海藻酸钠/聚乙烯亚胺凝胶球的合成及对Cr(Ⅵ)的吸附性能和机制

海藻酸钠(SA)是一种生物质材料,具有来源广泛、价格低廉的特性,被众多科研人员用于实验室研究,制备成吸附剂去除水溶液中的金属离子。但目前制备的大多数SA基吸附材料是实心水凝胶状,具有比表面积较低、吸附速率慢、吸附容量小的缺点。本研究以SA为基体,向其中添加碳酸钙和聚乙烯亚胺(PEI),以戊二醛为交联剂,经冷冻干燥后制备出多孔的SA/PEI凝胶球,探究其对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附特性。通过改变实验条件,研究pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附温度、吸附时间等对SA/PEI凝胶球吸附性能的影响;引入吸附动力学和热力学模型对吸附过程进行分析;采用FTIR、Zeta电位、SEM、XPS对SA/PEI凝胶球合成及吸附Cr(Ⅵ)机制进行综合分析。结果表明,SA/PEI凝胶球对Cr(Ⅵ)的去除率与初始浓度呈负相关;该吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型,且该吸附反应是自发的吸热过程,在温度为318.15 K、pH值为2时,Langmuir等温吸附拟合所得最大吸附量为262.83 mg/g。SA/PEI凝胶球对Cr(Ⅵ)的吸附机制主要为静电作用导致的物理吸附。      

CCS-DETA凝胶球的制备及其对甲基橙的吸附性能

壳聚糖是天然多糖甲壳素经脱乙酰作用获得的聚合物，具有生物降解性、生物相容性、无毒等多种生理功能。壳聚糖广泛应用于食品添加剂、纺织、农业、环保、美容保健、化妆品等行业。其分子中的羟基和氨基可以形成活性界面，吸附染料分子，但由于机械强度和化学稳定性较弱，直接应用受到限制，需要进行化学改性。本工作以壳聚糖(CS)为基体，戊二醛(GA)为交联剂，二乙烯三胺(DETA)为改性剂，采用溶胶-凝胶法制备壳聚糖(CCS-DETA)水凝胶珠，研究了CCS-DETA水凝胶珠对废水中甲基橙(MO)的吸附性能，讨论了p H值、初始浓度、吸附等温线和动力学等因素的影响，并采用傅立叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FESEM)和X射线光电子能谱(XPS)对CCS-DETA水凝胶微球的微观结构和吸附机理进行了表征分析。结果表明，CCS-DETA在低p H条件下发生质子化，吸附过程中与带负电荷的MO分子发生静电作用。在较高pH值下，MO上的O和N原子可与CCS-DETA上的羟基形成氢键。吸附结果表明，CCS-DETA水凝胶珠对MO有良好的吸附效果。当CCS-DETA水凝胶珠的剂量为30 mg、MO的初始浓度为2...     

水中Ca2+和Mg2+对镜铁矿和绿泥石可浮性的影响机理

为研究水质对镜铁矿和绿泥石分离效果的影响，通过单矿物浮选实验、Zeta电位测量、玻尔兹曼理论分析、溶液化学计算和分子动力学模拟，分别在去离子水和自来水浮选环境中，研究了十二胺(DDA)体系中镜铁矿和绿泥石的浮选行为及Ca2+, Mg2+对镜铁矿和绿泥石浮选规律及作用机理。结果表明，自来水对镜铁矿和绿泥石有一定的抑制作用，与去离子水浮选环境相比，镜铁矿和绿泥石的回收率分别下降了8.01和8.99个百分点；模拟自来水环境中，Ca2+, Mg2+使镜铁矿回收率分别下降11.91和18.88个百分点，绿泥石回收率分别降低7.44和15.45个百分点。自来水浮选环境中镜铁矿和绿泥石可浮性降低主要由于自来水中Ca2+, Mg2+的抑制作用。Ca2+, Mg2+对镜铁矿的抑制作用比绿泥石强，且Mg2+的抑制效果比Ca2+明显。机理检测结果表明，Ca2+, Mg2+吸附使镜铁矿和绿泥石表面电位升高，减弱了DDA与矿物之间的静电吸附作用，促使镜铁矿和绿泥石接触角减小亲水性增大、界面层内RNH3+浓度降低，使DDA与镜铁矿和绿泥石的吸附间距增大，且DDA分子分布松散度增大，一定程度上抑制了镜铁矿和绿泥石的上浮。     

煤燃烧过程中矿物质气化与亚微米颗粒物形成的研究

应用热重分析仪研究了煤中矿物质的气化,同时通过沉降炉试验台架研究了燃煤过程中亚微米颗粒的形成和排放特性,并对亚微米颗粒的形成机理进行了探讨.结果表明:矿物质的气化量随着温度的升高而增大;在1400℃时,各个元素的气化能力由大到小依次为S、Cu、Pb、Zn、Na、K、Ca、Fe、Mg、Cr和Mn;温度越高,煤粉粒径越小,氧气含量越高,形成的PM1.0的浓度越大,并富集了易气化元素S、P和Na等,PM1.0可能是由气化-凝结机理形成的.     

霓石溶出金属离子对镜铁矿、霓石可浮性的影响

为了研究霓石表面溶出离子Fe³⁺、Na⁺对十二胺体系中镜铁矿和霓石可浮性的影响，以0.044~0.074 mm粒级镜铁矿和霓石单矿物为研究对象，进行单矿物浮选试验，并通过Zeta电位测量和溶液化学计算研究其作用机理。结果表明：十二胺对镜铁矿和霓石均具有较好的捕收作用；Fe³⁺对镜铁矿的抑制效果强于霓石，Na⁺对2种矿物可浮性均无明显影响；加入Fe³⁺、Na⁺均能使镜铁矿和霓石矿物表面电位发生右移，表面电位升高减弱了十二胺在矿物表面的静电吸附；Fe3+主要以亲水性Fe（OH）₃沉淀形式吸附在矿物表面，使矿物亲水性增大，从而对矿物产生抑制作用。     

燃煤锅炉可吸入颗粒物排放特性及其形成机理的试验研究

采用低压撞击器(LPI)对某燃煤电厂的1台50MW和1台300MW燃煤锅炉除尘器前后的飞灰颗粒进行采样，研究可吸入颗粒物(PM10)的排放特性、元素分布特性以及形貌特征，并探讨其形成机理。研究表明，2台锅炉产生的PM10均呈双峰分布，其峰值分别在0.1mm和4mm左右；2台除尘器的除尘效率随着颗粒粒径的减小而降低，静电除尘器对小颗粒的脱除效率要明显优于文丘里水膜除尘器；PM10中元素的质量粒径也呈双峰分布，元素Mn、Cr、Cu、Zn在亚微米颗粒中有明显的富集趋势；亚微米颗粒可能是通过煤中矿物质的气化-凝结形成的，而超微米颗粒可能是通过煤焦和矿物质的破碎以及内部矿物质的聚合形成的。     

煤粉粒径及燃烧工况对PM10排放特性的影响

采用沉降炉研究了煤粉粒径及燃烧工况（包括不同温度和气氛等）对可吸入颗粒物粒径分布的影响．实验煤种为六盘水烟煤，分为三种煤粉粒径，在两种燃烧气氛和三种温度下，在沉降炉中进行燃烧．实验用低压撞击器（LPI）按不同粒径从0．03μm～10μm分为13级，分别采集燃烧后的可吸入颗粒物．分析结果显示，煤粉粒径和燃烧工况是影响PM10的粒径分布的重要因素；PM10粒径分布呈双峰分布，两峰值对应不同的生成机理；随着温度升高和含氧量增加，PM10排放浓度大幅增加；粒径小于63μm的煤粉排放PM10较多，相比之下，粒径为100μm～200μm和63μm～100μ煤粉燃烧生成的PM10粒径分布的差异不明显．     

燃煤可吸入颗粒的物理化学特性及形成机理

应用低压撞击器分别对某100 MW和50 MW燃煤机组锅炉的除尘器前后飞灰颗粒进行采样,研究了除尘器前后PM₁₀的物理化学特性,探讨了颗粒物可能的形成机理.结果表明,两台锅炉产生PM₁₀的质量粒径均呈双峰分布,峰值分别在0.1 μm和4 μm左右.粒径小于0.377 μm的颗粒可能为气化-凝结机理形成,超微米颗粒则可能是通过亚微米颗粒凝聚、聚结和矿物质熔融、破碎、聚结形成.亚微米颗粒中碱金属和碱土金属的氧化物或硫化物为其主要成分,而超微米颗粒中主要成分为难熔性氧化物.