钙矾石对Cd (Ⅱ)的化学俘获

为查明钙矾石对Cd(Ⅱ)俘获所需的环境条件,在室温下利用化学试剂进行人工液相合成Cd类钙矾石,{Cd6[Al(OH)6]2.3SO4.26H2O}和Ca-Cd钙矾石{(Ca,Cd)6[Al(OH)6]2.3SO4.26H2O}。结果表明,Cd6[Al(OH)6]2.3SO4.26H2O不能形成,而Ca-Cd钙矾石却能成功合成,这说明只有当液相中出现钙时,Cd(Ⅱ)才可被钙矾石俘获。用水泥熟料对Cd2 进行的固化实验发现,水化20 h试样中的Cd(Ⅱ)没有被钙矾石俘获,但7 d龄期样中却有些Cd(Ⅱ)被俘获了。     

钙矾石对Pb,Zn,Cd的化学俘获

研究了钙矾石对Pb^2＋，Zn^2＋，Cd^2＋化学俘获的条件以及俘获量，钙矾石人工合成的试验发现，当液相中缺乏SO4^2-时，PbO2^2-，ZnO2^2-不能替代SO4^2-并与Ca^2＋，AlO2^-等组分结合形成钙矾石；而当合成液中有SO4^2-时，Ca^2＋，AIO2^-，SO4^2-在结合形成钙矾石的过程中能把Pb，Zn，Cd俘获到晶格中去，X射线衍射分析显示，钙矾石在俘获了Pb（Ⅱ），Zn（Ⅱ），Cd（Ⅱ）后个别衍射峰的峰强大增，对合成物进行化学组分测定发现，钙矾石对这3种元素俘获程度的排序为：Cd〉Zn〉Pb，而这个顺序也是这3种离子与Ca^2＋相似程度的排序，因此它们进入钙矾石晶格的途径很可能是以替换钙矾石中的Ca^2＋得以实现的。     

应用量子化学方法研究钙矾石的强度特性

钙矾石相是许多水泥品种的主要水化相之一，对水泥石的强度起着重要作用。本文用量子化学ＳＣＣ－ＤＶ－Ｘａ方法对钙矾石和含锶钙矾石相进行了研究。研究结果表明：两者结构中Ａｌ的键级和Ａｌ—Ｏ键共价键级大致相同。含锶钙矾石中Ｓｒ的键级和Ｓｒ—Ｏ共价键级大于钙矾石中的Ｃａ和Ｃａ—Ｏ键．由此可以认为这是含锶硫铝酸钙水化强度高于硫铝酸酸钙的主要原因之一。     

由液相SO42-浓度的变化解译钙矾石的热稳定性

通过液相合成钙矾石纯晶体，采用连续加热和分次加热2种试验手段来监测与钙矾石相互平衡的液相中SO4^2-的浓度变化．结果表明：在40～50℃时液相中SO4^2-的浓度最低，说明此温度下钙矾石最为稳定；在70～75℃开始增大，说明钙矾石自此温度开始出现热分解；在90℃时钙矾石在1h内时的分解量为13．7％左右．     

钙矾石纤维的生长与形貌

采用硫铝酸盐水泥熟料-石膏-氧化钙三元体系、硫酸铝-氧化钙二元体系和硫酸铁-氧化钙二元体系制备钙矾石纤维,研究钙矾石纤维生长过程,分析不同铝质原材料、反应温度和水固比对钙矾石纤维生长速度和形貌的影响。结果表明：不同铝制原材料制备的钙矾石纤维形貌差异较大,由硫铝酸盐水泥熟料制备的钙矾石纤维尺寸最大,为类木质形貌,由硫酸铝制备的钙矾石纤维尺寸最小且形貌多样,由硫酸铁制备的钙矾石纤维为层状结构;提高反应温度和加大反应水固比均促进反应进行,增大钙矾石纤维尺寸,其中反应温度的影响更为显著。将钙矾石作为一种纤维材料进行研究,突破了钙矾石单纯为水泥水化产物的局限,为调控钙矾石纤维在纤维增韧复合材料中的应用提供了理论基础。     

固硫渣混合水泥的研究及钙矾石相的定理分析

通过试验系统地研究了固硫渣混合水泥的配制方法及其性能的测试结果，论述了硬化水泥浆体中钙矾石相的定量分析方法，通过对不同龄期固硫渣水泥硬化浆体中钙石相的定量分析，总结了钙矾石相成量随龄期变化的趋势，为推广使用固硫渣混合水泥和制订出相应的规范提供了理论依据。     

微生物胞外多糖SM-A87 EPS固定化条件优化及对Pb(II)吸附的研究

为了解决微生物胞外多糖(exopolysaccharide, EPS)Wangia profunda SM A87 (SM A87 EPS)的分离问题,选用环境友好材料聚乙烯醇(polyvinylalcohol, PVA)和海藻酸钠(sodium alginate,SA),通过正交试验设计对微生物胞外多糖SM A87 EPS固定化条件进行了优化,并对固定化SM A87 EPS小球的吸附效能进行了初步研究。以PVA、SA、EPS的质量分数及硬化时间为因素,以Pb(II)去除率为主要指标,成球性、多糖溶出率、耐酸性为辅助指标,获得了固定化EPS小球的最优配比为m(PVA)∶m(SA)∶m(EPS)∶m(H2O)=80∶20∶1∶1000,硬化时间为16h。通过批次实验,研究了固定化小球用量、pH值、吸附时间对固定化EPS小球吸附Pb(II)的影响。结果表明固定化小球对Pb(II)的去除率随吸附剂用量的增加而升高;pH值对固定化小球吸附Pb(II)有影响;浸泡组的吸附速率大于干燥组的吸附速率。Langmuir等温线能够较好地拟合固定化EPS小球吸附Pb(II)的热力学过程,相关回归系数为0.954,最大理论吸附量为82.64mg／g。准二级动力学模型能够较好地拟合固定化EPS小球吸附Pb(II)的动力学过程,吸附过程受两个以上的阶段控制。     

固硫渣混合水泥的研究及钙矾石相的定量分析

通过试验系统地研究了固硫渣混合水泥的配制方法及其性能的测试结果，论述了硬化水泥浆体中钙矾石相的定量分析方法．通过对不同龄期固硫渣水泥硬化浆体中钙矾石相的定量分析，总结了钙矾石相形成量随龄期变化的趋势．为推广使用固硫渣混合水泥和制订出相应的规范提供了理论依据．     

松树锯末对Pb(II)与Ni(II)的吸附研究

以松树锯末为吸附剂,研究其对水中Pb(II)和Ni(II)的吸附性能,研究了锯末用量、搅拌速度、溶液初始pH值等对吸附效果的影响及其吸附动力学和热力学性能。研究结果表明,锯末对Pb(II)和Ni(II)具有良好的吸附能力。锯末对Pb(II)和Ni(II)吸附过程均符合拟二级吸附动力学模型(R²≥0.997 7),锯末吸附Pb(II)和Ni(II)的活化能分别为9.808 7 kJ/mol和2.859 4 kJ/mol;锯末对Pb(II)和Ni(II)等温吸附符合Langmuir模型(R²≥0.999 2)。热力学研究表明,锯末对Pb(II)和Ni(II)的吸附是自发的放热过程。     

两种形式RPFC-Ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的吸附研究

主要研究了Na-RPFC-Ⅰ纤维和H-RPFC-Ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的吸附性能。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术对吸附前后的H-RPFC-Ⅰ纤维和Na-RPFC-Ⅰ纤维进行表征,结果表明,RPFC-Ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的吸附是羧基和氨基共同作用的结果,羧基占主导地位。通过实验研究了pH值和温度对两种纤维吸附Pb(Ⅱ)的影响;利用实验数据模拟了吸附动力学方程和吸附等温模型;探讨了Na-RPFC-Ⅰ纤维和H-RPFC-Ⅰ纤维的再生性能。结果表明,H-RPFC-Ⅰ纤维和Na-RPFC-Ⅰ纤维吸附Pb(Ⅱ)的最佳pH值分别为4.0～9.0和3.0～9.0,适宜温度范围分别为25～40℃和10～40℃;用准二级动力学模型和Langmiur吸附等温线模型能够很好地描述RPFC-Ⅰ纤维吸附Pb(Ⅱ)的过程;此外,RPFC-Ⅰ纤维还具有良好的再生使用性能。     

2鄄吡啶甲醛缩对氨基苯甲酸席夫碱Co（II）、Cd（II）配合物的合成及晶体结构

为了探究席夫碱及其配合物的空间结构,利用常温静置法合成了2-吡啶甲醛缩对氨基苯甲酸席夫碱的配合物1([CoL2(H2O)2]·5H2O)和配合物2({[Cd(L)(HL)(H2O)]·ClO4·H2O}n(HL=2-吡啶甲醛缩对氨基苯甲酸;L=2-吡啶甲醛缩对氨基苯甲酸根)),并用X射线单晶衍射方法测得了二者的晶体结构.结果显示：配合物1为单斜晶系,空间群为P21/c;配合物2为正交晶系,空间群是Pbca.结构分析表明：配合物1中的Co2+离子采用六配位模式,分别与2个配体分子中的4个N原子和2个水分子中的2个O原子配位形成单核分子;配合物2为一维链状结构,每个Cd2+离子采用七配位模式,分别与HL中的2个N原子,L中的2个N原子、2个O原子以及水中的O原子进行配位.     

无石膏复合水泥固化处理Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的研究

实验发现采用无石膏复合水泥固化处理溶解态Ph（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）的效果很理想，虽然搅拌水中Pb（Ⅱ）或Cr（Ⅵ）的浓度高达4000mg／L，但其28d龄期固化体粉碎样浸提液中的Ph（Ⅱ）或Cr（Ⅵ）的浓度均能降低至0．2mg／L，达到了废水的排放标准。此外，在掺加Na2CrO4后复合水泥的水化反应加快，凝结时间缩短，各龄期固化体的抗压强度也明显提高。与此相反，掺Ph^2＋后复合水泥净浆的凝结时间明显延长，胶砂的流动度明显增大，早期强度也明显降低，分析认为这主要是水化过程中形成了含Ph沉淀物，它们包裹着水泥颗粒，形成致密的不透水层而使水泥水化受阻所致。     

组合法制备Pb（ZrxTi（1-x））O3组分梯度薄膜

在无蒸馏和无惰性气氛保护的条件下,快速制备了用于组合合成Pb(ZrxTi1-x)O3薄膜的前驱溶液PT和PZ。采用组合法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了一系列Pb(ZrxTi1-x)O3组分梯度薄膜。经XRD分析表明,薄膜具有钙钛矿结构,择优取向为(111)。SEM结果显示薄膜厚度在500nm左右。电滞回线的测试表明,下梯度薄膜PZT-654表现出良好的铁电性能,明显优于其它薄膜。PZT-654梯度薄膜的剩余极化强度Pr为38.4μC/cm2,矫顽场Ec为75.0kV/cm,有较大的极化偏移,Poffset为12.9μC/cm2,表现出梯度铁电薄膜的特性。     

多种重金属离子共存下不同钙硅比C-S-H对Pb2+俘获及其稳定性

通过溶液法合成不同钙硅比C-S-H凝胶,并借助X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)、电感耦合等离子发射光谱(inductively coupled plasmaatomic emission spectrometry,ICP-AES)等测试技术,研究了C-S-H凝胶对Pb2+的固化能力及其长期稳定性.研究结果表明:水化液相多种重金属离子共存下C-S-H对Pb2+俘获能力与Pb2+以单一离子存在时有较大差异;且C-S-H钙硅比不同,其对Pb2+俘获机制及俘获能力不同.水化液相中Pb2+的质量分数较低时,C-S-H对Pb2+俘获能力较高;水化液相中Pb2+的质量分数较高时,不同钙硅比C-S-H对Pb2+俘获能力存在明显区别,C-S-H(Ⅰ)对Pb2+俘获能力显著降低;而多种重金属离子共存时,C-S-H对Pb2+俘获能力有所增强.随水化龄期延长(约210 d),不同钙硅比C-S-H对Pb2+俘获能力有不同程度变化.冻融循环作用对低钙硅比C-S-H对Pb2+固化能力有较大影响,且在冻融循环及氯盐侵蚀复合作用下,C-S-H凝胶对Pb2+俘获能力有显著降低.     

从毛矾石中制取硫酸铝及除铁工艺的研究（Ⅰ）

本文介绍了对一种特殊的矿产资源——毛矾石浸取硫酸铝的研究，确定其浸取工艺过程，并对除铁进行了试验研究，使产品达到化工部造纸用固体硫酸铝标准．     

水泥基材料铝酸三钙对水体重金属去除机制研究

电镀废水中的Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)严重危害人体健康和生态环境,经济有效地处理废水中的Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对保护人体健康和生态环境尤为重要。采用水泥基材料铝酸三钙(C₃A)去除Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ),考察了反应时间、初始质量浓度及溶液pH对去除的影响;且结合反应后固体产物微观表征和宏观溶液组分分析,探讨了Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的去除机制。结果表明：C₃A对Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的去除分别符合准二级动力学模型(R²=0.984 9)和准一级动力学模型(R²=0.953 9),C₃A对Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的最大去除量分别为8.44、13.73 mmol·g^-1;高pH值有利于C₃A对金属离子的去除。C₃A对Pb(Ⅱ)的去除主要是碱式硝酸铅的沉淀作用和无定形氢氧化铝的絮凝作用主导,Zn(Ⅱ)主要是通过阳离子交换与沉淀作用形成ZnAl-LDH被去除。     

催化光度法测定铜（Ⅱ）的研究

根据铜（Ⅱ）能催化溴酸钾氧化靛蓝胭脂红的褪色反应,建立一种快速简捷的测定铜（Ⅱ）的新方法.优化试验条件：最大吸收波长、氧化剂及显色剂用量、活化剂用量、缓冲溶液酸度及用量、反应温度、反应时间.在选定的最佳试验条件下,当铜（Ⅱ）浓度在0-10μg/25mL范围时,ΔA与铜（Ⅱ）浓度呈良好的线性关系.其回归方程为：ΔA=0.014C＋0.0011,相关系数r=0.9996,检测限为0.0086μg/mL,加标回收率为97.4%-100.4%.