催化湿式氧化吡虫啉农药废水Cu/Mn催化剂稳定性

通过共沉淀法制备了用于湿式氧化吡虫啉农药废水的Cu/Mn复合氧化物催化剂,研究了焙烧温度和活性组分配比等因素对Cu/Mn复合氧化物催化剂的活性及稳定性的影响,确定了最佳制备条件,利用BET比表面积测定和XRD对催化剂进行了表征.结果表明,优化条件制备的Cu/Mn复合氧化物催化剂催化湿式氧化处理吡虫啉农药废水时,具有较高的催化活性和稳定性.Cu/Mn=2∶1,焙烧温度800℃,焙烧时间16h,COD去除率为93.12%,催化剂活性组分的流失小于0.3mg/L.对催化剂活性组分不易流失的原因进行了理论解释和计算.     

碳化钨催化剂电化学氧化机理的研究

本文采用理论计算与实验数据相结合的方法探索了碳化钨(WC)催化剂在三种不同电解液中的电氧化机理。研究表明;在2.0mol.L~(-1)H_2SO_4电解液中,若电极电势大于800mv(vs.DHE),则电极表面上的碳化钨催化剂被氧化成W_2O_5,电氧化过程属1电子反应;在3.5mol.L~(-1)HCl中,电极表面上生成的产物为W_8O_(23),属1.75电子反应。在2.5mol.L~(-1)KOH电解液中,WC粉末的电氧化过程未经中间氧化态的变化一步就氧化成WO_3,为2电子氧化反应。     

聚丙烯腈基碳纤维预氧化过程中环构化机理

分析对比了全同立构聚丙烯腈及聚丙烯腈原丝的红外光谱及二者的红外光谱在预氧化过程中的变化，首次从微观主体结构的层次上解释了环构化反应的机理，阐明了大分子构象反转是环构化反应的控制步骤，说明了聚丙烯腈原丝的环构化是一个慢速构象反转快速环化脱氢的过程。进一步说明了环构化反应带来的超分子结构上的变化，及其对最终碳纤维质量的影响．     

在Li—Mn—Ti—O复合氧化物催化剂上,甲烷氧化偶联反应动力学研究

对复合氧化物 Li-Mn-Ti-O 催化剂上的甲烷氧化偶联反应进行了动力学研究,提出了一个可能机理.实验测得的动力学行为和 C_2选择率随反应条件的改变可由该机理得到合理的解释.     

几种催化剂对SO_2氧化性能的对比实验研究

选择氮掺杂纳米TiO2作为光催化剂,CuO,Al2O3,V2O5作为普通催化剂,对比研究提高SO3生产效益的实验条件。结果表明:普通催化剂对SO2的吸附平衡时间和催化氧化生成SO3的反应时间均为20 min;有氧气存在时普通催化剂对SO2的吸附效果为V2O5>Al2O3>CuO;温度对V2O5吸附SO2效果影响较大,实验条件下440℃为最佳温度;氮掺杂纳米TiO2光催化剂最佳制备条件为500℃焙烧3 h,且采用普通荧光灯照射就会产生催化效果;有氧气存在时增加SO2的体积流量,提高吸收液的pH值,增加光照强度可以提高SO3生成量。实验结果为燃煤、石油脱硫,纳米材料的研究和硫酸生产等化工行业选择催化剂提供借鉴和参考。     

利用臭氧同时脱硫脱硝过程中NO的氧化机理研究

NO的氧化过程是实现臭氧氧化同时脱硫脱硝技术的关键，在构建65步臭氧氧化NOx的详细化学反应机理的基础上，通过敏感度分析确定了NOx的主要氧化历程，并与机理试验结果进行了对比验证.结果表明NOx的氧化是逐级进行的，首先NO氧化生成NO₂，当O₃过量后生成NO₃和少量N₂O₅.在n(O₃)∶n(NO)<1的情况下主要产物为NO₂，NO₃、N₂O₅只有在O₃过量条件下才会产生.在多层栓塞流反应器中进行的试验结果与模拟结果吻合良好，进一步验证了本反应机理的正确性.在机理分析与试验中均发现有N₂O的生成，但其生成量很小，试验中发现均小于4×10-6.试验结果发现在100 ℃和200 ℃条件下，温度变化对于O₃与NO之间的氧化反应影响很小，当n(O₃)∶n(NO)=1.0时，分别达到了89.2％和85.0％的氧化效率.     

Mn-Ce催化剂催化湿式氧化降解正丁酸过程的模拟研究

对垃圾渗滤液中大量存在的有机酸——正丁酸进行了Mn-Ce复合氧化物催化剂催化湿式氧化降解的研究,并采用统计回归分析法建立了Mn-Ce催化剂催化湿式氧化降解正丁酸升温和恒温过程的降解模型。回归方程的残差分析结果表明,Mn-Ce催化剂催化湿式氧化降解正丁酸升温和恒温过程的降解模型计算值与实验值吻合良好;此外,回归方程的决定系数(R2)以及Nash-Suttcliffe模拟效率系数(NSC)均达到0.80以上,表明模型预测准确度较高。     

富氢气氛中CO选择性氧化催化剂的研究

研究了以表面修饰改性的纳米Al2O3和（Ce-Zr-O2）x复合氧化物做载体负载CuO的催化剂,以及选择性催化氧化富氢气氛中CO催化活性和选择性.结果表明,助剂Ce掺杂的纳米Al2O3负载CuO对CO的氧化活性、选择性明显优于助剂K,g,n,r掺杂的催化剂.w（Ce）为20%,催化剂对CO的氧化活性最高.与浸渍法相比,助剂以沉积沉淀法加入催化剂具有更高的活性.CeO2在载体中的掺杂对提高CO的催化氧化活性和选择性起关键作用.（Ce-Zr-O2）x复合氧化物做戴体比单纯的纳米Al2O3有利于CO催化氧化选择性的提高.Cu-Ce二元复合氧化物作载体时,催化剂活性最高,CO的完全转化温度在105C.Cu-Zr复合氧化物作载体时,催化活性较差.降低CO氧化反应温度是提高富氢气氛中CO选择性氧化的关键.     

对二甲苯氧化反应器网络的合成

为了获得对二甲苯氧化反应器的最大生产能力，采用反应器合成的方法对多个氧化反应器组成的网
络进行了优化研究.在不改变现有装置及工艺条件情况下，考察了两类具有重要工业应用价值的反应器网
络形式： 主反应器串联预反应器网络和三釜混联反应器网络.运用混合逻辑非线性（MLNLP）方法对上述
两类网络模型进行了求解，得到了优化的反应器组合形式和工艺条件.计算结果表明，在原有的主反应器
前串联体积为主反应器体积8.4%的平推流反应器，可提高28.9%的生产能力；将现有的三釜并联反应器调
整为互联形式，可提高14.7%的生产能力.     

气液传质对于对二甲苯氧化过程的影响

分析了对二甲苯液相氧化生成对苯二甲酸反应过程中气液传质对反应过程的影响,建立了一个用于模拟反应器中各组分间化学反应和气液传质等复杂过程的连续气液搅拌釜反应器模型,并根据工业数据对模型进行了验证.比较工业氧化反应器中反应与传质的相对大小并模拟不同传质系数时的反应过程,结果表明:中温工艺条件下气液传质对对二甲苯氧化过程的影响较大,强化传质不但可以强化主反应,而且可以抑制副反应;高温工艺条件下对二甲苯氧化反应属于慢速反应,传质对氧化过程的影响很小,通过强化传质来强化主反应的同时也强化了副反应.     

氧体积分数对于对二甲苯液相催化氧化的影响

对工业反应条件下的对二甲苯氧化过程进行了实验研究,测定了不同氧气体积分率下的液相、气相各组分浓度随时间变化关系.采用双曲型的主、副动力学模型拟合实验数据,得到了各步反应速率常数与氧体积分数的关系式.结果表明,氧对反应的影响随其体积分数的增加而减弱,在某一门槛值以上,反应速率不再明显变化,同时氧体积分数对主反应速率的影响要比对燃烧副反应的影响更为显著.     

SO2浸出软锰矿体系连二硫酸锰的生成机制

副产物连二硫酸锰(MnS₂O₆)生成是限制废气二氧化硫还原浸出软锰矿副产硫酸锰工艺工业化应用的技术瓶颈和关键科学问题。迄今,MnS₂O₆的生成机制尚未明确,难以为探究其工艺控制措施提供有效理论依据。基于此,本文研究了SO₂浸出软锰矿体系MnS₂O₆的生成机制,阐明了MnS₂O₆生成速率控制步骤和动力学过程。首先基于反应体系理论分析,提出基于表面吸附和电化学模型的自由基生成机制可用于解释MnS₂O₆的生成机制,其生成速率微观上取决于自由基HSO₃形成速率,宏观上主要取决于体系H^₊和HSO- 3浓度,两者的反应级数均为1,推导的理论生成速率方程为 。随后通过动力学实验考察了体系SO₂浓度、pH和温度对MnS₂O₆生成的影响,研究结果表明,MnS₂O₆生成速率随体系酸度和温度的升高呈现先快速减小后趋势趋缓,随体系SO₂浓度的升高而升高,H^₊和SO₂浓度对MnS₂O₆生成速率的反应级数分别为-0.057和0.9954,反应的活化能为6894.05 J/mol。最后基于液相SO₂解离平衡关系,推导得到H^₊浓度和HSO- 3浓度对MnS₂O₆生成速率的反应级数分别为0.943和0.996,与理论速率方程的级数非常接近。研究结果验证了对MnS₂O₆生成机制的解释和动力学推导过程, 可为该工艺工业化应用时MnS₂O₆生成特性及抑制方法研究提供理论依据和有效途径。     

酸处理对二氧化锰电化学性能的影响

以KMnO4和MnSO4为原料,采用化学沉淀法制备二氧化锰。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对二氧化锰的结构进行了表征;用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等方法测试了二氧化锰的电化学性能。结果表明:经酸处理后,二氧化锰为-αMnO2和-γMnO2的混合晶相,且酸处理后二氧化锰的晶化程度、电极比容量和循环稳定性能均有不同程度的增加,电极比容量由处理前的272.7 F.g-1提高到酸处理后的292.6 F.g-1,电极经250次循环,未处理的电极容量衰减8.7%,而酸处理的电极容量仅衰减3.9%。     

土壤中有效锰和交换锰的极谱配合吸附波法测定

应用Mn-乙二胺-酒石酸钾钠极谱配合吸附波测定土壤中有效锰和交换锰,并着重研究了土壤样品的预处理方法。在pH 11.7的乙二胺-酒石酸钾钠溶液中,微量Mn~(2+)在-1.75V(SCE)产生灵敏极谱配合吸附波,Mn~(2+)浓度在0～3.5μg/cm~3范围内与波高有良好线性关系。较详细比较了HN0_3-H_2O_2、HNO_3-HClO_4-H_2SO_4以及高温灰化消化处理土壤样品的方法,选择HNO_3-HClO_4-H_2SO_4方法处理土壤样品。方法有较高的准确度和精密度。测定了青岛莱西市20个乡镇的98个样品的有效锰含量。     

可逆式催化燃烧器的热波特性

为了减少大气中VOC排放,利用了一种周期性改变流向的催化燃烧反应器——可逆式催化燃烧器进行了模拟实验,对其性能进行了系统的研究,得到了各种热波波形曲线并对影响热波特性的主要因素进行了分析,结果表明,凡是影响一个周期内反应器热平衡的操作参数都有可能显著地影响反应段的温度水平,为这一类反应器的科学设计、优化操作和模型化研究奠定了实验基础。     

地下水同步除铁除锰生物滤层中漏锰现象研究

针对生物滤层同步去除地下水中铁锰离子过程中"漏锰"现象进行了研究,明确了"漏锰"是由亚铁离子对锰化物氧化还原引起的,试验证明了影响反应的主要因素为MnOx质量、原水中Fe2+浓度及pH值等.Mn2+溶出的浓度与MnOx及Fe2+浓度均呈二次曲线关系,pH值小于5.0时促进反应发生,大于7.5时则抑制锰的析出.     

用MnS04作催化剂测定废水COD

用硫酸锰代替硫酸银作催化剂,对密封消解法测定废水中化学需氧量的条件进行了优化．通过正交试验,对测定过程中的几种主要影响因素进行了讨论,得出了影响因素的排序：消解温度〉消解时间〉催化剂用量．同时,得出了本测定方法的最优操作条件为：消解温度165℃,消解时间8min,硫酸锰用量0．05g．该方法准确度和精密度同标准方法大致相同,且操作方便快捷、分析费用低,适用于批量水样的测定．     

废水中微量锰的测定

研究了用增敏碘量法测定废水中微量锰的方法,增敏倍数是20。Mn(Ⅱ）的测定方法是基于在醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,用过量高碘酸盐氧化,钼酸盐掩蔽未反应的高碘酸盐,最后碘量滴定产生的磺酸盐和高锰酸盐,Mn(Ⅶ）在硝酸介质中,用饱和亚硫酸钠预先还原为Mn(Ⅱ）后（要求加热蒸发至干除去H2SO3）,也可用该方法测定,当锰含量小于260μg时,其平均回收率是99.9%。