聚合氯化铝与有机高分子复合絮凝剂的形态分布研究——AlFerron和~(27)AlNMR相结合

主要研究了Ａｌ－Ｆｅｒｒｏｎ逐时络合比色法和＾２７Ａｌ－ＮＭＲ法应用于聚合铝与有机高分子复合絮凝剂形态分布的测定，结果表明，两种方法分别测定的Ａｌｂ和Ａｌ１３的结果具有一定的相关性；聚合铝与有机高分子复合后其形态分布发生了一定的变化，Ａｌｂ（或Ａｌ１３）的含量有所降低，但仍是优势形态，Ａｌａ（或Ａｌ单）的含量基本保持不变。     

聚合氯化铝与有机高分子复合絮凝剂形态分布研究

以聚合氯化铝PAC和自制有机高分子絮凝剂为原料制备了复合絮凝剂 (PACO)。采用Al Ferron逐时络合比色法研究了聚合氯化铝与有机高分子复合絮凝剂溶液中铝盐的形态分布及转化。考察了O A、碱化度B和熟化等因素对铝盐形态分布的影响。结果表明 ,当碱化度B为 2 .0 ,有机高分子与铝盐质量比 0 A从 0增加至 4时 ,Ala 含量从 2 0 .45 %缓慢降至 1 8.52 % ,Alb 含量从 49.54%升至55 .0 1 % ;当O A =1 ,B从 0 .5升至 2 .0时 ,Ala 含量从 65 .2 6 %降至 1 8.95 % ,Alb 含量从 2 6.76 %升至 53 .1 3 % ;此外 ,当熟化时间由 2 4h增加至 72h时 ,PAC中Ala 含量下降了 5 .93 % ,而相应PACO中Ala 含量仅下降 2 .62 % ,表明PACO溶液相对于PAC溶液具有较强的稳定性。     

活性羟基铝聚合体形态的Al-Ferron反应动力学与核磁共振光谱分析

依据不同形态结构铝与Ferron络合反应动力学差异,采用A1-Ferron络合反应动力学曲线拟和计算模式将不同温度下(25℃和80℃)制备的不同碱化度(B=0.5～2.5)的羟基聚合铝溶液中羟基铝分成单体铝(A1a)、活性羟基聚合铝(A1b)和惰性凝胶高聚体铝(A1c)3种形态.此外,结合NMR光谱,Alb进一步分成六圆环结构的快速反应聚合铝(Alb1)和以Al13为主体的慢速反应聚合铝(Alb2).A1bl和Alh2与Ferron络合反应动力学差异明显,动力学常数分别为(1-3)×10-2和(0.6～3)×10-3.Al-Ferron络合反应动力学拟和计算模式可替代核磁共振光谱对溶液中的Al13含量进行测定分析.     

不同铝聚合形态对聚合铝混凝效果的影响

通过氯化铝(铝单体或初聚物形态Ala)、高Alb含量聚合铝(中等聚合形态Alb)、高Alc含量聚合铝(铝溶胶等高聚合形态Alc)和工业PACl(不同聚合度铝的混合形态Alabc)对某水厂沉后水实际水样进行烧杯混凝实验,依据絮体生长状况、浊度、UV254、颗粒数和过滤指数等参数综合评价不同铝形态的混凝作用效果,从而得出铝的最佳混凝形态.结果表明,高Alb含量聚合铝对浊度去除较好;而高Alc含量聚合铝对于颗粒物和UV254的去除效果较佳.     

聚合铝与有机高分子复合絮凝剂的絮凝性能及其吸附特性

为探讨聚合铝与有机高分子在复合絮凝作用过程中的相互作用,选取４种典型有机高分子絮凝剂,研究聚合铝与阳离子型有机高分子和阴离子型有机高分子复合后的凝聚絮凝特征及其吸附特性．结果表明,聚合铝与阳离子型有机高分子复合能够使其絮凝效能相互促进,而聚合铝与阴离子型有机高分子的复合只有在药剂投加量达到一定值时才能对絮凝效能起促进作用．阳离子型有机高分子引入聚合铝后,使聚合铝的吸附量降低,而阴离子型有机高分子的引入使聚合铝的吸附能力大大增强,吸附量显著提高     

PAC与PDMDAAC复合絮凝剂中铝的形态分布

以具有不同碱化度(B)的聚合氯化铝(PAC)絮凝剂和具有不同黏度(h)的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)絮凝剂为原料制备出了系列PAC-PDMDAAC复合絮凝剂,分别采用Al-Ferron逐时络合比色法和27Al-NMR法比较研究了PAC-PDMDAAC复合絮凝剂与PAC絮凝剂中铝的形态分布,探讨了PAC的B值、PDMDAAC的含量(P%)和h对复合絮凝剂中铝的形态分布的影响.结果表明,PDMDAAC与PAC之间发生了一定的相互作用,表现为PAC-PDMDAAC复合絮凝剂中铝的各种形态的含量与PAC中铝的各种形态含量的不同,且随PDMDAAC的P%、h和PAC的B值变化而发生变化,这种变化势必影响其絮凝效果.仅从具有良好净水效果的Alb组分和Al¹³组分的含量高低来判断,P=10%的复合絮凝剂应具有良好的絮凝效果.处理黄河水的絮凝效果初步证明了该推断的正确性.     

聚合铝形态分布特征及转化规律

采用多种实验方法,对Al(Ⅲ)的水解—聚合—沉淀反应特征及其转化规律、形态分布及规范分子量大小进行了研究,同时应用X-射线衍射光谱仪和红外光谱仪对聚合铝形态进行了表征。由研究结果似可推断,Al(Ⅲ)水解—聚合过程的形态转化过程为线型→环型→体型。其聚合形态分布取决于翔/铝比值或pH值以及其它因素。在一定羟/铝比值时,聚合铝溶液中可划分为三种类型的形态分布。提出了相应的形态转化模式来表达聚合铝的形态及转化规律。     

Al13形态在混凝中的作用机制

从铝的水解形态转化角度考察了铝盐在高碱度和高有机物浓度水体中的混凝行为.结果表明,铝盐的混凝效能是与混凝过程中的Al13含量成正比.高投药量时氯化铝(AlCl3)既可以有效调节水体pH值又能在混凝过程中原位水解产生较多的Al13形态,因而混凝效能要高于聚合氯化铝(PACl).在铝盐混凝中,调节pH值到6～7之间可以控制铝形态分布从而达到提高混凝效能和减少残留铝的目的.在调节pH值强化混凝的方法中使用传统铝盐的效果要好于无机高分子絮凝剂.     

聚合铝的凝聚絮凝特征及作用机理

采用不同碱化度B(OH/Al)值的聚合铝和AlCl_3对高岭土悬浊液进行凝聚絮凝实验,同时测定电泳度及表面吸附特征,结合不同铝盐的化学形态分布,探讨聚合铝的高效凝聚作用原理.并求得表面吸附覆盖率,电位变化与形态分布间的定量关系,绘出聚合铝的凝聚区域图,对阐明聚合铝的作用机理提供了实验依据.     

聚合铝水解聚合形态分布的影响因素研究

聚合铝的水解聚合形态有Ala、Alb、Alc,其中最佳絮凝形态Alb的含量是衡量聚合铝絮凝活性的主要指标。采用一次加碱法制备聚合铝时,水解聚合形态分布的主要影响因素依次为碱化度,加热温度,氯化铝浓度,碱浓度。实验确定的优化工艺条件为碱化度2.2,加热温度72℃,氯化铝浓度0.5mol/L,碱浓度0.7～1.0mol/L。检测结果表明在优化工艺条件下,制备的聚合铝中Alb含量为80.26%。应用实验表明在同等加药量的条件下,高Alb含量聚合铝对生活污水絮凝效果明显优于工业聚合铝和氯化铝     

Species analysis methods for hydrolysis polymerization of aluminum

ＳｐｅｃｉｅｓａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｌｕｍｉｎｕｍＦｅｎｇＬｉ，ＬｕａｎＺｈａｏｋｕｎ，ＴａｎｇＨｏｎｇｘｉａｏＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａ...     

电化学合成的聚合氯化铝的形态特征

采用电解法合成了聚合氯化铝溶液 ,并采用2 7AlNMR法、透射电镜等方法对其形态特征进行了研究 .2 7AlNMR法表明在电化学制备PAC中主要含有铝单体 ,铝的二聚体及Al13形态 .Al13含量与其溶液的碱化度 (B)有关 .在总铝浓度 (AlT)为 2 .0mol L ,B为 2 .2时Al13含量达到最高 ,占AlT 的 70 .2 % ,并在溶液中较稳定存在 .透射电镜实验结果表明 ,电解制备的PAC的粒度分布均匀 ,无团聚现象产生     

Quantitative model for species distribution of hydroxy polyaluminum chloride

ＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｍｏｄｅｌｆｏｒｓｐｅｃｉｅｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｘｙｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅＦｅｎｇＬｉ，ＬｕａｎＺｈａｏｋｕｎ，ＴａｎｇＨｏｎｇｘｉａｏＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏＥｎｖｉｒ...     

羟基聚合氯化铝的絮凝形态学

羟基聚合物的形态转化是无机高分子絮凝剂的核心问题，其形态学应包括研制，生产和应用三方面内容。铝的羟基聚合物形态主要有六员环连续模式和聚十三铝聚集模式两类论点。形态控制参数应以水解度和碱化度并用。     

电解制备聚合铝过程中Alb形态生成条件研究

考察了电解法制备聚合铝过程中AIb的最佳形成条件。AIb的形成与电流密度、极板间距、电解液的温度、铝的浓度以及电解时间等因素有关。在制备AI浓度为2．0mol/L的聚合氯化铝时，最佳的电流密度和极板间距分别为1．1A／dm^2和10mm。由于电化学过程中产生的不均匀的界面pH差值较大而生成较多的AI（OH）4^-作为AIb结构的结晶核心，因此能形成更多的AIb聚合形态。     

聚合氯化铝中纳米Al13形态的分离纯化及形态表征

采用超滤法和层析法分离纯化聚合氯化铝(PAC)中的Al₁₃形态,并采用Al-Ferron逐时络合比色法、²⁷Al-NMR、TEM和粒度测定仪对分离纯化所得的Al₁₃形态进行了分析和表征.研究结果表明,超滤法分离纯化的效果受超滤膜的孔径及PAC浓度的影响,选择合适孔径的膜和PAC溶液浓度即可以获得高纯度的Al₁₃,在层析法中则随着洗脱时间延长按分子的大小依次洗脱下来,因此截取中间组分即可得到Al₁₃;Al-Ferron逐时络合比色法和²⁷Al-NMR的分析结果表明,采用上述2种方法分离提纯得到的样品中Al₁₃的含量分别可达到90%以上和100%.TEM和粒度测定结果表明,在B=2.5的PAC溶液中,Al₁₃极少以Al₁₂AlO₄(OH)₂₄(H₂O)⁷⁺₁₂的单体形态存在,而是呈两维结构的线性和枝状的聚集体,Al₁₂AlO₄(OH)₂₄(H₂O)⁷⁺₁₂的聚集体尺寸通常在几十至几百nm.     

库车前陆盆地流体化学、成因与流动

库车前陆盆地寒武系 -第三系流体分析显示 :寒武系 -奥陶系和侏罗系油田水与白垩系 -第三系有所差异 ,前者总矿化度相对较低 ,为 90g/L～ 1 1 0g/L ;相对富Ca2 + 和HCO-3 ;后者总矿化度介于 73g/L～ 3 1 0g/L,主要为 1 3 0g/L～ 2 90g/L,相对富K+ +Na+ 和Cl-;而大宛齐第三系油田水则相对富Ca。影响水化学演化的因素包括 :膏盐类、沸石类矿物溶解以及白云化作用和富镁绿泥石形成等。白垩系油田水δ18O、δD关系显示为淡水蒸发成因 ,且在轮台断隆带油田水87Sr/86Sr向西降低 ,指示了富87Sr的流体来自东部的碎屑泥岩 ,这与本区煤成油运移方向是一致的。而 2个寒武系 -奥陶系油田水87Sr/86Sr高达0 .71 71 6,并富Li、B、Sr元素和δ18O ,被认为来自结晶基岩 ,与氮气、氦气及部分甲烷的来源一致。     

混凝过程中铝与聚合铝水解形态的动力学转化及其稳定性

采用Ｆｅｒｒｏｎ逐时络合比色法，并结合电泳测定研究了混凝过程中氯化铝和聚合氯化铝的水解形态动力学转化及稳定性。结果表明，ＡＣ在混凝过程中所形成的水解形态完全不同于ＰＡＣ的预制水解聚合形态，其电荷及分子量均明显低于聚合铝且不稳定，ＡＣ随混凝条件如投加浓度、ＰＨ和混合时间而变，而ＰＡＣ－２５水解聚合形态不随混凝条件变化，始终保持稳定状态，ＡＣ水解沉淀规律与理论计算相符并形成无定形Ａｌ（ＯＨ）３絮体颗粒     

Hydrolyzed AI（Ⅲ） clusters： Speciation stability of nano-All3

Pure nano-Al13 and aggregates at various concentrations were prepared to examine the particle size e ect of coagulation with inorganic polymer flocculant. The property and stability of various species formed were characterized using Infrared, 27Al-NMR, photo correlation spectroscopy (PCS), and Ferron assay. Results showed that concentration and temperature exhibited di erent roles on the stability of Al13. The quantity of Alb species analyzed by ferron assay in the initial aging period corresponded well with that of Al13, which has been confirmed in a dimension range of 1–2 nm by PCS. Al13 solutions at high concentrations (0.5–2.11 mol/L) were observed to undergo further aggregation with aging. The aggregates with a wide particle size distribution would contribute to the disappeared/decreased Al13 basis on the 27Al-NMR spectrum, whereas a part of Al13 would still remain as Alb. At low concentrations, Al13 solution was quite stable at normal temperature, but lost its stability quickly when heating to 90°C.