钴纳米粒子改性石墨烯复合材料的电磁性能

采用化学镀的方法,先后用氯化亚锡敏化、氯化钯活化,在石墨烯表面沉积钴纳米粒子。XRD、TEM结果显示钴在石墨烯表面的晶体结构和含量因钴前驱体盐和还原剂浓度而异。电磁测试结果表明:钴含量的增加和石墨烯的还原均能提升Co-RGO的电导率;同时,Co-RGO纳米复合材料由于具有磁损耗和大量界面引入的介电损耗,吸波性能优异,Co-RGO*1在1~18 GHz频段内反射率低于-10 d B的频宽约为4 GHz,Co-RGO*2在26.5~40 GHz频段内反射率均小于-23 d B。     

一步固相反应制备铝改性活性炭对矿井水中氟化物的超快去除

矿井水中(F^-)超标已成为制约我国西部矿区煤炭绿色开发的主要挑战之一。针对该问题,开发了机械化学法一步固相反应制备Al改性活性炭(AC-Al)的方法,解决了常规水热法改性活性炭产生废液废渣、制备周期长的问题,并实现了矿井水中F^-的快速、高效去除。研究了Al添加量、pH、共存阴离子和有机物、吸附剂投加量及反应时间等对除氟性能的影响。AC-Al除氟性能与Al添加量成正比,添加量为0.32 g,吸附反应30 s时,水中F^-去除率达到80%以上。pH在3～10范围内,F^-去除率均大于80%,具有良好的水质适应性。吸附过程更符合Langmuir模型,即为单层吸附,理论饱和吸附量为1.47 mg/g。吸附过程符合准一级动力学模型。硫酸根离子、氯离子和碳酸氢根离子(1 000 mg/L时)、腐殖酸对F^-去除没有影响,氯离子和碳酸氢根离子质量浓度为3 000 mg/L时,除氟率分别降低约21%和11%。AC-Al投加量为10 g/L时,矿井水中F^-去除率达84.9%(30...     

Langmuir-Blodgett膜技术的应用研究进展

综述了Langmuir-Blodgett(LB)膜及膜技术的产生及发展过程、表征方法和具有可控堆积密度的成膜特性。分别介绍了LB膜技术在检测传感器、界面纳米结构、化学催化等方面的应用进展,重点阐述了其气体传感器、仿生学传感器、电化学传感器等领域的应用和研究现状,并讨论了应用过程中存在的优缺点,总结了LB膜技术的缺陷,并对膜制备材料与功能性溶剂毒性的问题进行了展望。     

吸附法去除矿井水中F-研究进展

氟离子广泛分布于我国的地表河流与地下水体中，尤其是在西部黄河流域的沿黄矿区，矿井水中普遍存在着氟超标的问题，对当地生态环境和人体健康造成潜在的威胁。我国的氟污染现状多处于低浓度污染水平，常规水处理技术难以有效去除。吸附法凭借其吸附效率高、操作便捷等优点被认为是去除低浓度氟离子的有效方法。综述了目前常用的炭基、矿物类、金属类及金属有机骨架类（MOFs）吸附材料去除氟离子的研究现状，归纳并总结了不同因素对吸附材料的除氟效率和吸附机理的影响。重点分析了吸附法在矿井水处理的应用效果与运行成本，展望了吸附法应用低浓度（<10 mg/L）、大水量的含氟矿井水处理中的发展方向。总体而言，针对吸附法去除氟离子的研究中仍存在较大的改进空间。在吸附机理方面，应从吸附材料特性、氟离子的赋存形态和吸附材料与氟离子之间的相互作用机制等方面继续深入探究。而在吸附法应用方面，应以实际工程需求为导向，开发绿色安全的低成本吸附材料。基于上述研究，提出了吸附法除氟应用矿井水处理的研发方向，在明确当地政策及水质水量的原则下，重点开发以天然/废弃（矿）物和炭基、铝基或其他新型高分子吸附材料为基础的低成本、高效率的环境友...     

神东矿区顶板垮落岩体在不同水化学条件下的离子迁移特征

采空区内含有大量的顶板垮落岩体，矿井水在地下水库内储存过程中，与采空区内顶板垮落岩体存在离子交换/吸附、溶滤等水岩相互作用，在一定程度上影响矿井水水质。采集了内蒙古哈拉沟矿区采空区顶板垮落岩体，对其阳离子交换容量(CEC)进行测定，并开展了不同水化学条件下(Na⁺、Mg²⁺、K⁺、Ca²⁺质量浓度各250 mg/L)的水岩耦合静态吸附-溶出实验。实验结果表明：采空区顶板垮落岩体的CEC与粒径大小成反比，当粒径小于120目(0.125 mm)时CEC达134 mmol⁺/kg,采空区顶板垮落岩体中交换性盐基离子总量排序为交换性钙?交换性镁>交换性钠>交换性钾；静态吸附-溶出实验48 h后各体系中离子质量浓度趋于平衡，Na⁺体系溶液中阳离子质量浓度均有所升高，其他3种体系中，原有离子质量浓度均有所下降，且K⁺质量浓度下降幅度最大。采空区顶板垮落岩体交换至水溶液中的离子质量浓度由高到低的顺序为：Ca²⁺&g...     

神东矿区天然矿物中的氟化物浸出规律研究

随着神东矿区煤炭开采向深部转移，矿井水中氟化物超标问题凸显，因此研究氟化物的主要来源对控制矿井水中的氟化物浓度具有重要的意义。为证明天然含氟矿物是矿井水中的氟的主要来源，深入了解天然含氟矿物在矿井水中的浸出过程，以神东矿区为对象，分析了不同深度矿井水中的水质变化规律，研究了不同深度矿物中的氟化物变化，并讨论了天然含氟矿物在矿井水中的氟化物浸出规律。研究结果表明，当煤炭开采深度大于120 m时，矿井水中氟化物浓度超过地表III类氟化物标准值，并且含氟矿物在天然矿物中的比例增大。通过对矿井水中阴阳离子成分分析，认为矿井水中氟化物主要来源于煤炭开采深部含氟矿物的浸出。研究不同水岩作用条件下含氟矿物浸出规律发现，提高水岩作用强度，可以加速含氟矿物中氟化物的浸出；当岩水比例增大（大于1∶50）时，部分含氟矿物的氟浸出浓度大于1.0 mg/L；特别在酸性或碱性条件下，由于离子交换作用和溶解平衡机制，含氟矿物中难溶性氟化物发生浸出。综上所述，在一定的水岩作用环境中，天然含氟矿物中的氟化物浸出，可导致矿井水中氟化物浓度超标（大于1.0 mg/L），这一结论为在复杂地质条件下精确管控天然矿物的氟化物浸出...