单价选择性阳离子交换膜的制备及工艺优化

以吡咯为改性材料,采用浸渍表面改性法,对普通均相阳离子交换膜进行表面改性来制备单价选择性阳离子交换膜.通过电渗析试验,研究不同制备因素对改性膜选择分离性能的影响,从而优化制膜条件;并在最佳制备条件下,对改性膜进行膜面表征与基本性能测试.结果表明,最佳制膜条件为浸渍温度40℃,浸渍时间6 h,吡咯浓度0.2 mol/L,氧化剂浓度与种类为0.8 mol/L的FeCl_3;膜改性后表面更为平整,离子交换容量、含水率与溶胀度分别为0.78 mmol/g、17.3%与8.5%;Ca~(2+)的泄漏率仅为7.7%,Na~+的透过率为60.3%,选择透过性系数可达7.8,有优良的离子选择分离性能.     

改性粉煤灰吸附处理含重金属离子废水的研究

以热电厂产生的粉煤灰为主要原料,通过加入一定量的硫铁矿烧渣和适量的固体NaCl,在90 ℃下用硫酸废液搅拌浸取2.5 h,再在300 ℃下焙制,得到一种吸附性能优良的吸附剂--改性粉煤灰.在静态条件下,研究了改性粉煤灰对重金属离子的吸附性能,着重探讨了改性粉煤灰去除工业电镀废水中重金属离子Cr6 ,Pb2 ,Cu2 ,Cd2 的适宜条件.结果表明,pH值是影响改性粉煤灰对重金属离子吸附的重要因素,各金属离子都有其适宜的pH值范围.在室温、pH=8.0时,各重金属离子含量小于50 mg/L的含Cr(Ⅵ)电镀废水经改性粉煤灰吸附、沉淀处理后,各重金属离子的去除率达97.5%以上,达到国家排放标准.     

稻壳基脱硅活性炭的制备及其对油气吸附性能研究

利用碳酸钠对稻壳进行水热脱硅,得到脱硅稻壳炭(RHC),并以RHC为原料,分别使用一定浓度的NaOH、H3PO4和ZnCl2在一定温度下对RHC进行活化改性制得稻壳基脱硅活性炭(RHAC)吸附剂,并依据RHAC对正己烷的静态吸附率进行实验条件优选,并对优选条件下制得的RHAC进行油气动态吸附实验及其物性参数表征。结果表明:H3PO4溶液活化RHC制备RHAC为最佳活化剂,最优实验条件为H3PO4溶液浓度34%,浸渍时间6h,活化时间60min,活化温度500℃;RHAC对油气的饱和吸附率为26.39%,比表面积为823.68m2/g,总孔容为0.645cm3/g,平均孔径为2.163nm。     

山竹壳基生物质活性炭的制备及其吸附性能研究

采用山竹壳为原料制得山竹壳基生物质活性炭。确定了较佳的制备条件:在尿素酸溶液∶碳=1∶1(质量比)的浸渍比下,浸渍时间15h,活化温度750℃,活化时间60min,制得的山竹壳基生物质活性炭比表面积为545.68m2/g。在亚甲基蓝溶液pH=4.5、初始浓度为25mg/L,山竹壳基生物质活性炭用量为0.06g条件下,山竹壳基生物质活性炭对亚甲基蓝的吸附量达到68.75mg/g。     

利用茭白叶制备的吸附材料除磷性能研究

以农业废弃物茭白叶为原料,采用氯化亚铁盐溶液浸渍制备改性茭白叶生物吸附剂,并用扫描电镜研究了茭白叶改性前后的表面形貌变化,重点研究了被吸附溶液pH值、浸渍改性液的浓度、生物吸附剂粒度、吸附时间等因素对磷吸附能力的影响.研究结果表明,经12%FeCl2溶液浸渍制得的片状生物吸附剂在pH值5.5的NaH2PO4溶液中经30h吸附后,茭白叶纤维素的羟基与铁离子反应,使得改性后茭白叶生物吸附剂具有较强的吸附能力,其去磷能力最高可达5.02mg/g,吸附符合伪一级动力学模型.     

改性棉秆吸附Cr(Ⅵ)工艺研究

以棉花秸秆为原料,在超声波作用下用二硫化碳进行化学改性,制得改性棉秆吸附剂。通过正交试验确定了各因素影响次序和最佳工艺水平组合。结果表明:在pH=1.61、吸附时间为138.47min、吸附剂用量为0.27g、温度为51.61℃条件下,最高吸附效率为99.99%,其中pH在影响改性棉秆吸附过程中表现最为敏感,温度其次;准二级动力学方程拟合效果最好,吸附过程为放热自发反应。利用扫描电子显微镜对改性前后棉秆进行分析,证明改性方法有利于吸附的进行。     

功能化聚乙烯亚胺螯合树脂对Co~(2+)吸附性能研究

在氢氧化钠碱性条件下采用二硫化碳(CS_2)与聚乙烯亚胺(PEI)链上的胺基反应,制得功能化PEI螯合树脂(PEIDT)。通过FT-IR对PEIDT进行评价;并研究不同pH、钴(Co~(2+))离子初始浓度条件下,PEIDT对硫酸钴(CoSO_4)水样中Co~(2+)离子螯合吸附性能的影响。研究结果表明:在PEI分子链上成功引入黄原酸基使其功能化后,能吸附去除CoSO_4水样中的Co~(2+)离子;在pH=6.0,Co~(2+)离子初始浓度为25mg/L,功能化PEIDT加入量为300mg/L条件下,PEIDT对Co~(2+)离子的去除率达到90%。     

浸渍改性活性炭脱除低浓度H2S的研究

研究了活性炭种类、浸渍剂种类及浓度、添加剂种类及浓度、反应温度六种因素对改性活性炭脱硫效果的影响,结果表明活性炭和浸渍剂种类是决定改性活性炭硫容量的关键因素。最优的改性活性炭脱硫剂组成是光华GH-16杏壳活性炭负载7％NaOH浸渍液,并以1％的MCM-41分子筛作为添加剂,这样制得的改性活性炭硫容量可提高200％以上。     

水泥-粉煤灰体系早龄期液相离子浓度与电导率的关系

通过离心和高压萃取法分别提取水泥-粉煤灰体系1h内和5~24h的液相,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)、pH计和电导率测试仪分别测试液相离子浓度、pH值和电导率,并探究了粉煤灰掺量对体系液相离子浓度、pH值和电导率的影响。结果表明:随水化时间延长,水泥-粉煤灰体系早龄期液相中K~+浓度先降低后上升,Na~+、SiO_4~(4-)浓度和pH值逐渐上升,5h左右Ca~(2+)和SO_4~(2-)浓度达到峰值,10h左右AlO_2~-浓度达到峰值;随粉煤灰掺量增加,液相中各离子浓度和电导率呈降低趋势,根据液相电导率变化规律将体系早龄期水化进程分为溶解期、诱导期和加速期三个阶段;液相电导率与离子总浓度成正相关,主要受K~+、Na~+和OH~-浓度影响,高掺量(50%)粉煤灰对单一离子与电导率之间相关性的影响较为显著。     

异介质甘蔗渣基水热炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性

采用甘蔗渣分别成功制得草酸条件下的甘蔗渣基水热炭(OBC)和硫酸条件下的蔗渣基水热炭(SBC),研究草酸和硫酸2种酸性条件下甘蔗渣水热炭对模拟废水中的六价铬离子[Cr(Ⅵ)]的吸附效果。制得的OBC、SBC的BET比表面积分别为19.5767m~2/g、20.086m~2/g,总孔容分别为0.108316cm~3/g、0.158686cm~3/g,平均孔径分别为22.1316nm、31.6004nm,具有较好的孔隙结构。在Cr(Ⅵ)溶液pH=2.0,浓度为50mg/L,SBC用量为0.7g,吸附时间为90min条件下,SBC对Cr(Ⅵ)的去除率最高达到99.8%,具有较好的去除效果。     

超疏水纸的制备工艺及性能分析

以滤纸为基材,采用相分离法和浸泽提拉法制备超疏水纸。用单因素实验考察丙酮添加量、PP的浓度、浸渍时间、干燥温度对制得超疏水纸疏水性能的影响,用正交试验优化工艺,并分析其表面微观形貌、疏水性和稳定性。结果表明,PP的浓度对其超疏水纸疏水性影响最大,浸泽时间的影响最小,得到超疏水纸的最佳工艺条件为:PP的浓度40mg/mL、丙酮添加量6mL、干燥温度60℃、浸渍时间1min,此条件下制备得到的超疏水纸表面接触角为163.2°,滚动角为2°。经SEM发现表面分布着微纳米铰链结构,其平均粒径约为3μm。通过pH值溶液浸泡试验、水滴冲击试验和摩擦试验发现超疏水纸受pH值溶液的影响较小,且具有一定的稳定性。     

N, α-Fe2O3共掺杂TiO2纳米管阵列的制备及其光电催化还原CO2性能研究

采用二次氧化法制得二氧化钛(TiO_2)纳米管(NTs)阵列(TiO_2NTs),并采用氮(N)、铁(Fe)对其进行改性,制得N、氧化铁共掺杂TiO_2NTs阵列(N-Fe_2O_3N/TiO_2NTs),并对N-Fe_2O_3N/TiO_2NTs的化学组成、结构和催化性能进行测试。研究结果表明,在0.075mol/L浸渍浓度条件下制得的N-Fe_2O_3N/TiO_2NTs有最优的光吸收能力,其在500nm的最高吸光度1.5Abs;主要还原产物一氧化碳(CO)产率最高可达140×10-6/(cm~2·h),比纯TiO_2NTs的产率提高了约8倍,光电流效率达到87.45%。     

磷石膏/粉煤灰复合粉体对铅离子的吸附研究

研究使用磷石膏与粉煤灰进行混合。火焰原子吸收分光光度计测定两者掺比为1∶1的条件下对铅离子的吸附率最好,吸附率达到74.03%。对最佳掺比条件下的混合物进行磨矿、煅烧,吸附率可达93.38%。研究了pH值、温度、吸附剂用量、吸附时间对铅离子吸附的影响。结果表明,最佳吸附pH值为7,吸附平衡时间为30 min,饱和吸附量为15.588 mg/g,125℃以下不会产生不利影响。吸附动力学遵循拟二级动力学模型。     

氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合材料对Cu2+的吸附研究

以石墨粉和壳聚糖为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯,再用四氧化三铁、二乙烯三胺和柠檬酸改性壳聚糖,合成了羧甲基氨基化改性磁性壳聚糖;通过超声分散制备氧化石墨烯水溶胶,再与改性磁性壳聚糖进行复合,成功制得氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合吸附材料。研究结果表明,在pH=6,吸附剂用量为50mg,吸附时间为90min条件下,氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合吸附材料对100mL、50mg/L铜离子(Cu~(2+))的吸附容量达到70.3mg/g,且吸附行为符合Freundlich等温吸附模型。     

改性指甲花叶对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以改性指甲花叶对Cr(Ⅵ)的吸附率作为评价值标,采用紫外-可见分光光度法,利用单因素实验和正交试验考察吸附时间、吸附温度、pH和吸附剂用量等吸附条件对改性指甲花叶吸附Cr(Ⅵ)离子效率的影响。实验结果表明,改性指甲花叶对Cr(Ⅵ)的最佳吸附条件为:吸附时间40min,吸附温度50℃,吸附pH=3.0,吸附剂用量0.4000g,在此条件下吸附率高达99.22%。     

棒状纳米钡铁氧体的制备及镧掺杂对其性能的影响

为了研究制备工艺和掺杂对纳米钡铁氧体形貌及性能的影响规律,采用柠檬酸溶胶-凝胶法与燃烧相结合的方法制备出了BaFe12O19及掺镧钡铁氧体棒状纳米粒子.采用X射线衍射仪（XRD）,透射电镜（TEM）和磁强样品振荡计（VSM）对BaFe12O19及掺镧钡铁氧体的结构、形貌及磁性能进行了表征.通过对几个主要参数的摸索,得出制备棒状钡铁氧体的最佳工艺条件：pH值为4,煅烧温度为850℃,煅烧时间2h.该条件下制得的BaFe12O19样品分散均匀,呈棒状,直径约为50nm,长径比为6：1,矫顽力高达43460e;采用同样的方法,对钡铁氧体进行了稀土镧元素掺杂,所得掺镧钡铁氧体粒度在纳米范围,也呈现明显的棒状.另外,通过掺杂稀土元素镧使钡铁氧体的成相得到改善,对钡铁氧体的磁性能有一定程度的影响.     

五乙烯六胺改性活性炭对Cd离子的吸附效能

以稻壳活性炭（AC）为基体,采用五乙烯六胺（PEHA）为改性剂,制备了改性AC-PEHA。研究了AC-PEHA对溶液中Cd离子的吸附动力学、等温吸附曲线、pH的影响等吸附行为,考察了不同HCl浓度对解吸率的影响,并通过SEM、FTIR、BET比表面积等手段,对AC和AC-PEHA吸附剂进行了表征。结果表明:AC-PEHA对Cd离子的吸附在反应时间为60 min处达到平衡,符合准二级吸附动力学模型。在初始Cd离子浓度为10~350 mgL-1,pH值为5.0的条件下,AC-PEHA对Cd离子的吸附量达53.58 mgg-1,显著高于AC的吸附量26.15 mgg-1。初始pH值为6~8的条件下,碱性环境更有利于AC-PEHA对Cd离子的吸附。采用30 gL-1的HCl时AC-PEHA对Cd离子的解吸率为83.8%。改性后,由于PEHA进入AC孔道,虽然使其孔容和孔径分别降低了21.6%和7.4%,但同时使AC表面负载了伯胺N—H吸附基团,提高了AC-PEHA对Cd离子的吸附能力。      

稀土离子氮化层的组织结构观察和分析

将稀土镧、铈、钕分别放入氮化炉中对En40B钢进行离子氮化处理,用金相显微镜、普通和高分辨扫描电子显微镜以及透射电镜,从低倍到高倍观察和分析比较了稀土离子氮化和普通离子氮化氮化层的组织结构,发现在相同条件下,不同稀土元素对氮化影响是有区别的.     

N-羟甲基丙烯酰胺在棉织物抗菌整理中的应用

应用轧烘焙工艺,使得卤胺类单体N-羟甲基丙烯酰胺在棉织物上发生接枝共聚反应。探究了交联剂浓度、浸渍时间、单体浓度、焙烘时间和焙烘温度对改性棉织物含氯量的影响。最佳工艺条件为:交联剂浓度2%(质量分数),浸渍时间15min,单体浓度0.4mol/L,焙烘时间120s,焙烘温度120℃。对接枝后棉织物进行红外、SEM表征,结果证实单体N-羟甲基丙烯酰胺接枝到了棉织物上。抗菌测试显示,在5min内,改性棉织物即可杀死100%的金黄色葡萄球菌,10min内杀死100%大肠杆菌,杀菌效果显著。     

Zr改性磷石膏/粉煤灰复合材料对选矿废水中油酸钠的吸附

选用磷石膏和粉煤灰作为复合吸附剂对油酸钠进行吸附,实验采用化学改性的方式,以氧氯化锆为改性剂。实验证明,在10%的氧氯化锆溶液中,改性磷石膏/粉煤灰对油酸钠的吸附效果最好,吸附率达到86%。采用XRD、红外光谱、SEM对Zr改性磷石膏/粉煤灰复合吸附剂进行表征,并研究了pH值、温度、溶液浓度、吸附时间对其吸附油酸钠的影响。结果表明:最优吸附pH值范围为7～9,吸附平衡时间为30 min,在25℃时对油酸钠饱和吸附量为14. 376 mg/g,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学符合拟二级吸附动力学模型,吸附过程为放热反应,反应热为-15. 969 J/g。