改性纳米纤维素对磷的动态吸附及再生

以铁改性纳米纤维素[Fe(OH)₃@CNFs]为吸附剂进行动态吸附除磷试验,探究了不同柱高和不同流速对Fe(OH)₃@CNFs吸附磷性能的影响。结果表明：吸附柱填充越高（6～16cm）,进水流速越慢（5～10mL/min）,吸附达到平衡所需时间越长,越有利于Fe(OH)₃@CNFs对磷的动态吸附。采用NaOH溶液对吸附剂解吸进行原位再生,再生后吸附柱对磷的吸附量为原吸附柱的83%,表明Fe(OH)₃@CNFs材料具有较好的再生能力。通过Yoon-Nelson模型计算吸附50%目标污染物所需的时间,拟合值与实验值的平均相对偏差在1.8%～6.9%之间,表明Yoon-Nelson模型能够很好地描述Fe(OH)₃@CNFs材料对磷的动态吸附行为。使用红外光谱和X射线光电子能谱对吸附机理进行分析发现Fe(OH)₃@CNFs材料对磷具有吸附能力,并且吸附后主要以FePO₄和Fe₂(HPO₄)₃的形式存在。利用吸附柱对生活污水处理厂二沉池出水进行动态吸附,在流速为10mL/min、填装高度为12cm的条件下,饱和时的吸附容量为34.5mg/g。     

改性含铝废渣对废水中镍的吸附机理和动力学影响

采用Ca(OH)₂对含铝废渣(RAS)进行改性，制备改性材料(MAS)，对其结构进行表征，并考察其对Ni²⁺的吸附机理和性能影响。结果表明：Ca(OH)₂的引入没有改变RAS的主要官能团，其主要组分为CaTiO₃、FeAl₂O₄和Fe₃O₄，而且改性后的MAS对Ni²⁺的吸附速率由膜扩散和内扩散相互作用，吸附过程是自发吸热过程。     

Mg(OH)2及与Al3+离子共存时去除植酸的性能与机理研究

通过低浓度镁离子和氢氧根离子自然沉淀，低温4°C减慢合成速度来合成Mg(OH)₂，并研究其对于IHP的吸附去除作用和机理。研究结果表明：IHP在Mg(OH)₂表面的吸附热力学符合Freundlich模型，且吸附速率较快，在反应3 min时已达到平衡吸附量的75%。而且Mg(OH)₂对于IHP的吸附具有pH依赖性。对于其机理研究发现，IHP的吸附去除会促进Mg(OH)₂的溶解，Mg²⁺离子先释放进入环境中再被Mg(OH)₂重新吸附，从而促进IHP的进一步吸附。另外Mg(OH)₂与Al³⁺共存时对于IHP的去除具有协同作用，其作用效果大于两者单独作用效果的简单叠加。     

柔性Yb(OH)3@Ni(OH)2/CC纳米复合电极材料的制备及性能研究

以柔性碳纤维(CC)作为基底材料,分别采用化学镀镍、电化学氧化和电化学沉积的方法制备出Yb(OH)₃复合Ni(OH)₂碳纤维纳米电极材料(Yb(OH)₃@Ni(OH)₂/CC)。以X射线衍射仪(XRD)测试材料的结构和组成成分;利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对材料的微观形貌进行表征;利用线性循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)、恒流充放电法(GCD)对材料的电化学性能进行测试研究。实验结果表明,当电流密度为10mA/cm²时,该复合材料的面积比电容高达1216mF/cm²;循环充放电1000次后的容量保持率为90%,比Ni(OH)₂/CC材料的容量保持率提高14%。     

交联淀粉负载氢氧化镁复合材料对Cu2+的吸附性能

以交联淀粉和MgSO₄·7H₂O为原料，NaOH为碱化剂，制备了交联淀粉负载氢氧化镁复合材料IStMg(OH)₂，采用FTIR、SEM、EDS、XRD对其进行了表征，并将其用于对模拟废水中Cu²⁺的吸附去除，考察了IStMg(OH)₂投加量、pH、Cu²⁺初始浓度等因素对ISt-Mg(OH)₂吸附Cu²⁺性能的影响。结果表明，当Cu²⁺质量浓度为20mg/L,pH=5.32,ISt-Mg(OH)₂投加量为300 mg/L，吸附温度为25 ℃时，Cu²⁺的去除率可达91.7%。吸附等温线拟合结果表明，ISt-Mg(OH)₂对水中Cu²⁺的吸附过程符合Langumir吸附模型，为单分子层吸附过程，在25 ℃时，拟合饱和吸附量为82.78 mg/g。吸附动力学数据拟合结果表明，吸附过程符合准二级动力学模型，属于...     

Al（OH）3胶体的制备及其对铀的吸附机理

为了研究在地浸采铀中胶体对矿层的阻塞及对铀酰离子吸附迁移影响,采用硝酸铝与氨水为原料制备Al（OH）₃,并用在pH = 6条件下制备所得的Al（OH）₃对铀进行吸附实验研究,考察了吸附的pH值、初始浓度及吸附时间等对Al（OH）₃吸附铀的影响。对实验数据使用准一级、复合二级与Elovich 动力学模型进行计算与分析,得出Elovich 动力学方程更适合描述Al（OH）₃对铀吸附,吸附主要是表面吸附;使用 Freundlich与Langmuir等温吸附方程对实验数据进行拟合,结果表明Langmuir模型更适合描述Al（OH）₃对铀酰离子的吸附;对吸附前、后的Al（OH）₃进行SEM与激光粒度分析。     

镧镁改性海泡石对黑臭水体中磷的吸附机理

磷是导致黑臭水体形成的关键元素之一，本研究以天然海泡石作为载体、硝酸镧和氯化镁为原料，采用共沉淀法制备了一种镧镁改性海泡石吸附除磷材料，考察了镧镁改性海泡石吸附除磷效果及影响因素并探究了其吸附除磷机制。结果表明，镧镁改性海泡石对磷酸盐的吸附是一个自发、吸热、熵增过程，其对磷酸盐的最大吸附量达117.2 mg/g,对磷酸盐的去除效果受共存阴离子(Cl^-、NO^-₃、SO₄^2-和HCO^-₃)和腐植酸影响小。该材料的pH值适用范围(6～9)较宽，循环使用4次后性能较为良好。镧镁改性海泡石对磷酸盐的吸附机制包括配体交换、化学沉淀和静电吸引作用，生成了La-O-P配合物及MgHPO₄、Mg₃(PO₄)₂沉淀。实际轻度和重度黑臭水样中的磷经镧镁改性海泡石处理后可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类水质。     

Fe3O4@Y(OH)CO3的制备及其对磷酸根吸附性能的研究

首先用均相沉淀法制备了Fe₃O₄@Y(OH)CO₃吸附剂,用SEM、TEM、IR、XRD和SQUID对其结构和性质进行表征;然后通过吸附磷酸盐溶液,考察了pH值、吸附时间对磷酸根吸附量的影响。实验结果表明,Fe₃O₄@Y(OH)CO₃为表面光滑的核壳结构,对磷酸根有较好的吸附性,pH值为3时,吸附效果最好;120 min时达到吸附平衡,平衡吸附量约为36.62 mg/g。     

Ce-Zn复合吸附剂的制备及除磷性能研究

以Ce(NO₃)₃·6H₂O和Zn(NO₃)₂·6H₂O为原料，采用共沉淀法制备Ce-Zn复合吸附剂，利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其进行表征，对吸附过程进行动力学和热力学拟合，通过正交实验确定吸附除磷的最佳工艺条件，并对吸附剂进行再生处理，研究其可循环利用性能。结果表明，复合吸附剂表面生成了水合氧化铈和氧化锌颗粒，表面粗糙，呈多孔结构；磷酸盐离子取代复合吸附剂表面的金属羟基是吸附除磷的主要原因。除磷最佳工艺条件：磷初始质量浓度为5 mg/L,pH为4,Ce-Zn复合吸附剂投加量为0.07 g、反应时间为240 min；吸附过程符合Freundlich等温模型和准二级动力学方程，反应自发进行，且为吸热反应；利用碱液对吸附剂进行3次循环脱附再生，对磷的去除率保持在90%以上，证明该吸附剂可以循环使用。     

碱性吸附剂对燃煤烟气中SO3的吸附特性

炉膛内高温燃烧和选择性催化还原(SCR)催化剂产生的SO₃会严重损害设备和运行安全。本研究在模拟烟气条件下考察了Ca(OH)₂、Mg(OH)₂、NaHCO₃、NaHSO₃四种碱性吸附剂对SO₃的吸附性能，并研究了烟气气氛和温度对优选吸附剂的SO₃吸附能力的影响。采用热重分析研究了吸附剂的分解过程，对反应前后的吸附剂形貌结构特性进行了研究。结果表明：NaHCO₃和NaHSO₃两种吸附剂在中高温下都具有良好的吸附效果；NaHCO₃和NaHSO₃在自身分解和吸附SO₃的过程中释放气体产物而改善了吸附剂孔隙结构，提高了吸附剂对SO₃的吸附效果；烟气中的SO₂与SO₃在NaHCO₃上的吸附过程中存在竞争吸附，降低了NaHCO₃对...     

纳米b-Ni(OH)2的制备及其储锂性能

以Ni(NO₃)₂·6H₂O和NaOH为原料采用化学沉淀法制备了Ni(OH)₂电极材料。采用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征了样品的微观结构,结果表明该样品是具有片状纳米次级结构的β-Ni(OH)₂。采用循环伏安(CV)和电化学充放电测试研究了该β-Ni(OH)₂样品的储锂性能,结果发现该样品作为锂离子电池负极材料具有非常高的储锂活性,在50 mA·g^-1电流密度下其第3次循环放电比容量高于1550 mA·h·g^-1;样品电极中的碳含量对其循环性能和倍率性都有显著影响,通过交流阻抗(EIS)测试分析了样品电极中碳含量的作用机理。     

新型除磷填料的制备及除磷吸附床运行参数的优化

为解决现有除磷吸附剂粒径小造成的材料易流失和系统压降过大等问题,以实现吸附除磷工艺在实际工程中的应用,以聚氨酯填料为载体,水溶性聚氨酯为介质,将水化硅酸钙负载到聚氨酯填料上制成负载型除磷填料。研究了制备条件对除磷填料除磷效果的影响,采用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）观察分析了负载前后水化硅酸钙微观结构及化学基团的变化;利用除磷填料作为除磷吸附床的滤料,研究了运行条件对吸附床除磷效果的影响。在此基础上,利用响应曲面法研究了除磷吸附床磷酸盐去除率和各变量之间的关系,并对工艺参数进行了优化。结果表明,水性聚氨酯溶液的浓度和用量分别为100 g/L和50 ml,水化硅酸钙的质量为12 g的条件下所制备的除磷填料除磷效果最好;SEM和FTIR分析结果显示,水化硅酸钙负载前后其孔隙结构和化学基团没有明显的变化;预测模型的方差分析结果表明,HRT(X ₁)、进水ρ(PO₄ ^3--P)(X ₂)、温度(X ₃)、初始pH(X ₄)以及X ₁ X ₂,X ₁ X ₄,X ₂ X ₃,X ₂ X ₄的交互作用均对磷酸盐的去除具有显著影响 (P＜0.05),但X ₁ X ₃的交互作用对磷酸盐的去除影响不显著。通过预测模型获得的最佳运行条件为：HRT为79.77 min,进水ρ(PO₄ ^3--P)为1.70 mg/L, 温度为34.04℃,pH为9.68。在该条件下,反应器对磷酸盐的去除率可以达到93.46%。     

三维Y(OH)3@Ni(OH)2/CC复合材料的制备及其作为柔性超级电容器电极性能的研究

以碳布(CC)为基底，采用化学沉积、恒电位极化及电化学沉积法制备出Ni(OH)₂/CC复合材料和Y(OH)₃@Ni(OH)₂碳纤维复合材料(Y(OH)₃@Ni(OH)₂/CC)。以X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试研究样品的结构、表面形貌和化学组成；利用电化学工作站的循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)等技术对样品的电化学性能进行研究。实验结果表明，该复合材料经恒电流50 mA/cm²充放电测试，其面积比电容为1 017 mF/cm²,CV循环1 000圈其面积比电容相对于初始面积比电容的保持率为167%。     

Ni(OH)2修饰对a-Fe2O3薄膜光电化学性能的增强效应

利用一种简便的电沉积方法制备氧化铁薄膜,并在过程中引入Ni(OH)₂进行修饰,对具体电沉积实验参数进行优化,从而建立最佳制备条件。利用场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射对Fe₂O₃/Ni(OH)₂光电极膜的结构进行表征。利用循环伏安和计时电流测量析氧过电位和光电流密度。结果表明,Ni(OH)₂修饰的α-Fe₂O₃薄膜可提高光生电子与空穴的分离效率,从而显著提高光电催化活性。     

钙添加剂对Na2CO3催化高铝煤焦水蒸气气化反应性的影响

以孙家壕高铝煤为实验煤样,将煤样在800℃制成煤焦,采用热重分析仪(TGA)研究了钙添加剂对孙家壕煤焦Na₂CO₃催化水蒸气气化反应性的影响。结果表明：Ca(OH)₂对孙家壕煤焦水蒸气气化具有催化作用,在对孙家壕煤焦进行800℃Ca(OH)₂催化水蒸气气化时,Ca(OH)₂的负载量在15%(质量分数,下同)时达到饱和;通过比较Na₂CO₃和Ca(OH)₂对孙家壕煤焦800℃水蒸气气化的催化活性,发现Na₂CO₃的催化气化活性比Ca(OH)₂的催化气化活性大,负载5%Na₂CO₃和10%Ca(OH)₂的孙家壕焦的800℃水蒸气气化反应性相等;添加10%Ca(OH)₂添加剂可以使负载10%Na₂CO₃的孙家壕煤焦在700℃...     

介孔Cr(OH)3的制备及其对钒(Ⅴ)离子的吸附性能

以CrCl₃·6H₂O作为铬源,通过添加强碱制备出大比表面积（312.70 m²·g^-1）、高孔隙率（0.48 cm³·g^-1）的介孔Cr（OH）₃,并研究了其对溶液中钒（V）离子的吸附性能,考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附温度、吸附时间等条件对吸附效果的影响。结果表明,当溶液pH在2.0~9.0、钒离子浓度为100~500 mg·L^-1时,采用该吸附剂均可实现溶液中钒离子的高效去除。在最优实验条件下,钒去除率接近100%,钒离子浓度可由500 mg·L^-1降至0.81 mg·L^-1。吸附热力学的研究结果表明,Cr（OH）₃对钒离子的吸附过程遵循Langmuir等温吸附;吸附过程符合拟二级反应动力学方程,反应级数为拟二级。     

不同形貌的纳米Mg(OH)2催化臭氧化降解甲硝唑

采用化学沉淀法分别以六水合氯化镁和取自察尔汗盐湖的天然水氯镁石为原料制备了不同形貌的纳米 Mg(OH)₂催化剂,通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等手段对所合成的催化剂的表面形貌、晶体结构和表面官能团等性质进行了表征。将两种不同形貌的纳米Mg(OH)₂材料首次应用于催化臭氧化过程,研究了两种不同形貌的纳米Mg(OH)₂[Mg(OH)₂-1和Mg(OH)₂-2]催化剂对甲硝唑的降解和矿化能力。结果表明,在单独臭氧化过程中,反应10min时甲硝唑的降解和矿化效率均较低,分别为51.9%和17.4%,而在臭氧化系统中分别加入Mg(OH)₂-1和Mg(OH)₂-2,甲硝唑的去除效率和矿化效率均明显提高,且Mg(OH)₂-2的催化臭氧化性能要优于Mg(OH)₂-1。另外,单独臭氧化过程、Mg(OH)₂-1催化臭氧化以及Mg(OH)₂-2催化臭氧化过程中甲硝唑的降解均较好地符合伪一级动力学反应模型（R²>0.97）。除此之外,对这两种不同形貌的纳米Mg(OH)₂催化剂的稳定性进行了考察,结果表明,催化剂在循环使用六次后对甲硝唑仍有较高的催化臭氧化去除效率。因此,所合成的两种形貌的纳米Mg(OH)₂催化剂将是一种很有前景的、能用于去除抗生素的臭氧化催化剂。     

改性氢氧化镁的制备及在HDPE中的应用

以低品位菱镁矿为原料,γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)为改性剂,通过蒸氨-沉镁改性-水热过程制备改性氢氧化镁[KH570-Mg(OH)₂],改性剂在Mg(OH)₂生成体系中加入。采用吸油值、活化指数、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等手段对改性结果进行表征,在改性时间为60min,改性剂用量为2%,并进行水热处理工艺制备的Mg(OH)₂改性效果最好,改性后Mg(OH)₂活化指数达到了98.75%,吸油值为53.05 mL/100g,接触角为149°。整个工艺连续且可循环,为制备疏水性Mg(OH)₂工业生产提供实验基础。并将改性前后的Mg(OH)₂应用于高密度聚乙烯(HDPE),测试其阻燃和力学性能,结果表明,KH570-Mg(OH)₂添加量为40%时,HDPE/KH570-Mg(OH)₂复合材料的氧指数为29.5%,达到阻燃级别,拉伸强度为18.40 MPa,断裂伸长率为217.11%...     

粗钨酸钠溶液亚铁盐沉淀法除铬、钒的热力学分析及实验验证

废硬质合金再生利用过程中得到的粗钨酸盐溶液Cr、V含量容易超标，由于Cr、V与W具有十分相似的水溶液性质，粗钨酸盐溶液除铬、钒一直是个技术难题。本文针对亚铁盐沉淀法从粗钨酸钠溶液中除铬、钒工艺过程进行热力学分析研究，分别绘制了298K时Cr-Fe-H₂O体系和V-Fe-H₂O体系的Eh-p H图、Cr⁶⁺-Fe³⁺-V⁵⁺-H₂O体系和Cr³⁺-Fe²⁺-Fe³⁺-V⁵⁺-H₂O体系的热力学平衡图。热力学分析结果表明：粗钨酸钠溶液中Cr(Ⅵ)在酸性和碱性体系下均能够被Fe²⁺或Fe(OH)₂沉淀还原，V(Ⅴ)则会与Fe2+或Fe(OH)₂反应生成Fe(VO₃)₂沉淀；在Cr³⁺-Fe²⁺-Fe     

2,3,4-三羟基苯甲醛改性UiO-66-NH2对铅离子的吸附性能研究

采用2,3,4-三羟基苯甲醛改性UiO-66-NH₂制备了新型金属有机框架材料(UiO-66-3OH),通过X-射线粉末衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对所制样品进行了表征,并将其用于水体中铅离子的吸附。考察了吸附剂投加量、溶液初始pH、初始铅离子浓度和含盐量对吸附的影响。实验结果表明,改性过程没有改变UiO-66-NH₂的晶体结构,且可以明显提高对铅离子的吸附性能。在吸附剂投加量为1 g/L,铅离子质量浓度为100 mg/L,pH为5,反应时间为2 h的条件下,UiO-66-3OH对溶液中铅离子的去除率为89.72%,比UiO-66-NH₂提高了近40个百分点。UiO-66-3OH对铅离子的吸附过程符合准二级动力学方程(R²=0.999 8)和Langmuir吸附等温方程(R²=0.992 5)。UiO-66-3OH的理论最大吸附量为175.43 mg/g,是UiO-66-NH₂的2倍左右。值得注意的是,UiO-66-3OH是一种新型可回收利用的高效...