水热法催化氧化哈密风化煤制备腐植酸的工艺研究

采用Fe2O3-V2O5二元固体酸催化剂,对哈密风化煤通过水热法催化氧化工艺制备腐植酸。通过正交实验对催化氧化工艺条件进行了优化,并且采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)研究了Fe2O3-V2O5二元固体酸催化剂的微观结构及形貌。结果表明:在酸煤比2∶l(m L/g),反应温度100℃,反应时间0.5 h,催化剂Fe2O3-V2O5用量为2%时腐植酸产率可达73.6%,比碱溶酸析工艺处理的风化煤中腐植酸产率提高了9.6%,表明水热法催化氧化工艺能明显提高腐植酸的产率。微观结构分析表明,Fe2O3-V2O5二元固体酸催化剂结晶性较好,同时具有良好的分散性和热稳定性。     

基于SI-ATRP的腐植酸钠-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成及吸附性能

采用新疆奇台风化煤为原料,通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)方法制备腐植酸钠-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(HA-Na-PMMA),通过正交实验确定了SI-ATRP最佳合成工艺条件:反应时间8 h,溴化亚铜∶溴化铜∶2,2-联吡啶质量比为20∶4∶20,物料质量比∶体积比为1 g∶10 m L,反应温度80℃。通过SI-ATRP制备的HA-Na-PMMA的接触角为84°,比HA-Na的接触角增大了54°,表明HA-Na的SI-ATRP接枝共聚效果显著。以HA-Na-PMMA为吸附剂,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,同时建立了HA-Na-PMMA对Cr(Ⅵ)的等温吸附模型,研究了其吸附热力学和吸附动力学。HA-Na-PMMA对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能,其等温吸附模型符合Freundlich模型。吸附焓变为-0.2849 k J/mol,ΔGθ0,所以吸附是自发的放热反应。常温下吸附速率常数KL为0.9113 mg/(g·min),表明其吸附动力学模型遵循Langmuir模型和Bingham模型。     

哈密钾长石尾矿制备矿物聚合物及其结构分析

以新疆哈密钾长石尾矿粉体为主要原料,煅烧高岭石作配料,硅酸钠作结构模板剂,氢氧化钠作激活剂,制备了矿物聚合材料。正交实验表明制备矿物聚合物最佳工艺条件为:m(煅烧高岭石)/m(尾矿)=1/3,m(氢氧化钠)/m(硅酸钠)=1/1,固化反应温度60℃,m(固体)/m(液体)=4/1。该条件下矿物聚合物的力学强度达到10.04 MPa。在此基础上初步分析了矿物聚合物工艺条件对其结构与性能的影响。     

基于Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO的奇台风化煤催化氧化工艺及其结构表征

采用Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO复合固体酸催化剂,对奇台风化煤进行催化氧化制备腐植酸。通过正交实验对催化氧化工艺条件进行了优化,并且采用XRD、TEM研究了Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO催化剂的微观结构及形貌。结果表明,在酸煤比4∶l(v/w),反应温度80℃,反应时间2h,Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO催化剂用量3%时腐植酸产率可达77.5%,表明Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO催化剂能显著提高腐植酸的产率。微观结构分析表明Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO复合固体酸催化剂结晶性较好,同时具有良好的分散性。