磁性催化剂的研究进展

磁性催化剂具有磁响应特征,可利用外磁场将其分离和回收,其应用克服了传统催化剂在分离与回收过程中能耗高、质量损失大等问题,降低了反应成本。因此,对磁性催化剂的研究具有现实意义。重点阐述了磁性催化剂的合成及其在氧化反应、加氢反应、偶合反应等领域的应用研究进展,并对磁性催化剂的发展趋势进行了展望。     

不同预氧化剂对铜绿微囊藻细胞的灭活

为比较不同预氧化剂对藻细胞的处理效果及其机理,在高锰酸钾灭活藻细胞研究的基础上,采用次氯酸钠与臭氧对铜绿微囊藻进行灭活实验.结果表明:次氯酸钠和臭氧对藻类的灭活反应均符合二级动力学模型;次氯酸钠较易引起铜绿微囊藻细胞萎缩破裂,从而导致细胞内代谢有机质的释放,对藻细胞的灭活动力学常数为(220±3)L·mol-1·s-1,不同初始次氯酸钠浓度对动力学常数无明显影响;臭氧对于铜绿微囊藻细胞有极强的氧化作用,细胞灭活速率常数达(2 655±15)L·mol-1·s-1,能迅速引起藻细胞破裂及胞内代谢有机质的释放,不同初始臭氧浓度对动力学常数无明显影响.3种氧化剂对铜绿微囊藻细胞的灭活速率由大到小依次为:臭氧次氯酸钠高锰酸钾.电镜扫描结果显示,臭氧与次氯酸钠在氧化过程中比高锰酸钾更易引起藻细胞破裂及IOM的释放.     

MBR-SNAD工艺处理生活污水效能及微生物特征

为考察基于膜生物反应器(MBR)的同步亚硝化厌氧氨氧化反硝化(SNAD)工艺处理生活污水的可行性,在SNAD工艺稳定运行的MBR中逐步加入生活污水,同时微调曝气量及HRT等参数,考察生活污水中污染物的去除效果,通过物料衡算计算不同阶段反应器内的脱氮路径,同时通过克隆-测序技术分析了微生物种群特征.结果表明,MBR-SNAD工艺可以实现生活污水中C、N及SS的同时高效去除,总氮去除负荷达0.65 kg/(m3·d),出水氨氮小于5 mg/L;COD去除率达87%,出水COD小于50 mg/L;浊度去除率达99%,出水浊度在1 NTU以下,SS在10 mg/L以下,达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)的一级A排放标准.反应器中存在约12%的反硝化脱氮和88%的全程自养脱氮(CANON),实现了异养脱氮和自养脱氮的协同合作.好氧氨氧化菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌共存于系统内.MBR-SNAD是处理生活污水的适宜工艺.     

MnO2/CNTs电催化剂及其对C—H键的选择性催化活化

通过化学沉淀法制备了MnO2/CNTs复合电催化剂,采用X-射线衍射(XRD)对其晶型进行了表征.采用循环伏安法(CV)、恒电位电解研究了MnO2/CNTs电催化活化对甲氧基甲苯(pMT)中C—H键的电化学氧化行为,实验结果表明:MnO2和CNTs之间具有良好的催化协同作用.恒电位电解主要氧化产物为对甲氧基苯甲醛(p-MBA).通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对MnO2/CNTs复合材料的形貌和微观结构进行了表征,结果表明:MnO2具有细须状结构.     

镁质低品位铁镍硫化矿的活化工艺及机理

细菌浸出是镁质低品位铁镍硫化矿的潜在处理方案之一。针对该矿石浸出活性较低的问题,研究了硫酸预浸出和硫酸铵焙烧预浸出2种活化方案,并与细菌直接浸出(空白试验)做了比较。结果表明,2种活化方案都有利于金属回收,但硫酸铵焙烧预浸出方案的活化效果更优:浸出时间为8 d时,Ni、Cu和Mg的浸出率分别为90.2%、89.56%和61.19%,分别高于硫酸预浸出方案2.08%、12.2%和8.95%。矿石中的Mg主要在硫酸铵焙烧预浸出阶段进入溶液,细菌对Mg浸出的影响不大。XRD和能谱分析表明:浸出渣中Ni和Cu的残留量很低,Mg主要存在于难浸出的蛇纹石之中。     

电化学氧化与还原联合处理偶氮染料废水的效能

以Sb掺杂Ti/SnO2电极为阳极,铝板为阴极,设计了一种电化学氧化与电化学还原联合作用反应器.以浓度为100mg/L甲基橙模拟废水为研究对象,探究了电化学氧化与电化学还原联合作用的处理效能,并运用紫外-可见吸收光谱初步探究了甲基橙的降解机理.结果表明:在电流密度为20 mA/cm2、电解质浓度为0.10mol/L条件下,先电化学还原反应60 min再电化学氧化60 min联合处理甲基橙模拟废水,甲基橙的脱色率为94%,COD去除率为85%,处理能耗为0.21k Wh/g(COD).降解前后的紫外-可见吸收光谱的变化表明,电化学联合作用先使甲基橙的偶氮键断裂,然后破坏其苯环共轭体系,从而使甲基橙降解.     

TC4钛合金表面氧化皮去除

针对TC4钛合金在热成形过程中其表面易形成一层致密的氧化皮且氧化皮的表面形貌和厚度均受温度影响这一现象,采用先热碱洗后酸洗的工艺过程对TC4钛合金在不同温度下氧化后的氧化皮去除工艺进行了研究.采用光学显微镜对氧化皮形貌进行表征,研究了时间对去除氧化皮的影响,且通过国际上较先进的美国LECO公司RH-404定氢仪对去除氧化皮后钛合金的氢质量分数进行了测定.结果表明,通过采用先热碱洗后酸洗的过程,TC4钛合金表面的氧化皮可以完全被去除.此外,通过RH-404定氢仪测得合金中氢质量分数的变化不大.     

新型铜锰复合通风瓦斯甲烷氧化催化剂制备与活性研究

为降低低浓度甲烷催化氧化温度,提高催化剂的反应活性,以溶胶-凝胶法合成的具有介孔和三维交联通透型微米级大孔的新型Al2O3为载体,Zr为助剂,采用浸渍法制备得到一种新型Cu-Mn/Zr/Al2O3催化剂.在微型固定床反应器上测试了甲烷催化氧化的转化率,应用XRD和SEM分析了Cu-Mn/Zr/Al2O3催化剂的物相组成和形貌.结果表明:所合成的新型Cu-Mn/Zr/Al2O3催化剂具有良好的低温活性,低浓度甲烷在0.5M Cu-Mn/Al2O3催化剂上的完全转化温度T90为518℃.在一定的实验条件下,甲烷氧化的催化活性随着活性组分浸渍液中金属离子浓度的增大而升高,Cu-Mn浸渍液的最佳浓度为0.5M;随着助剂负载量的增大,CH4的转化率逐渐升高,助剂Zr的最佳负载量为5%.     

ODPA-ODA型聚醚酰亚胺膜的预氧化机理

为了开发新型高性能炭膜前驱体材料,研究了ODPA-ODA型聚醚酰亚胺膜经430~530℃空气氛围的预氧化机理.借助热重分析、红外光谱、元素分析及x-射线衍射等手段,分析了预氧化温度对预氧化膜的溶解度、柔韧度、表面官能团、元素质量分数及微观结构的影响.结果表明:优化预氧化过程是制备无缺陷高质量炭膜的关键.预氧化可提高热稳定性,形成的交联结构有利于提高残炭量和成膜性.随预处理温度的提高,交联程度提高,但当温度高于490℃时会发生过渡氧化.     

氧化胺型清洁压裂液的制备及室内评价

以油酸酰胺丙基二甲基叔胺、过氧化氢为原料制备出油酸酰胺丙基二甲基氧化叔胺(OADO)稠化剂.研究了冰乙酸、氯化铵添加量对OADO稠化性能的影响,检测了压裂液的耐温性、耐剪切性、悬砂性、耐酸碱性和破胶性.结果表明,m(氯化铵)∶m(冰乙酸)∶m(OADO)∶m(水)为0.5∶1∶1.5∶100时,压裂液pH值为6.0,粘度可达到82mPa·s,70℃时可有效悬砂,剪切60min后粘度仍大于25mPa·s,当压裂液中煤油含量大于0.8%时,120min内可完全破胶.