微波辅助合成Fe~(2+)掺杂酸改性膨润土对水体中活性磷去除的研究

以酸和Fe2+为改性剂,微波处理下对膨润土进行改性,将改性后的膨润土用于处理含高活性磷(PO43-)水体。考察了微波辐射功率和时间、改性剂质量分数(H2SO4和FeSO4)、改性膨润土投加量、pH值和反应时间等对活性磷的去除效果影响。实验结果显示,在微波辐射为350 W、时间为5 min,30 g钠基膨润土用50 mL质量分数8%的H2SO4和质量分数4%的FeSO4溶液制备的改性膨润土效果最好。微波改性Fe2+掺杂酸改性膨润土的层间距和比表面积比未改性膨润土分别增加了52.2%和80.2%。改性膨润土投加量为0.10 g,处理100 mL初始质量浓度为10 mg·L-1的含活性磷(PO43-)废水,pH值在7左右,搅拌3 min,处理效果最好,且改性后的膨润土对DRP吸附等温曲线符合Freundlich吸附等温曲线。将该实验结果应用于处理闽南师范大学校园内3种富营养化的水体(三湘江、景观池塘和达理小河)中的活性磷,去除率可达到84.67%～97.30%。     

剩余污泥低温裂解催化剂的筛选研究

通过考察Fe2O3、CuSO4、水泥、污泥灰份等物质对城市生活污水处理厂污泥低温裂解的影响,筛选出了能使污泥初始裂解温度由300℃下降到280℃的催化剂Fe2O3和CuSO4;研究了催化剂添加量对裂解产物的影响及在添加催化剂条件下污泥裂解产物随温度的变化,研究结果表明添加CuSO4条件下产油量可提高32.4%,添加Fe2O3条件下产油量可提高76.7%。     

NaOH预处理对木薯渣厌氧发酵产沼气的影响

为研究NaOH预处理对木薯渣厌氧发酵产沼气的影响,采用不同质量浓度的NaOH溶液(0.5%、1.0%、2.0%和3.0%)对木薯渣进行浸泡处理,浸泡温度100℃,持续时间3 h,以去离子水处理木薯渣作为对照。浸泡处理后残渣经过水洗,在发酵温度为35℃、初始pH为7.0条件下,以厌氧污泥为接种物(接种比3∶7,干重计)进行中温厌氧发酵。碱预处理可降低木薯渣中淀粉、纤维素和木质素的含量,随预处理中NaOH浓度增加,其中木质素的去除率依次为60.1%、80.6%、83.6%和86.1%。在厌氧发酵初期,对照组和碱预处理后木薯渣残渣均发生快速酸化和VFA累积,添加NaOH,调节pH有效避免了VFA的持续累积,发酵结束后各反应器内VFA均低于350 mg/L。NaOH预处理提高了木薯渣的产气效率,最佳的NaOH浓度为0.5%,此时沼气产率为0.427 m~3/kg VS,比对照组提高了68.3%。     

着色剂对乳浊玻璃分相及析晶的影响

研究一种Na2O-CaO-SiO2系统磷酸盐乳浊玻璃,通过加入混合着色剂Fe2O3、Co2O3、NiO使玻璃着色,探讨着色剂掺入量对乳浊玻璃颜色的影响规律,制备出灰黑色系列的乳浊玻璃。利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析等方法,研究着色剂对乳浊玻璃分相和析晶的影响。结果表明:在外加一定量的着色剂范围内(质量分数Fe2O32.0%～5.0%、Co2O30.15%～0.25%、NiO 0.3%～0.4%),当Fe2O3的含量小于4.0%时乳浊玻璃的主晶相不变,仍为磷酸钠钙(Na3Ca6(PO4)5),Fe2O3的含量增大到4.0%时主晶相变为羟基磷灰石(Ca5(PO4)3OH);Co2O3和NiO的加入使析晶量减少;着色剂的加入使分相液滴的数量增加,而分相液滴尺寸从约500nm减少到200～400nm。     

磷酸铁催化剂降解印染废水中的有机染剂

以磷化渣中提纯出的磷酸铁、乙醇为原料, 利用溶剂热法制备催化剂, 并在高温下对催化剂进行改性处理。 研究不同体系、不同加热时间、改性前后对罗丹明B 的光催化效果的影响。利用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子 显微镜(SEM) 对其所得样品进行表征, 并用所得样品在光催化装置中进行光催化降解试验。通过对实验结果的分 析表明: 乙醇与磷酸铁发生反应后所得产物有较好的光催化活性, 高温煅烧改性之后的样品光催化活性更好。利用 磷酸铁制备出的催化剂进行光催化降解罗丹明B, 有利于解决我国印染废水中有机染料的处理与处置问题, 对保护 环境, 减少环境污染有着积极的作用。     

纯化纳米二水磷酸铁的制备及其电化学应用

以磷化渣和磷酸为原材料,聚乙二醇作为改性剂,十二烷基硫酸钠作为表面活性剂,采用传统的水热法将材料混合均匀进行高温水热反应,以制得高纯度的纳米二水磷酸铁.同时采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱等仪器对制备的二水磷酸铁进行形貌、尺寸的表征分析.结果表明,所制备的磷酸铁为片状结构,粒径宽度约40...     

复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气

对比研究了9组不同配比的复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气的效果,采用秸秆失重率及木质纤维降解率分析复合菌剂的降解能力,并通过沼气和甲烷的产量分析复合菌剂的产气性能.研究结果表明,D4组秸秆失重率及木质纤维素降解率最高,其次为I9组.30d的发酵周期内,I9菌剂处理后秸秆厌氧发酵效果最好,出现两个产气和产CH4的高峰期,累积产气量和产CH4量分别提高36.6%、39.0%,这说明采用合适的菌剂配比预处理秸秆能较大地提高厌氧发酵的产气量和消化效率.D4组秸秆木质纤维降解率虽最高,但产气并不是最高的,这说明降解率和产气量并不成正比.根据产气要求,选择最佳复合菌剂的配比为I9组,即复合菌、真菌、放线菌及细菌、绿色木霉的体积比为3∶3∶2∶1.     

磷磷酸铁催化剂降解印染废水中的有机染剂

以磷化渣中提纯出的磷酸铁、乙醇为原料,利用溶剂热法制备催化剂,并在高温下对催化剂进行改性处理。研究不同体系、不同加热时间、改性前后对罗丹明B的光催化效果的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其所得样品进行表征,并用所得样品在光催化装置中进行光催化降解试验。通过对实验结果的分析表明:乙醇与磷酸铁发生反应后所得产物有较好的光催化活性,高温煅烧改性之后的样品光催化活性更好。利用磷酸铁制备出的催化剂进行光催化降解罗丹明B,有利于解决我国印染废水中有机染料的处理与处置问题,对保护环境,减少环境污染有着积极的作用。     

响应面法优化乳酸菌冻干保护剂配方

以复合乳酸菌发酵果渣浸提液的副产物-乳酸菌泥为原料,以冻干粉的菌存活率(R1),单位质量菌粉活菌数(R2)为评价指标,通过单因素实验、Plackett-Burman试验、爬坡实验和响应面实验设计方案优化冻干保护剂配方.实验发现当保护剂为低聚木糖、菊糖、NaHCO3且添加量分别为14.5%、6.28%、0.92%时,乳酸菌冻干粉菌存活率为(82.87±4.28)%,与空白组相比存活率提高了68.27%,结果表明试验所得保护剂制备乳酸菌冻干粉是可行的,为乳酸菌饲料等产品的制备提供技术支撑.     

废弃磷化渣水热反应制备新型催化剂及光催化反应

以废弃的磷化渣和乙醇、乙二醇、氨水、二乙胺、三乙胺、N-N二甲基甲酰胺为原料,利用水热法制备出新型催化剂,并用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外光吸收光谱进行了表征催化剂。研究不同溶剂、光照时间和煅烧氛围对罗丹明B染料的光催化活性的影响,结果表明,乙二醇与磷化渣发生水热反应,在氮气氛围煅烧下获得的新型催化剂粒径分布均匀,光催化效果最好。在光催化性能测试中,光照时间长、催化剂的量为0.4 g/L时对罗丹明B的降解率最高。利用废弃的磷化渣制备出新型催化剂,不仅可以有效地处理染料废水,还为磷化渣的资源化处理提供了新的思路。     

活性SiO2对Ca0.85Ba0.15Zr4(PO4)6陶瓷热膨胀异向性的影响

应用湿化学法和低分子有机溶剂分散合成了复合磷酸锆钙钡Ca0.85Ba0.15Zr4(PO4)6(简写CBZP)陶瓷粉体,制备了相应的陶瓷.实验研究了活性SiO2对热膨胀系数及热膨胀异向性的影响,在添加烧结助剂3%ZnO的同时添加1%活性SiO2,可有效地提高CBZP陶瓷的耐热冲击性,作用机理是活性SiO2能够抑制晶粒生长.     

陶粒缓释Cu2+对废水厌氧处理的影响

以粉煤灰、水泥、石灰、石膏为主要原料,以CaCl2、Na2SO4、Na3PO4为复合添加剂,在制备陶粒过程中加入吸附Cu2+后的硅藻土,采用蒸气养护法制备出缓慢释放微量Cu2+的生物陶粒,研究其对废水厌氧处理的影响。实验结果表明,陶粒对Cu2+的释放量与负载Cu2+质量成正比;通过对照组与添加缓释Cu2+陶粒组的对比实验表明,添加陶粒缓释Cu2+反应器的COD去除率达到了86.38%,比对照组的66.18%高出20.2%。缓释陶粒释放出的适量Cu2+离子能够被微生物吸收利用,而又不造成水质的污染。     

梭形Fe_5(PO_4)_4(OH)_3·2H_2O的一步水热法制备及生长机理研究

采用可控的一步水热法制备出了具有对称棱边的梭形Fe5(PO4)4(OH)3·2H2O产物。利用X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对产物进行了表征,发现产物的生长机理符合Ostwald熟化过程。研究表明:在180℃下反应96h后会得到多臂形貌的纯相Fe5(PO4)4(OH)3·2H2O产物,且在低温下更容易获得纯相的Fe5(PO4)4(OH)3·2H2O梭形产物。此外研究发现,产物在500℃热处理后具有较好的形貌和尺寸上的热稳定性。     

锰掺杂对纯化磷酸铁制备磷酸铁锂电池正极材料的影响

以废弃磷化渣为原料, 利用酸液水热过滤法对磷化渣提纯。将所得纯度较高的磷酸铁为铁源, 通过加入锰 盐来制备含有掺杂锰元素的前驱体, 经过高温还原后可得到掺杂锰元素的磷酸亚铁锂/碳电池正极材料。利用X 射 线衍射仪、X 射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜和LAND 测试仪对不同组成的磷酸铁锂/碳电池正极材料的颗粒形 貌、物相及扣式电池的电化学性能进行表征。结果表明: 掺杂锰元素的磷酸亚铁锂/碳材料在大倍率下仍能保持较高 的容量保持率, 这对于制作大倍率电池具有重要的意义。     

锰掺杂对对纯化磷酸铁制备磷酸铁锂电池正极材料的影响

以废弃磷化渣为原料,利用酸液水热过滤法对磷化渣提纯。将所得纯度较高的磷酸铁为铁源,通过加入锰盐来制备含有掺杂锰元素的前驱体,经过高温还原后可得到掺杂锰元素的磷酸亚铁锂/碳电池正极材料。利用X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜和LAND测试仪对不同组成的磷酸铁锂/碳电池正极材料的颗粒形貌、物相及扣式电池的电化学性能进行表征。结果表明:掺杂锰元素的磷酸亚铁锂/碳材料在大倍率下仍能保持较高的容量保持率,这对于制作大倍率电池具有重要的意义。     

响应面法优化聚合硫酸铁铝的制备及应用

以七水硫酸亚铁和硫酸铝(工业级)为原料，用直接氧化法制备新的水处理剂——聚合硫酸铁铝(polymeric aluminum ferric sulfate, PAFS)，在单因素的基础上，根据Box-Behnken试验设计原理，运用响应面分析和优化适应混凝处理生活污水的PAFS的制备工艺。探讨了反应温度、时间、SO4 2-/Fe、NO3 -/Fe、Al/Fe、PO4 3-/Fe、OH/Fe摩尔比对生活污水TP去除率的影响。结果表明：PAFS的最佳制备工艺条件为反应温度、时间和SO4 2-/Fe、NO3 -/Fe、Al/Fe、PO4 3-/Fe、OH/Fe摩尔比分别为84℃、48 min、0.38、0.47、0.11、0.14、0.03。在此条件下制备的PAFS对生活污水TP去除率为98.67%，与模型预测值拟合性良好，偏差为0.38%。同时，生活污水的COD去除率达到79.13%，浊度去除率达到98.12%。     

磁性聚硅酸铝锌-壳聚糖复合絮凝剂的制备及其絮凝性能研究

絮凝是常用的污水处理方法,将磁性粒子引入到絮凝剂中可以提高污水处理的性能和沉淀物的分离效率。以Fe3O4纳米粒子、硅酸钠、硫酸铝、硫酸锌、壳聚糖为原料制备出无机高分子磁性聚硅酸铝锌-壳聚糖（Fe3O4-PSAZn-CTS）复合絮凝剂,应用于以高岭土为原料制备的模拟水样。通过单因素试验优化了制备pH,Fe3O4投加量,铝和锌与硅的摩尔比,铝与锌的摩尔比,铝和锌与壳聚糖的质量比,确定了Fe3O4-PSAZn-CTS絮凝剂的最佳制备条件。通过对Fe3O4-PSAZn-CTS进行FTIR、XRD、TGA以及SEM分析测试,证明了Fe3O4-PSAZn-CTS是一种Fe3O4与PSAZn-CTS紧密结合,并且表面呈无定形化的新型磁性复合聚合物。接着,通过单因素实验优化了絮凝剂投加量,模拟水样的pH,絮凝后沉降时间,得到Fe3O4-PSAZn-CTS絮凝剂的最佳絮凝条件。最后,以最优条件处理吉林段松花江原水样,将其产生的絮凝物分离出来并进行烘干处理。向松花江原水样中投加50%烘干后的絮凝物和50%最佳投加量的初始絮凝剂进行磁性絮体重复利用实验,浊度去除率仍可达到95%以上。     

P2O5对转炉钢渣矿物结构的影响

依据实际转炉钢渣理化特性,以CaO-MgO-SiO2-Fe2O3四元渣系作为基础渣系,向该渣系中加入渣量1%～7%（质量分数）的P元素,使用SEM和EDS对合成渣系矿物结构进行表征与分析。结果表明：合成渣系主要由硅酸二钙、铁酸二钙及方镁石组成,其中磷元素主要以磷酸三钙的形式固溶于硅酸二钙中,在其他相中并未发现磷元素的存在;随着磷含量的增加,磷元素在硅酸二钙矿物中的含量随之增加,并可能出现独立的磷灰石相,这可为转炉钢渣在磷肥工业的应用研究提供参考。同时,由于磷加入量增多,CaO优先与[PO4]4-反应,早先存在的方镁石逐渐消失而溶入基质相。基质相2CaO·Fe2O3向CaO·MgO·Fe2O3发生转变,最后形成2MgO·Fe2O3,表明高磷含量有利于改善转炉钢渣的安定性能。     

电池级超微细磷酸铁的制备

为了探索一种低成本的磷酸铁合成工艺,以硫酸亚铁为原料,经过硫酸亚铁氧化、碱式磷酸铁沉淀、碱式磷酸铁转化制备出电池级超微细磷酸铁.研究了硫酸亚铁氧化、碱式磷酸铁沉淀、碱式磷酸铁转化反应过程中反应温度、加料时间、磷酸浓度等因素对磷酸铁产品质量的影响.通过试验得到了合成磷酸铁的最佳工艺条件：氧化反应过氧化氢加料量为标准量的120%,加料时间50min,沉淀反应温度40℃;磷酸铵加料时间40min,转化反应温度90℃,磷酸浓度0.5mol/L.在此最佳工艺条件下制备出了平均粒径小于3.0μm的电池级超微细磷酸铁,元素分析表明产品中金属杂质含量均小于0.005%,硫含量小于0.022%,且磷铁比为1.01,产品磷酸铁纯度较高.X射线衍射分析结果表明未经高温处理的产品是一种无定形微细颗粒,而经过600℃高温煅烧后的产品结晶度高,晶型完美.     

高能球磨制备纳米WC-8(Fe/Co/Ni)RE硬质合金研究

用高能球磨法及真空烧结工艺制备纳米WC-8(Fe/Co/Ni)RE硬质合金.球磨时间、烧结工艺、稀土添加量对合金性能有重要影响,通过对球磨时间、烧结工艺、稀土添加量等环节的优化控制,在球磨60小时、1430℃烧结、加入Y占Co重量1%情况下,可制备出平均粒度为700nm左右、硬度达90.7HRA的纳米WC-8(Fe/Co/Ni)RE硬质合金.