不锈钢含铬除尘灰制备玻璃化产物的危险特性与性能

为降低危险废物不锈钢含铬除尘灰的危险特性及处置利用过程中的生态环境污染风险,采用国际先进的高温熔融玻璃化处置技术,实现含铬灰中毒害组分的安全转化及资源化利用目标.以不锈钢含铬除尘灰危险废物作为研究对象,通过掺杂不同质量比例的硅藻土、膨润土、氧化钙及氧化铝控制生料的碱基度,在不同熔融温度、不同保温时间下制备玻璃化产物,即玻璃体,并对玻璃体的危险特性及资源化利用的物理化学性能进行研究.结果表明:不锈钢含铬除尘灰中主要重金属是Cr、Ni、Mn,经掺杂无定形结构调制剂,在熔融温度为1 450℃、保温时间为0.5 h、碱基度控制为0.14~0.55时,可以制备出微观结构致密、连续性好、孔隙率低、表面光滑的玻璃体;玻璃体中的Cr与Ni经玻璃化处置后,采用HJ/T 299—2007《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》与HJ/T 300—2007《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》测得的Ni、Cr的浸出毒性远低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》与GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》对固体废物入场的限值要求;玻璃体结构致密、力学强度高,碱基度为0.14~0.55的玻璃体坚固性范围为1.1%~4.5%,压碎值范围为3.4%~7.5%,满足JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中用砂对坚固性与压碎值分别不超过8%与30%的质量要求;玻璃体的渗透系数为10-9~10-8 cm/s,满足填埋场防渗替代材料的渗透系数要求.研究显示,利用不锈钢含铬灰制备玻璃体前后重金属浸出毒性及危险特征明显降低,可以实现无害化处置,玻璃体的物理化学性质与防渗效果满足混凝土用砂等潜在应用场景的性能要求.      

聚乙烯醇/氧化石墨插层纳米复合材料的结构和热分析

制备了聚乙烯醇/氧化石墨插层纳米复合材料,并用X-射线衍射仪和高分辨电镜对其结构进行了表征.X-射线衍射仪和高分辨电镜的试验结果表明,氧化石墨和聚乙烯醇插层氧化石墨的层间距分别为0.89 nm和1.4nm.该纳米复合材料的热分析和热失重图说明,氧化石墨的加入有利于提高聚乙烯醇/氧化石墨纳米复合材料的玻璃化转变温度和氧化温度,同时也降低了其热释放速率.     

菌根技术在重金属污染修复中的研究与展望

菌根技术作为一种生物新技术对于重金属污染土壤的生物修复正在为全球环境工作者所关注。在土壤中菌根及其庞大的菌丝体网可以分泌大量的生物化学物质，改变植物根际环境及重金属的存在状态或降低重金属的毒性；还可以通过在植物体内的累积以及菌根真菌菌丝体的螯合等各种机制，实现对重金属的提取和固定，达到菌根重金属修复的目的。文章通过讨论菌根植物对重金属修复的作用机制，提出今后菌根技术在重金属植物修复中的新思路；认为应在通过广泛调查、筛选超积累菌根植物的基础上，不断探索植物一微生物一菌根体系修复问题，同时认为应将基因工程引入菌根植物的重金属修复研究中，以促进土壤重金属污染的生物修复。     

叠氮增塑剂/硝化棉共混物的分子动力学模拟

目的 揭示叠氮增塑剂与硝化棉的相互作用机理,探索叠氮类增塑剂结构与性能间的关系,筛选能量性能和稳定性均较好的叠氮化合物。方法 建立硝化棉(NC)、1,3–二(叠氮乙酰氧基)–2–甲基–2–硝基丙烷(DAMNP)、1,3–双(叠氮乙酰氧基)–2–乙基–2–硝基丙烷(ENPEA)和1,8–二叠氮基–3,6–氧杂辛烷(AZTEGDN)纯物质模型以及NC/DAMNP、NC/ENPEA、NC/AZTEGDN共混物体系的微观分子模型,利用分子动力学模拟(MD)方法,对叠氮增塑剂/硝化棉的微观性质进行预测。分析共混体系的溶度参数、MSD值、结合能、径向分布函数、力学性能和玻璃化转变温度等性能。结果 DAMNP、ENPEA、AZTEGDN与NC之间的溶度参数差值较小。ENPEA与NC的结合能最大,DAMNP次之,AZTEGDN最小。3种增塑剂与NC的相互作用主要为vdW相互作用。加入增塑剂分子可以改善NC的运动能力,由于AZTEGDN的分子结构体积小,改善效果明显。径向分布函数分析结果进一步证明,NC与增塑剂分子间存在较强的氢键作用。结论 添加叠氮增塑剂可以改善NC的运动能力、力学性能,降低NC的玻璃化转变温度,起到了良好的增塑效果。     

垃圾焚烧飞灰添加工业固废的玻璃化研究

采用高硅铝含量的工业固废(煤矸石与高炉矿渣),作为生活垃圾焚烧飞灰热处理的添加剂,改善其熔融性与产物的物化特性.随着添加量的增加,产物的主要矿物成分从含氯的Ca₁₀(Si O₄)₃(SO₄)₃Cl₂与Ca₆Al₅Si₂O₁₆Cl₃向钙铝石、斜硅钙石、黄长石、钙长石依次转变.采用四元碱度(R4)评价熔融成分,酸性的工业固废(R4<1)能够中和碱性的垃圾飞灰(R4>1),形成中性混合灰(R4≈1),其中含30%煤矸石或40%高炉矿渣.中性灰的各项熔融特征温度最低,代表完全熔融的流动温度分别为1260与1200℃,在1300℃下玻璃化,冷却形成晶相为黄长石的微晶玻璃.玻璃化过程中,超过99%的氯元素从固相中分离;在挥发分离与固化稳定的共同作用下,重金属铬、镍、锌、镉、铅的浸出量减少了95%以上,铜减少了85%以上.     

单分子荧光技术与聚合物单链物理性质的研究

对以荧光关联光谱、荧光光子计数直方图技术、单分子荧光成像、单分子荧光散焦成像等单分子荧光技术为主要研究手段开展的关于聚合物单分子链物理化学性质的研究工作进行了总结与介绍,重点介绍了本实验室在聚电解质单链构象转变及抗衡离子分布、表界面聚合物单链动态性质、空间受限状态下聚合物单分子链及单分子链段的平动扩散、转动运动的研究工作。研究结果表明,单分子荧光技术在研究高分子单链物理化学方面具有很大的潜力,发展新的技术与方法能够大力促进我们对于高分子体系微观结构与性质的理解与认识。     

石化危险废物焚烧灰渣的高温熔融处理

采用高温熔融技术对石化行业危险废物经回转窑焚烧炉处理后产生的飞灰和底渣进行玻璃化处理，并对其理化特性及重金属的固化效果和浸出毒性进行了分析。结果表明，飞灰和底渣中含有大量Na₂CO₃，可作为熔融玻璃化的助溶剂，加入SiO₂后经高温熔融可生成玻璃体熔渣，其玻璃体质量分数满足《固体废物玻璃化处理产物技术要求》(GB/T 41015—2021)中不小于85%的要求。熔渣中主要重金属的固化率均大于85%，浸出毒性远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)中的标准限值，表明高温熔融实现了对飞灰和底渣的无害化处理。     

不同培养条件对软枣猕猴桃试管苗玻璃化的影响

以MS为基本培养基，研究生长调节剂、琼脂、光照、温度等因素对光叶楮试管苗玻璃化的影响。结果表明，最佳生长调节剂的配比为1．0mg／LBA＋0．5mg/L NAA、琼脂浓度7．0-8．0g／L、光照强度3000lx、培养温度25％。该优化培养条件能有效防止玻璃化苗的发生，获得较高的增殖系数和较健壮的苗木，且能降低生产成本。