颗粒态和溶解态磷浓度计算公式的推导与验证

河流水体中的含磷营养物质与较细颗粒的悬移质泥沙发生吸附作用,将对水质循环过程产生影响。基于拟合磷与泥沙颗粒吸附过程的Langmuir方程和修正Langmuir方程分别推导了计算颗粒态磷(PP)和溶解态磷(DP)的计算公式。并采用香溪河泥沙样品的磷吸附实验数据和野外观测数据验证了推导公式,计算结果与实测值符合良好。研究结果表明:当悬移质泥沙浓度较低时,可采用线性吸附方程近似计算颗粒态和溶解态磷浓度,但当悬移质泥沙浓度较高时,需要采用本研究推导的计算公式,特别是解吸和吸附现象并存时,需要使用基于修正的Langmuir模型推导的计算式。研究成果可用于水质或水生态模型建模。     

高温固相法制备片状氧化铝及表征

利用高温固相法以不同粒度的氢氧化铝为原料制备片状α-氧化铝。通过激光粒度分析仪、扫描电子显微镜及X射线衍射仪对产品进行了表征,得出了最佳制备工艺条件。结果表明,在最佳制备条件下制备的片状α-氧化铝粒度在20 μm左右,径厚比为（5~8）∶1,大多为六角形片状。并首次提出了利用吸附-脱附等温线的重叠程度来表征片状氧化铝,可在片状氧化铝制备中应用。     

海洋环境体系中放射性核素吸附-解吸迟滞机制研究

通过宏观吸附-解吸等温实验，系统研究了放射性核素¹¹⁰Ag^m在海洋环境中表层沉积物上的吸附动力学过程及不同沉积物浓度和核素初始浓度条件下吸附-解吸迟滞机制（吸附不可逆性）。研究结果表明：Freundlich等温吸附模型可很好地描述¹¹⁰Ag^m在海水沉积物上的吸附 解吸过程；¹¹⁰Ag^m吸附速率开始很快（0~24 h），呈指数型增加，而后逐渐趋于平缓，体系达到吸附平衡；改变沉积物浓度会产生明显的固体浓度效应，即¹¹⁰Ag^m吸附等温线随沉积物浓度的升高而显著下降。体系解吸迟滞性可用解吸迟滞系数(TII)和解吸滞后角量化表征，在沉积物浓度0.1～3.0 g/L范围内，解吸迟滞系数和解吸滞后角先增大后减小，不可逆程度与¹¹⁰Ag^m在颗粒表面与吸附点位的结合方式及微小颗粒物相互作用团聚导致的吸附剂有效吸附表面和吸附点位减小有关；对于不同沉积物浓度吸附体系，随核素初始浓度的增加，解吸迟滞系数总体先降低后增加，体系解吸迟滞性呈先减小后增大的变化趋势，其主要受两方面因素控制：1）¹¹⁰Ag^m分子在颗粒物表面与吸附点位的结合方式；2） 在浓度梯度力作用下，¹¹⁰Ag^m分子扩散吸附导致颗粒物微孔乃至超微孔隙结构发生形变，孔隙通道形变有效锁定了内表面吸附的¹¹⁰Ag^m，无法解吸脱落从通道中扩散出来，从而使吸附体系表现出一定程度的解吸迟滞性。     

一类新型复合材料的合成及物性分析

以有机硅烷为原料合成一类新型有机硅化合物Bath-n(n=1~4),利用物理掺杂的方式合成复合材料MCM-41/Bath-n(n=1~4).在分析有机硅化合物Bath-n(n=1~4)的光物理性质的基础上,对复合材料MCM-41/Bath-n(n=1~4)的小角X射线衍射和氮气吸脱附性能进行了分析.实验研究表明复合材料MCM-41/Bath-n(n=1~4)中,随着有机硅化合物的加入,介孔分子筛MCM-41主衍射峰(100)宽度变宽,且孔道的整齐度降低,晶粒尺寸变小.复合材料MCM-41/Bath-n(n=1~4)的吸附等温线为IV型等温线,随着复合材料中有机硅基团连接苯基数量的增加,样品的孔体积逐步减小.     

吸附解吸迟滞现象机理及其对深部煤层气开发的影响

针对瓦斯在煤中的解吸与吸附过程并非完全可逆,吸附解吸迟滞现象非常普遍,分析了以往研究中存在的问题,提出了关于吸附解吸迟滞程度的定量评价指标,通过等温吸附解吸实验考察了最高吸附压力和煤体粒径与迟滞程度的关系,并讨论了吸附解吸迟滞现象的发生机理及其对于深部煤层气开发的影响。结果表明:新的定量评价指标可以反映吸附解吸迟滞从完全可逆至完全非可逆的程度;随着最高吸附压力和煤体粒径的增加,吸附解吸迟滞程度随之增强;吸附解吸实验结果是综合了扩散作用的扩散-吸附及解吸-扩散结果,且这两个过程很难区分开来;实验发现的该现象是由于气体分子在高压作用下嵌入连通性较差的微孔中并引起孔隙变形,被吸附的气体分子受窄小的孔隙通道限制,无法从孔隙中解吸并扩散出来而导致的,即本文提出的"扩散受限"假说;深部煤层气的气体含量可能会很高,但受解吸迟滞现象影响,其真正的可采储量和产出规律需要利用等温解吸线而非等温吸附线进行评估;除了通过增透措施提升煤体的渗透率外,如何促进微尺度下的气体解吸与扩散也应该成为深部煤层气开发需要着重考虑的问题之一。     

平煤十二矿构造煤煤层气特征研究

文章以平煤十二矿煤样为例,分别进行了压汞实验和等温吸附—解吸实验,从构造煤的孔隙结构特征及构造煤对煤层气吸附—解吸的影响来研究十二矿构造煤煤层气特征。本次研究结果如下:①构造煤孔隙结构多以小孔和微孔为主,有利于煤层气的吸附;②煤体结构破坏越严重,对煤层气的吸附越弱;③常温下,煤层气吸附—解吸可逆。研究结果表明平煤十二矿有利于煤层气的开发。     

铀浸出水文地球化学作用研究进展

铀浸出是通过浸铀溶液与铀矿物之间发生一系列水文地球化学作用而得以实现,国内外学者对铀浸出过程中的水文地球化学作用进行了深入研究与探讨。对铀浸出水文地球化学研究进展进行系统归纳和梳理,分析了氧化—还原、溶解—沉淀、吸附—解吸等水文地球化学作用的最新研究进展,重点阐述了氧化浸出的基本原理及各类氧化剂(H2O2、SO2/O2、MnO2、微生物等)对氧化作用的影响,分析了温度、水化学性质(Eh、pH、主要阴阳离子、气体)、脉石矿物等对溶解—沉淀作用的影响,探讨了黏土矿物、胶体、有机质、微生物等吸附剂对吸附作用的影响。最后,对今后铀浸出水文地球化学研究予以展望。     

溶剂热法制备MOF-5和Zn-BTC及其催化合成查尔酮

针对传统查尔酮合成中强碱催化剂催化效率低、具有腐蚀性且回收困难的问题,采用溶剂热法制备了MOF-5和Zn-BTC催化剂并替代强碱催化羟醛缩合生成查尔酮.采用热重分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、程序升温化学吸附分析仪等设备对MOF-5和Zn-BTC催化剂进行表征.结果表明,适量的金属中心有利于提高催化剂的产率和比表面积,Zn盐与配体的较佳摩尔比为1∶1～3∶1.所制备的MOF-5和Zn-BTC催化剂均具有酸碱双活性中心,不仅催化查尔酮合成反应活性高于传统强碱催化剂,而且MOF-5和Zn-BTC催化剂易于回收重复利用.     

原位热重法(TG)测定分子筛催化剂的表面酸性

用Du Pont 9900计算机/热分析系统的热重分析仪(TGA)和自行改形的石英炉管,进行了分子筛催化剂的原位NH_3吸附-脱附实验,测定了样品的表面酸性。实验数据可定量表征固体催化剂的酸量及其酸强度分布。以HY分子筛为参考样品测量结果,数据具有良好的重复性,其相对标准偏差小于±5.0％;HZSM-5分子筛的酸性数据与文献报道的用不同方法对类似样品所取得的结果接近。还讨论了催化剂酸性与它们的催化反应活性数据的相互关系。     

土壤对苯系物的吸附行为研究

为保护石化工业区重要的地下水源地,选取淄博市代表性土壤,采用静态吸附平衡法,研究了苯系物在天然土壤中的吸附行为.以吸附理论为基础,考察了混合苯系物在土壤中的吸附动力学过程、吸附-解吸等温线和不同因素对吸附的影响.结果表明,Henry直线型吸附模型较好地拟合了土壤中苯系物的吸附-解吸等温线,解吸过程存在明显滞后现象,且有机质仍然是影响吸附的主要因素.由于土壤体系自身具有较强的缓冲能力,pH值和盐度对吸附过程的影响不显著.另外,温度升高,土壤对混合苯系物的吸附量增大,这可能与苯系物溶解度随温度变化的规律有关.