诱导期测定法对碳酸锂成核动力学的研究

在288.15～323.15 K温度范围内,采用诱导期测定法研究了碳酸锂(Li₂CO₃)在有无添加NaCl的Li Cl-Na₂CO₃过饱和溶液中的成核动力学.通过OLI电解质与水化学物性分析软件内嵌的全组分模型严格计算Li₂CO₃在溶液中的过饱和度,研究了温度、过饱和度和Na Cl的添加量对Li₂CO₃成核诱导期的影响,并结合经典初级成核理论计算了活化能、固-液界面张力和接触角等成核动力学参数.结果显示,在相同的过饱和度下,Na Cl的添加使得Li₂CO₃的成核诱导期增长;添加Na Cl后Li₂CO₃成核反应的活化能从63.69 k J/mol(溶液中Cl^?的超额含量Y=0)增加到72.85 k J/mol(溶液中Cl^?的超额含量Y=0.5),表明Na Cl的添加抑制了Li_...     

水溶液中趋磁微生物体吸附Ni~(2+)的模拟研究

为了探索趋磁微生物体对水溶液中Ni2+的吸附机理,考察微观作用力对吸附过程的影响,本文通过酸碱滴定实验确定了趋磁微生物体具有吸附作用的表面功能基团,建立了由体内磁小体Fe3O4和表面功能基团-PO3H,-OH,-COOH构成的趋磁生物体模型,并通过分子动力学模拟方法从静电作用、分子间作用、热运动等方面研究了磁小体和功能基团对Ni2+的吸附过程的影响规律。模拟结果证明对Ni2+的吸附过程是基团的静电吸引力和范德华力相互作用的综合结果,不同基团的静电引力强弱是有区别的。模拟结果还表明,Ni2+对-PO3H的趋聚倾向最大,对-OH的趋聚倾向次之,而对-COOH和Fe3O4的趋聚作用较弱。采用化学修饰法分别掩蔽菌体表面基团,并做了吸附实验,吸附效果与模拟结果完全吻合。这些结论将对生物磁选的开发应用提供新的理论依据。     

高离子强度下可溶盐浮选机理

基于表面化学性质,泡沫浮选已成为一种分离非均质固体混合物的有效手段,并被广泛应用于原矿分离及其他化学工业。在浮选过程中,捕收剂往往对矿物表面进行选择性吸附以调控矿物表面的亲疏水性。目前,大部分可溶盐的生产,尤其是钾盐工业生产,主要采用泡沫浮选的方法。尽管可溶盐实际浮选体系很复杂,但主要包含矿物晶体、捕收剂、气泡和高离子强度的饱和盐溶液四种组分。实际上,浮选能否完成是这四种组分相互作用的结果。因此,大量的可溶盐浮选机理研究工作都集中于浮选体系中各组分之间的相互作用。本文对高离子强度下可溶盐浮选机理的主要研究成果进行了综述,重点介绍了可溶盐的溶液化学性质,捕收剂在饱和盐溶液中的胶体性质,捕收剂在矿物晶体表面的选择性吸附机制和吸附行为,矿物晶体/饱和盐溶液界面性质以及气泡在浮选过程中作用机理,并对高离子强度下可溶盐浮选机理研究的发展趋势进行了展望。     

海水淡化用碳基电极材料及电容去离子技术研究进展

电容去离子技术(Capacitive Deionization,CDI)可以通过断电或电极反接方式使盐离子脱附,达到电极再生的目的,实现电极的可循环利用,其在海水淡化处理技术中具有独特的优势,逐渐成为一种缓和淡水资源紧缺和水污染的极具前景的技术手段。近年来,CDI处理技术正在向电极高效、无二次污染方向转变,未来将进一步聚焦碳基电极材料功能化(碳材料,钛碳化物MXenes,掺杂改性石墨烯材料)、装置和工艺设计优化等重要方向。为深入研究CDI海水淡化技术机理,进一步探索CDI方法在实际应用中的潜力,分别对CDI的脱盐机理、电极材料、装置和工艺设计对电吸附效率和性能的研究进展进行了总结,回顾CDI脱盐效果与电极材料、CDI电池装置设计等因素之间的密切关系,并对CDI技术在海水淡化中的研究发展提出展望。     

非胺类CO2吸收剂的研究进展

针对CO₂所带来的全球气候变化问题,本文综述了可用于捕集CO₂的非胺类吸收剂类型,认为氨基酸盐、氨基酸-碳酸钾体系、离子液体、生物型吸收剂、钙基吸收剂分别具有较高的CO₂循环吸收负荷、低毒性、热稳定性好、较优的生物相容性、钙源易获取的优势,可以弥补胺类吸收剂在吸收-解吸CO₂时腐蚀性强、再生能耗高、对环境产生二次污染等方面的不足。氨基酸盐、氨基酸-碳酸钾体系可应用于具有一定规模的CO₂捕集工业中;离子液体可应用于精准、绿色环保去除CO₂工业中;生物型吸收剂可用于规模小、CO₂浓度低的工业中;钙基吸收剂可运用于CO₂浓度高的工业中。上述吸收剂皆具有一定的工业前景。     

“点击化学”离子化聚砜对磺化聚醚醚酮/聚砜共混膜性能的影响研究

为制备氢离子/二价金属离子渗透选择性优异的阳离子交换膜，探究功能基团(季铵基团、羧基)含量对膜性能的影响规律，采用“点击化学”反应，在聚砜(PSF)侧链接枝季铵基团和羧基获得离子化PSF，将其与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混制备阳离子交换膜，分别通过离子化PSF添加量、功能化度和侧链阴阳离子比例调控共混膜中季铵基团含量，探究其对膜性能的影响规律.膜对氢离子和亚铁离子的渗透选择性随着离子化PSF含量和功能化度的增加均呈现先升高后降低的趋势，当离子化PSF的季铵与羧基比例为1:1时，共混膜的渗透选择性最佳.季铵基团与磺酸基形成离子对有利于抑制膜溶胀，通过Donnan排斥和尺寸筛分效应提高阳离子交换膜的渗透选择性；但当季铵基团的含量超过一定值，离子簇的形成导致其在膜内分布不均，膜的渗透选择性有所降低.羧基则通过形成氢键减小膜的氢离子渗透性降低幅度.