超细粉煤灰吸附亚甲基蓝的机理研究

以西安西郊热电厂粉煤灰(XFA),西安灞桥热电厂粉煤灰(BFA)和陕西渭河电厂粉煤灰(WFA)为原料,球磨后经旋风分级再用布袋收集逸出物分别得到超细粉煤灰XUFA、BUFA和WUFA。研究了超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附动力学、热力学以及pH值对吸附的影响。结果表明,超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附性能明显好于原粉煤灰。超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附性能按顺序为WUFA>XUFA>BUFA。粉煤灰颗粒粒度、比表面积和活性组分(SiO2 Al2O3)含量是影响粉煤灰吸附性能的主要因素。WUFA对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温式,而XUFA和BUFA对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich吸附等温式。超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附均符合二级吸附动力学模型,吸附过程由颗粒内扩散过程控制。当溶液pH由2增加到8时,超细粉煤灰吸附量增加,后随pH值增加,吸附量略有下降。     

超高交联树脂对苯胺的吸附机理研究

在静态条件下，研究了水溶液中超高交联树脂AM－1和NJ－8及大孔吸附树脂Amberlite XAD－4吸附苯胺的热力学特性，测定了不同温度下的吸附等温线。结果表明，在稀溶液中3种树脂吸附苯胺都符合Langmuir和Freundlich模型，其中AM－1和NJ－8对苯胺的吸附是一个吸热过程；由于AM－1和NJ－8的微孔结构和表面存在酸性基团的吸附中心，对苯胺的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。     

几种聚合物改性硅胶对苯胺的吸附性能研究

研究了聚乙烯基吡啶改性硅胶(PVP/SiO2)、聚苯乙烯改性硅胶(PS/SiO2)、胺化聚苯乙烯改性硅胶(PS-NH2/SiO2)等3种有机-无机复合材料吸附剂对苯胺的吸附行为。吸附动力学研究表明,3种吸附剂对苯胺的吸附均符合准二级动力学方程。对其粒内扩散模型模拟的结果表明,在3种吸附过程中液膜扩散为主要速率控制步骤。用Langmuir等温吸附方程式和Freundlich等温吸附方程式对其吸附等温线进行了拟合,结果表明,PVP/SiO2、PS/SiO2对苯胺的吸附符合Freundlich等温吸附方程式。     

石油焦系活性炭的吸附脱硫

选取独山子石油焦为原料，以物理活化法制得比表面积达500m2/g～900m2/g的活性炭，进行吸附脱硫研究。采用酸氧化法对活性炭孔结构和微观孔径分布进行改性。酸氧化使活性炭表面酸性官能团含量明显增加，增加量约为原来的5倍。活性炭吸附脱硫性能随表面酸性官能团含量的增加而增大。理想的酸化条件是浓硝酸120℃氧化40min。通过静态吸附实验，活性炭吸附脱硫的最佳条件是，温度25℃，压力1.0MPa，静态吸附6h。最佳条件下吸附脱硫可使模型化合物硫的质量分数从137.9×10－6降至3.1×10－6。从活性炭孔径匹配考察可知，平均孔直径在0.8nm～2.1nm的活性炭对模型化合物硫的质量分数降低具有明显效果。     

单宁酸基苯胺分子印迹聚合物制备及其对苯胺的吸附性能研究

通过分子印迹技术以单宁酸为功能单体,苯胺为模板,甲醛为交联剂,制备了一种单宁酸基苯胺分子印迹聚合物(Tannin-Aniline Molecularly Imprinted Polymers,TAMIPs)。通过红外光谱、扫描电镜和氮吸附对其结构特征、表面形态及孔径进行了表征。利用制备的TAMIPs模拟废水中的苯胺浓度进行静态吸附、选择性吸附及脱附再生试验。结果表明,所制备的TAMIPs含有丰富的孔结构,对苯胺的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型,吸附动力学过程符合准二级动力学方程,静态吸附可自发进行;TAMIPs对苯胺具有较好的吸附选择性能和优良的再生吸附能力。293K时最大吸附量达到16.14mg/g(C_0为200mg/L),脱附再生5次后,TAMIPs的再生率为87%,再生后吸附率可达85.9%。     

掺Fe3+改性A-TiO2的合成及其对曙红的可见光催化降解性能

采用水热法合成了系列含不同掺Fe³⁺量的改性TiO₂粉末（1^x， x=0、 2、 4、 5、 6、 8，掺铁量分别为0、 2 mol%、 4 mol%、 5 mol%、 6 mol%和8 mol%），其结构和形貌经XRD和SEM表征。并研究可见光照下1^x对曙红降解的催化效果，考察了不同因素的影响和光催化剂对曙红的暗吸附性能。结果表明：1^x的晶体为单一锐钛矿型（A-TiO₂），由直径2~3 μm的1^x微米球堆积而成；在15 mg·L^-1曙红溶液（pH=4）中，1⁵投放量为7 g·L^-1，于室温（18 ℃）可见光（功率40 W的白炽灯）照射反应3 h，曙红降解率D最大（63.1%），在该光催化优化条件下进行暗吸附，1.5 h达到吸附平衡，〖STHZ〗1〖STBZ〗5对曙红吸附量为1.01 mg·g-1。     

乙硫醇在MFI和MOR沸石中扩散行为的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟计算了乙硫醇分子在MFI和MOR两种拓扑结构沸石中的动力学性质，比较了乙硫醇不同负载量和沸石晶格原子刚性和柔性两种状态下乙硫醇分子在沸石孔道中扩散系数的大小。模拟结果表明，对于这两种沸石，负载量增加，扩散系数减小。对于MFI沸石，在刚性和柔性沸石结构的情况下，扩散系数分别为3×10－10m2/s和4×10－9m2/s；对于MOR沸石，在刚性和柔性结构的情况下，扩散系数分别为2×10－7m2/s和3×10－8m2/s。对于MFI沸石，柔性结构下的扩散系数比刚性结构下的扩散系数要大，而对于MOR却呈现出相反的行为。对比这两种沸石，MOR中的扩散系数要比MFI沸石中大，这是因为乙硫醇分子在MOR12元环中扩散更易进行所致。相互作用能的计算结果表明，MFI中交叉型和直型孔道活性位相近，MOR孔道中12元环与4元环孔道相差较大。     

变色硅胶吸附脱除模拟柴油中各种碱性氮化物

研究了变色硅胶吸附脱除氮含量为960.56μg/g模拟柴油中的碱性氮化物喹啉、苯胺和吡啶。比较了氧化铝、硅藻土、硅胶及变色硅胶对模拟柴油中喹啉的吸附脱除效果。采用XRD、低温N_2吸附-脱附和NH_3-TPD等方法对硅胶和变色硅胶进行了表征。考察了粒径、吸附温度、吸附时间、剂油质量比及共存芳香化合物(萘、苯或甲苯)对变色硅胶吸附脱除各种碱性氮化物的影响。变色硅胶吸附脱除碱性氮化物的顺序均为苯胺吡啶喹啉。吸附时间对三种氮化物的吸附脱除没有影响;吸附温度、变色硅胶粒径和共存芳香化合物对苯胺和吡啶的吸附脱除效果影响不大,对喹啉的吸附脱除效果影响较为明显;剂油质量比对三种氮化物的吸附脱除影响均较大,尤其是对喹啉影响最大。结果表明,变色硅胶吸附各种氮化物时Co能够与其中的N原子形成配位络合吸附。经焙烧再生,变色硅胶几乎完全恢复了对喹啉和吡啶的吸附脱除能力,并可多次再生,但变色硅胶再生后对苯胺的吸附能力损失较大。     

Co-Mo/Al2O3催化剂上裂解汽油中单烯烃加氢宏观动力学

采用绝热管式固定床积分反应器，在2.0MPa~4.0MPa、524K~644K、氢/裂解汽油摩尔比1.5~3.5和反应器入口环戊烯、3 乙基 1 戊烯、苯乙烯和1 己烯的分压分别为0.87kPa~5.60kPa、1.09kPa~7.01kPa、1.14kPa~7.35kPa和0.25kPa~0.97kPa下，对Co Mo/Al2O3催化剂上裂解汽油中单烯烃催化加氢的宏观动力学特性进行了系统研究。以Powell优化法和Merson迭代法对动力学实验数据进行非线性参数估值，建立了与实验数据吻合良好、裂解汽油中单烯烃催化加氢的幂函数型宏观动力学模型。其中，环戊烯、3 乙基 1 戊烯、苯乙烯和1 己烯的反应级数分别为1.725、0.685、0.7和0.655，对应的加氢反应宏观活化能依次为63455 J·mol－1, 61781 J·mol－1, 52105 J·mol－1和54181 J·mol－1。实验所用Co Mo/Al2O3催化剂对环戊烯、3 乙基 1 戊烯和苯乙烯加氢具有明显的催化作用，对1 己烯加氢具有一定的催化作用，但对1 庚烯加氢基本无催化活性。加氢反应压力控制在3.5MPa左右更为适宜。     

D301R树脂对Keggin型铁取代杂多阴离子的吸附性能研究

详细研究了D301R弱碱性阴离子交换树脂对Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(III)(H2O)4－ (PW11Fe)的吸附作用, 考察了不同pH和温度对吸附量和吸附速率的影响, 测定了不同温度下吸附的动力学曲线和吸附等温线, 提出吸附动力学模型和计算了吸附的热力学函数, 结果表明, 在pH 2～8的范围内, PW11Fe的吸附量随溶液pH值的升高而增加, 随溶液温度的升高而降低; 吸附动力学符合表面过程控制的准二级反应模型, 其速率常数k2在298 K时为 9.33×10－4 g•mg－1•min－1, 并随温度的升高而减小. 吸附等温线符合Freundlich吸附模型, 吸附热约为40 kJ•mol－1, 因此, 吸附为物理吸附.     

贵州普安矿区晚二叠世煤中微量元素的质量分数和赋存状态

运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、冷原子吸收光谱（CV-AAS）、原子荧光光谱（AFS）、离子选择性电极法（ISF）、带能谱仪的扫描电镜（SEM EDX）和逐级化学提取技术（SCET）对贵州普安矿区晚二叠世煤中微量元素的质量分数、赋存状态和成因机理进行了研究。结果表明，贵州普安矿区2号主采煤层的矿物组成主要为低温热液流体成因的黄铁矿和陆源碎屑成因的黏土矿物；与贵州煤、中国大部分煤和美国煤相比，该煤中As (36.9×10－6)、Cd (10.2×10－6)、 Cr (167.3×10－6)、Cu (365.4×10－6)、Hg (2.82×10－6)、Mo (92.6×10－6)、Ni (82.6×10－6)、Pb (184.6×10－6)、Se(6.23×10－6)、Zn (242.3×10－6)和U (54.6×10－6)显著富集。而另外4个主采煤层（1号、8号、11号和17号煤层）中微量元素的质量分数与贵州煤、中国大部分煤和美国煤中的相当。普安矿区2号煤层中的As、Cd、Hg、Mo、Ni、Pb和Zn等元素主要赋存在黄铁矿中，而Cr、Cu和U主要存在于高岭石中，表明低温热液流体和陆源碎屑对煤中微量元素的富集起了决定作用。     

孔壁含有沸石次级结构单元的MCM-48的合成及催化研究

以双表面活性剂（双极性头表面活性剂和三乙醇胺）为模板，以含有沸石次级结构单元的溶胶为前驱体，在碱性条件下合成了新型介孔分子筛MCM 48。研究了沸石前驱体和三乙醇胺对产物MCM 48形成的影响，XRD和TEM表征结果表明，样品具有较高的结晶度和规则的孔径；FTIR和N2吸附表征结果表明，产物MCM 48的孔壁中含有沸石的次级结构单元，从而使得样品具有更大的比表面积。产物的重芳烃轻质化反应催化活性表明，实验样品对重芳烃的转化率比常规的MCM 48高，转化率约高出11%，进一步证明了实验样品的孔壁中含有沸石的结构单元。     

铒铁钴系复合氧化物的制备及其导电性

采用Sol-Gel法制备了ErFe1-xCoxO3-δ稀土复合氧化物纳米晶,用SEM观察了其微粒的大小及形貌,用XRD进行了物相及烧成温度分析,用四探针测试仪及导电仪等测试了其不同温度下的导电性,讨论了不同的铁钴元素比例对导电性的影响,其比例为1∶4、温度为800℃时电导率为1.2Scm-1.     

鼓泡浆态反应器中浸没表面的传热研究

在内径98mm的鼓泡浆态反应器内，考察了工艺参数对浸没表面与浆液间的传热系数的影响。浆态反应器轴向装有一个外径20mm，长120mm的测量传热膜系数用的铜制元件。为了模拟浆态FT合成反应系统，三相系统由N2、液体石蜡和石英砂（平均粒径53μm、110μm、180μm）或63μm以下的Fe2O3组成。工艺参数变化范围如下：表观气速0.005m/s～0.08m/s, 温度353K～453K, 压力0.1MPa～0.8MPa，固体的质量分数0～20%,初始液位高度625mm～1240mm。本研究使用单孔板、多孔板、烧结金属板三种气体分布器类型。结合实验数据，应用最小二乘法求得各个参数值，得到的无因次传热系数关联式为St=0.179(ReFr)－0.25Pr－0.66，相关指数0.98，最大偏差18％。该关联式可应用于气－液和粒径小于100μm的气－液－固体系。     

八钼酸根阴离子有机胺化合物的合成与结构

由MoO3和(CH3)3N或(C2H5)3N反应合成了两种分子组成分别为[(CH3)3NH]4Mo8O26·2H2O(1)和[(C2H5)3NH]4Mo8O26·2H2O(2)的化合物.单晶X衍射结构分析表明,化合物(1)属三斜晶系,空间群为P1,晶胞参数a=1.0500(2)nm,b=1.0533(2)nm,c=1.0765(2)nm,α=100.21(3)°,β=101.93(3)°,γ=118.47(3)°,V=0.9698(3)nm3,R1=0.0524.化合物(2)属单斜晶系,空间群为P21,晶胞参数a=1.1512(2)nm,b=1.3097(3)nm,c=1.7610(4)nm,β=101.40(3)°,V=2.6028(9)nm3,R=0.0428.结构分析表明,两种化合物中Mo8O264-阴离子均发生畸变,有机阳离子增大,Mo-O键键长缩短,阴离子畸变增大.     

吡啶-2-甲酸镍的合成及其晶体结构

以吡啶 2 甲酸和Ni(ClO4)2·6H2O为原料反应制得配合物[Ni(C5H4NCOO)2(H2O)2]2H2O,并通过X 射线衍射法测定其晶体结构.该化合物属于单斜晶系,空间群P21/n,晶胞参数:a=0.97351(15)nm,b=0.52254(8)nm,c=1.4483(2)nm,β=90.119(3)°,V=0.7367(2)nm3,Z=2,Dc=1.690g/cm3,μ=1.362mm 1,F(000)=388,结构偏离因子R1=0.0316,wR2=0.0902,共收集到4771个强度数据,其中1700个独立衍射点,1489个(I>2σ(I))可观测点.X 射线分析表明晶体是由分子间氢键和π π弱相互作用堆积而成的二维层状结构.     

取代芳烃对某些生物急性毒性的拓扑学研究

提出了成键原子的生物活性值(ai),并建立其连接性指数(mA).其中的0A、1A与取代芳烃对斜生栅列藻、日本长腿蛙蝌蚪、绿藻等三种生物的急性毒性关连,相关系数(R)依次为0.9516、0.9564、0.9335,优于相应文献的研究成果.证明mA与取代芳烃生物活性的相关性优于著名的Kier指数(mXv).     

聚苯胺修饰超微盘电极上镉(Ⅱ)的表面络合吸附波

用直径7 μm的碳纤维组合成超微圆盘电极,以聚苯胺修饰电级.以阶梯扫描法、循环伏安法、双阶跃计时电量法和交流阻抗法等,研究了Cd2＋在该电极上的表面络合吸附特性和电极过程.在循环伏安图上出现两个还原峰,实验和理论都证明,由于电极表面的聚苯胺对Cd2＋的特性吸附,形成电活性的表面吸附态络合物.因此,这种表面络合物首先被还原,形成峰电位－0.90 V处的表面络合吸附波,还原峰电位比Cd2＋直接还原电位（－0.98 V）正移,循环反扫时,氧化波无峰形.根据实验数据推测了电极过程的反应机理,证实该还原波具有扩散和表面反应同时控制的表面络合吸附波的特性.理论计算与实验基本一致,并求得了表面吸附态配合物的形成常数、吸附量和表面络合反应的动力学参数.实验还证实,在峰电位－1.06 V 处的还原波,是Cd2＋的表面吸附还原态诱导而产生的催化氢波.     

燃煤过程中碱金属迁移规律的模拟研究与预测分析

基于ASPEN PLUS 平台，对燃煤过程中碱金属迁移规律进行了模拟研究和预测。模拟结果表明，在850K~1650K气态碱金属物质随反应温度的升高而增加；1400K以下，气相中以NaCl、KCl为主，Na2SO4蒸气量明显高于K2SO4；1500K以下，气态碱金属释放量随着煤中氯质量分数的增加而增加；一定温度下，气态碱金属质量分数随压力的升高而降低；常压下煤中氯的质量分数0.1%，温度降到972K时气态碱金属的质量分数可降到2.4×10－8；而当氯的质量分数分别为0.05%和0.01%时，为达到同样的气态碱金属质量分数，温度需分别降到990K和1025K。模拟结果为燃煤联合循环发电系统的设计和优化提供了参考依据。