3-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱石的表征及其对Sr(Ⅱ)的吸附研究

3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为偶联剂在粘土功能化方面具有特殊的研究意义.因此,本文采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及红外光谱(FTIR)等方法对不同离子交换容量(1.0CEC、1.5CEC、2.0CEC、2.5CEC、3.0CEC、4.0CEC)的APTES改性蒙脱石(APTES-Mt)的结构及表面进行表征与分析,同时对Sr(Ⅱ)的吸附性能进行了研究.结果表明,改性蒙脱石对Sr(Ⅱ)的吸附平衡时间为24h,吸附量随溶液pH(1.0～10.0)的增大而增强,且改性蒙脱石的吸附量是原始蒙脱石吸附量的3倍.改性蒙脱石对Sr(Ⅱ)的吸附作用较强,吸附后的Sr(Ⅱ)不易从材料中解吸出来.XRD、SEM和FTIR等分析结果显示,APTES已经成功插入层间,改性蒙脱石对Sr(Ⅱ)的吸附机理主要为配位吸附.     

硫化物矿山尾矿生物氧化作用的抑制研究

硫化物矿山尾矿的风化、氧化会对周围环境产生危害,研究表明,以氧化亚铁硫杆菌为代表的嗜酸氧化菌起了非常重要的作用。本研究以从广东韶关大宝山尾矿分离得到的一株氧化亚铁硫杆菌作为实验菌株,添加不同剂量的杀菌剂,分析了杀菌剂对溶液pH、Eh值的影响,及杀菌剂的Fe2+氧化抑制率和最佳使用浓度。结果显示:实验用杀菌剂SDS和CTAB能有效地抑制金属硫化物尾矿的生物氧化和酸化:ρ(SDS)为30 mg/L时Fe2+的氧化抑制率达到82.83%;ρ(CTAB)为5 mg/L时Fe2+的氧化抑制率达到80.84%,添加了杀菌剂的溶液pH、Eh基本保持初始值不变,表明杀菌剂的使用可以控制金属硫化物尾矿的酸化污染。     

掺杂过渡金属的TiO2/累托石复合材料的制备及其光催化性能研究

以累托石为载体,钛酸四丁酯和硝酸铜为原料,采用溶胶-凝胶法制备出了掺杂过渡金属铜的TiO2/累托石复合光催化材料,并对其进行了X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)的表征.同时考察了复合材料在紫外光照下对对氯苯酚的光催化活性,研究了铜掺杂量和煅烧温度等因素对复合材料光催化活性的影响,探讨了过渡金属掺杂改性TiO2的机理及对氯苯酚的光催化降解机理.实验结果表明:在制备复合材料的过程中,累托石的层状结构遭到一定程度的破坏;复合材料中的TiO2主要是以大部分的锐钛矿型和小部分的金红石型的混合形态存在;负载累托石后复合材料的吸附性能明显增加,掺杂铜的TiO2/累托石复合材料的光催化活性要高于未掺杂铜的TiO2/累托石复合材料,并且当掺铜量为0.5%(质量分数),煅烧温度为500℃时,复合材料对对氯苯酚的光催化去除率达到最大;苯醌类物质可能是对氯苯酚光降解的中间产物.     

缺氧池填料投配比对A~2/O-MBR工艺反硝化除磷的影响

按20%的投配比往好氧1,2池中加入相同数量的悬浮式填料,将传统A2/O工艺转变为A2/O-MBR复合工艺。通过处理实际市政污水,重点考察了在缺氧池中不同填料投配比条件下,复合工艺的去除效果以及反硝化除磷效果。实验结果表明,当缺氧池中填料投配比为20%时,装置总体的处理效果最好。COD、总氮、氨氮和总磷的去除率分别达到了81.1%、80.3%、100%和85.2%。当投配比为10%时,反硝化除磷效果最明显,占总除磷量的48.3%。从经济角度出发,10%的投配比为最佳投配比。     

阴离子黏土(层状双氢氧化物)对鲱鱼精DNA在重金属作用下的保护作用研究

用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、循环伏安法、紫外光谱法等方法,研究了在重金属Cd2+、Pb2+作用下,阴离子黏土(LDH)对鲱鱼精DNA的保护作用.实验表明,LDH层间距由0.76 nm增大到2.30 nm,DNA-LDH复合体上出现了DNA分子中骨架和碱基上的CO(1 534 cm-1和1 488 cm-1),C—O伸缩振动峰(1 228 cm-1),P—O对称伸缩振动(1 096 cm-1),说明DNA已通过离子交换插入LDH的层间.然而DNA分子并没有完全交换出LDH层中NO3-(DNA部分嵌入),未交换到层间的DNA分子通过吸附作用固定于LDH表面上.循环伏安曲线显示,DNA-LDH复合体中的DNA还原峰与原始DNA保持一致,两个还原峰出现在EP=-1.2 mV和EP=-2.4 mV位置,也没有产生阴极凹陷.这表明当DNA固定在LDH上时,Cd2+、Pb2+就不能插入DNA沟槽之中,与碱基或其它基团的发生缔合作用.研究结果表明,一方面,LDH吸附溶液中的Cd2+、Pb2+于外表面上从而固定Cd2+、Pb2+,另一方面,LDH层板为DNA提供了保护空间,阻止Cd2+、Pb2+进入层间域与DNA作用从而保护DNA分子.     

缺氧池填料投配比对A2/O-MBR工艺反硝化除磷的影响

按20%的投配比往好氧1,2池中加入相同数量的悬浮式填料,将传统A2/O工艺转变为A2/O-MBR复合工艺.通过处理实际市政污水,重点考察了在缺氧池中不同填料投配比条件下,复合工艺的去除效果以及反硝化除磷效果.实验结果表明,当缺氧池中填料投配比为20%时,装置总体的处理效果最好.COD、总氮、氨氮和总磷的去除率分别达到...     

硫化物矿山尾矿缓释抑菌剂滴丸的制备及性能测试

为阻止或减缓嗜酸性硫氧化菌对硫化矿物的氧化,研究了十二烷基磺酸钠(SDS)对广东韶关大宝山多金属尾矿区分离出的氧化亚铁硫杆菌的杀菌效果.为提高抑菌剂的有效利用率,采用滴制法将其制备成具有缓释功能的抑菌剂滴丸,并分析了抑菌剂滴丸的表面特征、元素组成及缓释性能.结果发现:滴制法可以把SDS均匀地分散在以醋酸纤维素为骨架的缓释滴丸内部;滴丸的载药率可以达到40%以上;实验周期内杀菌成分可在酸性溶液中持续缓慢溶出,溶液中ρ(SDS)逐渐升高.氧化亚铁硫杆菌摇瓶浸矿结果显示:使用抑菌剂缓释滴丸后,实验周期内溶液的pH值、Eh变化幅度较小,而且Zn2+、总Fe的溶出率分别比未加滴丸的处理低61.37%、84.44%,缓释杀菌作用显著.     

两性修饰蒙脱石对水中镉和四环素的吸附性能研究

以两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)为改性剂制备两性修饰蒙脱石(BS-Mt),在单一体系和Cd~(2+)+TC复合体系中研究其对Cd~(2+)和四环素的吸附行为,同时利用XRD、FTIR、TG-DSC和Zeta电位对两性修饰蒙脱石进行表征分析.表征结果显示,BS-12已成功负载到蒙脱石上,改性后材料表面的负电荷增加;吸附实验结果显示,BS-Mt对Cd~(2+)和四环素的吸附量较Mt有较大的提高;其中BS-Mt对Cd~(2+)的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准一级动力学模型,吸附机理主要为电荷吸附和螯合作用;BS-Mt对四环素的吸附随p H的升高而降低,吸附行为符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,吸附机理主要为电荷吸附和物理吸附.在Cd~(2+)+TC复合体系中Cd~(2+)和TC会形成复合物,Mt和BS-Mt对四环素和Cd~(2+)的吸附量比单一体系增加.     

有机改性蛭石的特性及其对Hg~(2+)吸附性能的研究

以巯基乙胺(MEA)为改性剂制备有机改性蛭石(MEA-VER),研究其对Hg2+的吸附行为,并用XRD、FTIR、BET、Zeta potentials等技术对有机改性蛭石进行表征与分析.XRD、FTIR、BET、Zeta potentials等分析结果显示,MEA成功负载到蛭石上.吸附实验结果表明,改性蛭石对Hg2+的吸附量明显增加,吸附基本在2 h内达到平衡,在p H为5~10范围内都有较好的吸附效果.改性蛭石对Hg2+的吸附更符合Langmuir等温吸附模型和Pseudo-second-order动力学模型.改性蛭石对Hg2+的吸附机理主要为配位吸附、电荷吸附.     

Zn/Cr型阴离子黏土的制备、表征及其对活性艳橙X-GN的去除性能研究

采用共沉淀法制备了Zn/Cr摩尔比为1∶1～5∶1的Zn/Cr型阴离子黏土(Zn/Cr-LDHs),选取2∶1 Zn/Cr-LDHs分别在300、400、500℃条件下放入马弗炉中煅烧2 h,制备了煅烧阴离子黏土(Zn/Cr-LDO).采用X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、原子吸收法(ASS)、比表面积测试法(BET)对上述制备的材料结构形态进行表征.研究2∶1 Zn/Cr-LDHs和Zn/Cr-LDO在紫外和避光条件下对活性艳橙X-GN的去除.实验表明,2∶1 Zn/Cr-LDHs的吸附效果不受紫外光照射的影响,煅烧后形成的Zn/Cr-LDO在紫外光的照射下,对活性艳橙X-GN的去除率是避光条件下的2倍,说明煅烧后的Zn/Cr阴离子黏土具有光催化性能,Zn/Cr-LDO对活性艳橙X-GN的去除是吸附和光催化的共同作用.