CTMAB/CPAM/膨润土复合材料的制备与应用

以钠基膨润土为原料,CTMAB、CPAM为改性剂制备复合改性膨润土。探讨了最佳制备条件为:CTMAB投加量2 mmol,CPAM投加量0.03 g,原土投加量6 g,搅拌速度200 r/min,改性时间大于1.5 h。FTIR和XRD对复合改性膨润土进行表征,表明CTMAB、CPAM进入膨润土层间,扩大了膨润土的层间距从而提高了吸附性能。在原水浓度191 600 mg/L,改性土投加量2 g,搅拌时间1~3 h,pH值6~8,搅拌速度200~300 r/min,离心速度1 400 r/min,离心时间2 min的工艺条件下,制药废水COD去除率可达70%。吸附动力学研究结果表明准二级动力学模型能很好地描述膨润土复合材料对制药废水的吸附过程。     

海上船载油品急性生物毒性等级分级方法研究

采用油品水融合组分(WAF)-发光细菌法对WAF制备过程中的搅拌速度、搅拌时间、搅拌温度、静置时间等影响因素进行优化,确定最佳检测条件,并对19种海上船载油品的急性生物毒性进行毒性等级分级研究.研究结果表明,发光细菌法能够检测出不同油品的急性生物毒性,不但具有良好的区分性,而且具有操作便捷、试验成本低和试验周期短等优点...     

生物炭的制备及其在强化电子传递和催化性能等方面的研究进展

生物炭作为一种重要的碳质固体材料,其来源广、成本低、性质优良,在土壤改良和环境治理等领域得到广泛应用.该文主要分析总结了不同原料和制备条件对生物炭性质的影响以及生物炭在电子传递与催化等方面的重要作用.结果表明:生物炭的性质、产率等与制备原料和热解参数（热解温度、反应停留时间和加热速率等）等密切相关;相比快速热解,高温慢速热解更有利于生物炭产率和性能的提升;通过化学或物理方法对生物炭修饰改性可定向改变生物炭的比表面积、催化性能或吸附能力;生物炭中大量的表面含氧官能团、持久性自由基使其具备独特的氧化还原特性（如电子传递、催化氧化等）,广泛应用于能源回收以及污染物降解去除等环境领域.该文从生物炭性能的优化提升、环境应用效能的影响因素和关键作用机制,以及生物炭的回收和再生利用等经济效益方面进行了总结和展望,为后续生物炭在环境领域的进一步应用提供了思路,具有重要的科研价值和现实意义.      

改性膨润土预处理垃圾渗滤液试验研究

以溴化十六烷基三甲基胺为改性剂制备了有机改性膨润土,并对其进行了性能表征。将其应用于COD高达20000～37000mg/L的垃圾渗滤液的预处理,以垃圾渗滤液的COD去除率为考察指标,对原土和有机改性土的处理效果进行了对比,确定了改性膨润土最佳用量以及最佳反应条件。研究结果表明,有机改性膨润土处理效果明显优于原土。在改性土用量为30g/L,pH值为5左右,搅拌时间为40min,静置时间为30min时,能够使垃圾渗滤液的COD去除率达到67%以上,减轻了下一步生物处理的负荷。     

镁改性生物炭制备条件对其氮、磷去除性能的影响

以林木废弃物为原料,通过干式热解和湿式热解,制备镁改性生物炭,并探索其对污水中氮、磷的同步去除性能。研究表明:干式混合热解和湿式浸渍热解制备的生物炭吸附效果无显著差异;MgCl_2浸渍制备改性是生物炭制备的适宜方法,浸渍浓度、热解温度、热解速度及生物炭粒径均会对吸附效果有影响;最优条件下,镁改性生物炭对氮和磷的吸附量分别为35.28,110.29 mg/g。除了吸附作用,镁改性生物炭表面形成了鸟粪石沉淀(MgNH_4PO_4·6H_2O),可作为一种缓释型炭基氮磷复合肥。     

PDMDAAC改性膨润土处理染料废水的实验研究

膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的粘土,被广泛应用于染料废水脱色、有机废水处理等领域.实验以寻求一种新型水处理剂为目标,采用膨润土为原料,PDMDAAC为改性剂,制备新型改性膨润土——PDMDAAC改性膨润土,并应用于染料废水处理中.PDMDAAC改性膨润土最佳制备条件为改性剂为6 g原土投加量为12 g、改性时间为40 min、改性温度为45℃.单因素实验确定PDMDAAC改性膨润土处理分散深蓝染料废水100 mL的最佳处理工艺条件为:改性膨润土投加量为3 g、pH9、搅拌时间为45 min、搅拌速度250 r/min,分散深蓝染料废水原水浓度为100 mg/L.正交实验对工艺条件进行验证,结果表明:分散深蓝染料废水100 mL,分散深蓝染料废水原水浓度小于150 mg/L,改性膨润土投加量为3 g,搅拌时间60 min,搅拌速率为250 r/min,pH为9,在此基础上进行实验,染料废水脱色率可达98％.     

废旧橡胶粉用于道路改性沥青的研究

从环保的角度出发，利用废旧橡胶粉对道路沥青改性进行了试验研究，分析了废胶粉的细度及掺量对沥青性能的影响，并就橡胶粉改性沥青所采用的胶粉细度、掺量以及改性措施提出了合理的建议。     

盐酸改性松木屑生物炭吸附海洋溢油的模拟研究

海洋石油开采和运输过程中发生的溢油事故会对周边海洋生态环境造成严重威胁。以松木屑为原料,分别在300 ℃、400 ℃和500 ℃条件下,热解2 h制备生物炭,然后用盐酸对其改性,分析了改性前后生物炭对海水中石油的吸附性能。结果表明,热解温度和盐酸浓度对生物炭吸油性能的影响较显著,当热解温度为400 ℃、盐酸浓度为5 mol/L时生物炭对海水中石油的吸附量最大,达到1.96 g/g;改性后的生物炭比表面积和总孔容减小,表面官能团种类未发生明显改变,含氧官能团数量减少;改性生物炭对海水中石油的吸附符合准二级动力学方程（R2=0.998）和Freundlich等温模型（R2>0.999）。研究结果将有助于开发经济、环保和除油效率高的海洋溢油吸附材料。     

壳聚糖改性生物炭的制备及其对水溶液中Cd2+的吸附机制

以猕猴桃枝为原料,壳聚糖作为胺基表面改性剂,制备了一种绿色环保、对环境中重金属有良好吸附效果的功能性生物炭材料.采用批量吸附实验研究了改性前后生物炭的吸附性能.借助SEM-EDS、FTIR 和XPS表征方法,分析了改性前后生物炭的形貌结构和官能团变化,探究了其对溶液中Cd²⁺的吸附机制.结果表明,改性后的生物炭表面,引入了羟基（—OH）、羰基（—C=O）和氨基（—NH₂）等基团,显著提高了吸附性能,对Cd²⁺的吸附量较改性前增加107.12%.Lagergren准二级动力学模型和Langmuir等温吸附方程能较好地描述吸附过程,说明吸附速率由材料表面活性位点决定,吸附过程以化学吸附为主.对Cd²⁺的吸附机制主要是配位作用、表面沉淀作用、离子交换作用和阳离子—π键作用,吸附过程为自发的吸热过程.经过5次吸附-解吸循环后,改性后生物炭对Cd²⁺的吸附容量仍保持在初始吸附量的80%以上,表现出良好的可重复利用性.研究成果体现绿色化学的理念,所制备的壳聚糖改性生物炭可应用于镉污染水体和土壤的修复.     

好氧土地生物过滤工艺与SBR工艺处理性能比较研究

在相同的试验环境和容积负荷条件下,对好氧土地生物过滤工艺与SBR工艺去除人工污水中COD与氨氮的性能进行比较。试验结果表明:好氧土地生物过滤工艺,出水水质更稳定,在低负荷条件下可以得到比SBR工艺更好的出水水质,且充氧时所需曝气量仅为SBR曝气量的1/7。SBR工艺在较高的容积负荷下COD仍然能够保持较高的去除率,但是出水氨氮很难达到一级A标准。     

污泥生物炭制备与其对土壤环境影响的研究进展

污泥生物炭由于具有优异的孔隙结构和较大的比表面积,吸附能力强,在环境污染修复、土壤改良和固碳方面得到广泛研究。从污泥生物炭的来源与性质出发,探讨了污泥生物炭施入土壤后对土壤结构改良、营养成分提升等方面的作用机制,分析了污泥生物炭的制备工艺与相应污泥生物炭的特性以及返还土壤的效用状况。通过对作为肥料的污泥生物炭的品质分析,针对性地评价了其安全性及对土壤环境的积极影响,并对存在典型问题的土壤进行归类,从土壤改良需求与污泥生物炭特性适配的角度,为污泥生物炭制备工艺的选择提供指导。污泥生物炭应用对促进污泥资源化利用、实现碳减排具有重要现实意义,优化污泥生物炭制备工艺、客观评价污泥生物炭土地利用环境风险、强化污泥生物炭改性、重视污泥生物炭综合效益评价等是未来重点研究方向。     

湿热盐雾大气环境印制电路板防护棚下试验研究

目的 试验研究不同防护工艺的印制电路板在湿热盐雾大气环境下的适应性。方法 结合无防护试件,在严苛的濒海棚下环境开展4种印制电路板防护工艺的暴露试验,通过观察电路板外观,测量计算绝缘电阻、介质耐压、品质因数,以及扫描电镜、能谱分析等技术手段评价印制电路板防护工艺的性能。结果 濒海棚下环境中,无防护印制电路板腐蚀严重,电气性能显著下降。改性硅、有机硅三防漆防护的印制电路板在整个试验周期内腐蚀程度轻微,电气性能较好,表面涂层仅存在轻微起泡现象。丙烯酸三防漆防护印制电路板防护性能不稳定,印制电路板出现腐蚀现象,品质因数总体低于改性硅、有机硅三防漆防护。聚氨酯三防漆防护印制电路板在电气测试性能中表现良好,但涂层出现太多破损、起泡等缺陷,铜导线出现异常生锈现象。在介质耐压测试中,多周期呈现击穿状态。结论 在濒海区域棚下湿热盐雾环境中,涂覆有机硅、改性硅三防漆的印制电路板防护状态最好,可优先选择作为防护手段。     

CO2气氛热解与硝酸改性的生物炭Pb2+吸附性能对比

酸改性处理常被用于生物炭的改性过程,但也存在酸消耗量大、废液处理难和成本高等问题.利用热解过程直接改性提高生物炭重金属的去除效果、降低改性成本,是未来实现改性生物炭广泛使用的重要前提.为评估CO₂气氛热解法在生物炭制备和应用方面的优势和潜力,对CO₂气氛热解与HNO₃改性生物炭对Pb²⁺的去除性能进行对比分析.采用元素分析、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对生物炭的元素组成和结构特性进行表征.结果表明,500℃热解条件下,HNO₃改性的生物炭产生了较多的C=O和O=C—O—等羧基类官能团,并引入了—NO₍2(asy))和—NO₍2(sym))基团,提高了生物炭的表面活性和络合能力.CO₂气氛制备生物炭中含有较多的金属碳酸盐,可通过离子交换和共沉淀作用吸附去除Pb²⁺.此外,CO₂改性生物炭具有较大的比表面积和更优的微孔结构,有利于Pb^2+...     

改性大豆秸秆生物炭对咪唑乙烟酸的吸附

700℃热解温度下制备大豆秸秆生物炭,并利用酸、碱、氨基修饰和铁磁化4种方法对其进行改性,比较4种改性大豆秸秆生物炭对咪唑乙烟酸的吸附性能及机制,同时考察溶液pH值、温度和添加量对吸附效果的影响,并探讨了改性大豆秸秆生物炭在提高土壤对咪唑乙烟酸吸附固定能力中的应用效果.结果表明,在pH值为2~4的酸性环境中,改性大豆秸秆生物炭吸附效果更好;相对于其他3种方法,铁磁化改性大豆秸秆生物炭对咪唑乙烟酸具有更好的吸附性能,吸附符合准一级动力学模型和Langmuir模型,且Langmuir模型拟合结果表明其对咪唑乙烟酸的最大吸附量可达338.785mg/g;添加1%铁磁性改性大豆秸秆生物炭的土壤对咪唑乙烟酸吸附量提高为对照组的2.37倍.     

生物柴油副产物甘油的去杂工艺条件研究

采用絮凝的方法,对桐油制备生物柴油副产物甘油的去杂工艺条件进行了研究。考察了不同絮凝剂及絮凝剂用量、pH值、搅拌时间、反应温度等条件对甘油絮凝去除杂质的效果和甘油回收率的影响。结果表明:采用硫酸铝絮凝剂,在絮凝剂用量为0.2%,pH值为6.0,搅拌时间为5 min,反应温度为20℃的条件下去杂效果最好,甘油回收率为80.45%。     

改性大豆秸秆生物炭对咪唑乙烟酸的吸附

700℃热解温度下制备大豆秸秆生物炭,并利用酸、碱、氨基修饰和铁磁化4种方法对其进行改性,比较4种改性大豆秸秆生物炭对咪唑乙烟酸的吸附性能及机制,同时考察溶液pH值、温度和添加量对吸附效果的影响,并探讨了改性大豆秸秆生物炭在提高土壤对咪唑乙烟酸吸附固定能力中的应用效果.结果表明,在pH值为2~4的酸性环境中,改性大豆秸秆生物炭吸附效果更好;相对于其他3种方法,铁磁化改性大豆秸秆生物炭对咪唑乙烟酸具有更好的吸附性能,吸附符合准一级动力学模型和Langmuir模型,且Langmuir模型拟合结果表明其对咪唑乙烟酸的最大吸附量可达338.785mg/g;添加1%铁磁性改性大豆秸秆生物炭的土壤对咪唑乙烟酸吸附量提高为对照组的2.37倍.     

净化PH3和H2S气体改性活性炭的制备与表征

以工业4号活性炭为载体、制备了金属阳离子改性活性炭,考察了改性活性炭的制备工艺条件对黄磷尾气中PH3和H2S的净化效果的影响;对空白炭、改性炭和吸附饱和活性炭做BET、XPS、TG/DTA分析.结果表明,250℃条件下制备的改性活性炭具有最佳的净化效果;孔径为1×10-9～8×10-9m有利于改性活性炭对磷、硫的吸附;改性过程中引入的二价铜离子可以净化PH3和H2S并将其转化为磷酸和硫.     

水生植物制生物炭对硝态氮的吸附规律研究

为在高纬度地区秋季温度条件下研究一种高效以及低值的技术去移除人工湿地中的硝酸盐氮,在秋季人工湿地中收集水生植物枯落物芦苇以及香蒲制备生物炭,并利用盐酸进行改性.通过序批实验,研究了改性水生植物生物炭对硝酸盐氮的吸附性能及影响因素,探讨了其吸附机理.结果表明,经盐酸改性的芦苇生物炭MRB与香蒲生物炭MCB表面均带正电荷,Zeta电位分别为+5.46mV与+2.31mV.MRB与MCB对硝酸盐氮吸附行为更符合准二级动力学方程(R~20.99),等温吸附曲线更好拟合Freundlich方程(R~20.98).MRB及MCB对硝酸根的最大吸附量Q_m分别为14.6661mg/g与5.5559mg/g.批量吸附实验也表明,溶液初始pH和共存阴离子会影响改性水生植物生物炭吸附硝酸盐.改性水生植物生物炭可以有效地去除来自于在秋季高纬度地区人工湿地污水中的硝酸盐.     

两种铁改性生物炭对微碱性砷镉污染土壤的修复效果

改性生物炭作为良好的重金属钝化剂,已被广泛应用于环境修复.为探究不同改性方法对生物炭钝化土壤砷-镉(As-Cd)的影响,采用共沉淀法和浸渍热解法制备铁改性生物炭,通过吸附试验和土壤培养试验,对生物炭性质、吸附As-Cd以及钝化土壤As-Cd的能力进行分析.结果表明,两种改性方法均可提高生物炭铁含量和零电荷点,且共沉淀法制备的铁改性生物炭(FeBC-1)负载的铁矿物主要为Fe₃O₄、 FeO(OH)和γ-Fe₂O₃等,而浸渍热解法制备的铁改性生物炭(FeBC-2)主要为α-Fe₂O₃和γ-Fe₂O₃等铁氧化物.FeBC-1对As和Cd均展现出很强的吸附去除能力,去除率达21.40%～34.14%,可显著促进土壤中非专性吸附态As向残渣态As转化,而FeBC-2仅对As具有较好的吸附效果.BC、 FeBC-1和FeBC-2对Cd的吸附能力与自身的阳离子交换量(CEC)呈正比,其中,BC对Cd的吸附去除效果优于FeBC...     

硅烷偶联剂改性生物炭的疏水性能优化试验

为了开发一种改善填埋场覆盖层疏水透气性能的材料,该文采用硅烷偶联剂KH570为改性剂,对生物炭进行疏水改性。考察了改性时间、改性剂与改性材料比、改性温度、烘干时间、烘干温度对生物炭疏水性能的影响,并对改性后生物炭的形态和结构进行表征。结果表明,疏水性生物炭的最佳工艺条件为:改性剂与改性材料比为11∶1,改性温度30℃,改性时间12 h,烘干温度为50℃,烘干时间为4 h。扫描电镜和红外光谱分析表明KH570中的疏水性基团有效地结合到生物炭表面,达到了疏水改性的目的。