生物质基碳材料的制备及其在超级电容器中的研究进展

生物质基碳材料具有可再生性和灵活的微观结构可调性,作为高效、廉价的超级电容器电极材料受到越来越多的关注,但原生生物质衍生炭存在有低孔隙率、低比表面积和比电容不足等缺点。电极材料的比表面积、孔隙结构和导电性等都会影响超级电容器的储能性能,故如何制造具有高比电容、快速充放电且兼具一定柔性的电极材料成为了目前的研究重点。综述了超级电容器的类别、储能机理以及生物质基碳材料的制备方法和研究现状,分析了高质量负载电极的关键性能评价参数,并对其电化学性能影响因素进行了系统讨论,未来的发展趋势是将不同种类的储能器械集成复合型能源存储器械,以满足各领域需求。复合型的能源存储器械,大大提高了超级电容器的综合性能,因此研发高效、稳定的电能存储技术对于缓解能源短缺、减少环境污染和推动可持续发展具有重要的意义。     

蒙脱土与沸石对焦化废水中酚的去除效果比较研究

本实验中依据蒙脱土与沸石特有的吸附性能,研究了其对焦化废水中酚的去除效果,实验结果表明,利用吸附法处理的酚的最佳工艺条件为:蒙脱土在100mL焦化废水处理中加入量为4g,调节pH为7￣8,震荡时间60min,温度为25℃,最高去除效率可达24%;沸石在100mL焦化废水处理中加入量为5g,调节pH为7￣8,震荡时间60min,温度为55℃左右,最高去除率亦可达24%。     

氯化镁浓度对氯化钾浮选效率的影响

在利用光卤石浮选KCl的过程中,MgCl2的存在是使KCl浮选效率降低的重要原因.考察了MgCl2浓度对浮选溶液粘度,盐酸十八胺分散性和KCl浮选收率的影响,探讨了MgCl2浓度为20%的高镁浮选体系的最佳通气量和固液比.结果表明:MgCl2浓度的增大使溶液的粘度增大,盐酸十八胺的分散性变差,从而降低了捕收剂盐酸十八胺的有效浓度.当MgCl2浓度由0增大到20%时,KCl的浮选收率下降了13.49%.调节浮选通气量为200mL/min,固液比为3∶100时,KCl的回收率提高了10.30%.通过调节通气量和固液比可有效减小MgCl2浓度对盐酸十八胺分散性带来的不利影响,提高KCl的浮选效率.     

改性粉煤灰处理氨氮废水的实验研究

通过正交实验研究改性粉煤灰处理氨氮废水的吸附条件。实验结果表明：改性粉煤灰对氨氮的吸附条件重要性依次为pH值、投加量、吸附时间、氨氮废水的浓度;当改性粉煤灰投加量为6g（50mL氨氮废水）,初始氨氮浓度为10mg/L,pH值为3,振荡时间为30 min的条件下,氨氮的去除率最好为94.53%。     

磁性Fe3O4纳米颗粒表面功能化改性及在废水处理中的应用进展

经过表面功能化改性的磁性纳米材料在自身稳定性提高的同时可以实现功能多样性,从而拓宽在工业中的应用范围。综述了无机材料、有机小分子和有机高分子材料对磁性Fe_3O_4纳米颗粒的表面功能化改性及其近年来在废水处理中的应用研究进展,总结了各种改性材料的优缺点,对磁性Fe_3O_4纳米吸附材料的应用前景进行了展望。指出以磁性Fe_3O_4纳米颗粒为基体兼顾合成高分子和天然高分子材料性能的绿色复合吸附剂的研究和开发是未来废水处理用磁性纳米吸附材料的研究热点。     

粉煤灰?电石渣制浆矿化的固碳增强特性

为实现工业烟气中CO_2矿化固定减排与工业固废建材化利用的协同效应,本工作研究了粉煤灰-电石渣制浆矿化的固碳增强特性。实验考察了电石渣配比、养护温度以及矿化反应时间对胶凝试块抗压强度的影响规律。结果表明,电石渣配比为30%和养护温度为60℃时,可获得3 d强度较优的胶凝试块。在电石渣配比为20%～50%之间,获得试块最佳强度的矿化反应时间随电石渣配比增大出现先延长后缩短的趋势,当电石渣配比达40%和矿化时间达50 min时,对应试块的3 d强度最高,较不矿化反应时的强度提高了82.1%。胶凝试块的XRD分析结果表明,浆体碳化反应30 min后,胶凝试块中的氢氧化钙衍射峰完全消失,伴随明显的CaCO_3衍射峰出现。TGA测试结果表明,矿化后所得胶凝试块出现明显的CaCO_3分解失重峰。电石渣配比分别为20%、30%、40%时,获得最佳3 d强度的试块中Ca(OH)_2的存留率分别为75.6%、68.4%和64.8%,碳化度分别为7.9%、5.7%和10.2%,对应每吨胶凝试块可矿化固定CO_2的量分别为7 kg、13 kg和31 kg。     

发泡混凝土碱浸试块碳酸化增强固碳特性研究

发泡混凝土与CO_2碳酸化反应不仅可以改善混凝土性能而且可实现CO_2的矿化固定达到减排的效果。本实验分别考察了CO_2反应时间对未浸、水浸和电石渣饱和液浸泡后发泡混凝土试块抗压强度的影响,并采用XRD、TGA、SEM分析测试手段,分别对试块的矿物组成、热失重特性和微观形貌特性进行了表征。结果表明:发泡混凝土试块的抗压强度随碳酸化反应时间延长出现先增加后降低的变化趋势;碱浸碳酸化反应4 h试块强度最高为6.5 MPa,较未碳酸化反应试块强度上升80.6%。SEM分析结果显示,发泡混凝土试块孔壁结构随碳酸化反应时间延长发生较明显变化,整体上呈现"先片状致密后粒化疏松"的转化历程,这可能是导致试块抗压强度随碳酸化时间延长出现先增加后降低现象的内在原因。TGA曲线结果表明,试块达最高抗压强度时,每吨发泡混凝土可固定37 kg CO2,在不降低试块强度前提下,每吨发泡混凝土可固定61kg CO_2。     

化学法处理焦化废水氨氮的研究

采用化学沉淀剂氯化镁和磷酸氢二钠，研究不同药剂加入量对焦化废水中氨氮去除率影响的一般规律。研究结果表明，采用化学沉淀法处理焦化废水中的氨氮，向废水中加入镁盐和磷酸盐，使它们反应，生成磷酸铵镁沉淀，可获得较高的氨氮去除率；处理焦化废水过程中剩余的磷酸铵镁沉淀物，是一种很有价值的缓释肥；化学法处理工艺流程简单，易于与其它处理方法结合，实施工业化。合适的工艺条件为：反应温度30℃；加料次序为先加镁盐，后加磷酸盐；m(Mg^2 )：m(NH4^ )：m(PO4^3-)=1．3：1：1时，可达到较好的氨氮去除效果，而且可使废水pH由碱性变为中性，有利于废水的进一步处理。     

浅谈氨氮废水处理技术

介绍了氨氮废水的几种主要处理方法,包括蒸氨法、吸附法、折点加氯法、催化湿式氧化法、烟道气治理法和化学沉淀法及生物降解等,并对目前氨氮废水处理的关键问题进行了分析,指出今后研究工作中需要解决的问题,氨氮废水处理技术的发展方向是将物理、化学或生物三种处理方法结合起来,找到最优工艺条件。     

钢渣用作砷污染地下水修复PRB介质的研究

在分析钢渣的资源利用特性与污染风险的基础上,模拟研究钢渣作为可渗透反应墙(PRB)介质对砷污染地下水的去除性能,分析初始砷浓度、原水流速等对除砷性能的影响,并对钢渣用作砷污染地下水原位修复的PRB材料的可行性进行探索。结果表明,钢渣的主要元素为Ca、Fe、Si、Mg、Al,主要矿物质为Ca2SiO4和Ca3Mg(SiO4)2,利用钢渣碱度高,机械强度大,呈多孔结构,可作为良好的过滤性能和吸附材料;钢渣浸出液的pH、重金属与氟含量均低于我国危险废物浸出毒性鉴别标准,环境污染风险很小;在流量相同的情况下,钢渣PRB对砷的去除率在初始砷质量浓度0.1 mg/L时达到最大,流量为0.5 mL/min时,初始砷质量浓度对去除效果影响不明显,去除率均在96%以上;在初始砷质量浓度相同的情况下,钢渣PRB对砷的去除率随流量的增大而降低;整体上钢渣PRB对砷的去除率随处理水样量增加呈下降趋势,但处理水样量为3 L时,去除率最低仍可达90%以上。钢渣作为PRB材料处理高砷地下水成本低、稳定可靠、去除效率高,是一种具有广阔开发应用前景的PRB材料。