粉煤灰基质多孔吸附材料显微结构及性能研究

本文研究了加入粘结剂制成折粉煤灰基质多孔吸附材料的显微结构，将它与原灰结构作比较，并进一步研究了加入粘结剂再加入外掺剂材料的显微结构。从理论上阐述了提高粉煤灰基质多孔吸附材料吸附、脱色性能的机理。     

铀的复合吸附材料

铀是重要核燃料资源,也是放射性废液中主要的污染元素之一。铀的吸附涉及到溶液中铀的提取、含铀废水的处理和铀元素化学分析的预富集等。本文从有机官能团化学键合修饰基体的复合材料出发,从基体和有机官能团两方面对溶液中的铀的吸附行为进行了综述,分析了各种官能团所适用的水相pH值、对铀的吸附量和选择性。含有机磷类官能团的复合材料具有pH适用范围广、吸附量和选择性较好的优点,是一种具有良好发展前景的铀复合吸附剂。     

壳聚糖-铝氧化物复合材料的制备、表征及吸附性能

以壳聚糖和异丙醇铝为原料通过化学键合法制备了壳聚糖-铝氧化物复合材料,通过FTIR、SEM、TG等方法对其进行了表征,考察了其对水溶液中Cu3+的吸附性能.结果表明,在制备的复合材料中,铝与壳聚糖发生了键合作用,无机铝氧化物均匀分散在壳聚糖中,复合材料的热稳定性得到显著提高;与壳聚糖及壳聚糖和Al2O3的混合材料相比,复合材料对Cu2+的吸附性能明显改善,其中吸附率比壳聚糖提高了13%,吸附量可达146mg/g.     

粉煤灰磁性吸附剂的制备及磷吸附机理

通过化学沉淀法制备了CMS@La_2O_3磁性磷吸附剂。结构及磁性表征显示,氧化镧较均匀的包覆在粉煤灰磁珠表面;样品的比磁化强度达20.35 emu·g~(-1),可实现高效磁分离。利用钼酸铵分光光度法对所得磁性吸附剂的磷吸附性能进行了试验研究。研究表明,其最高磷比饱和吸附量可达19.50 mg·g~(-1),吸附时间、pH值、共存阴离子等因素对磷吸附效果均具有显著影响。吸附动力学拟合表明,CMS@La_2O_3对含磷离子的吸附符合准二级动力学方程,以化学吸附为主,磁性吸附剂对含磷离子的吸附反应过程可由La_2O_3表面羟基化-离子交换模型解释。吸附磷后的CMS@La_2O_3吸附剂经处理后可多次循环使用。     

粉煤灰空心微珠沸石化制备复合空心球

采用晶种静电吸附-诱导转化技术，成功地将选自工业废弃物粉煤灰的空心微 球转化为具有沸石/莫来石双层复合球壳结构的空心球，用XRD和SEM等手段对产物 进行了表征，并对球壳的转化机理进行了讨论。     

以粉煤灰为原料制备NaP分子筛及其吸附性能

以粉煤灰为原料,经对粉煤灰高温焙烧活化和酸浸除杂后,提取其中硅铝组分作为制备分子筛的硅源和铝源,采用水热合成法制备NaP分子筛.通过优化除杂参数和合成制备参数调控NaP分子筛的晶体生长,得到了制备NaP分子筛的适宜条件为:SiO_2∶Al_2O_3∶Na_2O∶H_2O=1∶0. 5∶1. 66∶136,晶化温度和时间分别为120℃和8 h.通过XRD、SEM等表征测试手段研究分子筛的结构特征,并且采用Ni~(2+)和Ca~(2+)吸附实验对NaP分子筛进行性能评价,Ni~(2+)的去除率最大可达99.58%,Ca~(2+)交换能力达到373 mg/g.     

一锅法制备生物炭-金属有机骨架复合材料用于吸附全氟辛酸

通过一锅法制备了一种新型生物炭-铁基金属有机骨架复合材料（MIL-101(Fe)@BC）。利用傅里叶红外光谱、扫描电镜和氮气吸附-脱附分析对材料进行表征,探究了MIL-101(Fe)@BC对全氟辛酸（PFOA）的吸附效能和作用机制,并将其与5种常用工程碳材料进行对比。结果表明,MIL-101(Fe)@BC在吸附环境pH为4,吸附时间为1 h时达到最佳吸附效果,最佳投加量为0.05 g/L。MIL-101(Fe)@BC对PFOA的吸附等温线既符合Langmuir模型又符合Freundlich模型,最大饱和吸附量为925.93μmol/g,吸附过程符合准二级动力学方程,孔隙填充和氢键作用是吸附的主要机制。MIL-101(Fe)@BC吸附和再生效能均优于已广泛使用的工程碳材料,在新污染物治理领域具有较大的应用潜力。     

粉煤灰/壳聚糖复合材料制备及处理含重金属工业废水的研究

研究了粉煤灰/壳聚糖制复合颗粒吸附材料的工艺条件、再生方法,并用其处理含重金属工业废水。实验结果表明,壳聚糖与粉煤灰质量比为0.08:1,乙酸浓度为4%,液固质量比为0.6:1,制成的颗粒材料吸附效果好。在未调节该废水pH值的条件下,复合颗粒吸附材料用量为0.025g/mL,吸附时间为60min,温度为25℃,Cu2+、Pb2+、Zn2+的去除率分别为99.25%、75.16%、79.33%,处理后的废水中Cu2+、Zn2+的残留浓度远低于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准,Pb2+的残留浓度低于该标准最高允许排放值。吸附遵循Langmuir吸附等温式:CCu/Q=1.3249CCu+0.1458。对Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附选择性顺序为:Cu2+Zn2+Pb2+。用1mol/LNaCl溶液对吸附饱和复合颗粒吸附材料进行再生,用其处理该废水效果仍然较好。     

多壁碳纳米管-炭复合泡沫材料的制备和吸附性能

通过在聚氨酯泡沫模板中沉积多壁碳纳米管，用炭的预制体酚醛树酯将碳纳米管粘接固定在一起，经过高温碳化过程制备了碳纳米管-炭复合泡沫材料。红外光谱结果表明利用浓硫酸和浓硝酸的混合溶液处理可以使复合泡沫表面活化形成羧基和羟基，从而使复合泡沫具备较强的分子吸附能力。扫描电镜和氮吸附实验表明这种复合泡沫同时具备大孔和介孔，大孔能够满足流体自由流动的通畅性，介孔可以满足中分子的吸附需要。对标定物维生素B12的吸附实验证明这种复合泡沫对中分子量的生化分子具有有效的吸附能力。这种宏观尺寸的泡沫材料与传统的颗粒状活性炭相比具有简化工艺，提高吸附效率的应用潜力。     

不同炭吸附材料对溶液中Pb^2＋的吸附性能比较

为比较不同炭吸附材料木炭、竹炭、改性木炭和改性竹炭对溶液中铅（Ⅱ）的吸附性能,研究了pH值、吸附剂用量、吸附平衡时间等因素对吸附量的影响。动力学研究表明,它们对铅（Ⅱ）的吸附均可用准一级动力学方程描述,测定了不同炭对铅（Ⅱ）吸附的表观速率常数,Freundlich等温吸附模型能较好地描述吸附过程;以我国饮用水标准中铅的限值0．05mg／L为标准,研究了一定质量浓度及一定量含铅废水处理时,所需吸附剂投料量的估算方法和实验验证结果,结果表明,控制合适的吸附条件,竹炭能较完全有效地除去废水中的铅。     

粉煤灰在废水处理中的应用研究进展

粉煤灰的高附加值综合利用已成为循环经济和环境保护领域中亟待解决的重要课题之一,粉煤灰用于水处理是变废为宝、变害为利的一种尝试。粉煤灰因其形貌特征、比表面积、孔隙率和化学成分等方面的优势而在膜过滤、Fenton处理、光催化、吸附等方面均有显著应用价值。本文重点介绍粉煤灰在这几方面的应用,并对其在废水处理中的应用前景进行了展望。     

硫/介孔碳复合正极材料的制备与表征

以经加热处理的单质硫与由模板法制备的介孔碳合成一种硫/介孔碳复合材料(S/C).结构和电化学性能测试表明,介孔碳能有效提高硫电极的电化学反应活性、限制硫电极中间产物在电解液中的溶解流失,从而使S/C复合电极具有高的比容量、良好的倍率放电性能和稳定的循环性能.在800mA/g的高电流密度下,硫电极的首周放电比容量达到1234mAh/g;循环100周后,比容量仍保持在800mAh/g以上.     

Gd掺杂TiO2/活性炭纤维复合材料的制备及表征

以TiCl4和Gd(NO3)3·6H2O为主要原料,采用酸催化水解法制备Gd掺杂TiO2光催化剂并通过浸涂法将其负载在活性炭纤维(ACF)表面,制得Gd掺杂TiO2/ACF复合材料。 以气相苯为模型物,考察材料的光催化活性。 利用XRD、FTIR及GC-MS对催化剂的晶相结构、光谱特征等进行了表征。 结果表明,Gd掺杂能有效抑制TiO2的晶粒生长。 Gd掺杂量、浸涂次数影响TiO2/ACF光催化活性,Gd2O3掺杂质量分数为0.48%、浸涂2次的TiO2/ACF活性最高。 在苯光催化氧化后的Gd掺杂TiO2/ACF复合材料表面未发现醌类中间产物的存在。 Gd的掺入能减缓催化剂失活,光催化反应100 min后仍能表现出较高活性。     

Development of Composite Adsorbents of Carbon and Intercalated Clay for N2and O2Adsorption: A Preliminary Study

Composite adsorbents of carbon and alumina intercalated montmorillonite were prepared and characterized by adsorption of N₂and O₂at various temperatures. The effects of pyrolysis, temperature, heating rate, subsequent degassing, and doping of cations and anions were investigated. The adsorption capacities of the composite adsorbents developed at higher temperatures (0 and −79°C) are found to be larger than those of normal alumina pillared clays. The experimental results showed that the framework of these adsorbents is made of alumina particles and clay sheets while the pyrolyzed carbon distributes in the space of interlayers and interpillars. The pores between the carbon particles, clay sheets, and alumina pillars are very narrow with very strong adsorption forces, leading to enhanced adsorption capacities at 0 and −79°C. The composite adsorbents exhibit features similar to those of carbonaceous adsorbents. Their pore structures, adsorption capacities, and selectivities to oxygen can be tailored by a controlled degassing procedure. Meanwhile, ions can be doped into the adsorbents to modify their adsorption properties, as usually observed for oxide adsorbents like zeolite and pillared clays. Such flexibility in pore structure tailoring is a potential advantage of the composite adsorbents developed for their adsorption and separation applications.     

Characterization of Oil Fly Ash Particles by Electron Probe Microanalysis

Abstract

An automated electron microprobe was used to characterize more than 25000 fly ash particles with diameters between 1μm and 200μm, which were collected in two fractions from the stack of an oil fired power plant under two different burning conditions. Sample preparation procedures were developed to insure a quantitative particle transfer from the collection container to a Nuclepore filter and the automated localization of the carbonaceous particles in the backscattered electron image was optimized. Size distributions were measured and the results were interpreted in terms of the burning conditions of the power plant.     

Preparation and Characterization of a Novel Spherical Cellulose Adsorbent for Reduction Adsorption of Trichloroacetic Acid

A novel spherical cellulose adsorbent has been prepared by homogeneous graft polymerization of N,N＇-methylenebisacrylamide （MBA） onto cellulose in an ionic liquid, 1-N-butyl-3-methylimidazolium chloride （BMIMC1）, which was then partially amine methylated through Mannich reaction to get bifunctionalized materials containing both amide and sulphinate moities. Factors affecting the attachment of functional groups were investigated. The adsorbent was characterized by Elemental Analysis （EA）, Fourier Transform Infrared Spectroscopy （FTIR） and Scanning Electron Microscope （SEM）. Cellulose adsorbent was then tested for its potential applications in the reduction adsorption oftrichloroacetic acid （TCAA） from aqueous solutions.     

粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶的制备及其溶胀性能

粉煤灰(CFA)存在的情况下,采用自由基溶液聚合法,以过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NNMBA)为交联剂,制备了粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶(CFAPAANa)。 以丙烯酸单体质量为基准,当交联剂用量为0.08%,引发剂用量为0.4%,粉煤灰用量为3%,丙烯酸中和度为70%,聚合温度为70 ℃时,所合成的粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶在蒸馏水和生理盐水中平衡溶胀比最高,分别为1556(g/g)和168(g/g)。 考察了复合凝胶在不同介质溶液中的溶胀动力学,保水性能以及在土壤中的降解行为。 溶胀动力学研究表明,蒸馏水中溶胀初期复合凝胶聚合物链段的扩散运动能够调控凝胶溶胀的快慢及程度,而生理盐水中水分子的平移和对流运动在凝胶的溶胀过程中起着关键性作用。 保水和降解实验结果表明,25 ℃时,50 h凝胶保水率为64%,土壤中50 d时降解率达60%。 相比于聚丙烯酸钠凝胶,粉煤灰复合凝胶保水率提高了8%。     

粉煤灰理化性质及改土增产效应研究

研究了粉煤灰的理化性质及改土增产效应。结果表明，粉煤灰颗粒以物理性砂粒为主，含有Ｓｉ、Ｆｅ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｂ等作物营养元素；施用粉煤灰能提高土壤物理性砂粒含量，增加土壤孔隙度，降低容量，对粘重土壤具有良好的改土效应。