凹凸棒石黏土吸附模拟含盐化工废水中Pb(Ⅱ)离子研究

研究了凹凸棒石黏土吸附模拟含盐化工废水中Pb(Ⅱ)离子的动力学和热力学吸附行为.考察了接触时间、吸附剂浓度、pH值、离子强度、不同电解质离子和温度等条件对吸附率的影响,并提出了相应的吸附机理.结果表明:凹凸棒石黏土是一种较好的重金属吸附剂,凹凸棒石黏土吸附Pb(Ⅱ)离子较好地符合假二级动力学方程,吸附过程受pH值和离子强度影响较大,在低pH值下表面络合和离子交换是主要的吸附机理.Pb(Ⅱ)离子在凹凸棒石黏土上的吸附为Langmuir型.在298.15～338.15K温度范围内,凹凸棒石黏土对Pb(Ⅱ)离子是一个自发的吸热过程,吸附过程的△G0分别为-16.96、-20.00和-22.80 kJ/mol,而△S0和△H0基本不随温度的变化而变化,其值分别为146.00 J/(mol·K)和(26.50±0.05) kJ/mol.     

三维凹凸棒石-氧化石墨烯的制备及其吸附性能

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为耦合剂、己二醇为键合分子,制备了三维凹凸棒石,采用水热法制备了三维凹凸棒石-氧化石墨烯复合材料,分析了复合材料的结构和形貌,研究了三维凹凸棒石-氧化石墨烯吸附环丙沙星的热力学和动力学特性。结果表明:制备的复合材料对环丙沙星的吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,吸附焓变和熵变分别为-0.16 kJ/mol和0.15 J/(mol·K),表现为自发的物理吸附,遵循准二级动力学方程。研究结果为凹凸棒石及其他矿物基三维载体的制备提供了新办法。     

SO_2在活性炭上的吸附平衡、动力学及热力学研究

为深入研究SO2在活性炭上的吸附过程,基于固定床反应器研究了某商业活性炭对烟气中SO2的吸附性能,考察了SO2体积分数、吸附温度对活性炭吸附SO2的影响,分析了SO2在活性炭表面的吸附平衡、吸附动力学和热力学特性。结果表明,随着SO2体积分数的增加,SO2初始吸附速率和平衡吸附量增加;随着吸附温度的增加,SO2初始吸附速率和平衡吸附量降低。活性炭对SO2的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型;SO2在活性炭上的动态吸附过程符合Bangham吸附动力学模型。吸附热力学研究表明,吸附过程中焓变为-19.21 kJ/mol,吸附自由能变为-10.17~-9.29 kJ/mol,吸附熵变为-27.69~-27.17 J/(mol·K),该吸附过程是一个自发、放热、熵降低过程,升温不利于SO2在活性炭上的吸附。     

氢氧化镁对重金属离子铜锌的吸附特性研究

研究氢氧化镁对水中Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附热力学和动力学特性,并对氢氧化镁处理重金属离子废水的效果做了总结。结果表明:氢氧化镁用量为0.35 g/L和0.60 g/L时,处理后Cu(Ⅱ)（12 mg/L）和Zn(Ⅱ)（20 mg/L）浓度均低于国家二类污染物一级排放标准;氢氧化镁对Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)具有较强的吸附能力,吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附量分别为76.92 mg/g和37.04 mg/g,计算得到吸附过程的热力学参数ΔG的值分别为-29.32 kJ/mol和-32.20 kJ/mol;二级动力学方程较好地表征了氢氧化镁吸附Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的动力学特性,相关系数均为1.000;从目前研究结果看,氢氧化镁吸附Ni(Ⅱ),Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)等均符合Langmuir模型,且吸附效果明显。     

改性焦粉对亚甲基蓝吸附特性及其机理

以焦粉为原料,采用化学法改性焦粉,用场发散扫描电镜、表面积分析仪对改性焦粉结构进行表征.考察了改性焦粉对水溶液中亚甲基蓝的吸附模型、吸附热力学参数、黏附几率与活化能、吸附动力学方程及其吸附机理.结果表明：改性焦粉对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温方程.改性焦粉吸附亚甲基蓝焓变为43.33 kJ/mol,自由能变在-13.08~-8.46 kJ/mol之间,熵变在0.018~0.041 kJ/mol之间;黏附几率S=5.943×10^-9,活化能为41.11 kJ/mol,表明该吸附过程是界面上混乱度增加的自发吸热过程;吸附过程为物理吸附所主导,吸附与Ho的二级速率方程有很好的相关性,吸附机理为颗粒内扩散控制.     

4-氨基-三氮唑树脂对钼(Ⅵ)的吸附性能及其机理的研究

在Ph=5.0的Hac-NaAc体系中,4-氨基-三氮唑树脂(4-ATR)对Mo(Ⅵ)有较好的吸附性.静态饱和吸附容量As=189.5mg/g·R,用1～3moll-1Ha可以将吸附的Mo定量洗脱.298K测得吸附热力学参数△H=-27.3kJ·mol-1,△G298=-34.1kJ·mol-1,△S298=22.8J·mol-1·K-1.吸附机理研究表明4-ATP,功能基上的N与Mo(Ⅵ)发生配位键合,配位摩尔比为2:1.4-ATR具有较强的再生能力.     

D201树脂吸附钒(Ⅴ)的行为研究

实验研究了钒(Ⅴ)在D201树脂上的吸附行为, 并从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析。结果表明: D201树脂对钒(Ⅴ)的吸附为吸热过程, 且符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程; 测得吸附热力学参数: ΔH=3.88 kJ/mol, ΔS=0.082 J/(mol·K), ΔG=-20.77 kJ/mol; 吸附动力学研究表明, D201树脂吸附钒(Ⅴ)的平衡时间为12 h; 颗粒扩散速率为D201树脂吸附钒(Ⅴ)的主要控制步骤; 测得不同温度下D201树脂吸附钒(Ⅴ)的表观速率常数为: k_298K=2.34×10^-5 s^-1、k_308K=2.40×10^-5 s^-1、k_318K=2.91×10^-5 s^-1; 表观吸附活化能为E_a=8.43 kJ/mol。     

超细粉煤灰基成型吸附剂的制备及性能研究

为了增加粉煤灰的反应活性,将原料粉煤灰(RFA)进行超细球磨得到超细粉煤灰(UFA),将超细粉煤灰与NaOH溶液反应后挤出成型烘干,得到超细粉煤灰基成型吸附剂(UF-FA),通过XRD和SEM对其进行表征.研究了RFA,UFA和UFFA对Cr6+的吸附性能.结果表明:UFFA的吸附性能优于UFA,RFA最差;UFFA对Cr6+的吸附过程符合二级吸附动力学模型,吸附过程由颗粒内扩散过程控制.热力学研究表明:UFFA对Cr6+的吸附符合Langmuir吸附等温式;UFFA对Cr6+吸附热力学参数ΔG<0,ΔH=-5.391 kJ/mol,表明吸附是自发放热过程.     

甲壳素对锌(Ⅱ)的吸附性能

研究用甲壳素吸附锌(Ⅱ)的过程。结果表明,对锌(Ⅱ)的吸附在pH=6.21时最佳,298K下静态饱和吸附容量为39.37mg/g.甲壳素。测得热力学参数分别为ΔH=7.52kJ.mol-1,ΔG=-13.15kJ.mol-1,ΔS=69.37 J.mol-1.K-1。等温吸附服从Freundlich和Langmuir经验式,表观活化能Ea=35.49 kJ/mol,表观吸附速率常数k298=2.76×10-4s-1。     

粉煤灰对酸性矿井水中Cd2+的吸附动力学研究

分析研究了粉煤灰对模拟酸性矿井水中Cd²⁺的吸附.实验中选取Cd²⁺的初始浓度为0.000 1~0.010 0 mol/L.结果表明,粉煤灰对Cd²⁺的吸附符合Freundlich型吸附等温式，吸附反应符合一级反应动力学特征.在不同温度下得到了速率常数方程，表观活化能E_a=28.95 kJ/mol，指前因子A=68.9 min^-1.     

城市地铁转弯段施工对近邻桥基的影响研究

结合北京地铁10号线国贸站转弯段施工对邻近桥基影响的这一实际工程问题，运用ABAQUS软件，在对施工过程进行动态模拟的同时，重点研究了施工过程中19—3号桥基的变形和受力性态以及桩土相互作用机理，并将部分计算结果与量测结果进行了比较，取得了一系列的成果。研究表明，施工期间桥幕没有工程安全隐患，既有的施工方案是合理可行的。     

水分对褐煤微观特性的影响研究

为了研究水分对褐煤微观特性的影响,采用低温真空干燥的方式对褐煤进行处理得到水分含量不同的褐煤,并对实验的3种煤样进行比表面积及孔径分析、自燃倾向性分析、原位红外光谱分析,结果表明:随着煤样水分的增大,煤样的最可几孔径逐渐增大,煤样的孔体积、比表面积和微分孔体积等表征煤样孔隙特征的参数与最可几孔径均有密不可分的联系;随着煤样水分的增大,煤样的物理吸氧量逐渐减小,减缓程度逐渐降低,煤样自燃倾向性加强,由Ⅱ类转向Ⅰ类;煤样中羟基、羧基及醚键会随着水分含量的降低而逐渐降低。     

基于CFD的轴向间隙对轴流式通风机性能影响的研究

利用CFD技术,对矿用小型轴流式通风机进行了数值计算,分析了叶片与后导叶之间的轴向间隙对风机性能的影响。结果表明,轴向间隙在一定范围内减小,使风机流量和全压均增大,全压效率有所提升,有利于提高通风机性能。     

基于综放端面控制的支架支护参数研究

神华神东布尔台煤矿改变开采工艺后,需要对液压支架支护参数进行优化,理论分析综放端面煤岩体片帮冒落与支架参数支架关系,运用数值模拟方法,建立综放端面煤体片帮冒顶模型,对液压支架参数与端面煤岩体片帮冒落相互关系进行模拟。结果表明支架工作阻力与梁端距是影响支架控制效果的关键参数。     

托辊对输送带所受冲击影响研究

主要研究缓冲托辊数量对输送带受冲击区域的峰值压力和压力能的影响。通过测量输送带样品参数建立输送带和托辊的有限元模型。利用该数学模型完成对冲击区域的压力峰值和压力能的仿真,确定增加缓冲托辊数量可以有效地降低输送带的峰值压力和压力能,从而优化带式输送机的设计,减少输送带的损伤。     

淋滤作用影响生活固体废弃物沉降的室内试验研究

依据作者设计的试验，研究了淋滤液在淋滤过程中对城市生活固体废弃物（MSW）沉降变形的影响。分析了影响试验数据的各种因素的变化，以及在这些因素作用下垂直有效应力沿深度方向的衰减规律。试验数据验证了上述分析的正确性。试验发现，淋滤作用有利于垂直有效应力的传递；淋滤液的自重和浸润作用都将影响MSW的压缩沉降。     

望峰岗选煤厂煤泥水沉降试验研究

针对望峰岗选煤厂煤泥水难以沉降的问题,进行了絮凝剂与复配药剂制度的对比试验。结果表明,与单一药剂制度相比,复配药剂制度可以获得较好的煤泥水沉降效果,絮凝剂与凝聚剂的最佳药剂量配比为1∶10。     

细菌对铁矾类沉淀物形成的影响研究

铁矾类沉淀物的形成对细菌浸矿以及后续的浸出液净化除铁效率都有很大的影响.考察了细菌作用下,不同初始pH值、亚铁的初始量等因素对铁矾类沉淀物形成速率及产物组成的影响,并与无菌条件铁矾类沉淀进行对比,总结了细菌作用下,铁矾类沉淀物的形成动力学规律及产物组成差异.结果表明,细菌作用下,铁矾类沉淀物形成速率明显加快,并且产物组成与无菌时有很大差异.     

溶剂对膨润土微纳米化的影响研究

以粒径分布、SEM和XRD分析为主要表征方法,从片层疏离程度和团聚体颗粒大小这两个方面综合评价水、异丙醇和二甲苯等6种溶剂对膨润土微纳米化的影响。实验表明,质量分数对水相膨润土的粒度分布影响显著,膨润土质量分数从5%下降到0.5%时,其最大粒径分布从4310nm快速下降到712nm,但即使质量分数低至0.1%,膨润土仍难以达到单片层的理想分布。不同溶剂对膨润土分散作用差别较大,水分散的膨润土颗粒结构致密,片层间隙不明显;乙醇、二甲苯、丙酮以及异丙醇分散的膨润土颗粒粒径均一,分别集中在380 nm、390nm、530nm和650 nm,且颗粒片层边缘剥离,片层间距明显,颗粒疏松;小角度XRD分析也进一步证明乙醇和异丙醇对膨润土有一定的插层作用。乙醇、二甲苯、丙酮及异丙醇对膨润土会产生明显的微纳米化效应。     

水对尾矿坝的稳定性影响研究

提出了水对尾矿坝的稳定性影响以及现阶段尾矿坝研究中所存在的岩土力学问题，并提出解决方案。