料(GN/TiO_2),主要研究了乙酸加入量、纳米石墨微片加入量对复合材料物相形貌的影响,并以亚甲基蓝为目标污染物考察了GN/TiO_2的光催化性能。结果表明,TiO_2全部为锐钛矿晶型。TiO_2纳米颗粒附着在片状的纳米石墨微片表面。改变乙酸的加入量可控制钛酸丁酯的水解进而保证复合材料内二者分散均匀性,乙酸加入量为20m L时可充分抑制钛酸丁酯水解,获得稳定前驱体溶液。改变纳米石墨微片的加入量,影响TiO_2的分散性,增加纳米石墨微片加入量到50%(质量分数)时,TiO_2均匀负载在纳米石墨微片表面。采用优化参数(乙酸20 m L、纳米石墨微片50%,质量分数)制备了复合材料,复合材料在120 min对亚甲基蓝脱色率达到93%以上。     

硫酸盐还原菌颗粒污泥去除U(Ⅵ)的影响因素及稳定性

探讨U(Ⅵ)初始浓度、COD、SO42-、Cu2+、Fe0等对硫酸盐还原菌颗粒污泥(SRBGS)去除U(Ⅵ)的影响,讨论其去除U(Ⅵ)的稳定性,并利用XPS分析U(Ⅵ)还原产物的形态特征。结果表明:当COD为300~1500 mg/L时,随着COD浓度的升高,U(Ⅵ)的去除速率加快;SO42-浓度低于1500 mg/L对U(Ⅵ)的去除有促进作用;Cu2+浓度低于100 mg/L时,U(Ⅵ)还原未受显著影响,但当其增至200 mg/L时,U(Ⅵ)还原受到完全抑制;投加铁粉大大提高了U(Ⅵ)的去除速率,20 h内,U(Ⅵ)的去除率达到100%。SRB颗粒污泥能够长期使用,最佳水力停留时间12.5 h,NO3-能使已还原的U(Ⅵ)再氧化。XPS分析表明,颗粒污泥表面沉积或吸附了铀,且以U(Ⅳ)为主。     

Pt/SiO2催化硝酸肼还原六价铀制备四价铀

以大孔二氧化硅为载体,采用浸渍法负载铂制备了3％Pt/SiO2催化剂,用于硝酸肼催化还原硝酸铀(Ⅵ)酰制备四价铀(U(Ⅳ)),考察了催化剂用量、硝酸浓度、硝酸肼浓度和反应温度对催化还原铀(Ⅵ)反应的影响.表征结果显示,催化剂中铂主要以1～3 nm的纳米粒子形态堆积在多孔SiO2载体表面;优化的催化反应条件为:反应液为1...     

ZnO@NiO纳米晶粒吸附去除氰化物的动力学和热力学（英文）

合成了ZnO、NiO和ZnO@NiO纳米晶粒,采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对其进行表征。ZnO、NiO和ZnO@NiO的平均颗粒尺寸为32、50和48 nm。对这些纳米晶粒去除氰化物的能力进行了测定。实验结果表明,与ZnO和NiO相比较,ZnO@NiO纳米晶粒去除氰化物的能力更强。ZnO@NiO纳米晶粒对氰化铁的去除能力比对氰化钠的更高。研究了反应时间、溶液pH值(2~12)、纳米晶粒用量(0.02~0.4 g)和氰化物浓度(5~50 mg/L)等参数对氰化物去除效果的影响。在最优条件下:pH5,纳米晶粒用量0.2 g,反应时间30 min,ZnO@NiO纳米晶粒对20 mg/L氰化物的去除率可达到90%以上。ZnO@NiO纳米晶粒对氰化物的吸附去除动力学影响规律符合Langmuir准二级吸附动力学模型(k2=4.66×10-2,R=0.999)。热力学研究表明,25°C下,反应的标准焓变化为7.87 kJ/mol,自由能变化为-18.62 kJ/mol。纳米晶粒对氰化物的吸附是一个吸热的自发过程。ZnO@NiO纳米晶粒是一种能有效的去除水或废水中氰化物的吸附剂。     

厌氧颗粒污泥吸附铀(Ⅵ)的特性与机理

以造纸厂厌氧颗粒污泥为原料制备的粉末厌氧颗粒污泥(PAGS)作为生物吸附剂,研究pH值、吸附剂PAGS的用量、U(Ⅵ)初始浓度和吸附时间对PAGS吸附U(Ⅵ)的影响。采用模型模拟、扫描电镜分析、能谱分析、红外光谱分析和离子交换试验等手段探讨PAGS吸附U(Ⅵ)的机理。结果表明,在U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L、温度为30℃时,PAGS吸附U(Ⅵ)的最佳条件是pH值为6,PAGS用量为2.0 g/L,吸附平衡时间为60 min。用准二级动力学模型(R2≈1)和Freundlich等温模型(R20.99)均可较好地拟合其吸附过程。扫描电镜、能谱分析和离子交换试验结果表明,离子交换是PAGS吸附U(Ⅵ)的主要方式,参与交换的主要离子为Ca2+;红外光谱分析表明配位络合也是其吸附机理之一,参与络合作用的主要基团有—OH、C=O、Si—OH和—NH2。以0.1 mol/L的HCl溶液作为解吸液,初次解吸率达99%,表明PAGS可再生且无毒、生态友好,具有较好的重复利用性,在含铀废水处理中具有广阔的应用前景。     

碳纳米钯的生物合成及其催化性能研究

将奥奈达希瓦氏菌(S. oneidensis MR-1)原位还原形成的零价纳米钯颗粒负载在碳纳米管(CNTs)表面,制备了Pd/CNTs纳米复合材料。用TEM、XPS等多种手段对材料进行了表征,并用对硝基苯酚(4-NP)的还原降解反应评价了Pd/CNTs的催化性能。表征结果表明,钯纳米颗粒(直径2~3 nm)较均匀地分散在CNTs表面;钯负载在CNTs上会造成其拉曼峰强的增大和特征峰的偏移,且结晶度和颗粒数目随着负载量的增加而增加。性能评价表明,Pd/CNTs对4-NP还原降解具有较高催化性能,较其催化效率较单一的CNTs降解效率提高了6.3倍;在pH = 10的条件下,5% Pd/CNTs催化18 min可将4-NP降解99.5%,经6个反应循环后对4-NP的去除率仍保持在95.2%。     

湿法炼锌危废铁矾渣水热分解及铁物相转化行为

湿法炼锌过程产出的铁矾渣含有大量的有价金属锌、铅以及伴生金属铁,在水热条件下,危废铁矾渣将发生高效分解与转化,有价金属转入溶液,伴生铁转化为赤铁矿。本文以湿法炼锌企业产出的铁矾渣为研究对象,研究了反应温度、反应时间、液固比、初始酸度、晶种浓度等宏观技术参数对铁矾渣分解与转化的影响规律。理论计算和实验结果均表明在高温水热体系中,铁矾渣中的黄钾铁矾、黄铵铁矾和铁酸锌物相均可有效转化为赤铁矿,而铅铁矾性质稳定不易转化。升高温度并延长反应时间有利于黄钾铁矾、黄铵铁矾和铁酸锌物相的水热分解与转化。在220℃下反应1 h后,铁矾物相转化基本完成,其转化率达94%;反应4 h后铁酸锌物相衍射峰完全消失,锌浸出率达87%,转化渣中赤铁矿含量达68%。适当提高初始酸度有利于铁酸锌的转化,但当体系初始酸度高于15 g/L时将抑制铁矾物相转化。在反应温度220℃、反应时间4 h、液固比(mL/g) 10:1、初始酸度0.01 g/L的条件下,锌浸出率为89%,铁矾物相的转化率可达95%,铁矾转化渣中主要物相为赤铁矿,其含量为68%。     

剩余污泥与人造沸石复合体系去除废水中的钙离子

采用剩余污泥与人造沸石复合体系去除废水中的Ca2 ,考察了各因素对Ca2 去除的影响。结果表明:沸石与废水的固液比是影响Ca2 去除的最关键因素,温度和pH值的影响较大,而反应时间在最初10min内影响显著,之后则影响较小;在25℃,初始pH值8.04条件下,反应1h,Ca2 的去除率随着固液比的增加而增大,初始Ca2 的质量浓度为801.60mg/L时,保持沸石与废水固液比为3:100,Ca2 的去除率达到80.38%,剩余Ca2 仅为157.31mg/L;升高温度对Ca2 去除有促进作用,Ca2 的去除率从20℃时的77.30%增大到45℃时的90.71%;Ca2 去除在最初的50min内吸附达到平衡。人造沸石的红外光谱图表明脱钙过程主要是化学吸附。     

氧化石墨烯/二氧化硅复合材料对铀(Ⅵ)的吸附性能

以氧化石墨烯(GO)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为表面活性剂,利用TEOS水解成SiO_2合成了氧化石墨烯/二氧化硅复合材料(GOS)。通过静态实验,探讨pH、GOS投加量、吸附时间和U(Ⅵ)初始浓度对GOS吸附U(Ⅵ)的影响,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对GOS进行表征,并探讨其吸附U(Ⅵ)的机理。结果表明:当溶液pH为6,投加量为0.2 g/L,吸附时间为120 min时,GOS吸附U(Ⅵ)效果最佳;吸附过程较好地拟合准二级动力学模型(R2≈1)和Freundlich等温模型(R2≈1);Si O_2成功与GO复合,GOS对U(Ⅵ)具有很好的吸附性能,其吸附U(Ⅵ)前后自身结构并未发生变化,其对U(Ⅵ)的吸附机理以—COOH、—OH的离子交换作用为主,Si—OH的络合反应并存。     

石墨烯/银纳米复合材料的制备及抗菌性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),加入一定量的聚乙烯亚胺和硝酸银(PEI-Ag+)配位复合物,通过自组装法组装,利用硼氢化钠的还原性,制备石墨烯/银纳米复合材料。用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、红外吸收光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)等手段对所制备的石墨烯/银纳米复合材料进行表征。以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为模型对纳米复合材料的抗菌性能进行研究。结果表明:银纳米粒子负载在石墨烯表面形成石墨烯/银纳米复合物材料,石墨烯/银纳米复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌生长具有较好的抑制作用,且抗菌性能稳定。当石墨烯/银纳米复合材料浓度为4和15 mg/m L时,分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果好。     

冶炼烟气洗涤污酸废水气液硫化除锌

采用气液硫化法对模拟含锌污酸废水进行处理,考察pH值、H2S气体分压、反应温度、反应时间、Zn~(2+)初始浓度等条件对Zn~(2+)去除效果的影响。在单因素实验的基础上进行五因素五水平的正交实验,并对采用该工艺处理冶炼烟气洗涤污酸废水效果进行验证。研究Zn~(2+)硫化分离的热力学,及其气液反应动力学过程,并对锌沉渣进行分析与表征。结果表明:在最佳工艺条件为模拟溶液初始pH值3、反应时间80 min、温度35℃、H2S气体的体积分数为30%、Zn~(2+)初始浓度100 mg/L时,Zn~(2+)脱除率为99.54%,沉渣主要物相为ZnS,锌的质量分数达63.84%;实际污酸废水锌浓度为569和216.7 mg/L时,去除率分别达到99.79%和99.49%。     

硫酸铵焙烧红土镍矿的溶出液制备黄铵铁矾

为得到硫酸镍溶液除铁的合适工艺条件,以硫酸铵焙烧红土镍矿的熟料溶出液为原料,采用 NH4HCO3合成黄铵铁矾。考查了反应温度、反应时间、反应终点pH以及Fe3＋初始浓度对除铁率的影响。以上因素均对Fe3＋的去除率有显著影响,其中反应温度的影响最为显著。合适的反应条件为：Fe3＋初始浓度19.36 g/L、反应温度95℃、反应时间3.5 h、反应终点pH2.5。在此条件下所得到的黄铵铁矾为包含片状或棱形颗粒的花簇结构。     

木屑季铵螯合吸附剂的制备及其吸附铀矿酸法废水中U(Ⅵ)

针对铀矿中酸法含铀废水处理的难点,利用木屑制备季铵盐型螯合吸附剂(MS)强化其除铀效果。研究环氧氯丙烷(ECH)添加量、二乙烯三胺(DETA)添加量、醚化反应时间、接枝反应时间对木屑的改性效果及其对废水中U(Ⅵ)吸附效果的影响,获取制备MS的最佳工艺条件。对MS进行表征分析并探讨吸附剂的改性机理。单因素实验结果表明:随着ECH、DETA添加量的增加及醚化时间的延长,MS对U(Ⅵ)的吸附性能先增大后减小;而随着接枝时间的增加,MS对U(Ⅵ)的吸附效果先增大而后基本保持不变。正交优化实验结果表明:对U(Ⅵ)吸附性能的影响醚化反应时间最大,接枝反应时间次之,ECH、DETA添加量最小。最优制备条件为ECH添加量10 m L,DETA添加量6 m L,醚化反应时间1 h,接枝反应时间4 h,此时MS对U(Ⅵ)的吸附率为99.72%,吸附量达99.72 mg/g。     

石墨烯增强铜基复合材料的制备及其微观组织与性能研究

利用分子级混合法在不同溶液水热温度(40、60、80、100℃)下制备还原氧化石墨烯(RGO)/铜纳米复合材料。通过原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱、X射线衍射仪(XRD)对不同溶液反应温度下制备的复合材料粉末进行微观组织分析,并对烧结后样品进行导电导热及力学性能研究以确定制备RGO/Cu纳米复合材料相对合适的溶液反应温度。结果表明,当溶液反应温度为80℃时,铜镀层能够连续致密覆盖在RGO表面,有效阻止其团聚并获得良好的界面结合。制备出1.0%(体积分数)RGO含量的复合材料的硬度比纯铜提高了90%,抗拉强度比纯铜提升了28.8%,导电导热性能也达到最佳值(热导率350W·m-1·K-1,电导率达89%IACS)。过高的溶液反应温度不利于复合材料获得良好的物理力学性能。     

固-液和液-液反应喷射沉积法制备原位TiB_2/Cu复合材料（英文）

利用固-液和液-液反应喷射沉积法并结合冷轧和退火工艺制备原位TiB_2/Cu复合材料,对比分析该复合材料的显微组织和性能。结果表明,TiB_2/Cu复合材料的显微组织和性能主要受反应方式和轧制处理的影响。利用液-液反应法可使原位反应更充分地进行,而通过轧制和退火处理可使复合材料原始沉积坯的致密度和性能得到优化。利用液-液反应喷射沉积制备的轧制态TiB_2/Cu复合材料的综合性能(401 MPa和83.5%IACS)优于利用固-液反应喷射沉积制备的轧制态TiB_2/Cu复合材料的综合性能(520 MPa和20.2%IACS)。     

改性玉米芯吸附溶液中U(Ⅵ)的热力学特征

以微波辅助KMnO4改性玉米芯为吸附剂来吸附溶液中的U(Ⅵ),探讨改性玉米芯吸附溶液中U(Ⅵ)的热力学特征。结果表明:随着温度的升高,改性玉米芯对U(Ⅵ)的吸附量增大。Langmuir模型能更好地反映吸附过程特征,说明吸附主要发生在改性玉米芯表面的活性区域,属于单分子层吸附。吸附热力学参数ΔG、ΔH和ΔS的计算结果表明,所有温度下ΔG在U(Ⅵ)初始浓度≤80 mg/L时均为负值,且温度越高ΔG值越负,表明改性玉米芯对U(Ⅵ)的吸附过程是一个自发的过程,且温度越高,自发程度越大。焓变ΔH和熵变ΔS都为正值,说明吸附过程吸热,温度越高,越有利于吸附的进行。     

糠醛液相脱羰用Pd/γ-Al2O3催化剂制备新工艺研究及活性评价

采用浸渍沉淀法制备了糠醛液相脱羰用Pd/Υ-Al2O3催化剂,讨论了浸渍初始液pH、加入载体后浸渍液pH、还原时pH、浸渍时间对催化剂活性的影响,确定了最佳的制备条件为:浸渍初始液pH=1;加入载体后浸渍液pH =7;还原时pH =8;浸渍时间=60 min.X射线衍射表征结果显示,催化剂中的钯以零价态存在,透射电镜分...