龙口褐煤对氟离子吸附的研究

以龙口褐煤作吸附剂对溶液中Ｆ－的吸附实验,研究吸附剂的吸附量,吸附动力学,吸附模型和溶液ｐＨ值对吸附的影响。结果表明：酸洗褐煤对Ｆ－具有良好的吸附性能,其静态等温吸附符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温方程。     

褐煤、风化煤对铬的吸附作用

用实验方法测定了褐煤,风化煤对Cr(Ⅵ)的吸附效果。实验表明:扎贲诺尔褐煤对Cr(Ⅵ)有良好的吸附作用,其吸附等温式为:本文也研究了扎贲诺尔褐煤吸附Cr(Ⅵ)的动力学特性。     

谷氨酸插层水滑石吸附水中铅离子

采用共沉淀法合成了谷氨酸插层镁铝类水滑石(LDH),对所制备的试样进行了X-射线衍射和红外光谱表征,对LDH去除水中铅离子的能力进行了讨论,研究了吸附过程的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,谷氨酸能嵌入镁铝水滑石的层间,该插层水滑石能有效吸附水中铅离子,吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温曲线可用Langmuir模型来描述,吸附量可达68.49mg/g。     

提取腐植酸后的残渣对Cu~(2+)的吸附性能研究

研究了天祝褐煤中提取腐植酸后的残渣对Cu2+的吸附性能。结果表明,在室温(20～25℃)条件下,吸附平衡时间约为5h,吸附最佳pH为5～6,相关系数R为0.9889,特性常数n为3.449。吸附符合Freundfich吸附等温式,提取腐植酸后的残渣对Cu2+有较好的吸附性能,其吸附过程可用Ho准二级反应动力学模型描述。     

扎赉诺尔褐煤在液相中吸附特性的研究 Ⅱ.吸附铬特性

用实验方法测定了扎赉诺尔褐煤在液相中的吸铬效果,并研究了煤样的化学构造,表面电荷性质,Cr~(6 )的形态,pH 值等条件对吸附铬的影响。实验表明,扎赉诺尔褐煤对以阴离子形态存在的Cr~(6 )有较好的吸附效果,溶液的pH 值以2为宜,吸附等温式为:m_r=m_∞(bc~(2/3))/(1 bc~(2/3))本文建立了扎赉诺尔褐煤吸附铬的动力学模型,并用计算机求得不同条件下的扩散系数为10~(-10)—10~(-11)cm~2/s。     

水热提质对褐煤理化结构及复吸水特性的影响

选取云南昭通褐煤进行了水热提质处理,依托傅里叶变换红外光谱技术和氮气等温吸附模型分析研究了不同提质温度(150-300℃)下煤样表面含氧官能团和孔隙结构的演化行为,考察了复吸水特性的变化规律。结果表明,随着提质温度的不断升高,主要亲水性含氧官能团(-OH、-COOH、C=O)不断减少;煤样的孔隙结构发生显著改变,比表面积和总孔容积先增后减,在250-300℃水热条件下有焦油产生;受理化结构协同影响的复吸水特性得到了有效遏制,复吸水率随着提质温度的升高不断下降;对提质褐煤进行储存时,环境湿度是影响褐煤复吸水的关键因素,高温水热、低温低湿度储存更能提高褐煤的提质效果。     

苯并15-冠-5醚接枝壳聚糖薄膜分离锂同位素性能研究

以壳聚糖与4'-甲酰基苯并-15-冠-5醚为原料,通过希夫碱反应制备了苯并-15-冠-5醚接枝壳聚糖薄膜,采用固-液萃取法研究薄膜吸附锂离子动力学和热力学行为,及其锂同位素吸附分离性能.结果表明:冠醚接枝壳聚糖薄膜对锂离子的吸附过程更加适合于准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型,薄膜对锂离子的吸附是一个由化学吸附控制的单层表面吸附,是一个自发进行的放热过程.此外以水-碘化锂/冠醚接枝壳聚糖薄膜(冠醚固载量为2.98 mmol/g)作为萃取体系,其单级分离因子高达1.053(10oC).且轻同位素6Li富集于薄膜相,重同位素7Li富集于液相.     

弱碱性大孔吸附树脂对腐殖酸的吸附

研究了腐殖酸分子量对弱碱性大孔树脂吸附腐殖酸的影响, 阐明了溶液中小分子芳环化合物(苯酚)及盐含量对树脂吸附腐殖酸的影响机制. 结果表明, 树脂对低分子量腐殖酸的吸附效果要优于高分子量腐殖酸; 低浓度苯酚在溶液中可以促进树脂吸附腐殖酸, 但溶液中苯酚浓度过高会对树脂吸附腐殖酸产生抑制作用; 溶液中的盐对树脂吸附腐殖酸的影响取决于溶液的pH值.     

海藻酸钠-锌自修复水凝胶的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

废水处理中迫切需要制备多重刺激响应和具有自修复性能的吸附剂。基于此,本文选择海藻酸钠（ALG）和锌离子（Zn2+）为原料,通过一步法快速（仅2s）制备了超分子水凝胶。所制备的水凝胶显示出多重刺激（pH,金属盐等）响应性和自修复性能,这对吸附有机污染物至关重要。选择亚甲基蓝（MB）为模型染料研究了水凝胶的吸附性能。水凝胶对MB的最大吸附量为5.3 mg/g,对低浓度污染物具有良好的吸附能力（去除率超过80％）。吸附动力学均符合准二级动力学方程,Freundlich模型能很好地拟合等温吸附过程,表明ALG-Zn水凝胶对MB的吸附以多层吸附为主。制备出的ALG-Zn水凝胶适合作为吸附剂应用于废水处理。     

氨基功能化离子印迹硅胶对Cd2 的吸附行为及机理

研究了氨基功能化离子印迹硅胶对Cd2+的吸附行为及机理,进行了等温吸附模型和吸附动力学的测定和吸附热力学计算。结果表明,饱和吸附量的实验值为30.7mg/g;20min即可达到吸附平衡;等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以单层吸附为主;Cd2+的吸附动力学数据均符合准二级反应动力学模型;反应的吉布斯自由能为负值,焓变为23.01k J/mol,熵变为104.1J/mol·K,说明吸附是一个吸热的自发进行的过程。     

K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)对胜利褐煤平衡复吸水的影响

以胜利褐煤为研究对象,利用FT-IR等手段,用灰分、不同湿度下的平衡复吸水含量等,系统研究了不同相对湿度下K+、Na+、Ca2+、Mg2+的水合作用对胜利褐煤平衡复吸水含量的影响。结果表明,相同浓度不同类型的金属离子与煤样的交换能力的趋势为Ca2+Na+K+Mg2+。金属离子对胜利褐煤平衡复吸水含量影响力的顺序为Mg2+Ca2+Na+≈K+。相对湿度高时,平衡复吸水含量的主要控制因素为游离水分子之间的分子作用力;相对湿度中等时,平衡复吸水含量的主要控制因素为金属水簇与毛细管之间的毛细管作用力;相对湿度低时,平衡复吸水含量的主要控制因素为金属离子的水合作用。     

氧化反应对胜利褐煤水蒸气气化反应的促进作用Ⅱ.作用机理研究

在φ80×3 000 mm耐高温不锈钢管反应器中,进行了N2/N2+O2/N2+H2O/N2+O2+H2O气氛下800和900℃的胜利褐煤气化实验,采用红外光谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱和烟气在线分析等研究了添加氧气前后半焦的物理结构、官能团及煤气组成的变化,旨在探讨氧化反应促进水蒸气气化反应的作用机理。结果表明,氧化反应对水蒸气气化反应的促进作用可用半焦的微观结构变化和水蒸气气化解离吸附机理解释。氧化反应的开孔和扩孔作用使碳颗粒微孔数量、比表面积、孔容、吸附量明显增加,更多的碳表面活性位暴露出来,也促进了半焦中甲基、亚甲基、C=O键、C-O键的断裂和高活性的羧基COO-和大量氢自由基的生成,这些都有利于水蒸气气化反应的进行,尤其在高温和水蒸气含量较高时。同时,氧气的加入改变了反应气氛中CO2、CO、H2相对含量和水蒸气分子/活性炭原子内能,也有利于水蒸气气化反应的进行,这与水蒸气气化解离吸附机理相吻合。     

Thermal characterization of humic acids and other components of raw coal

Over the ages, the deposits of dead vegetation buried by rock and mudflows, compacted and compressed out all of the moisture; it slowly carbonized and became coal. Humic acids are natural organic acids — brown coloured biological macromolecules, formed in coal by biochemical changes (decomposition, pyrolysis) of lignocellulosic matter. From lignite coal bed, the humates were extracted in alkaline medium and isolated from the residual fraction. Humic acids were obtained by treating humantes’ solutions with HCl. Thermal analysis (TG, DTG, DTA and DSC) was used in order to establish the decomposition and thermal effects of lignite, humates, humic acids and residual matter extracted from Rovinari mines in Romania. A non-isothermal linear temperature regime was imposed to reveal all decomposition steps.     

新疆褐煤疏水改性提高其成浆性能

针对新疆褐煤具有较高内水的问题,制备了阴离子AKD改性剂和非离子AKD改性剂,对褐煤颗粒进行疏水改性。研究了改性前后煤粒表面化学成分、孔隙分布、亲疏水性和Zeta电位等煤粒表面特性,并结合NSF分散剂在改性前后煤粒表面吸附量大小,探讨了改性前后褐煤水煤浆的成浆性、流变性和稳定性。结果表明,改性后煤粒孔隙结构降低,煤粒表面碳的相对含量增加,氧的相对含量降低,煤水界面接触角增加,煤粒疏水性能增强。NSF分散剂在改性煤表面吸附量增加,煤粒表面负电性增强。由阴离子AKD改性煤、非离子AKD改性煤制备的水煤浆最大成浆质量分数从原煤56.6%分别增加至61.0%、62.5%,浆体析水率从原煤13.97%分别降低至7.45%、7.89%,同时改性后煤粒制备的浆体均表现出剪切变稀的假塑性流体。因此,改性煤粒更容易制备高浓度、低黏度、高稳定性且易于储存和运输的水煤浆。     

煤炭腐植酸的硅烷化

研究了风化煤、褐煤腐植酸（ＨＡ）及其氧解产物（ＮＨＡ）与卤硅烷的缩合反应。产物的组成分析、红外、ＤＴＡ、吸附性能和表面张力等测定结果表明，ＨＡ及ＮＨＡ同卤硅烷的反应活性与其羧基含量有较好的相关性，卤硅烷的反应活性ＲｎＳｉＣｌ４－ｎ〉ＰｈｎＳｉＣｌ４－ｎ（苯基氯代硅烷）。硅烷化产物具有较好的热稳定性与表面活性。     

褐煤催化加氢气化实验研究

在加压固定床反应器中研究了碱金属K对褐煤加氢气化的催化作用,考察了温度、压力和催化剂添加量对褐煤加氢气化反应性能的影响。结果表明,碱金属K对褐煤加氢气化具有良好的催化效果,气化反应的碳转化率约为95%,产品气中甲烷的质量分数可达89%;升高温度、提高压力和增加催化剂添加量均能明显提高气化反应性能,催化剂的饱和添加量约为15%。利用扫描电子显微镜(SEM)和气体吸附/脱附分析,对不同催化剂添加量煤样的表面形态和孔结构进行分析,发现比表面积和孔容积随K添加量的增加先减少后增大。     

无机酸洗脱对胜利褐煤微晶结构及其自燃倾向性的影响

利用XRD、Raman、XPS和FT-IR表征技术,研究无机酸洗脱(HCl、H2SO4、HCl-HF)处理的胜利褐煤微晶结构的变化,采用自行设计的表面吸附仪-GC联用装置,对样品进行不同温度的低温脉冲氧化实验,考察了煤样在不同温度下氧吸附量的变化规律,通过低温脉冲氧吸附规律与TG/DTG和固定床燃烧实验关联,考察了煤样的自燃倾向。结果表明,无机酸洗脱对矿物质的脱除使得煤结构的有序度增加,石墨化程度提高,无机酸洗脱煤样与原煤相比吸氧量明显下降。随着吸附温度的升高,各煤样吸氧量明显增加,且随着脱除矿物质程度的增加,吸氧量呈减小的趋势,导致自燃倾向降低。     

水对采空区遗煤吸附电厂烟气影响的理论计算

为研究电厂烟气注入采空区时,煤中含水率和烟气中水分对于封存温室气体CO_2和抑制煤自燃的影响,建立干煤和湿煤结构模型,采用巨正则系综蒙特卡洛方法,计算了不同水分含量的烟气组分CO_2/O_2/N2/H_2O在干煤以及不同含水率的湿煤中的吸附行为。结果表明,烟气中CO_2竞争性最强吸附量最大,O_2的物理吸附量极小,烟气中H_2O含量不影响CO_2、N2和O_2的吸附量,可不进行干燥处理直接将电厂烟气注入采空区。随着煤中含水率增加,水分占据孔隙空间,范德华作用减弱,H_2O-H_2O之间的氢键作用增强且提供了额外吸附位。H_2O的等量吸附热升高,吸附位移向吸附作用更强的低相互作用能区域,吸附大量水形成水团簇,与CO_2竞争吸附位,并且占据吸附空间抑制CO_2、O_2、N2的吸附,使其吸附量降低50%以上,因此,注入烟气时应充分考虑采空区煤体的含水率问题。     

石灰岩对褐煤模拟地下气化残焦物化性质的影响

基于煤炭地下气化过程中石灰岩可能影响煤焦的组成和结构,借助煤炭地下气化模拟实验系统对不同石灰岩掺量(质量分数为0-30%)的褐煤进行水蒸气气化,并采用低温N_2吸附-脱附、XRD和FT-IR等分析手段研究石灰岩对褐煤模拟地下气化残焦的组成、比表面积及孔结构特征、微晶结构和表面官能团等物理化学性质的影响。结果表明,石灰岩对煤焦的元素组成有较大影响。石灰岩可促使煤焦中的微孔向中孔发育,增大煤焦的比表面积和孔容积;当石灰岩掺量从0增加到30%时,煤焦的比表面积增大21.91%,介孔率增加21.49个百分点。XRD分析表明,钙的存在破坏煤焦的芳香结构,使煤焦无序化程度增加,晶面间距(d_(002))增大,抑制煤焦的石墨化发展倾向。FT-IR分析表明,石灰岩存在下,煤焦的羟基官能团减少。     

Adsorption interactions of humic acids with biocides

The chemical composition of humic acids from brown coal (Aldrich) was determined by element analysis, ¹³C NMR spectroscopy, and potentiometric titration. The adsorption ability of humic acids with different biocides (cyproconasol, propiconasol, tebuconasol, irgarol 1051, and DCOIT) was studied. The adsorption ability of a mixture of biocides in aqueous solutions was higher than that of the individual components. The limiting concentration of humic acids at which adsorption of biocides was maximum was determined. Adsorption constants were calculated by the Freundlich equation for each biocide in aqueous solution.