不同温度下三元体系NH4H2PO4-NH4Cl-H2O的相平衡测定与关联

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NH₄H₂PO₄-NH₄Cl-H₂O在303.15、323.15、333.15和343.15 K下的固液相平衡关系。通过湿渣法与X射线衍射法相结合鉴定了平衡固相组成,绘制了该三元体系在不同温度下的平衡相图。结果表明：该体系在各温度下的相图中都包含1个共饱和点,2条单变量曲线,3个结晶区。采用Pitzer-Harvie-Weare模型对实验数据关联计算,计算值与实验值的平均相对偏差(RAD)和均方根差(RMSD)最大分别为3.18和0.98,实验值与计算值吻合。实验结果可为该体系的共结晶研究提供必要的热力学数据。     

不同温度下NH4H2PO4-(NH2)2CO-H2O体系溶解度的测定

采用等温溶解平衡法研究303.15,323.15,333.15,343.15 K下三元体系NH₄H₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O的固液相平衡关系,平衡固相组成采用湿渣法与X射线衍射法相结合的方法进行鉴定。结果表明：三元体系NH₄H₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O在各个温度下均有1个共饱和点、2条单变量曲线、3个结晶区。运用Wilson模型和NRTL模型对研究体系进行关联计算,结果表明：NH₄H₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O体系的Wilson模型关联值的RAD=2.68%,RMSD=0.11;NRTL模型关联值的RAD=1.78%,RMSD=0.71,溶解度理论计算值与实验值吻合良好。最后...     

Fe对高温还原区煤焦/NH3还原NO的影响

利用高温管式炉实验系统,研究了高温还原性气氛下煤焦与矿物质Fe对氨气还原NO的影响,其中煤焦包含原煤焦、脱矿煤焦和浸渍铁煤焦三种。结果表明：在均相还原中NO还原效率随着氨氮体积比(V(NH₃)∶V(NO))的增加而增加;1 000℃～1 300℃温度范围内,随着温度的升高,出口NO浓度显著降低,1 400℃～1 600℃温度范围内,出口NO浓度呈现先增加后降低的趋势;原煤焦参与NH₃异相还原NO反应中出口NO浓度较NH₃均相还原NO反应中出口NO浓度低,这是由于原煤焦协同NH₃促进NO的异相还原;相对于原煤焦而言,脱矿煤焦对NH₃还原NO的促进效果更显著,并且NH₃协同脱矿煤焦对NO异相还原的促进作用随着温度的升高而增强;浸渍铁煤焦对NH₃还原NO的过程表现为抑制作用,并且在1 500℃下抑制作用更为明显,其原因为铁与氨基结合为含铁络合物,降低了体系用于还原NO的NH₂/NH自由基浓度。     

NH4H2PO4/三聚氰胺阻燃硬质聚氨酯泡沫的性能研究

以不同质量比的NH4H2PO4和三聚氰胺作为阻燃体系加入组合聚醚中,与多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制备阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。采用极限氧指数测定(LOI)、物理性能测试、残炭率实验、差热扫描(DSC)等手段对阻燃RPUF进行测试分析。结果表明,当NH4H2PO4/三聚氰胺质量份为20∶5,添加质量分数25%的该复配阻燃剂时,RPUF的物理机械性能较佳,其极限氧指数为26.5,残炭率为63.0%。     

铁酸锶镧对CH4化学循环转化中Mn3O4氧化还原性能的作用机制

通过水热合成法制备了MnO₂,以其作为锰源通过热分解得到Mn₃O₄,采用溶胶凝胶法制备了Mn₃O₄/La_0.8Sr_0.2FeO₃,将Mn₃O₄和Mn₃O₄/La_0.8Sr_0.2Fe O₃在900℃下与体积分数3%的CH₄和空气交替接触,模拟化学循环燃烧中的氧化还原过程,研究了Mn₃O₄和Mn₃O₄/La_0.8Sr_0.2Fe O₃的氧化还原性能和长期稳定性。结果表明：温度的升高会提高Mn₃O₄/La_0.8Sr_0.2<...     

天然沸石对高浓度NH4+吸附机理研究

为快速降低高NH₄⁺水源中的NH₄⁺浓度,便于后续生化工艺处理,本研究选用天然沸石作为吸附剂,并考察了影响天然沸石对高浓度NH₄⁺吸附性能的因素;通过研究天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附动力学、等温线和热力学特性,并结合分子动力学模拟,探究了天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附机理。结果表明,当天然沸石投加量为50 g/L、NH₄⁺-N初始质量浓度为4 000 mg/L、温度为35℃、吸附时间为3 h时,天然沸石对NH₄⁺-N的吸附量可达26.94 mg/g。吸附动力学和等温线分析表明,天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附过程更适合用准二级动力学模型和Freundlich模型描述。理论计算和红外光谱表征佐证了氢键和化学吸附作用的存在。天然沸石吸附高浓度N...     

NH3-NaSCN吸收-压缩式热泵热力学性能研究

吸收-压缩式热泵在工业余热回收利用中有着非常广泛的应用前景。文章基于热力学第一和第二定律对以NH3-NaSCN为工质的吸收-压缩式热泵进行了热力计算和理论分析,得到了NH3-NaSCN吸收-压缩式热泵的热力学性能随供热温度、热源温度及压缩比的变化规律。本文的工作为优化设计NH3-NaSCN吸收-压缩式热泵提供了理论依据。     

褐煤热解过程HCN和NH3的析出规律

利用多功能热解气化实验平台对大雁褐煤进行了热解实验,对热解过程中HCN和NH3的释放规律随温度的变化进行了研究。结果发现,在挥发分二次热裂解反应中形成的主要是HCN,而NH3的形成不仅和挥发分的二次反应密切相关,还与半焦的进一步热解相关。     

焦粉基Fe3O4/C诱导铜盐还原耦合化学沉淀法脱除废水硫氰酸盐

煤焦化过程中产生大量酚-氰-硫氰酸盐等组分复杂的工业废水,对水体生态环境具有潜在危害,研究高效的含硫氰酸盐废水处理技术具有积极的经济、环保意义。以焦粉固废为碳源,采用等体积浸渍,结合限热碳还原法制备磁性Fe₃O₄/C材料,采用XRD和N₂吸附-脱附技术进行物质结构表征,并应用于诱导铜盐化学沉淀法脱除模拟焦化废水中硫氰酸盐。XRD结果表明,负载的Fe₃O₄平均晶粒尺寸为10.8 nm, Fe₃O₄/C材料比表面积6.8 m²·g^-1。模拟焦化硫氰酸盐废水(浓度为2.5 g·L^-1)处理实验结果显示,在铜盐浓度为0.03 mol·L^-1时,采用铁质量分数20%Fe₃O₄/C催化剂(投加量1.25 g),废水初始pH=5.6,45℃下反应2 h,硫氰酸盐脱除率可达99.84%,催化剂稳定性良好;动力学模拟显示反...     

颗粒Co3O4-g-C3N4吸附剂的制备及其对甲基橙的吸附性能研究

本文采用简单的一步热聚合法制备了钴掺杂碳基材料Co₃O₄-g-C₃N₄,并对其作为吸附剂的性能进行研究。所制备的材料通过XRD、XPS、BET对晶体结构、形貌、价态分布、比表面积以及孔径分布进行表征分析,实验以甲基橙为目标污染物进行吸附,其最大平衡吸附容量为118.83mg/g。Co₃O₄-g-C₃N₄吸附剂对甲基橙溶液吸附的动力学符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温线。     

吸收-微藻法固定燃气电厂低浓度CO2同步产油技术研究进展

燃气电厂利用稳定、清洁的化石能源发电,在“双碳”背景下发电过程产生的低浓度CO₂的捕集和资源化利用,对于实现碳中和至关重要。针对低浓度CO₂捕集难度大、脱附费用高的问题,利用CO₂吸收液同步培养微藻产油提供了一种实现低浓度CO₂捕集与资源化利用于一体的新途径。具有高CO₂捕集能力和同时快速培养微藻能力的吸收液是溶液设计和配制的决定性因素。本文总结了现有吸收液的应用现状,梳理出复合吸收液耦合微藻营养调控的碳捕集发展前景,其中吸收液的碱度和盐度对微藻同化CO₂具有显著影响。讨论了在不同温度和光照的工艺条件对微藻生物转化CO₂的影响,阐述了CO₂气体以微孔鼓泡和气升导流的方式通入反应器对CO₂捕集和微藻生长的不同效果。从促进微藻吸收CO₂同步产油的角度,介绍了藻种诱变驯化和基因改造以提升环境适应性同时增强脂质生产的研究进展,最后通过经济分析展望了规模化应用吸收-微藻法的经济可...     

瞬时NH4+-N冲击对SBR系统污染物去除的影响

探究了瞬时NH₄⁺-N冲击对SBR系统污染物去除效果的影响,在反应运行的第19、33、45天,通过提高单周期瞬时NH₄⁺-N质量浓度至41.05、60.02、80.15 mg/L,对SBR系统进行冲击。结果表明,进水NH₄⁺-N质量浓度从41.05 mg/L增加到80.15 mg/L时,COD、TP、NH₄⁺-N去除效果没有明显变化,TN出水质量浓度从10.25 mg/L增加到21.49 mg/L,TN的出水变高主要受碳源不足的影响。三次瞬时NH₄⁺-N冲击负荷下,NH₄⁺-N降解速率基本不变。三次瞬时NH₄⁺-N冲击负荷下,SBR系统中EPS总量对比常负荷运行时,均有所提高,且PN的含量在增加,PS的含量先升高后降低。而PN和PS含量的变化,在一定程度上会对活性污泥的絮凝造成影响,...     

Mn-Cu-Ce-Fe/REY系列催化剂上NH3选择性催化还原NO性能

采用正交实验设计和浸渍法制备Mn-Cu-Fe-Ce/REY催化剂。采用固定床微型反应器评价SO₂存在下催化剂在NH₃选择性催化还原NO反应中的活性,考察Mn、Cu、Fe和Ce各活性组分对催化剂活性的影响,并采用XRD、H₂-TPR和SEM等手段对催化剂进行表征。结果表明,Mn、Cu、Fe和Ce各活性组分对催化剂活性影响顺序为：Cu＞Fe＞Ce＞Mn,催化剂的氧化还原性能影响催化剂活性。     

g-C3N4/泡沫陶瓷的光催化烟气脱硫性能

采用XRD和FT-IR对制备的g-C₃N₄光催化剂进行表征,使用气固光催化反应器考察60 ℃条件下g-C₃N₄/泡沫陶瓷的SO₂光催化氧化性能,包括吸附性能和光催化脱硫活性。结果表明,负载g-C₃N₄光催化剂的泡沫陶瓷,对SO₂的吸附容量性能大大提高;g-C₃N₄/泡沫陶瓷在H₂O和O₂同时存在时的光催化脱硫活性最好,脱硫率86.9%。     

C@Co3O4的制备及电催化耦合电絮凝法除氯研究

目前广泛使用的烟气脱硫技术主要采用石灰石-石膏湿法。该技术会产生大量的高氯废水,使得设备和管道被严重腐蚀。因此,脱硫废水除氯是目前迫切需要解决的问题。采用电催化法除氯时,生成的氯气返溶会生成盐酸和次氯酸,从而腐蚀电催化剂,导致析氯性能下降。因此,开发一种耐腐蚀的新型析氯电催化剂具有重要意义。本文制备了一种碳层包覆四氧化三钴的新型析氯电催化剂(C@Co₃O₄)用于电催化耦合电絮凝法进行除氯。实验结果表明,C@Co₃O₄不仅除氯性能优于形稳性阳极(DSA),而且具有良好的稳定性;电压为5 V时,氯离子的去除率达到95%以上。     

Co3O4/Fe3O4/MXene复合纳米结构的电磁波吸收性能调制

在电子设备快速发展和广泛使用的今日,电磁波辐射日益严重,影响了电子设备的正常运行及人类的身体健康。为了解决这个问题,选择具有特殊层状结构、高导电率和介电损耗性能极佳的二维材料MXene与磁性铁氧体复合,通过改进的两步法水热-溶剂热法制备棒状Fe₃O₄。为了进一步提高铁氧体的磁损耗性能,采用高温液相还原法将Co₃O₄附着在其表面,之后将不同比例的Co₃O₄/Fe₃O₄通过静电自组装的方式与MXene复合。经过电磁参数和性能的测试与计算,得到了Co₃O₄/Fe₃O₄/MXene复合材料,当其中的Co₃O₄/Fe₃O₄添加比例为25%时,在14.9 GHz频段,有着最高的RL值,厚度为8.5 mm,最佳RL值达到-49 dB,EAB为1.1 GH...     

Li3PO4的生成条件研究及其对LiFePO4正极材料性能的影响

研究了磷酸铁锂(LiFePO₄)制造过程中共生磷酸锂(Li₃PO₄)的生产条件,总结出混料锂铁比例、研磨粒径以及烧结工艺对共生磷酸锂(Li₃PO₄)含量的影响规律。实验结果表明,Li/Fe比例>1.04,研磨粒度>1.0μm,烧成温度达到820℃条件下,容易造成磷酸铁锂中Li₃PO₄杂质的生成。实验证明,当磷酸铁锂中Li₃PO₄含量升高会带来LiFePO₄正极材料充放电性能和电阻的增大,不利于材料电化学性能的发挥。     

g-C3N4的改性策略以及g-C3N4/Ti3C2异质结研究进展

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)禁带宽度约为2.7 eV,具有可见光响应能力。由于其良好的热和化学稳定性,且形貌和化学结构可调,在光催化领域应用广泛。但由于其带隙宽,对可见光响应范围窄,且光生载流子的复合率高,导致其光催化效率低,可通过改性来改善。本文综述了对g-C₃N₄形貌调控、掺杂和构建异质结等改性策略,以及g-C₃N₄/Ti₃C₂异质结的作用机理、制备方法和在光催化析氢、有机物降解及合成等领域的应用。     

Co3O4对2,4-二氯苯酚的吸附性能影响

以硝酸钴(Co(NO₃)₂·6H₂O)为钴源,考察了不同沉淀剂(6 mol/L氨水、1 mol/L NaOH溶液、饱和碳酸铵溶液)对Co₃O₄吸附2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)性能的影响。考察了焙烧温度、pH值、沉淀剂种类、吸附剂用量、2,4-DCP初始质量浓度对Co₃O₄吸附性能的影响,并进行了离子干扰实验。结果表明,焙烧温度为300℃、pH=9.0、沉淀剂为1 mol/L NaOH时,Co₃O₄对20 mg/L 2,4-DCP吸附性能最佳。Co₃O₄对2, 4-DCP的动力学吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附方程符合Langmuir方程,吸附过程以单分子层化学吸附为主。     

CO2化学吸收系统污染物排放与控制研究进展

CO₂化学吸收技术因其捕集效率高、技术相对成熟和适应性好,是目前最具工业应用潜力的CO₂捕集技术,然而,CO₂化学吸收系统在使用吸收剂捕集烟气中CO₂的同时,部分吸收剂及其降解产物随烟气排出,不仅增加吸收剂损耗,且在大气中进一步反应生成强致癌物硝胺和亚硝胺。因此,有必要对CO₂化学吸收系统污染物排放进行有效控制。目前,通常通过调节系统运行参数、使用污染物控制手段对污染物进行控制,但缺乏普适性的控制方法,还未建立污染物排放的控制目标值。介绍了CO₂化学吸收系统污染物的3类排放形式,包括物理夹带、气体和气溶胶,其中气溶胶具有较高的排放量且难以被传统方式控制;梳理了研究机构测量到的排放情况,不同规模的CO₂化学吸收系统普遍具有较高的排放量;分析了气溶胶生成生长机理,气溶胶排放主要通过非均相成核产生,依赖于凝结核的存在和过饱和的环境;基于试验和模拟2种方法综述了烟气凝结核、贫液进口温度、贫液负荷、烟气CO₂含量等因素对气溶胶主导的有机胺排放影响。简要介绍了对降解产物排放的研究,包括氧化降解和热降解;最后对当前污染物排放控制手段的控制效果及优缺点进行了总结。传统水洗方法能有效控制有机胺气态排放,传统除雾器对大粒径气溶胶颗粒控制效果好,但对小颗粒脱除效率低。湿式电除尘、蒸汽注入、干床等方法虽有一定脱除效果,但成本较高。酸洗能解决氨气排放问题,但难以回收有机胺。胶质气体泡沫法对气溶胶脱除效率高,但缺乏工业级研究。未来对于污染物的排放需要开发新型控制手段,这一手段既要有效减少气相和气溶胶形式的污染物排放,又要控制工业投资成本,这将成为建立先进碳捕集工艺系统的关键环节。