化学团聚技术脱除燃煤细颗粒物的研究进展

煤炭燃烧产生的细颗粒物对大气的污染,已经日益引起人们的重视和关注。细颗粒物化学团聚技术,可以使细小颗粒团聚成便于去除的大颗粒,再利用现有的除尘设备加以脱除,进而提高了传统除尘器的除尘效率。本文综述了目前国内外在化学团聚技术的机理方面的研究概况、实验研究的进展和发展趋势,以及团聚过程中的影响因素,并展望了其在工业上的应用前景。     

435 m2烧结机机头化学团聚强化细颗粒物及重金属脱除试验研究

针对某435 m²烧结机机头,在静电除尘器前安装化学团聚强化除尘系统,研究化学团聚强化细颗粒物及重金属（As、Cr、Cd、Ni、Cu、Pb、Zn七种）脱除特性。实验结果表明,化学团聚后,细颗粒团聚成较大颗粒,静电除尘器后烟气中PM₁₀、PM_2.5、PM₁颗粒质量浓度均降低49%以上,静电除尘器飞灰平均粒度增长46%以上,细颗粒物团聚效果显著,提升了静电除尘器脱除细颗粒物效率;静电除尘器飞灰及细颗粒物中重金属质量浓度上升,静电除尘器后烟气中重金属质量浓度均下降,表明化学团聚作用促使气态重金属向颗粒态重金属及飞灰中迁移,细颗粒重金属团聚长大。化学团聚不仅可以强化细颗粒物的脱除,同时有效提升了重金属的脱除效率。     

单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪在细颗粒物研究中的应用和进展

单颗粒气溶胶质谱技术起源于20世纪70年代,在近二十年得到了快速的发展.单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪具有高时间分辨率,且同时测量大气中单个细颗粒物粒径、多种化学组分和混合状态的特点,在大气细颗粒物监测和科学研究中逐渐得到了广泛应用.本文对单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪的发展历程进行了介绍,对目前已商品化的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪ATOFMS和SPAMS的原理、数据分析方法、结果输出方式以及在环境监测和研究中的主要应用进行了总结,并指出单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪的发展方向.     

纳米激光粒度仪在生物药品团聚物测试中的应用

探讨了纳米激光粒度仪测定生物药品团聚物质量浓度的方法。以SALD–7500nano颗粒测试仪为例,介绍其在测量纳米级颗粒物粒度范围方面的应用。通过进一步分析颗粒浓度与光强度成正比的关系获得以质量浓度形式给出的粒度分布数据。通过牛血清蛋白(BSA)团聚物测量的实例,验证了颗粒物质量浓度的测试方法。该方法可用于生物制药领域对团聚物的监控测量以及评价药品药效、安全性能等。     

化学还原法制备纳米级Ag粉高分子保护机理研究

本文研究了化学还原法制备纳米级Ag粉的高分子保护机理, 实验结果显示聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)能有效地阻止颗粒团聚并降低Ag晶粒尺寸, 得到近单分散200nm以下的Ag粉。PVP的保护机制为: 第一步, PVP与Ag^+形成配位键。第二步,配位键促进Ag颗粒成核。第三步, 形成大量小晶核使Ag颗粒平均尺寸减小, 而PVP吸附在Ag颗粒表面形成位阻效应阻止了颗粒团聚。     

大气复合污染及灰霾形成中非均相化学过程的作用

城市和区域大气复合污染的特征为污染源排放的一次污染物通过大气中的化学反应生成高浓度的氧化剂(臭氧等)及细颗粒物等二次污染物,它们在静稳天气下积累,导致低能见度的灰霾现象并严重影响人体健康和气候.大气复合污染中同时存在高浓度的一次排放和二次转化的气态及颗粒污染物,这为细颗粒表面非均相反应提供了充足的反应物;而气态污染物在细颗粒表面的非均相反应可改变大气氧化性及颗粒物的化学组分、物化性质和光学性质,从而可能对大气复合污染和灰霾的形成起到促进的作用.利用漫反射红外傅里叶变换光谱和单颗粒显微拉曼原位在线技术,我们对大气气态污染物NO2、SO2、O3、甲醛在CaCO3、高岭石、蒙脱石、NaCl、海盐、Al2O3和TiO2等大气主要颗粒物表面的反应进行了系统的反应动力学和机制研究,我们发现反应主要产物为硫酸盐、硝酸盐或甲酸盐,它们可极大改变颗粒物吸湿性和消光性质.通过分析这些非均相反应的动力学过程,我们识别出NO2-颗粒物-H2O、SO2-颗粒物-O3、有机物/SO2-颗粒物-光照等三元反应体系的协同作用机制,这些协同机制对于阐明大气复合污染及灰霾形成的反馈机制和非线性过程提供了实验证据和理论依据.     

无固定相分离-电感耦合等离子体质谱法在环境中痕量金属纳米颗粒分析中的应用

环境中金属纳米颗粒的分析检测不仅需要关注其浓度和化学组成,还需要对其形状、粒径和表面电荷等进行表征。此外,环境中金属纳米颗粒的分析需要解决其低赋存浓度以及复杂基质干扰的难题。无固定相分离技术与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的在线联用,具有较强的颗粒分离能力和较低的元素检出限,能够快速准确地提供金属纳米颗粒的粒径分布、化学组成等信息,在金属纳米颗粒的分离检测方面表现出极大的潜能。但这一联用技术尚无法获得金属纳米颗粒物的颗粒数浓度和单个颗粒的元素信息,难以判断金属纳米颗粒涂层厚度、纯度以及颗粒的均相/异相团聚行为等。新兴的单颗粒-电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)与无固定相分离技术的在线联用,可以获得金属纳米颗粒的流体动力学粒径、元素质量计算粒径和颗粒数浓度等信息,进而弥补无固定相分离与ICP-MS在线联用技术的不足。该文介绍了流体动力色谱、毛细管电泳和场流分离3种常用无固定相分离技术的分离机制和适用检测器,着重综述了无固定相分离技术与ICP-MS/SP-ICP-MS在线联用技术的特点及其在环境金属纳米颗粒分析中的应用。关于场流分离,主要介绍了可以与ICP-MS联用的沉降场流分离和流场流分离。该文还对流体动力色谱、毛细管电泳和流场流分离与ICP-MS在线联用技术的特点进行了比较。最后,该文对无固定相分离技术与ICP-MS/SP-ICP-MS在线联用技术的发展提出了展望。     

纳米锰锌铁氧体的制备及在TPV中的应用

采用化学共沉淀法制备纳米锰锌铁氧体纳米颗粒,并用油酸进行表面改性,有效地阻止了纳米颗粒的团聚;改性后团聚体的粒径明显减小,提高了其在TPV中的分散性.将制备好的纳米颗粒作为填料改性TPV,通过一系列试验发现,油酸改性的锰锌铁氧体纳米颗粒比未改性的纳米颗粒更能提高TPV的拉伸强度和断裂伸长率.     

LIFAC烟气脱硫中应用蒸汽相变促进细颗粒物脱除的实验研究

在炉内喷钙尾部增湿活化(LIFAC)脱硫后的低温高湿烟气中添加适量蒸汽建立蒸汽相变所需的过饱和环境,促进水汽在细颗粒物表面凝结,进而由高效除雾器脱除凝结长大的含尘液滴.采用电称低压冲击器(ELPI)实时测定细颗粒物数量浓度及粒径分布,维萨拉温湿度变送器测试烟气温度和湿度.考察了活化水添加量、蒸汽添加量、细颗粒物数量浓度...     

显微拉曼光谱用于研究大气单颗粒表面非均相反应

大气单颗粒表面的非均相反应研究因更接近大气实际条件,避免了堆积态研究中人为引入的误差,能够得到真实的反应过程与机理,获得反映大气实际条件的动力学参数.本研究建立了使用显微拉曼光谱研究大气单颗粒非均相反应的研究方法,并初步用于研究NO2与单颗粒CaCO3的非均相反应.研究结果表明显微拉曼光谱可同时获得颗粒物的化学组成和形貌变化,并能得到化学环境如相态的信息,对于研究反应过程很有帮助;而颗粒物沉降在基质上得到的拉曼光谱因不受形貌共振影响,有利于获得高质量的光谱.此外,将拉曼光谱研究单颗粒的方法与其他单颗粒非均相反应的研究方法进行了综合比较,表明显微拉曼光谱技术在单颗粒非均相反应研究中具有重要的特点和应用价值.     

用超临界流体干燥法制备纳米级二氧化锆

本文采用超临界流体干燥技术（Supercriticalfliuddryingtechnique），用超临界乙醇作干燥（脱水）剂制备了纳米粒子ZrO_2，并用X－射线衍射和透射电镜对其进行了表征．结果表明，用超临界流体干燥法能获得颗粒细、大小均匀和抗团聚性能好的纳米粒子。     

典型煤灰成分细颗粒物在过饱和水汽环境中的长大特性

实验采用专门针对液滴的滴谱仪作为测量工具,以典型煤灰成分细颗粒物石英、氧化铁、莫来石、硫酸钙为研究对象,在热水与冷空气接触形成的低过饱和度下进行了蒸汽异相凝结长大实验研究。考察了颗粒润湿性、粒径以及热水温度对颗粒长大效果的影响。结果表明,润湿性好的颗粒长大效果好,初始粒径越小的颗粒长大倍数越大;热水温度对颗粒长大影响非常明显,热水温度越高,颗粒越容易发生异相凝结,颗粒最终直径越大。     

现代分析技术在PM_(2.5)组份识别中的应用

以上海市闵行地区的大气细颗粒物PM_(2.5)为研究对象,综合多种分析测试手段对颗粒物的成份进行分析,以识别PM_(2.5)中主要污染物的来源。采用扫描电镜和透射电镜技术观察颗粒物的形貌特征,红外光谱技术识别颗粒物中的特征官能团,再结合碳分析仪,电感耦合等离子体质谱,离子色谱和气相色谱等技术对颗粒物中的元素碳和有机碳、无机金属元素、无机水溶性离子及有机化合物PAHs进行定量分析。结果表明PM_(2.5)是由大量的微米颗粒物及部分超细颗粒物组成,颗粒物主要以烟尘聚集体的形式存在;PM_(2.5)中有无机盐类和有机化合物的官能团共存在,有机官能团主要为羧基和芳烃化合物,无机化合物主要为硫酸盐和氨类化合物;各化学组份的质量分数表明了二次离子(SO_4~(2-),NO_3~-,NH_4~+)和有机碳是PM_(2.5)中的主要污染物,并明确解析了PM_(2.5)中各种污染来源的分担率。     

大气颗粒物中有机硝酸酯的研究进展

有机硝酸酯是大气中挥发性有机物与自由基反应的产物,半挥发性的气相有机硝酸酯可以通过氧化反应或气粒分配作用进入颗粒相,是二次有机物的一个重要组成部分,逐渐引起大气化学研究者的广泛关注。颗粒相有机硝酸酯具有分子种类众多、理化性质复杂的特点,其全组分的测定有较高的难度,故目前开展的研究还较为有限。基于近年来国内外相关研究,本文对大气颗粒物中有机硝酸酯的形成机制、测定技术和估算方法进行了总结。随着测定技术的不断发展,外场观测已成为颗粒相有机硝酸酯的主要研究方法。热解析管激光诱导荧光系统(TD-LIF)和气溶胶质谱(AMS)为颗粒相有机硝酸酯的总量估算提供了方法,同时其较高时间分辨率的测定方法也为研究有机硝酸酯的大气行为提供更多信息。化学电离源质谱(CIMS)可以提供颗粒相有机硝酸酯的分子信息,有望在外场观测中得到广泛运用。在未来研究中,将外场观测研究、模型模拟和烟雾箱模拟实验相互结合,以实现对颗粒相有机硝酸酯的前体物追踪、大气化学过程的深入了解,为揭示大气颗粒物中有机硝酸酯的生成机制提供新的方向。     

纳米金刚石解团聚的一种新方法——石墨化-氧化法

用炸药爆炸法制备的纳米金刚石(ND)是由直径为4～6 nm的金刚石微晶粒组成，但这种纳米晶粒相互团聚，形成尺寸大得多的团聚体，至今尚未找到很有效的解团聚方法.该文提出了一种可用于这种纳米金刚石解团聚的新方法——石墨化－氧化法.将纳米金刚石粉在氮气中1 000 ℃加热1 h，这时纳米颗粒表面和界面上生成石墨层，再用在空气中450 ℃氧化的方法，将界面上的石墨层除去.将经过这样处理后的样品放入水中用超声波分散后，超过50％（质量百分数）的金刚石颗粒可以被分散到直径小于50 nm.可见这种方法对纳米金刚石的解团聚有一定的效果.但是同时也生成了一部分尺寸更大的团聚体，认为可能是生成了颗粒间的C-O-C键，需要进一步用适当的化学方法进行解离.对这一过程的机理进行了初步讨论.     

660MW燃煤机组锅炉飞灰颗粒物排放特征研究

应用自动烟尘测试仪在沙角C电厂1#炉静电除尘器前进行飞灰颗粒物采集,分析了煤种、负荷对飞灰细颗粒排放特性的影响,同时对飞灰颗粒粒径分布、化学成分、矿物含量和形貌特征等进行了研究。结果表明,机组负荷越高,飞灰颗粒越细,生成的PM1和PM2.5越多,但总的烟尘排放浓度随负荷升高而降低;随着伊泰煤的掺烧比例增大,飞灰颗粒粒径分布向细颗粒区域移动,PM1和PM2.5的含量增大。低负荷时易形成含有熔融小球体的煤胞结构,高负荷时易形成多孔煤胞。高低负荷和不同配煤的燃煤颗粒物矿物成分类似。     

山东攻克低浓度颗粒物测定 新方法填补国内空白

<正>不久前,《山东省固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法》发布实施,填补了国内低浓度颗粒物测定空白。要加快燃煤锅炉和工业炉窑现有除尘设施升级改造,确保颗粒物排放浓度稳定达标排放,新方法的出台无疑将大大推进山东节能减排工作进程。"《山东省固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量     

基于细乳液聚合的纳米颗粒制备与应用研究进展-撤稿（Withdrawed）

细乳液聚合能够将多种材料封装在聚合物壳层中形成结构复杂的聚合物纳米颗粒。 与普通乳液聚合技术相比,细乳液聚合具有方便、环保、粒径可控、稳定性高等优点。 通过引入功能单体,可以很容易地实现对纳米颗粒的功能化。 目前,细乳液聚合技术已经应用于很多领域,如纺织颜料的合成、粘接剂、分子印迹、磁性靶向纳米颗粒等。 本文综述了近年关于细乳液聚合法合成纳米颗粒的各种应用。     

生物制药领域蛋白质团聚检测技术的研究进展

21世纪是生物制药的黄金时代,以重组蛋白药物和治疗性抗体为代表的蛋白质药物已成为生物技术药物的重要组成部分,其对恶性肿瘤、自身免疫性疾病、病毒感染等重大疾病的治疗效果和生物安全性远高于小分子化学药物。但是蛋白质稳定性差,在生产、纯化、运输和储存等过程中,容易因环境刺激或自身稳定性等因素产生团聚,从而导致药效降低,并可能引发免疫反应。发展灵敏度高、分辨率好、简便实用的蛋白质团聚检测技术和方法,对蛋白质药物的研发和改良可起到积极的推动作用。本文针对蛋白质团聚的检测技术和方法进行综述,从检测原理、性能和应用范围等方面,对体积排阻色谱法、凝胶电泳法、分析超速离心法、场流分离法、浊度法、动态光散射法、纳米颗粒跟踪分析技术、流式细胞术和电子显微技术等进行分析比较,并对蛋白质团聚检测技术未来的发展趋势进行了展望。     

煤电降尘标准提高监测技术亟待跟进等

随着环保意识的不断提高,我国对燃煤发电机组烟尘排放浓度的要求越来越严苛,未来全国超过4600个燃煤发电机组都将面临烟尘排放的监测问题。
　　过去监测的不是排放量,而是过程值。“虽然上马了很多脱硫脱硝设备,但是煤电尾气排放中仍含有硫酸盐、硝酸盐的细粒子,矿物质气溶胶,以及少量的无机碳、有机碳等细颗粒物。目前,我国煤电企业大都采用湿式电除尘法对燃煤污染物进行终端治理,这已得到环保部的认可。”中科院生态环境研究中心研究员牟玉静更为关注的是湿法除尘对煤电烟尘监测带来的问题。“无论是振荡天平法、β射线法,还是光透过率法,湿度对烟尘监测都会产生很大的影响。”过去的解决方法是,用浊度仪测量湿法脱硫前干烟气的烟尘总量,再根据除尘效率按比例折算出燃煤发电机组的烟尘排放值。目前烟尘排放监测除了烟尘总量外,还要掌握细颗粒物的排放状况。