有机粘土疏水性吸附过程的分子模拟:烷基碳原子数和有机物logK_(ow)的影响

基于从分子尺度上解析改性剂烷基碳原子数和有机物疏水性对有机粘土吸附能力的影响机制,以从头算的量子化学计算方法(MP2/6-31g(d))模拟了有机粘土在水溶液中的吸附过程.通过计算吸附前后几何构型、能量、化学键和电荷分布等参数的变化,分析了影响有机粘土疏水性吸附的关键因素,并对疏水性吸附作用力的化学本质进行了初步探讨.计算结果表明,烷基碳原子数增加对提高有机物吸附能的作用并不显著,长链烷基提高有机粘土吸附容量的真正原因在于其可提供更多的有机物吸附位.有机物的疏水性(以正辛醇-水分配系数logKow表征)是影响疏水性吸附过程的关键因子,水分子的引力作用对疏水性吸附具有决定性影响,理论上解释了普遍存在的有机物吸附量与logKow呈正相关的实验现象.疏水性吸附力的作用前提是有机物为疏水性,即当水分子的引力作用较弱时疏水性作用力才可以表现出来;而对于亲水性有机物,疏水性吸附力会被水分子的引力所抵消,吸附强度减弱.模拟红外光谱和电荷分布结果表明,吸附前后无化学键断裂和电子得失的发生,只有原子电荷密度的微小变化,据此推测疏水性吸附力以分子间弱相互作用力——London色散力为主.     

BaO/γ-Al2O3同时吸附脱除一氧化氮和二氧化硫

利用固定床连续流动反应器研究了BaO／γ—Al2O，同时吸附模拟烟气中NO和SO2的工艺条件和再生循环使用性能，对BaO／γ—Al2O3进行了比表面积和程序升温表面反应（TPSR）等表征分析。结果表明，BaO／γ—Al2O3的适宜工艺条件是SO2与NO体积比为2．9～8．4、原料气中O2体积分数大于4．5％、吸附温度448～523K。BaO／γ—Al2O3在循环使用过程中吸附能力下降。与NOXSO吸附催化剂Na2CO3／γ—Al2O3相比，BaO／γ-Al2O3同时吸附SO2和NO的能力大、再生循环使用性能好、适宜的SO2与NO体积比范围宽、热稳定性好。将BaO／γ—Al2O3应用于NOXSO工艺可望提高该工艺的脱硫、脱氮效率。     

汽车尾气净化催化剂Ag/SAPO-34选择性催化还原NO

评价了Ag/SAPO-34分子筛催化剂选择性还原NO的活性,并运用漫反射红外光谱原位研究NO在Ag/SAPO-34催化剂上的选择性催化还原机理.结果表明Ag/SAPO-34有良好的低温活性,在氧气浓度为3.6%和温度为573K～673K时NO还原成N2的转化率达70%;催化剂活性随C3H6浓度的增加而升高,随空速的增加而稍有下降.基于漫反射红外光谱,认为反应机理为:NO、丙烯和氧反应,在Ag/SAPO-34催化剂上生成吸附的有机-氮氧化物,再由这些吸附物种分解成N₂,催化还原的关键是形成有机-氮氧化物中间体.氧的作用是充分促进丙烯活化以及增加NO_x吸附态含量,并且氧的存在是有效产生一系列中间物不可缺少的条件.     

酸化蛭石的表面有机修饰及其对疏水性微污染物的吸附

插层法制备有机黏土存在比表面积低、负载不均等问题,限制了此类材料吸附性能的进一步提高.基于此,通过选择性酸浸的方法预处理天然蛭石,以三甲基氯硅烷(CTMS)和三乙基氯硅烷(CTES)对其进行表面有机修饰,利用FTIR、BET、SEM和热重等方法对材料进行表征.结果表明,改性酸化蛭石的比表面积可达361.0 m2.g-1,而有机插层蛭石的比表面积仅为6.0m2.g-1,有机基团更稳定地以共价键形式负载于酸化蛭石表面.以疏水性有机微污染物邻苯二甲酸二乙酯(DEP)为测试目标,考察材料的吸附性能.在本实验条件下,测得CTES改性酸化蛭石、CTMS改性酸化蛭石和有机插层蛭石对DEP的吸附量分别为63.7、51.2和15.7 mg.g-1,证明有机修饰后的酸化蛭石具有更强的疏水性吸附能力,有机负载的均匀性是决定吸附能力的关键因子.动力学研究表明吸附行为遵循拟二级动力学方程;吸附等温线表现出线性特征,可由Henry和Freundlich模型进行描述,表明分配作用是吸附过程的主要机制.     

安全混药装置的实验研究

传统的农药混合是由操作人员将农药与水装入箱中 ,进行人工混合。在混药过程中 ,有毒农药可能对人造成伤害 ,在处理残存农药时 ,还会造成对环境的污染。笔者介绍一种新型的农药混合装置———射流混药装置 ,可以实现“在线”自动混合 ,从而避免了农药对人的伤害和对环境的污染 ;还概述了这种装置的结构形式及其工作原理 ,以及各种参数对性能的影响 ,为最佳设计提供了理论依据     

SO_2和NO在Na-γ-Al_2O_3上的吸附及相互作用

采用固定床连续流动反应器研究423K、常压下SO2和NO在Na-γ-Al2O3上的吸附性能。研究表明,不论是否存在O2,低温下Na-γ-Al2O3均能同时或单独吸附SO2和NO,O2提高了Na-γ-Al2O3吸附或同时吸附SO2和NO的能力。SO2和NO在Na-γ-Al2O3上吸附时存在相互作用,NO可以促进SO2的吸附,而SO2对NO吸附的影响是多方面的,一方面,SO2促进NO氧化转化,使NO吸附量增加,另一方面,SO2促使NO2脱附,降低了NO吸附量。O2促进了SO2和NO间的相互作用。     

SO2和NO在Na-γ-Al2O3上的吸附及相互作用

采用固定床连续流动反应器研究423 K、常压下SO2和NO在Na-γ-Al2O3上的吸附性能.研究表明,不论是否存在O2,低温下Na-γ-Al2O3均能同时或单独吸附SO2和NO,O2提高了Na-γ-Al2O3吸附或同时吸附SO2和NO的能力.SO2和NO在Na-γ-Al2O3上吸附时存在相互作用,NO可以促进SO2的吸附,而SO2对NO吸附的影响是多方面的,一方面,SO2促进NO氧化转化,使NO吸附量增加,另一方面,SO2促使NO2脱附,降低了NO吸附量.O2促进了SO2和NO间的相互作用.     

Na-Ba/γ-Al2O3的NO和SO2吸附性能研究

研究了Na-Ba/γ-Al2O3吸附催化剂上NO和SO2的吸附-脱附性能.Na、Ba质量分数分别为6.2%、5.4%,焙烧温度和焙烧时间分别为600 ℃和10 h,吸附温度为100 ℃,其对NO、SO2的最大吸附量分别为0.052 4、0.344 mmol/g.同时考察了添加第三活性组份的影响,结果表明,Fe最为有效,Na-Ba/Fe/γ-Al2O3的NO、SO2最大吸附量分别为0.062 4、0.486 mmol/g.漫反射红外光谱研究结果表明,Fe降低了硫酸盐分解温度,促进吸附催化剂的再生.     

有氧情况下同时分析气相中二氧化硫和一氧化氮

研究了有氧情况下同时分析气相中SO2和NO含量的容量分析法。研究和设计了该方法的吸收采样流程,探讨了该方法的操作条件和干扰因素等。结果表明,该方法具有较高的精确度和准确度,操作简单,费用低,不需标准物。若在吸收采样流程前增设除尘装置,该方法可同时分析大气和燃煤烟气中的SO2和NO含量。     

JZW-4钻井污水处理装置的研制及应用

为解决现有的钻井污水处理设备无法满足污水处理需要的问题,研制了ＪＺＷ－４型钻井污水处理装置。对污水进行了室内试验,证明只有混凝－离心－过滤法是最佳的处理方法;并根据此方法研究制造出了ＪＺＷ－４钻井污水设备。现场试验结果表明：用该装置处理污水,出口水质符合国家综合二级排放标准。说明ＪＺＷ－４钻井污水处理装置工艺流程设计合理,适应性强,处理效果好,具有创造性。