磺化褐煤对重金属离子的吸附作用研究

在静态条件下,研究了磺化褐煤（ＳＢＣ）对重金属的吸附与交换。结果表明,ＳＢＣ对重金属离子具有较强的吸附性能,ＰＨ值是影响吸附的主要因素,离子交换和表面络合反应是主要吸附形式。结合对实际镀锌废水的吸附净化试验,讨论了ＳＢＣ对电镀废水处理的可行性。     

磺化聚砜膜材料的制备与性能研究

磺化聚砜是制备亲水性滤膜的优良材料。首先以发烟硫酸为溶剂、4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)为原料成功制备了磺化单体3,3’-二磺酸钠-4,4’-二氯二苯砜(SDCDPS),并确定了最佳磺化条件,n(SO3)/n(DCDPS)=3.5,反应温度110℃,反应时间20h。以SDCDPS为单体通过亲核缩聚反应合成了一系列不同磺化度的磺化聚砜膜材料,利用红外光谱及核磁共振光谱对其结构进行了表征。热分析实验表明,该聚合物材料具有较高的分子量和热稳定性。     

褐煤腐植酸提取及表征

为了提高褐煤腐植酸的提取率和充分利用腐植酸的功能,以褐煤为原料,采用超声硝酸联合法提取褐煤腐植酸,并采用扫描电镜、红外光谱分析和热失重分析对所制备的腐植酸进行表征。     

导电性易溶磺化聚苯胺的制备及成膜

基于国内外最新研究文献，系统论述了易溶性磺化聚苯胺的合成及溶液成膜。结合典型实例，论述了磺化聚苯胺的合成及成膜方法，着重分析了磺酸基的引入对聚苯胺电导性及其在有机溶剂和水中的溶解性的改善作用。讨论了目前存在的问题和未来研究方向。指出磺化聚苯胺的磺化度最高可达1.3，在水中的溶解度最高可达10．9wt％，不经外掺杂导电率最高可达50．3S／cm，是一类可溶液浇铸成膜的具有广阔商业应用前景的导电聚合物。     

磺化聚醚醚酮磺化度的测定及其对质子交换膜性能的影响

以聚醚醚酮（PEEK）和浓硫酸为原料,采用后磺化法制备不同磺化度的磺化聚醚醚酮（SPEEK）。采用核磁共振法测定SPEEK的磺化度,并研究了磺化度对SPEEK质子交换膜性能的影响。结果表明：磺化度高于80％的SPEEK会发生过度溶胀,而磺化度为48％～65％范围的SPEEK膜表现出较好的质子传导率、阻醇性能及抗吸水性能。     

褐煤腐植酸吸附铜的热力学机理

为了实现腐植酸在治理重金属污染方面的资源化应用,以褐煤中提取的腐植酸为吸附剂,研究了pH值对腐植酸吸附Cu~(2+)的影响,探讨了吸附的热力学特征和作用机理。结果表明:腐植酸对Cu~(2+)的吸附明显受pH值影响,吸附量随pH值的升高而增大,pH值约5时吸附率约为95%;吸附等温线符合R-P方程、Langmuir方程、Freundlich方程及D-R方程,与R-P方程和Langmuir方程的相关程度更高;吸附过程放热,随pH值升高吸附焓增大,吸附熵由正到负逐渐减小,吸附自由能小于零且呈减小趋势;不同pH值时吸附机理有明显的差别,pH值较低时吸附作用力主要为范德华力和氢键,pH=5时配位交换反应成为主要作用。     

磺化聚砜超滤膜的研究

本文采用非均相磺化法制备的低磺化度磺化聚矾做为膜材料,研究了制备磺化聚矾超滤膜的各种主要因素的影响,制得对细胞色素C(M.W.11,700)的截留率>90%,透水速度>80(ml/cm~2·hr)的磺化聚砜超滤膜。並对这种膜的一些超滤行为做了初步的探讨。     

腐植酸保水剂吸附氮磷特性研究

以硫酸铵代替氮、以磷酸氢二钾代替磷,采用静态吸附法测定自制腐植酸保水剂吸附对氮／磷的吸附量;改变铵根离子和磷酸根离子浓度绘制吸附等温线,并采用几种模型对等温吸附数据进行拟合,确立了其等温吸附模型。结果表明：自制腐植酸保水剂对铵根离子或磷酸根离子具有很大的吸附容量,磷酸氢二钾浓度小于18g/L、硫酸铵浓度小于10g／L的范围内,吸附量随浓度的升高快速增加。该保水剂对硫酸铵的等温吸附在0-10g／L范围内较好的符合平方曲线模型,而磷酸氢二钾浓度在0-18g／L范围内对磷酸根的吸附更好的符合直线模型。     

高锰酸盐复合药剂预氧化去除腐植酸色度研究

选取三种不同类型的辅剂与高锰酸钾复合,研制出高锰酸盐复合药剂PPC—A、PPC-N和PPC-C,并对三种高锰酸盐复合药剂对腐植酸色度的去除效能进行研究。研究结果表明,与单独投加硫酸铝相比,投加少量高锰酸盐复合药剂就可以显著提高对色度、TOC及UV254的去除效果,并且对加氯消毒后氯仿生成量也有较好的控制作用。三种复合药剂中,PPC-C具有最优的除色效能。高锰酸盐复合药剂对腐植酸的去除是高锰酸钾、新生态水合二氧化锰及辅剂共同作用的结果。     

碳纳米管吸附腐植酸的动力学、热力学及机理研究

针对天然水中腐植酸(HA)类溶解性有机物去除问题, 采用多壁碳纳米管为吸附剂, 在不同的pH值、吸附剂量、初始HA浓度下进行吸附动力学实验, 用准二级速率方程拟合了动力学数据, 其线性相关度在0.99以上, 拟合得到的平衡吸附量为27mg/g,与实验结果(25.5 mg/g)基本一致. 在25~50℃下进行了碳纳米管吸附腐植酸的等温吸附实验, 以Langmuir模型拟合的平衡吸附量为29.7mg/g, 与实验结果相近. 用Clapeyron-Clausius与Gibbs- Helmholtz方程计算的自由能(Δ G)、焓(Δ H)、熵(Δ S)皆为负值, 说明碳纳米管对腐植酸的吸附为放热熵减过程. 碳纳米管的表面、管间隙、管内腔及管束之间形成的束聚孔为其有效吸附点位, 腐植酸与碳纳米管间的π-π作用也是吸附的主要原因之一.     

Mg/Al水滑石对腐殖酸的去除性能研究

采用共沉淀法制备了 Mg/Al 水滑石,并在不同温度下煅烧。探究了煅烧温度、材料投加量、pH 值、腐殖酸初始浓度对水滑石去除腐殖酸的影响。结果表明,当金属物质的量比为3的 Mg/Al 水滑石投加量为0.5 g/L, pH 值为8.5,温度为25℃时,水滑石对10 mg/L 的腐殖酸的去除率能达到96.64%,此时,水滑石的饱和吸附量为19.33 mg/g。Mg/Al 水滑石经3次再生后,对腐殖酸的去除率仍然高达95%以上,表明 Mg/Al 水滑石的可重用性好。     

负载型催化剂对风化煤制备腐植酸的影响

以自制碳纳米管(CNTs)为载体,制备了负载型催化剂CeO2/CNTs、TiO2/CNTs和Ce-Ti-Ox/CNTs,并进行了TEM及XRD表征。以所得样品为催化剂用于东都风化煤降解制备腐植酸的研究,探讨了催化剂用量、反应温度及不同负载型催化剂对风化煤降解制备腐植酸的产率、分子结构及吸光度的影响。结果表明,所用负载型催化剂催化性能明显高于未负载的催化剂,能显著提高腐植酸的产率,而且所得腐植酸分子量较小,吸光度较高,其中Ce-Ti-Ox/CNTs催化效果最为显著,可使腐植酸的产率提高到65.43%,表明铈钛活性组分表现出了协同催化效应。     

粉煤灰复合氧化物固体酸催化剂的制备及应用研究

以粉煤灰和氧氯化锆为主要原料制备了复合氧化物固体酸催化剂,研究表明,在氧氯化锆与粉煤灰的质量比为1:2、硫酸浸泡浓度为0.5mol/L、焙烧温度为550℃条件下制得的催化剂,应用在己二酸二辛酯的合成中,酯化率高达98%以上.该催化剂具有原料来源丰富、制备成本低、催化活性高、使用寿命长等特点,是一种值得开发应用的环境友好催化剂.     

纳米氧化锆的制备新工艺研究

以ZroCl2·8H2O和H2O2为原料,采用中和沉淀法制备纳米氧化锆,在制备工艺过程中2次(前驱体制备过程和研磨过程)加入分散剂(表面活性剂)来抑制粉体的团聚.探讨了有关因素对制备氧化锆产品的影响,例如前驱体氢氧化锆的煅烧温度对氧化锆晶型的影响,表面活性剂对产品粒径的影响,煅烧时间对ZrO2平均粒径的影响,研磨助剂对ZrO2平均粒径的影响等,研究得到了最佳工艺条件,并在优化实验条件下制备出平均粒径为50nm、粒径分布均匀的球形纳米氧化锆粉末.     

新型板材酸洗抑雾方法研究

大型板材酸洗过程中产生大量酸雾,目前生产中普遍用来处理酸雾的槽边抽风法和静电除雾法存在投资大、占地多、设备易损坏等缺点。最近发展起来的浮球法虽然可以解决上述问题,但是其抑雾率较低(90%左右),成本较高(850元/m~2)。为此,在浮球抑雾法的基础上添加复合抑雾剂开发了浮球-复合抑雾剂联合使用法。首先研究了乌洛托品(HMTA)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、葡萄糖酸钠、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、硫脲和OP-10乳化剂的浓度对抑雾性能的影响,得到抑雾性能较好的4种抑雾剂,通过正交试验得到最佳复合抑雾剂配方。将复合抑雾剂和浮球按不同比例混合,结果表明浮球-复合抑雾剂联合使用法在不同面积比下的抑雾率均优于浮球法。联合使用法的最优配方为PP六边实心浮球面积比0.9∶1.0+HMTA浓度0.20%+葡萄糖酸钠浓度0.30%+AES浓度0.30%+硫脲0.20%;该种方法的最佳抑雾率高达97%以上,且成本较低,具有很好的应用前景。