石灰消化条件对高比表面积Ca(OH)2性能的影响

在烟气干法脱硫过程中，由于普通Ca(OH)₂比表面积小，孔容和孔径小，导致脱硫效率低，因此制备高比表面积的Ca(OH)₂粉体对烟气净化具有重要意义。消化条件是影响Ca(OH)₂的结构和性能的重要因素。为了制备高比表面积的Ca(OH)₂,对水与石灰的质量比(水灰比)、消化时间、去离子水的初始温度、生石灰初始粒径、搅拌速度等消化条件进行研究，利用比表面积分析仪、激光粒度仪、 X射线衍射仪和扫描电镜对石灰消化产物进行表征。结果表明：制备的Ca(OH)₂具有高比表面积和疏松多孔及晶粒小的特点，不同的消化条件对Ca(OH)₂的性能影响均不同；当水灰比为0.6、消化时间为15 min、去离子水的初始温度为90℃、生石灰初始粒径为>75～150μm、搅拌速度为120 r/min时，石灰消化产物Ca(OH)₂的比表面积为26.990 m²/g,比孔容积为0.908 cm³/g。     

钢渣内部金属氧化物调控提高干法脱硫性能研究

钢渣含有大量碱金属氧化物，使其具有作为烟气脱硫剂的潜力，将钢渣改性处理用于烟气干法脱硫对生态环境保护和资源节约有深远意义。本工作从调控金属氧化物组成的角度对钢渣进行改性，提高其脱硫性能。首先证实了钢渣的化学组成中主要金属氧化物Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO、MnO对CaO及钢渣干法脱硫的促进作用，而后通过酸、碱处理调控钢渣主要金属氧化物的组成，提升脱硫性能，并通过XRF、XRD、XPS、SO₂-TPD等测试方法研究了脱硫性能提升的原因。结果表明：改性后，部分以固熔体相等结构存在的金属离子分离转化为金属氧化物，钢渣表面晶格氧、吸附氧含量增加，且晶格氧占比增大，对SO₂的物理吸附、化学吸附能力增强。pH为13时，脱硫效果最佳，可达93%。     

湿法烟气脱硫塔能效特性研究

针对湿法烟气脱硫能效规律欠缺问题,以150 MW超低排放机组湿法脱硫塔为研究对象,基于脱硫设备的主要能耗和脱硫效率构建了脱硫能效指标——脱硫能效值,并采用数值模拟和理论分析相结合的方法,探究了液气比、入口烟气量、烟气流速、入口SO₂质量浓度、烟气温度等参数以及不同喷淋层组合方式对脱硫能效特性的影响规律。结果表明：脱硫能效值为0.22~0.96 kg/（kW·h）,并随入口SO₂质量浓度增加呈正比例变化,随喷淋层组合数、液气比和入口烟气温度增加呈反比例变化,随入口烟气量和塔内烟气流速增加先上升后下降。研究结果可为脱硫技术评价和脱硫系统节能运行提供参考。     

改性活性炭对SO2和NOx的吸附性能研究

分别采用Cu(NO₃)₂、H₂O₂和KMnO₄对椰壳活性炭进行改性，研究了活性炭微观结构、表面化学性质变化，及其对SO₂、NO_x等酸性腐蚀性气氛的吸附性能。结果表明，Cu(NO₃)₂改性活性炭比表面积显著降低，平均孔径有所下降，Cu(NO₃)₂微晶分布于活性炭表面及微观孔道内，表面以碳、铜、氧和氮元素为主。H₂O₂改性活性炭比表面积有所增加，平均孔径减小，H₂O₂与活性炭表层反应后起到刻蚀效应，引入丰富的微纳孔道结构，使其表面含氧官能团增加，氧元素含量提升。KMnO₄改性活性炭比表面积和平均孔径略微降低，KMnO₄与活性炭表层反应后含氧官能团增加，反应产物附着于活性炭表面，改变其微观结构。三种方式改性的活性炭对SO     

三维g-C3N4泡沫负载Cu(OH)2纳米片的制备及其光催化还原CO2性能

为了改善g-C₃N₄光催化还原CO₂过程中的气体传质、吸附和光生电荷分离效率，分别从泡沫孔结构构筑和构建异质结两方面进行光催化材料设计。采用表面活性剂发泡法制备g-C₃N₄泡沫(g-C₃N₄ Foam),以此为基体通过化学镀铜和氢氧化处理制备g-C₃N₄泡沫负载Cu(OH)₂纳米片(Cu(OH)₂/CNF)复合材料，对其结构和光催化性能进行分析。结果表明：g-C₃N₄ Foam和Cu(OH)₂/CNF均展现出发达的三维微米孔网络结构，这种结构可从动力学层面优化CO₂在气-固催化反应中的传质和吸附，使CO₂吸附容量分别达到3.97 cm³/g和3.59 cm³/g,为g-C₃N...     

膜吸收法烟气同时脱硫脱硝试验研究

采用自行研制的新型错流式气-液膜接触器,以NaClO2海水溶液为吸收液,分别以NaHCO3/Ca(OH)2/Ca(ClO)2为添加剂,对电厂燃煤烟气开展膜吸收法烟气同时脱硫脱硝现场试验研究.考察了吸收液流量、浓度、活化时间、初始pH以及烟气流量、SO2浓度等因素对脱硫脱硝效果的影响.试验表明:增大吸收液流量和浓度,NOx和SO2脱除率升高;延长吸收液活化时间,增大烟气流量,脱硫脱硝率略有降低;吸收液初始pH升高,脱硫率几乎不变,而脱硝率却略有降低;随着SO2浓度增大,脱硝率出现极值点;另外,添加剂NaHCO3/Ca(OH)2/Ca(ClO)2对NaClO2氧化吸收NOx和SO2均有增强作用.采用膜气体吸收技术,可实现烟气同时脱硫脱硝,具有一定应用潜力.     

浅析火力发电厂超低排放中SO2的测量

在火力发电厂超低排放海水脱硫系统中,烟气中含湿量大、SO₂浓度低,由于SO₂易溶入水,因此导致其测量较为困难。而采样管内积水会造成SO₂测值偏低。该文针对异常原因分析并对采样管进行改善,以解决因积水问题造成的测值异常。稀释探头限流孔堵塞会导致SO₂测值异常,该文分析了造成限流孔易堵塞原因,改善了探头加热系统,保证了SO₂的准确测量。采用OPSIS公司稀释采样法和API公司T100型紫外荧光法SO₂分析仪能准确稳定地测量烟气中SO₂浓度,满足现行环保法规的要求。     

磺酸基改性二维Ti3C2Tx纳米材料制备与Pb2+吸附性能

对二维Ti₃C₂T_x材料进行了磺酸基团接枝改性(Ti₃C₂T_x—SO₃H),表征了改性前后微观结构的变化,研究了对重金属Pb2+的吸附行为与机制。XRD、FTIR及EDS表明磺酸基团在Ti₃C₂T_x表面成功接枝,而SEM则发现Ti₃C₂T_x?SO₃H呈现较Ti₃C₂T_x更轻薄的层状结构。改性后,Ti₃C₂T_x—SO₃H对重金属Pb2+20 min内达到吸附平衡,最大吸附量达到733.6 mg·g?1,较Ti₃C₂T_x吸附量提升了23%,且吸附量随着pH(2~6)的增加而逐渐增大,在Mg2+、Ca2+、Co2+、Zn2+等共存离子的干扰下,仍保持较高的吸附水平。机制分析表明,改性前后吸附过程均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线拟合模型,以单分子层化学吸附为主,但由于磺酸基团提供了更多的吸附饱和活性位点,并提高了Ti₃C₂T_x在水溶液中的分散性,使改性后对Pb2+吸附性能更优异。      

考虑微观结构影响的混凝土界面过渡区裂隙渗流-溶蚀耦合模型

根据四参数随机生长法生成了混凝土界面过渡区(ITZ)的微观结构,基于格子Boltzmann方法,采用双分布函数分别模拟渗流速度场和溶质浓度场的演化,建立了考虑微观结构影响的ITZ裂隙渗流-溶蚀耦合过程的数值模型。结合2个经典算例,验证了计算模型在处理溶质对流-扩散及反应-扩散问题方面的准确性。最后讨论了渗流流速、Ca(OH)₂含量以及Ca(OH)₂排布状态等因素对ITZ裂隙渗流-溶蚀耦合作用特性的影响。研究表明:裂隙初始渗流流速越快,壁面的溶蚀速率越快,其整体孔隙率增加越快。ITZ的Ca(OH)₂含量越高,在壁面处其与流体的接触面积越大,溶蚀现象越易发生,并导致裂隙内Ca2+浓度也相应的增加。如果溶蚀出来的Ca2+得不到及时运移,将反过来抑制Ca(OH)₂的进一步溶蚀,故ITZ裂隙的渗流-溶蚀过程受控于Ca(OH)₂含量与Ca2+浓度的综合作用。对于Ca(OH)₂不同排布状态的ITZ裂隙,由于渗流受到微观结构的影响,溶蚀过程稳定后其相对渗透率水平生长最大,均匀生长次之,竖向生长最小。     

电化学法制备Co(OH)2/Cu(OH)2异质结电极及其作为析氧电催化剂的研究

贵金属IrO₂和RuO₂被广泛认为是优异的析氧(OER)催化剂，但是高成本限制其应用与发展，故开发高效的非贵金属OER催化剂具有重大的实际意义和应用前景。采用简便的电化学法制备了一种三维异质结电极Co(OH)₂/Cu(OH)₂作为优良的OER催化剂。Co(OH)₂/Cu(OH)₂由于其三维异质结构，使其具有较大的比表面积和充足的活性位点，同时调节了表面Co的电子结构进而提高OER活性，表现出优良的催化性能。在1mol/L KOH溶液中，Co(OH)₂/Cu(OH)₂能在270mV的低过电位下达到10mA/cm²,并且能保持在100mA/cm²的大电流密度下较长时间进行OER反应，是一种优良的OER催化剂。     

Mg-Al水滑石的改性机理和吸附性能

用硫酸铵对镁铝水滑石进行改性,研究了镁铝水滑石的溶解性及硫酸铵的改性机理。结果表明,镁铝水滑石在pH 1.0-11.0范围内呈现出完全溶解、部分溶解和基本不溶三种溶解特性。硫酸铵的改性即为镁铝水滑石的部分溶解过程,层板中镁以Mg²⁺形态进入溶液,导致羟基铝(Al（OH）₆^3-)进入溶液形成Keggin结构(Al₁₃聚集体),Al₁₃聚集体附着在镁铝水滑石层板表面形成无定形Al（OH）₃,从而阻止镁离子进一步溶出。改性镁铝水滑石对Pb²⁺的吸附率提高了18.3%,是比表面积的增加、化学键合及静电吸附能力的提升所致。     

Mn掺杂Ni(OH)2的合成及电化学性能研究

本工作采用缓冲溶液法制备Mn掺杂Ni(OH)₂(Ni_1-xMn_x(OH)₂, x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4), X射线衍射测试表明样品主要是β相, 有少量Mn₃O₄杂相; 循环伏安测试表明, x=0.2的材料还原峰积分面积最大、还原分支的峰电流最高; 恒流充放电测试表明, 在100 mA/g电流密度下, Ni_0.8Mn_0.2(OH)₂放电比容量最高, 其第20次循环放电比容量为271.8 mAh/g, 同等条件测试的商用β-Ni(OH)₂放电比容量为253.6 mAh/g; 在300、500 mA/g电流密度下, Ni_0.8Mn_0.2(OH)₂放电比容量仍保持最高, 分别为294.7、291.5 mAh/g, 而且Mn掺杂Ni(OH)₂的循环稳定性也优于商用β-Ni(OH)₂。Mn掺杂可改善镍电极的循环稳定性、降低镍电极成本, 具有广阔的应用前景。     

不同配体修饰的UiO-66-X/ZnIn2S4(X=H、NH2、(OH)2、Br)负载型催化剂的光催化性能研究

通过水热法制备了不同配体修饰的UiO-66-X/ZnIn₂S₄(X=H、NH₂、(OH)₂、Br)负载型光催化剂,并采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱仪、光致发光光谱仪和电化学工作站对样品进行表征,分析了不同配体修饰方案对UiO-66-X/ZnIn₂S₄光催化性能的影响。以罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)溶液为目标污染物,探究不同修饰基团的电子效应对复合材料吸附性能和光催化性能的影响。结果表明：配体修饰后的ZU-(OH)₂/GF对阳离子染料RhB的吸附效率最好,在30 min时吸附效率为46.8%,反之,所有修饰后的复合材料对阴离子染料MO的吸附性能均低于未修饰的复合材料。在模拟太阳光照射下,所有复合材料经过配体修饰后的光催化性能都得到明显提升,其中ZU-(OH)₂/GF在150 min后对RhB的降解率高达99.0%。经过连续5次循环后,对RhB的去除率均保持在98%以上...     

燃煤电厂超低排放湿法脱硫治霾影响分析

根据燃煤电厂湿法脱硫出口污染物排放浓度及其排放绩效,分析了超低排放湿法脱硫的治霾效果,阐明了湿法脱硫有利于减少SO₂、颗粒物、SO₃的排放量,这些污染物都是形成雾霾的前体物,表明超低排放湿法脱硫对雾霾治理有积极的贡献。同时,烟气超低排放具有协同治理有色烟羽的能力,对于有色烟羽治理应采取因地制宜的策略。煤电行业广泛开展烟气超低排放改造后,大气污染物排放量持续减少,空气环境质量逐年改善,湿法脱硫、烟气超低排放功不可没。     

微胶囊Mg (OH)2的合成及其对乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的阻燃作用

用原位聚合方法合成了以微米Mg（OH）₂粒子为芯材、交联聚脲为壁材的微胶囊Mg（OH）₂（M-Mg（OH）₂）阻燃剂,并把M-Mg（OH）₂加入到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）中,研究了M-Mg（OH）₂对EVA的阻燃作用。采用FTIR、SEM、热分析和酸滴定方法研究了M-Mg（OH）₂的性质,用极限氧指数（LOI）和垂直燃烧方法（UL-94）研究了M-Mg（OH）₂/EVA复合材料的阻燃性能以及酸腐蚀对M-Mg（OH）₂/EVA复合材料阻燃性能的影响。结果表明,采用原位聚合方法能够成功地在Mg（OH）₂粒子表面包覆交联聚脲壁材,得到M-Mg（OH）₂。与纯Mg（OH）₂相比,M-Mg（OH）₂的颗粒尺寸增大,热稳定性增加,在水中溶解度显著降低,在EVA基体中分散更加均匀。阻燃剂用量相同时,M-Mg（OH）₂/EVA复合材料的LOI总是比Mg（OH）₂/EVA复合材料的数值稍大。阻燃剂与EVA质量比小于135∶100时,两种复合材料的垂直燃烧级别均为V-2级,阻燃剂与EVA质量比在135∶100~150∶100之间时,前者的燃烧级别为V-0级,而后者只能达到V-2级,阻燃剂与EVA质量比超过150∶100时,两种复合材料都能达到V-0级。M-Mg（OH）₂/EVA复合材料的耐酸性比Mg（OH）₂/EVA大幅度提高,可以在酸性环境中使用。     

α-Ni(OH)2表面羟基协同Ni3+位点催化氧化甲醛机理研究

室内甲醛污染已成为影响人类生命健康的重要问题之一。以氧气为氧化剂的催化氧化甲醛技术以其条件温和、无毒副产物等优势而受到广泛关注,但是开发经济高效的催化材料仍然面临巨大的挑战。本工作通过一步水热法制备了α-Ni(OH)₂,并研究了其催化氧化甲醛机理。测试结果表明,以水为溶剂、硝酸镍为镍源制备的α-Ni(OH)₂在室温下催化氧化甲醛效率最高,达到71.2%。原位红外和理论计算分析发现,由于α-Ni(OH)₂表面丰富的羟基官能团,吸附的甲醛与α-Ni(OH)₂表面羟基之间存在强烈的相互作用,增强了对甲醛的活化,在无氧气条件下实现了甲醛氧化。另一方面,不同条件处理的α-Ni(OH)₂的XPS分析证实了催化氧化甲醛的活性位点为Ni³⁺,且氧气可加速Ni³⁺活性位点的回复。α-Ni(OH)₂表面羟基协同活性位点Ni³⁺促进了甲醛的催化氧化,这与传统氧气解离为速控步的甲醛氧化反应路径明显不同。本研究提出了...     

140℃高温下SiO2晶态对硅酸三钙水化产物的影响

目前，在G级油井水泥中加入SiO₂是降低其水化产物在温度高于110℃下力学性能衰退的主要手段。然而，SiO₂晶体形态不同，导致水泥水化产物不同，耐高温性能也不同。为了探究SiO₂晶体形态对水泥水化产物的影响，笔者以油井水泥的主要成分硅酸三钙(C₃S)为研究对象，采用核磁共振、X射线衍射、热重分析和扫描电镜以及能谱等手段分析了晶体SiO₂(石英砂)和非晶体SiO₂(微硅)对C₃S水化产物的影响。结果表明：SiO₂通过填充孔隙以及转化水化产物，能有效防止C₃S水化产物在高温下强度衰退，以及孔隙度和渗透率的增加。微硅比石英砂更活跃，能迅速与Ca(OH)₂发生火山灰反应生成次生水化硅酸钙。此外，SiO₂还能将高钙硅比的水化硅酸钙(针硅钙石(Ca₂SiO₃(OH)₂)、羟硅钙石(Ca_...     

碱式碳酸镁焙烧法制备多孔氧化镁晶体

【目的】实现多孔MgO晶体的可控制备。【方法】以菱镁矿为镁源,采用水化碳化-低温水溶液法,热解Mg(HCO₃)₂溶液合成平均直径为10.0μm、平均长度为50.0μm的多孔棒状碱式碳酸镁(4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O);通过焙烧法制备多孔MgO晶体,分别探讨焙烧温度、时间对前驱体4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O分解率、 MgO物相组成和形貌的影响,探究4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O热分解机制。【结果】在焙烧温度为700℃、时间为3.0 h时,制得平均直径为20.0μm、平均长度为50.0μm、比表面积为76.12 m²/g的介孔棒状MgO晶体;在4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O分解过程中,随着温度升高,结晶水失去,—OH的分离和C—...     

微晶纤维素基复合材料的制备及其对亚甲基蓝的催化降解性能

以微晶纤维素(MCC)为原料,通过在其表面负载纳米氧化铜颗粒(CuO NPs),添加3-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTES)与二乙醇胺(DEA)进行接枝反应制备CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂复合材料。探讨了DEA添加量对CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂性能的影响,表征并分析了改性微晶纤维素红外光谱、晶体结构、表面形貌和热稳定性。结果表明,CuO NPs可成功负载在MCC表面,硅烷偶联剂可提高复合材料的分散性与接枝胺基的能力,进而增强其催化活性,使硼氢化钠(NaBH₄)与亚甲基蓝(MB)氧化还原反应效率增加,快速降解MB染色剂。通过优化发现DEA用量为20wt%时制得的CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂催化效果最佳,CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂和NaBH₄的用量分别为30 mg和10 mg,处理30 mL 3 mmol/L MB溶液5 min后,MB去除率可达99.71%,五次循环性测试后,去除率为93.24%。      

MgCl2对锌在干湿交替环境中腐蚀行为的影响

使用腐蚀失重、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜与能谱(SEM-EDS)等手段研究了干湿交替环境中MgCl₂对锌腐蚀行为的影响。结果表明,MgCl₂对锌的腐蚀有显著的抑制作用;在沉积NaCl条件下锌表面的腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O、Zn₄CO₃(OH)₆·H₂O和Zn(OH)₂,而在沉积MgCl₂条件下锌表面的腐蚀产物只有Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O。在干湿交替环境中MgCl₂对锌腐蚀行为的影响主要是Mg²⁺与氧还原反应产生的OH^-结合使阴极区的pH值降低造成的。