γ-氧化铝复合膜的制备及其脱硫性能

采用溶胶-凝胶法将H3BO3引入到Al（OH）3透明溶胶．经多次成膜-干燥-烧成制得具备一定脱硫效果的γ-Al2O3复合膜．以探索烟气脱硫的新方法。用扫描电镜,X射线衍射、BET（Brunauer-Emett-Teller）法分别对膜的表面结构、晶相组成和孔结构进行了研究。结果表明：（1）所制得的γ-Al2O3-B2O3复合膜是连续均匀的,掺B2O3量的增加对其表面结构末发现有显著影响。（2）掺杂B2O3后,一方面会促进胶粒重排,加快胶粒问空隙变形和缩小,而形成小孔,小孔数目则有所增加,使得掺杂B2O3后膜的总孔容、比表面积都会有所增大;另一方面B2O3的比表面积远小于Al2O3的比表面积．掺B2O3量的增加会使膜的比表面积减小;因而在正负效应作用下,复合膜的比表面积与总孔容的变化曲线出现了极值。（3）γ-Al2O3-B2O3复合膜在脱硫过程中起主要作用,其吸附二氧化硫的过程中既存在物理吸附又存在化学吸附,脱硫率均大于40％。当掺10％（按摩尔计）B2O3时．实验所获得的γ-Al2O3-B2O3复合膜的比表面积和总孔容为最大值,分别为4．4908m^2／g和0．009852cm^3／g,其脱硫效果最好,脱硫率达到了61．87％。     

有序介孔材料Al-FDU-12的合成及其加氢精制应用

采用原位合成法合成了不同硅铝原子比（Si/Al=50、40、30、20、10）的Al-FDU-12介孔材料,进一步浸渍镍钼活性金属制备了催化剂。通过小角X射线衍射（XRD）、广角XRD、N₂吸附-脱附、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和紫外等表征手段对材料及催化剂做了相应的表征,并且考察了不同硅铝比的NiMo/Al-FDU-12催化剂在催化裂化柴油中的加氢脱硫脱氮性能。结果表明,FDU-12介孔材料孔径、孔容以及比表面积大,活性金属分散度高。铝改性后的NiMo/Al-FDU-12催化剂加氢脱硫、脱氮活性得到显著提高。当反应条件为温度350℃、氢油体积比600、压力5.0MPa、质量空速（WHSV）1.0h^-1、硅铝比20时,催化剂的加氢脱硫脱氮活性最高,脱硫率可达98.9%,脱氮率可达95.3%。在相同反应条件下,工业催化剂催化柴油加氢脱硫、脱氮率低于NiMo/AF-20以及NiMo/AF-10催化剂。因此,铝改性后的FDU-12材料具有良好的工业应用前景。     

SbSn金属间化合物的机械合金化制备及其脱硫性能的研究

使用机械合金化法合成金属间化合物SbSn颗粒,并在合成的过程中添加适当助剂。考察了不同质量分数的助剂和不同球磨时间对金属间化合物SbSn颗粒比表面积大小的影响。在常温常压条件下,使用SbSn金属间化合物对汽油进行静态脱硫试验,考察了不同质量分数的助剂、球磨时间、处理时间及剂油比对脱硫率的影响。在施加直流电场的条件下,进行了动态脱硫试验,考察了电场的方向与大小对脱硫效率的影响。结果表明,动态操作时的脱硫率远高于静态操作时的脱硫率;电场的方向与大小对脱硫效率有显著影响;配以1.5 V的正电场对汽油中硫的单程脱除率最大可达38.9%。     

喷雾快冷制备SbSn金属间化合物用于石油脱硫

使用自制管式炉,采用喷雾快冷工艺制备得到SbSn金属间化合物,将其作为功能材料进行石油脱硫实验。考察了材料制备温度、处理时间、石油乳化液配制条件等因素对脱硫效果的影响。结果表明,SbSn金属间化合物材料制备温度为950℃,脱硫的过程以16 h为宜;使用SbSn金属间化合物材料,在常温常压条件下对油包水型石油乳化液有明显的脱硫效果,该石油乳化液较佳的配比为:表面活性剂的质量分数0.25%,水的质量分数40%。在以上适宜的条件下,对石油的脱硫率最大可达到30.4%。     

制备条件对Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3汽油HDS催化剂性能的影响

以蔗糖为辅助剂,采用溶胶-凝胶法制备了介孔氧化铝及相应的Co-Mo/TiO2-Al2O3汽油脱硫催化剂,并对其进行了TEM、XRD和N2吸附表征。以FCC汽油重馏分为原料,重点考察了不同条件下制得的Al2O3对催化剂选择性加氢脱硫性能的影响。结果表明,蔗糖(sucrose)添加量和pH值对Al2O3织构产生影响,进而影响到对应催化剂的加氢脱硫性能;在Al/sucrose摩尔比1∶1、pH值5.4时Al2O3的比表面积最大、孔径分布最窄,对应催化剂的选择性加氢脱硫活性最好;Al2O3的最可几孔径随pH值的增加而增大;溶胶老化温度对Al2O3的比表面积和孔容影响较大,但对最可几孔径和孔径分布影响较小。与Co-Mo/TiO2-sAl2O3(以sAl2O3表示市售Al2O3)催化剂相比,Co-Mo/TiO2-Al2O3催化剂具有较好的选择性加氢脱硫活性,在考察的条件范围内,脱硫率相同时其对应的烯烃饱和度低5%～15%左右。     

活性炭脱硫剂制备影响因素分析

从原料选择、炭化条件和活化条件出发,结合脱硫机理分析了制备活性炭的最佳原料和最佳条件。结果表明：（１）半焦是脱硫剂的理想原料;（２）脱灰和预氧化有利于孔结构和比表面积发展;（３）ＣＯ２活化对增大比表面积有利,水蒸气活化主要扩大孔径;Ｏ２活化和化学活化对改变表面化学结构有利。     

生石灰与煅烧菱镁矿对掺工业副产石膏水泥性能的影响探讨

探讨了生石灰和煅烧菱镁矿单掺和复掺对掺工业副产石膏（脱硫石膏和磷石膏）水泥性能的影响。结果表明，当生石灰掺量为0.5%，煅烧菱镁矿在煅烧温度为800 ℃、煅烧时间为3 h、比表面积为345 m2/kg、掺量为0.5%的条件下对水泥的调凝作用最为合理，对水泥强度也有一定的促进。     

铁尾矿粉的组成及其物理性能研究

本文选用的北京密云铁尾矿粉中主要化学组成Si O2含量达67.29%,Al2O3含量仅有8.49%,主要矿物组成为石英和绿泥石,不含粘土类矿物。未磨细原粉的比表面积为340m2/kg,粉磨后细度增大,最大为680m2/kg,细度的增大不影响铁尾矿粉的MB值,但会使需水量比由原粉的100%增大到104%,增大幅度很小。随着铁尾矿粉掺量的增加,MB值增大,当铁尾矿粉掺量为20%时,MB值达到1.0,掺量为25%时,MB值为1.5。扫描电镜观察发现铁尾矿粉形状不规则,与石灰石粉相似,没有类似粉煤灰的球形颗粒。总之铁尾矿粉可以作为矿物细掺合料用于混凝土中。     

SbSn金属间化合物的制备及其脱硫性能

以Sb、Sn为原料,用机械合金化法制备了SbSn金属间化合物,用X射线衍射仪和透射电镜对其进行了表征。实验考察了球料比、球磨时间、球磨转速、原料比以及使用后的清洗方式对SbSn金属间化合物性能的影响;并考察了2种不同性质的乳状液对脱硫的影响。结果表明球料比10∶1、转速270r/min、球磨时间8h为最佳合成条件。在常温常压下对于油品中的噻吩,单程脱除率在9.7%左右,3次循环实验后脱硫率可以达到23%。     

基于低场核磁共振技术分析钢渣-水泥复合材料孔隙结构特征

为分析钢渣粉替代量、比表面积对钢渣-水泥复合材料微观孔隙结构特征的影响,对替代量、比表面积不同的钢渣-水泥复合材料试件进行了低场核磁共振试验。结果表明:钢渣粉替代量、比表面积不同,试件中吸附水含量变化较大,试件中孔隙水、自由水变化不大;钢渣粉比表面积(350m~2/kg、427m~2/kg)替换部分水泥(0 ～ 20%),对复合材料孔隙结构有较大影响,表现在28d龄期时,复合材料孔隙率增大,替代量0时孔隙率最小为17.3%,替代量20%时孔隙率最大为23%,最可几孔半径增大,孔径分布变化等;钢渣粉比表面积一样,钢渣粉替代量(0 ～ 20%)小幅增加时,复合材料孔隙率增大,最可几孔径增大,随替换量增加孔隙率增大(20% ～ 23%)不明显、孔径分布变化不大;当钢渣粉掺量不变,比表面积(350m~2/kg、427m~2/kg)增大时,复合材料孔隙率减小,最可几孔径减小,孔径分布变窄。     

使用SbSn金属间化合物过滤膜的汽油脱硫

以超声还原方法合成的SbSn金属间化合物粉末为原料制备了SbSn金属间化合物过滤膜.在常温常压下,使用制备的过滤膜进行动态汽油脱硫实验,并考察了外加电场大小及其方向对脱硫效果的影响,膜片的清洗方法及其清洗后的脱硫性能.实验结果表明:正确的外加电场方向及适宜的电场强度可以显著增加过滤膜对汽油的脱硫效果;外加电场的清洗方式远好于仅使用有机溶剂清洗的方式,重复使用5次后的脱硫效果可以达到首次脱硫效果的68%.     

单相金属间化合物SbSn的制备、表征及其对原油降黏

通过机械合金化（球磨法）制备金属间化合物SbSn，采用XRD、DSC、XPS等一系列分析手段对其相结构、熔点和表层元素的价电子态进行表征。实验在外加电场的情况下，以负载在丝网上的SbSn为吸附剂，考察静态法对原油乳状液的降粘效果。结果表明，以W（10）/O（90）为例，水浴温度恒定在20℃下，在表面活性剂用量为0.17%～0.20%，反应时间在8h后，电压规定在6.84V下，实验测定原油乳状液的粘度从8500mPa•s降低到3000mPa•s，推测可能原油乳状液中的极性物质在电流的诱导下与SbSn的表层发生化学吸附。     

钼酸盐对镁合金在模拟冷却水中腐蚀的抑制作用

采用Tafel极化曲线、电化学阻抗谱方法研究了钼酸钠对AZ40镁合金在模拟冷却水中腐蚀的抑制作用,利用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱(EDS)表征了试样的形貌及组成。结果表明,钼酸钠对镁合金在模拟冷却水中的腐蚀具有一定的抑制作用,钼酸钠浓度为1000 μg·g^-1时缓蚀效果最佳。钼酸钠的加入减弱了腐蚀性Cl^-在试样/介质界面的吸附,同时参与镁合金试样在模拟冷却水中表面膜的生成,使表面膜变得致密,从而较好地抑制镁合金的腐蚀;其缓蚀作用属于阳极抑制型缓蚀作用。     

共价接枝蛋白分子改善聚苯乙烯生物填料表面性能

采用氧化和接枝蛋白分子的方法,在聚苯乙烯生物填料表面提高了原有亲水性基团的比例,同时引入了新的亲水基团和细胞识别位点.对比氧化、未氧化直接接枝、氧化后接枝3种处理方法,发现表面能分别从42 mJ·m^-2提高到74.77、119.5、172.3 mJ·m^-2;C—C键比例分别下降了26.56%、18.64%和32.21%,C—O键比例分别提高了17.78%、16.35%和25.56%,并且新增加了—(C=O)—O—、—(C=O)—NH等有亲水性质的化学键;利用配制模拟废水对氧化后接枝蛋白分子填料进行动态培养生物挂膜试验,结果表明改性后的填料生物膜初期附着速率和增长量明显高于未经改性的生物填料.     

腐殖酸钠抑制氧化铝熟料溶出二次反应机理初探

在烧结法熟料溶出过程中添加腐殖酸钠,一定程度上能抑制二次反应的发生,当添加量为熟料的0.43%时,熟料中氧化铝和苛碱的溶出率比空白样分别高出3.87%和4.51%。通过对赤泥红外光谱测定和熟料溶出液SiO2和Ca2+的浓度分析,初步探讨了腐殖酸钠抑制二次反应的机理。试验结果表明,腐殖酸钠的多基团大分子附着在硅酸二钙分子的表面上,使其不与溶液接触而避免二次反应的发生;同时,腐殖酸钠进入溶液解离出阴离子与Ca2+形成较稳定的沉淀,减少了溶液中游离Ca2+的数量,阻止水合铝硅酸钙的生成,从而降低铝酸钠的损失。     

氧化电位水的稳定性和杀菌机理

考察了保存方式、搅拌和温度对氧化电位水（EOW）稳定性的影响。结果表明,三者对EOW的pH值和氧化还原电位（ORP）影响均不大,但对有效氯值（ACC）影响很大。在敞口见光的保存方式下,有效氯值呈现出有规律的衰减;闭口见光保存时有效氯减少变慢,闭口避光时有效氯保存最为稳定。搅拌(100 r·min^-1)会使有效氯减少速率常数k值增加5倍。温度升高对有效氯减少影响很大,当温度为50℃时,5 min内有效氯值下降46.09%,其反应活化能为76.76 kJ·mol^-1。另外,通过测试不同有效氯值的EOW杀菌能力,发现有效氯值对EOW杀菌能力影响很大,当有效氯值大于38 mg·L^-1时,杀菌效率可达99%;当有效氯值为20.57 mg·L^-1时,杀菌效率为92.73%;而当有效氯值为6.82 mg·L^-1时,杀菌效率仅为83.30%。所以保持EOW的稳定性有利于EOW的杀菌作用。     

柠檬酸盐法烟气脱硫机理

柠檬酸盐法烟气脱硫是治理二氧化硫污染的方法之一。为了从理论上阐明柠檬酸盐溶液吸收和解吸二氧化硫的机理,为脱硫实验和工业应用提供理论指导,本文应用多元缓冲溶液理论和计算机数值计算方法相结合,通过对柠檬酸盐溶液吸收二氧化硫过程中形成的柠檬酸-柠檬酸钠-亚硫酸多元缓冲溶液体系的研究,从理论上分析和计算了多元缓冲溶液的初始pH值、分布系数、缓冲指数和缓冲容量对缓冲溶液性质的影响。结果表明,吸收液中柠檬酸根各种形态的离子分布随着溶液酸度的变化而发生改变,脱硫过程中起缓冲作用的主要离子是H₂Ci^-和HCi^2-;吸收过程中,柠檬酸的形态变化为Ci^3-－HCi^2-－H₂Ci^-－H₃Ci,解吸过程则为H₃Ci－H₂Ci^-－HCi^2-－Ci^3-;当pH＝2.5～6.5时,二氧化硫主要以HSO^-₃形式存在,HSO^-₃在pH＝3.5～5.5时最高可达99%;当pH=4.5～5.5时柠檬酸盐溶液的缓冲能力最强;综合考虑吸收与解吸过程,吸收液较合理的pH值应在4.5左右。     

Study of the sulfation kinetics between SO2 and CaO catalyzed by TiO2 nano-particles

The catalytic activity of TiO₂ nano-particles, prepared by a sol-gel method, was studied when added in the reaction between SO₂ and CaO. The reaction products were analyzed by infrared spectrophotometry (IR) and specific surface area analysis and the kinetics and mechanisms of the sulfation catalyzed by the addition of TiO₂ are discussed. The results indicate that nano-TiO₂, which serves as an active catalytic center, enhances O₂ transfer and is helpful in the diffusion of SO₂ from the product layer to the inner unreacted CaO. As a result, the desulfurization efficiency increased. The results also suggest that the SO₂ and NO must both be removed simultaneously in order to keep the sulfation rate. The desulfurization reactions are first order for SO₂ concentration and zero order for O₂ concentration and include two zones, the surface reaction zone and the product layer diffusion zone, with later being the rate limiting step. The apparent activation energy of the desulfurization reaction decreased with the addition nano-TiO₂ as compared to that without. The unreacted shrinking reaction core model was used to investigate the reaction kinetics and was shown to describe the course of desulfurization. Lastly, the results obtained through calculation agree with the empirical data.     

臭氧强化电絮凝处理直接耐晒大红4BS模拟染料废水

采用臭氧强化电絮凝法处理直接耐晒大红4BS模拟染料废水,研究了染料脱色的影响因素及其COD_Cr去除动力学。考察了电流密度、溶液初始pH 值、染料初始浓度、支持电解质浓度、反应温度和臭氧流量对臭氧强化电絮凝法处理4BS染料脱色效率的影响。结果表明,电流密度15 mA·cm^-2,pH值10.0,4BS染料初始浓度100 mg·L^-1,支持电解质浓度3000 mg·L^-1,臭氧流量06 L·h^-1,20 ℃下反应50 min后4BS脱色率达94％以上。COD_Cr去除符合拟二级动力学。