The effect of metal ions with different valences on the retardation of soil-bentonite barrier materials and its mechanism

In this paper, with K＋, Ca2＋ and Fe3＋ as the objects of study, retardation of soil-bentonite （SB） barrier materials for metal ions with different valences is investigated, and the adsorption mechanism, migration patterns and permeation behavior are explored so as to provide a theoretical basis for their application. The results show that the adsorption process for metal ions with different valences by SB barrier materials is fast, and the higher the valence, the greater the adsorption capacity. The fitting of the adsorption process conforms to pseudo-second-order adsorption kinetics and Langmuir-Freundlich adsorption equation, which explains that chemical adsorption is the dominating state and that the SB surface has certain heterogeneity. The permeability coefficient of K＋, Ca2＋ and Fe3＋ in SB each has a maximum and the higher the valence, the sooner the maximum appears. Also the higher the valence, the more obvious the effect on SB retardation performance; and the sooner the ion breaks through the barrier wall completely, that is, the wall＇s retardation performance for higher valent ions may decline.     

亚甲基蓝法测试钻井液中膨润土含量实验的改革及实施成效

针对"油田化学基础实验"课程中亚甲基蓝法测试钻井液中膨润土含量实验测试结果的偏差,通过影响因素分析和测试条件优化,改进了亚甲基蓝法测试钻井液膨润土含量实验。并将改进后的方法应用到基础实验教学、开放实验和科学研究中,在石油工程专业大学生动手能力、创新能力、求真精神、工程意识培养及辅助科学研究和指导现场施工等方面取得了成效。     

膨润土的高温碱活化研究

研究了以碳酸钠为活化剂对膨润土的碱熔活化,通过热重.差热和XRD考察了活化温度、时间以及碱量对膨润土活化效果的影响.结果表明,膨润土适宜的碱熔活化条件是膨润土与碳酸钠质量比为1:1.5、850℃碱熔活化2h.在此条件下,硅的一次浸出率为47.22%.     

添加钙基膨润土对猪粪堆肥中水溶性有机物光谱特征的影响

为了探究添加钙基膨润土(CB)对猪粪好氧堆肥过程中水溶性有机物(DOC)动态变化的影响,向猪粪和木屑混合物料中添加不同质量比的CB,采用自制的强制通风好氧发酵装置,进行了为期60天的好氧堆肥试验。定期采集堆肥样品并进行冷冻干燥,通过紫外-可见光谱(UV-Vis),傅里叶变换红外光谱(FTIR)和荧光光谱(FS)相结合的方法,对堆肥样品中DOC光谱特征的变化进行研究。结果表明,在堆肥过程中DOC呈降低趋势,且随着CB添加量的增多,DOC的降解率为49.11%~62.92%;堆肥DOC相应的UV-Vis和FS光谱分析显示,类腐殖质的特征峰强度不断升高,而碳水化合物、类蛋白的特征峰强度逐渐降低;且与对照相比,添加钙基膨润土使类腐殖质特征峰的强度增大,峰位置红移。堆肥结束时,相较于对照,添加CB处理的光谱特征参数SUVA₂₅₄,SUVA₂₈₀和腐殖化系数分别增加了16.51%~47.72%,8.58%~44.02%和23.16%~88.22%,且5%添加比例最佳,这被FTIR解析峰密度进一步证实;相关性分析显示,SUVA₂₅₄与堆肥腐熟度呈极显著相关,可指示堆肥腐熟度。综上所述,随着堆肥的进行,有机物由非腐殖质向腐殖质转化,DOC的分子质量及芳构化程度逐渐增加,且添加CB对这一过程具有促进作用,并以5%添加比例最佳。     

有机膨润土对水中苯、甲苯、乙苯、二甲苯和铬酸根离子的吸附性能

污水处理;有机膨润土对水中苯、甲苯、乙苯、二甲苯和铬酸根离子的吸附性能     

有机膨润土吸附水中重金属和有机污染物的性能及机理研究

螯合剂柱撑有机膨润土IMB-TMA-Am能有效吸附水中有机物对硝基苯酚(PNP)和重金属离子Cu2 ,其中IMB为内蒙膨润土;CTMA为溴化十六烷基三甲基季铵盐阳离子;Am分别为有机螯合剂乙二胺(En)、三乙烯四胺(TETA)和四乙烯五胺(TEPA)。实验结果表明:螯合剂柱撑有机膨润土对有机污染物的吸附主要表现为有机物在长碳链疏水介质中的分配,其吸附能力和膨润土内有机碳、氮含量一致;对水中重金属离子的吸附机理是Cu2 和进入膨润土层间的有机螫合剂Am形成了配合物,其吸附能力和所形成配合物的稳定性一致。     

双硫腙修饰有机膨润土吸附富集火焰原子吸收法测定水中痕量的钴

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对膨润土进行改性,用双硫腙对其表面进行修饰,制备了廉价的新型固态吸附剂。以火焰原子吸收为检测手段,研究了该吸附剂对水中Co(Ⅱ)的吸附性能,建立了双硫腙修饰有机膨润土吸附富集,火焰原子吸收法测定水中痕量Co(Ⅱ)的新方法,结果表明,用CTMAB改性后,双硫腙可牢固地负载于膨润土上,制备的固态吸附剂对水中Co(Ⅱ)具有较强的吸附能力;吸附量受介质的pH值和吸附时间的影响;吸附在双硫腙修饰有机膨润土上的Co(Ⅱ)可用1%的EDTA溶液洗脱。应用于自来水和河水中痕量Co(Ⅱ)的测定,取得令人满意的结果。     

新型铸造用淀粉/膨润土复合粘结剂的红外研究

以木薯淀粉为主要原料,自行研制的有机膨润土为改性剂,经过熔融和溶液插层等工艺制备木薯淀粉/膨润土复合粘结剂。采用FTIR和XRD手段表征及力学性能测试。结果表明,PVA插层改性后的有机膨润土的层间距大于有机膨润土的层间距大于Na基膨润土的层间距,膨润土的层间距越大,越有利于淀粉与膨润土的插层反应,得到的复合粘结剂的干强度也越高。该复合粘结剂具有粘结强度高、 抗吸潮性好,且成本低、 工艺简单和环境友好。     

有机膨润土制备及性能表征

采用湿法工艺,分别用十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵与钠基膨润土,进行离子交换反应合成了有机膨润土。以红外光谱、X-ray衍射和差热分析等手段对改性膨润土进行了结构表征,讨论了不同的季铵盐对有机膨润土性能的影响。实验表明,表面活性剂离子进入膨润土晶片层间,使其晶片层间的亲水环境改变为疏水环境并增大晶片层间距离,为制备高聚物/膨润土纳米复合材料奠定基础。     

阴-阳离子有机膨润土吸附水中对硝基苯酚的性能及机理研究

用阴、阳离子表面活性剂改性制得一系列阴-阳离子有机膨润土，表征了有机膨润土的结构特征，研究了阴-阳离子有机膨润土吸附水中对硝基苯酚的性能及影响因素，探讨了其吸附机理，并定量描述了表面吸附和分配作用对总吸附的相对贡献率。结果表明，阴-阳离子表面活性剂在有机膨润土中形成了增容（分配）作用较强的有机相，在一定配比下对水中有机污染物产生协同去除效应；在高浓度时协同效应主要由分配作用所提供，在低浓度时由表面吸附所提供。