丙胺类离子液体的合成及其脱硫性能

以廉价的正丙胺及苯酚、乳酸、四氮唑乙酸为原料,采用一步法合成了3种丙胺类离子液体(丙胺乳酸盐([PA]L)、丙胺苯酚盐([PA][PHE])、丙胺四氮唑乙酸盐([PA][TAA]),并将其用于SO_2的吸收。测定了3种离子液体的主要理化指标,系统考察了其脱硫性能,并对SO_2的吸收机理进行了探讨。实验结果表明:3种离子液体均具有较高的热稳定性;25℃下,[PA][TAA]的密度和表面张力均较高,而[PA][PHE]的黏度远小于[PA]L和[PA][TAA],仅为66 mPa·s;3种离子液体的脱硫能力均较高,且吸收速率快,30℃下吸收平衡时SO_2与[PA][PHE],[PA]L,[PA][TAA]的摩尔比分别为0.570,0.806,0.904;3种离子液体的解吸较容易,对SO_2的吸收具有高选择性,且循环使用性能较好;丙胺类离子液体对SO_2同时存在物理吸收和化学吸收作用。     

硅胶固载季鏻离子液体对CO_2的吸附

采用嫁接法制备了硅胶固载季鏻双三氟甲烷磺酰亚胺盐离子液体,并将其用于对CO2的吸附,考察了吸附剂的吸附等温线及循环使用性,并运用均相表面扩散模型(HSDM)研究了吸附动力学。采用FTIR和TG等技术对试样进行了表征。表征结果显示:离子液体已成功固载到硅胶上;煅烧活化硅胶对季鏻离子液体(C-Si O2-P4T)的固载量为5.39%(w);固载试样基本保持了硅胶的孔道特征。实验结果表明:C-Si O2-P4T具有较高的CO2平衡吸附量,且能显著提高CO2/N2吸附选择性,循环使用6次仍保持良好的吸附能力;HSDM可较好地拟合CO2在C-Si O2-P4T内的扩散行为,40℃下的扩散系数在10-7 m2/s数量级,与硅胶同级,优于纯季鏻离子液体。     

吡咯烷酮类离子液体萃取脱除模拟汽油中的噻吩

合成了3种N-甲基吡咯烷酮离子液体([HNMP]FeCl4,[HNMP]CuCl2,[HNMP]ZnCl3),并将其用于模拟汽油(噻吩溶于正辛烷,硫含量1381μg/g)中噻吩的萃取脱除。考察了[HNMP]FeCl4的深度脱硫和重复使用性能。实验结果表明:30℃下3种离子液体脱硫能力的强弱顺序为[HNMP]FeCl4[HNMP]CuCl2[HNMP]ZnCl3;在[HNMP]FeCl4与模拟汽油的体积比为1∶1、FeCl3与[HNMP]Cl的摩尔比为1、萃取时间为60min的优化条件下,单程脱硫率为70.7%,经4级萃取后模拟汽油中的硫含量降至61μg/g、总脱硫率为95.6%;利用真空加热法对[HNMP]FeCl4进行再生,[HNMP]FeCl4使用5次后脱硫率从70.7%降至59.5%,仍保持较好的脱硫性能。     

纳米银负载型阳离子交换树脂的制备及其对水中碘离子的吸附去除

以大孔型磺酸基聚苯乙烯阳离子树脂为载体,采用硝酸银溶液浸渍、硼氢化钠溶液还原制备了纳米银负载型阳离子交换树脂,并对其吸附去除水中碘离子的性能进行了研究。结果表明：最佳硝酸银浸渍浓度为10 mmol/L,对应载银量19.3 mg/g;25 ℃中性水溶液中,该材料对碘离子的饱和吸附量为74.7 mg/g;吸附量受溶液离子强度的影响较小,但当溶液pH从11降至3时吸附量降低了23%。根据吸附前后材料的XPS谱图变化推测碘离子的去除机理可能为：树脂载体上负载的纳米银活性组分首先与水中溶解氧发生氧化反应产生银离子,随后与溶液中的碘离子结合形成AgI沉淀,从而将碘离子从溶液中去除。     

用黄姜皂素残渣制备活性炭

以黄姜皂素残渣为原料,用ZnCl2为活化剂制备活性炭,研究了活化温度、活化剂浓度、液固比、活化时间对活性炭吸附性能的影响。在活化温度600℃、活化时间90min、ZnCl2质量分数40％、液固比（质量比）4条件下。制备的活性炭碘吸附值为933mg/g,苯酚吸附值为139mg/g,亚甲基蓝脱色力为150mL/g,性能优于对比的商业颗粒活性炭。     

Al-SiO2介孔材料吸附电解锰废水中的锰、铬离子

以不同n (Al )1 n (SiO 2 )的Al -SiO 2 介孔材料为吸附剂处理电解锰废水,并利用中卜组合设计法研究电解锰废水中锰离子与铬离子(包括铬(!和铬(")的相互作用对材料吸附性能的影响.实验结果表明:以n (Al )1 n (SiO 2 )为1:1 的Al -SiO 2 介孔材料为吸附剂,当吸附剂加入量...     

微波再生泥质活性炭的研究

研究了微波再生泥质活性炭的最佳条件及各影响因素对饱和泥质活性炭再生性能的影响。以城市污水处理厂污泥为原料制备泥质活性炭,以亚甲基蓝为模拟污染物污染泥质活性炭,探索了辅助溶液浓度、微波功率、辐照时间及泥质活性炭质量对再生性能的影响规律。结果表明,2 g饱和泥质活性炭在碱液浓度为30 g.L-1,微波功率为300 W,辐照时间为90 s时,性能恢复率最高,再生损耗率最小。碱液辅助微波再生泥质活性炭是一种可行的泥质活性炭再生方法。     

甘蔗叶活性炭的制备

以H3PO4为活化剂制备甘蔗叶活性炭,采用正交实验对活性炭的制备工艺进行了优化,并研究了活性炭对含铬废水的吸附和再生性能.实验结果表明:在H3PO4体积分数为15％、H2SO4体积分数为6％、HC1体积分数为3％、活化温度为723 K、活化时间为0.58 h的工艺条件下,活性炭得率为35.07％,碘吸附值为1 207 mg/g.活性炭对Cr(Ⅵ)的最大平衡吸附量为30.89 mg/g,HNO3再生后对Cr(Ⅵ)的最大平衡吸附量为39.48 mg/g;再生效率最高达87.41％,经3次再生,活性炭的再生效率仍能维持在80％以上.     

离子液体辅助合成Nd掺杂TiO_2的可见光催化性能

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟化硼([C4MIM]BF4)的辅助下,采用溶胶-凝胶法制备了Nd掺杂Ti O2光催化剂(Nd-Ti O2(IL))。实验结果表明:在加入[C4MIM]BF4、n(Nd)∶n(Ti O2)=2.5%的条件下制得的Nd-Ti O2(IL)(记作2.5%Nd-Ti O2(IL))的光催化性能最好;在初始亚甲基蓝质量浓度10 mg/L、2.5%Nd-Ti O2(IL)加入量1 g/L的条件下,光催化反应180 min,亚甲基蓝降解率为84%,2.5%Nd-Ti O2(IL)光催化降解亚甲基蓝的表观速率常数为0.010 9 min-1。表征结果显示:Nd的掺杂抑制了Ti O2晶粒长大,增大了Ti O2的比表面积,2.5%Nd-Ti O2(IL)的比表面积为80.77 m2/g;[C4MIM]BF4的加入提高了Ti O2的晶化度;Nd以Nd3+的形式,通过晶格取代方式进入Ti O2晶格。     

掺杂型生物炭的制备及其吸附亚甲基蓝特性研究

采用颗粒活性炭掺杂生物质材料并在微波作用下制备了小麦秸秆（WH）微波生物炭和玉米秸秆（CB）微波生物炭,并用比表面积孔径分析仪、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对其进行了表征,考察了微波生物炭对水中亚甲基蓝的吸附特性。实验结果表明：所制备的微波生物炭具有较大的比表面积和丰富的表面官能团,微波功率500 W制备的微波生物炭（WH500和CB500）比表面积最大（312.62~325.23 m²/g）;WH500和CB500对亚甲基蓝的吸附容量分别为111.77 mg/g和72.80 mg/g;Elovich吸附动力学和Langmuir等温线模型能更好地描述微波生物炭对亚甲基蓝的吸附行为,颗粒内扩散为主要控制步骤;在较高pH、离子浓度下,微波生物炭能更好地吸附亚甲基蓝。     

离子液体改性活性炭对芳香烃的吸附性能

采用浸渍法和嫁接法分别将1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐（[Bmim]TFSI）、丙基三辛基鏻四氟硼酸盐（[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]BF₄）和丙基三辛基鏻双三氟甲烷磺酰亚胺盐（[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]TFSI）负载于活性炭上。对产物进行了热重和孔结构分析,并以气相甲苯和二甲苯为代表物,研究了其对芳香烃的静态和动态吸附性能。研究结果表明：活性炭经离子液体改性后,能显著提高其对芳香烃的吸附性能;其中 [P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]TFSI和[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]BF₄）浸渍改性活性炭的甲苯静态吸附量较大,分别为782 mg/g和777 mg/g （25 ℃,0.1 MPa）;[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]BF₄浸渍改性活性炭对于3种二甲苯异构体的吸附量最大,且排序依次为邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。吸附动力学研究表明,在较高的甲苯初始浓度和较低的气体流量下,[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]TFSI浸渍改性活性炭具有更好的吸附性能。     

新型热电厂烟气脱硫剂的制备及中试试验

采用乙醇胺、乳酸及乙醇合成了乙醇胺乳酸盐,并将其与水复配制得含水量为15%的乙醇胺乳酸盐离子液体脱硫剂(ELIL脱硫剂),探讨了中试脱硫试验过程中脱硫剂的SO_2吸收性能及重复使用性能。试验结果表明:在长达72 h的吸收过程中,该脱硫剂的硫容(以SO_2计)与吸收时间呈一次函数关系;在硫容达到3.0%左右时,ELIL脱硫剂的黏度达到最大值;以w(SO_2)为0.69%的模拟烟道气连续中试运转72 h,尾气中的SO_2质量浓度远小于50 mg/cm~3,达到GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》的要求;使用5次后,ELIL脱硫剂的饱和硫容基本稳定在4.6%,重复使用性良好;随着重复使用次数的增加,SO_4~(2-)积累量逐次增加,可通过加入Ca(OH)_2除去SO_4~(2-),提高ELIL脱硫剂的脱硫性能。     

工业烟气氨法-络合法同时脱硫脱硝

在脱硫脱硝喷淋装置上采用氨法-络合法处理工业烟气。考察了吸收液pH、Fe(Ⅱ)EDTA浓度、初始烟气浓度、液气比对烟气同时脱硫脱硝效果的影响。实验结果表明:吸收液的酸碱度通过影响Fe(Ⅱ)与EDTA的络合形式进而影响NO去除率;SO_2去除率主要受吸收液pH和初始SO_2质量浓度的影响;当吸收液pH大于8、吸收液Fe(Ⅱ)EDTA浓度大于0.100 mol/L、初始SO_2质量浓度小于1 500 mg/m3、初始NO质量浓度为1 200 mg/m3时,SO_2去除率均在95%以上,NO去除率为54%;当液气比由1 L/m3增大至4 L/m3时,有效脱硫时间和有效脱硝时间分别增长了7 min和4 min。     

离子液体对废旧印刷线路板中铜、锌、铅的浸出规律

以离子液体1-丁基磺酸-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐([BSO_3HMIm]OTf)为浸出剂,初步研究了WPCBs浸铜过程中锌和铅浸出率的影响因素。实验结果表明:铜、锌的浸出率随着WPCBs粒径的减小、H_2O_2溶液加入量的增大而增大,铜的浸出率随浸出温度的升高先增大后减小,锌的浸出率受浸出温度影响不大;铅的浸出率受5种因素影响不大,且总体处于较低水平。在WPCBs粒径为0.100~0.250 mm、离子液体加入量为60.0%(φ)、H_2O_2溶液加入量为7.5%(φ)、固液比为1∶15、浸出温度为50℃的条件下,铜、锌、铅的浸出率分别为99.84%,93.25%,22.46%。     

臭氧氧化—湿式钙法吸收工艺对烟气的同时脱硫脱硝

采用臭氧氧化—湿式钙法吸收工艺对模拟烟气进行同时脱硫脱硝处理。O₃于150 ℃下具有较高的热稳定性,可将NO氧化为高价态氮氧化物,且NO氧化率随n（O₃）∶n（NO）的增大而逐渐提高。烟气中SO₂和H₂O的存在对NO氧化率的影响不大。O₃对SO₂的氧化率较低,约为5%。3%（w）石灰石浆液对SO₂的吸收率接近100%,NO_x吸收率随n（O₃）∶n（NO）的增大而逐渐提高,当n（O₃）∶n（NO）为1.6时NO_x吸收率可达约65%。SO₂能促进吸收液对NO_x的脱除。石灰石浆液中加入0.2%（w）的（NH₄）₂SO₃或Na₂SO₃后NO_x吸收率可达约85%或82%,且吸收率随添加剂加入量的增加而提高,添加（NH₄）₂SO₃的NO_x吸收率略高于添加Na₂SO₃。     

纳米Al_2O_3固定化红平红球菌菌球的制备及其对苯酚的降解

以海藻酸铝为主要包埋材料、纳米Al_2O_3为添加剂,包埋固定红平红球菌,制得纳米Al_2O_3固定化红平红球菌菌球,并将其用于苯酚的降解。表征结果显示:菌球内部包含丰富的菌丝体;内部孔径以中孔居多。实验结果表明:菌球的最优制备方案为0.05 g纳米Al_2O_3加入3 m L海藻酸钠溶液中、海藻酸钠质量分数6%、微生物包埋量0.5 m L/m L(以海藻酸钠溶液计)、Al_2(SO_4)_3质量分数3%;在初始苯酚质量浓度为400 mg/L、反应时间为24h、菌球加入量为8 g/L、反应p H为8.0、反应温度为30℃的条件下,菌球首次使用时可使苯酚完全降解,使用5次后的苯酚降解率仍达93%以上,具有良好的循环使用性。     

次氯酸钙溶液的脱硫脱硝特性

采用Ca(ClO)2溶液在高效反应瓶中与模拟烟气进行脱硫脱硝实验,考察了模拟烟气中SO2和NOx的去除效果,以动力学为理论基础研究了Ca(ClO)2的脱硫脱硝性能。实验结果表明:在模拟烟气中SO2,NO,NO2的质量浓度分别为3700,1300,820 mg/m^3及Ca(ClO)2溶液浓度为0.35 mol/L的条件下,SO2去除率达到100%,NOx去除率达到67%。脱硫过程中吸收液中的ClO-是100%脱硫率的保障。Ca^2+吸收SO2的反应速率呈现一级反应的特征。得到的脱硫产物CaSO4·2H2O达到了工业石膏的品质要求。同时脱硫脱硝时NOx和SO2具有协同作用。     

磁性CuS/γ-Fe2O3复合材料光催化处理染料废水

以氯化铜、纳米γ-Fe₂O₃和硫脲为原材料,乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制备了磁性CuS/γ-Fe₂O₃复合光催化剂。考察了该光催化剂对刚果红染料废水的处理效果。在m（CuS）:m（γ-Fe₂O₃）=2:1、刚果红初始质量浓度为10 mg/L、光催化剂投加量为0.6 g/L的最佳工艺条件下,刚果红去除率达96.51%。阴离子Cl^-、NO₃^- 及SO₄^2-对该光催化剂的催化活性具有促进作用,其中SO₄^2–的促进作用最显著。该光催化剂具有较好的活性稳定性,重复使用6次后刚果红去除率仍高达90.50 %。