BiOCl/SiO2/Fe3O4复合材料可见光催化去除水中亚甲基蓝

以FeCl_3·6H_2O、FeCl_2·4H_2O、(C_2H_5)_4SiO_4、Bi(NO_3)_3·5H_2O、KCl为主要原料,采用化学共沉淀法和水热法制备了BiOCl/SiO_2/Fe_3O_4光催化剂,并对其进行EDS、TEM、XRD、FT-IR、UV-Vis表征,最后通过亚甲基蓝降解实验,研究了催化剂在合成过程中pH及催化剂投加量对其光催化性能的影响.结果表明,在pH=6、催化剂初始投加量为0.5 g·L~(-1)时,对亚甲基蓝的可见光催化效果最佳,光照120 min后对10 mg·L~(-1)的亚甲基蓝溶液的脱色率达到93.2%.BiOCl/SiO_2/Fe_3O_4经过简单的无水乙醇和水洗后,可高效重复利用4次.综合表明,BiOCl/SiO_2/Fe_3O_4是一种在处理染料废水中具有应用前景的磁性光催化剂.     

海水中营养盐冷冻保存法的稳定性研究

采用流动分析法对海水中磷酸盐(PO_4~(3-)-P)、亚硝酸盐(NO_2~--N)、硝酸盐(NO_3~--N)、氨盐(NH_4~+-N)、硅酸盐(SiO_3~(2-)-Si)5项营养盐进行了稳定性研究。研究结果表明:PO_4~(3-)-P的稳定性时间为39 d,NO_2~--N的稳定性时间为42 d,NO_3~--N的稳定性时间为42 d,NH_4-N的稳定性时间为33 d,SiO_3~(2-)-Si的稳定性时间为51 d,故可以认为采用营养盐冷冻保存法可以有效保存海水样品33 d。此外,还对营养盐冷冻保存法的影响因素进行了初步探讨。     

向家坝水库营养盐时空分布特征及滞留效应

向家坝建库后改变了河流原有的水动力、营养盐分布及输移条件.为研究向家坝水库营养盐分布特征及滞留效应,通过2015～2016年分季度水库水质监测结果,分析向家坝水库水体总氮(TN)、总磷(TP)和溶解性硅(SiO_3~(2-)-Si)营养盐时空分布特征、滞留量、滞留效率.研究发现,向家坝水库TN、TP和SiO_3~(2-)-Si营养盐质量浓度均值分别为0. 905、0. 034和7. 98mg·L~(-1).其中,TN质量浓度在城镇人口密集区偏大,分布主要受点源影响;磷营养盐以颗粒态磷为主,TP质量浓度在水库中自上而下沿程降低,SiO_3~(2-)-Si质量浓度分布在时空上差异较小.向家坝对TN、TP和SiO_3~(2-)-Si营养盐滞留量为2. 30×10~4、0. 146×10~4和-2. 4×10~4t·a~(-1).在不同季度,TN和SiO_3~(2-)-Si滞留量有正有负,而TP则始终表现为正滞留. TN、TP和SiO_3~(2-)-Si月平均滞留效率分别为17. 5%、32. 8%和-2. 14%.整体上实际滞留效率表现为丰水期高于枯水期,并且TP的滞留作用更为显著. TN滞留量主要受反硝化作用,以及外源负荷输入影响; SiO_3~(2-)-Si输送通量主要受径流量影响;水库运行周期以及磷的颗粒形态则是TP滞留的主要因素.向家坝水库对营养盐的滞留效应与TN和SiO_3~(2-)-Si质量浓度变化无明显相关性,而水库对TP的滞留效应使TP质量浓度在水库纵向上沿程减小,在各监测样点垂向水深上TP质量浓度则有增大的趋势.     

双波长胶体光度法测定水体硅酸盐

根据胶体对光的吸收性质,研究可溶性硅酸盐(SiO_3~(2-))分析新方法,在丙酮介质中,SiO_3~(2-)与 Co~(2+)反应生成光学性质稳定的胶体溶液。本文建立了 SiO_3~(2-)计算模型,曲线稳定,操作简单,结果准确灵敏,适宜于地下水,矿井水等测定。     

湛江湾大气湿沉降中营养盐的研究

于2015年5月~2016年4月对湛江湾的雨水样品进行了收集,测定了雨水中NO_2~-、NO_3~-、PO_4~(3-)和SiO_3~(2-)的浓度,分析了它们的浓度及湿沉降通量的变化情况,并讨论了湿沉降营养盐对海水生态系统的影响.结果表明,受厄尔尼诺影响,调查期间的年降雨量明显高于多年平均降雨量.雨水中NO_2~-和SiO_3~(2-)的浓度在夏季和秋季较高,NO_3~-和PO_4~(3-)的浓度在春季和冬季较高,它们的湿沉降通量均在秋季最高(平均超过全年湿沉降通量的50%).降雨量、不同来源的气团、当地的人类活动情况等是影响湛江湾湿沉降营养盐浓度和通量的主要因素,秋季湿沉降通量最高与该季节有超强台风过境有关.雨水每年给湛江湾带来的NO_2~--N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P和SiO_3~(2-)-Si的量分别为2.04、292.4、8.13和45.8t.秋季雨水的沉降可能在短时间内对海水中的浮游植物生长有促进作用,其他季节的促进作用可能在短时间内不明显.     

可见光响应Pr3+:Y2SiO5/ TiO2薄膜的制备

目的研究层涂法制备Pr~(3+):Y_2SiO_5/TiO_2复合薄膜的结构与可见光催化性能。方法分别以钛酸丁酯(TBOT)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶-凝胶法制得TiO_2凝胶和Pr掺杂的Y_2SiO_5凝胶,以碳纤维为薄膜载体,并通过浸渍提拉法制备Pr~(3+):Y_2SiO_5/TiO_2层涂薄膜,研究层涂法制备复合薄膜对复合薄膜结构、形貌以及光催化效果的影响。结果复合薄膜具有明显的分层界限,形貌较平整,有较少龟裂;复合薄膜性能受涂覆次序的影响较大。结论依次将Pr~(3+):Y_2SiO_5和TiO_2涂覆在碳纤维上的复合薄膜具有较好的光催化性能,可见光光照2 h,对亚甲基蓝的脱色率达到94%,其可见光催化效率高于TiO_2薄膜的59%。     

冲天炉熔炼去除萤石助熔剂成功

杭州柴油机总厂于1960年建厂,冲天炉化铁一直把萤石作为选渣材料。但是萤石(主要成份是CaF_2)能与炉衬中SiO_2、Al_zO_3等组成低熔点多元化合物,加剧对炉壁的侵蚀。更主要的是萤石还会在高温条件下与SiO_2作用生成的毒的窒息性气体——SiF_4,其反应式:2CaF_2+SiO_2→     

磁絮凝工艺处理初期雨水的研究

为了快速处理初期雨水,作者采用改良的Stob?er法制备Fe_3O_4/SiO_2磁种(FS),通过聚合氯化铝(PAC)和磁种、聚丙烯酰胺(PAM)进行了磁絮凝分离实验,研究了磁絮凝-磁鼓分离处理初期雨水,对影响磁絮凝-磁鼓分离方法的主要参数进行了优化。结果表明,PAC、PAM加药量分别为25 mg/L、0.5 mg/L,Fe_3O_4/SiO_2粒径400目、磁种Fe_3O_4/SiO_2加药量200 mg/L,添加顺序宜为先加PAC和FS、慢速搅拌开始前再添加PAM。在此运行条件下,出水COD和浊度分别为148 mg/L和2.24 NTU,去除率分别为62%和98%。该技术启动快、可缩短水力停留时间,处理负荷高、分离快速,耐水力冲击、减少工艺占地面积,可推广应用于城市初期雨水应急治理工程的预处理阶段。     

海州湾海洋牧场人工鱼礁投放对营养盐的影响

为了解海州湾海洋牧场人工鱼礁投放对营养盐的影响,基于2008—2015年间共24个航次水质调查资料,分析了海州湾海洋牧场鱼礁区和对照区活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)、活性硅酸盐(SiO_3~(2-)-Si)和溶解无机氮(DIN)的浓度、组成及营养盐结构的变化.同时,比较了鱼礁区和对照区营养盐的变化,初步分析了人工鱼礁投放量与营养盐的相关性,尝试探索人工鱼礁投放对营养盐浓度与结构的影响.结果表明,鱼礁区和对照区PO_4~(3-)-P、SiO_3~(2-)-Si浓度均呈现出秋季夏季春季的特点,且鱼礁区高于对照区.DIN在鱼礁区和对照区也呈现出同样的季节变化特点,但鱼礁区的变化幅度显著大于对照区.海洋牧场人工鱼礁的投放使鱼礁区PO_4~(3-)-P和DIN浓度增加.受热力学平衡的影响,对照区DIN浓度也出现了增加,而PO_4~(3-)-P受人工鱼礁投放的影响小.鱼礁区和对照区SiO_3~(2-)-Si受人工鱼礁投放影响均不明显.另外,海洋牧场DIN组成也发生了改变,2012年前NO_3~--N为DIN主要组成,之后为NH_4~+-N.营养盐结构分析显示,海州湾海洋牧场营养盐对浮游植物主要表现为磷限制.     

污泥掺烧过程中Cl/S/P/矿物质的热交互作用对Cd迁移转化行为的影响

采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了污泥掺烧过程中Cl/S/P与矿物质的交互作用,重点模拟研究了Cl/S/P/矿物质交互体系对Cd迁移转化的影响.研究结果表明,污泥掺烧过程含Cl、S及P逸出气体以HCl(g)、SO_2(g)及(P_2O_5)_2(g)形式排放.污泥掺烧含有CaO-SiO_2-Al_2O_3体系中,CaO可以抑制S以SO_2(g)释放,而SiO_2及Al_2O_3对SO_2(g)逸出有促进作用,同时CaO及Al_2O_3可以抑制P的挥发.污泥掺烧过程中SiO_2及Al_2O_3对Cd挥发都有一定抑制作用,但CaO及Fe_2O_3对Cd基本无影响;当Cl存在时,Ti O2和SiO_2对Cd吸附作用减弱,并使Al_2O_3吸附剂失效;当S存在时,可导致吸附剂对Cd中毒,而P可导致Al_2O_3吸附剂失效;Cl-S-P耦合体系中,单一矿物质对Cd迁移转化影响主要受Cl和S控制.SiO_2+CaO+Al_2O_3共存体系中,Cl的存在可导致固体吸附剂SiO_2和Al_2O_3失效;S、S+Cl、S+P、S+Cl+P的存在受控元素为S,并且可以抑制Cd的挥发;P、Cl+P的存在对Cd影响受控元素为Cl,可促进Cd挥发.     

生物模板法制备FePMo_(12)/SiO_2复合材料及光催化特性

以磷钼酸铁为活性组分,茶花花粉为生物模板剂,采用生物模板法和溶胶-凝胶技术制备了具有微椭球结构的FePMo_(12)/SiO_2复合材料。采用SEM、XRD、N_2物理吸附等手段表征了FePMo_(12)/SiO_2的微观形貌和结构。结果表明:制备的FePMo_(12)/SiO_2复合材料保持了模板剂的微结构,且孔径分布较宽,使其具有较大的比表面积115.95 m~2/g。在模拟太阳光照射下,FePMo_(12)/SiO_2可以有效的应用于水中酸性大红3R(AR3R)的降解。在AR3R初始浓度为100 mg/L,溶液pH为3.0,催化剂的用量为0.3 g/L,反应75 min后,AR3R的降解率达到88.6%。FePMo_(12)/SiO_2光催化剂可重复使用,稳定性较好。     

双向掘进隧道游离SiO2粉尘扩散规律模拟与分析

为研究双掘进面施工隧道内游离SiO_2粉尘浓度演化特征与扩散规律,获取通风系统的合理设计参数,以斗篷山隧道为研究背景,利用Ansys-CFD有限元计算流体力学软件离散项模型对双向掘进隧道安装除尘设备前、后粉尘扩散轨迹及不同时间周期内粉尘浓度分布特点进行数值模拟,并对模拟结果与现场实测数据进行对比分析.结果表明:(1)衬砌台车对粉尘的扩散具有明显的阻碍效应,台车两侧游离SiO_2粉尘浓度值出现了明显的分界.(2)单纯压入式通风条件下,部分高浓度游离SiO_2粉尘在非爆破端循环停留时间较长,通风一段时间后少量高浓度的游离SiO_2粉尘穿过台车在非爆破端循环停留形成簇团效应,未进入斜井进行排放.(3)压入式通风设备和除尘系统联合作业后,非爆破端游离SiO_2粉尘浓度趋于0,联合作业900 s后,隧道正洞与斜井内游离SiO_2粉尘浓度基本降至8 mgm~3以下,达到规范要求.研究显示,采用离散项模型对双工作面施工隧道内游离SiO_2粉尘浓度演化特征与扩散规律的模拟是可行的.压入式通风设备与除尘系统联合作业条件下游离SiO_2粉尘快速进入斜井进行排放,隧道施工作业区内游离SiO_2粉尘浓度在短时间内大幅下降,通风过程中粉尘运行轨迹几乎不涉及隧道非爆破端,减少了对非爆破端的污染.     

磁性CeO_2-Fe_3O_4复合材料光催化/吸附去除水中As(Ⅲ)

原水砷污染问题严重威胁饮用水水质安全,随着生活饮用水标准的提高,致使多地饮用水中砷超标问题突显.本研究利用CeO_2半导体的光催化活性及CeO_2和Fe_3O_4对As(Ⅴ)的强亲和力,合成了双组份磁性CeO_2-Fe_3O_4复合材料,并采用SEM、XRD、BET和VSM等手段进行表征,考察复合材料的光催化/吸附除砷效果;研究了初始p H值、共存离子等因素对吸附除砷效果的影响;采用等温吸附模型、吸附动力学模型等手段进行吸附特性研究.实验结果表明,在光催化过程中,·OH和·O_2~-为主要的活性氧化物种.在紫外照射下,As(Ⅲ)能完全被氧化为毒性较低的As(Ⅴ),同时将As(Ⅴ)高效吸附于CeO_2-Fe_3O_4粒子表面.在中性条件下,CeO_2-Fe_3O_4粒子对砷的饱和吸附量为122.19 mg·g~(-1).共存离子Cl~-和SO_4~(2-)对As(Ⅴ)的吸附没有显著影响,而CO_3~(2-)、SiO_3~(2-)和PO_4~(3-)与As(Ⅴ)存在明显的竞争吸附,使As(Ⅴ)的吸附去除效果明显降低.吸附动力学和吸附等温线模拟分别符合准二级动力学方程和Freundlich吸附等温线,表明As(Ⅴ)的吸附以化学吸附为主导.CeO_2-Fe_3O_4复合吸附剂可快速实现固液分离,容易再生且重复利用性较好,具有广泛的应用前景.     

Hierarchical Ag-SiO2@Fe3O4 magnetic composites for elemental mercury removal from non-ferrous metal smelting flue gas

Hierarchical Ag-SiO_2@Fe_3O_4 magnetic composites were selected for elemental mercury(Hg~0) removal from non-ferrous metal smelting flue gas in this study. Results showed that the hierarchical Ag-SiO_2@Fe_3O_4 magnetic composites had favorable Hg~0 removal ability at low temperature. Moreover, the adsorption capacity of hierarchical magnetic composite is much larger than that of pure Fe_3O_4 and SiO_2@Fe_3O_4. The Hg~0 removal efficiency reached the highest value as approximately 92% under the reaction temperature of 150°C, while the removal efficiency sharply reduced in the absence of O_2. The characterization results indicated that Ag nanoparticles grew on the surface of SiO_2@Fe_3O_4 support. The large surface area of SiO_2 supplied efficient reaction room for Hg and Ag atoms. Ag–Hg amalgam is generated on the surface of the composites. In addition, this magnetic material could be easily separated from fly ashes when adopted for treating real flue gas, and the spent materials could be regenerated using a simple thermal-desorption method.     

显生宙沉积物中埋藏的有机碳和黄铁矿硫:一种新理论

<正> 引言地表碳和硫的地球化学循环是地质时期中大气圈O_2含量的主要控制因素。为了保持大气圈中相对稳定的氧含量,以维持生命,整个显生宙时期(过去6亿年)还原态硫或碳的总储库体积的主要变化必定平衡于这两种元素氧化态总储库体积所伴随的变化。表示这一平衡关系的总反应式是: 15CH_2O+8CaSO_4+2FeO_3+7MgSiO_3 4FeS_2+8CaCO_3+7MgCO_3+ 7SiO_2十15H_2O(1) 这里CH_2O代表沉积有机质(还原态碳),CaSO_4     

长江口及其邻近海域营养盐与DSi余流通量的分布和季节变化

分别于夏季(2005年7月)、秋季(2005年11月)和春季(2006年4～5月)对长江口及毗邻海域进行观测,并根据水文数据、盐度与营养盐数据计算DSi余流通量.结果表明:三个季节SiO_3~(2-)平均浓度分别为54.31 μmol/L(秋季)、43.61 μmol/L(春季)和45.39 μmol/L(夏季).杭州湾区域PO_4~(3-)浓度一般比长江口高,与SiO_3~(2-)的分布情况不同,可能与悬浮物吸附与解吸附过程有关.调查区域内NO_2~- 和NH+4的浓度偏低.NO_3~-分布呈现出较好的保守性.NO_3~-占总氮的百分比平均为94.28%(夏季)、97.24%(秋季)、98.33%(春季).受陆源污染物排放的影响,在14号站位附近发现一个无机氮高于120 μmol/L的中心区.比较三个季节DSi余流通量东西分量和南北分量的绝对值,一般大潮大于小潮,表层大于底层.表层余流的方向一般向东,东南或南,底层流向主要是向西或西北.DSi的余流通量在近口门处站点较大,长江口前缘(SH1、SH2)和南缘(SH5)、杭州湾(ZJ1,ZJ2)的余流通量较大.     

地下水中的二氧化硅和油气田

最近,苏、美相继提出地下水中 SiO_2和油气矿床的关系,简介如下。一、苏联前喀尔巴阡向下翘曲之例谢帕克(Schepatz)等在1969年研究了该地4500米以上的地下水分析值,发现 SiO_2的分布与地质构造、地温、水文地质和烃等因素之间有规律性关系。水交换情况是,在200—300米以内活化水中 SiO_2在2毫升/升以下。     

含铝离子的聚硅酸絮凝剂的基本性能研究

本文对新型絮凝剂含铝离子的聚硅酸(PSAA)的基本性能进行了研究。利用模拟水样,试验了水样pH值、Al~(3 )/SiO_2摩尔比、PSAA用量对水样除浊效果的影响。     

CaCO_3对生活垃圾热解气体组成的影响

利用固定床反应器,选用CaCO_3和SiO_2为添加剂,进行了生活垃圾催化热解实验研究,结果表明,CaCO_3在生活垃圾热解中的催化作用比SiO_2更加明显。为此,研究了不同CaCO_3添加量对热解可燃气产量的影响,探讨了CaCO_3在生活垃圾热解过程中的催化作用机理,重点分析了CaCO_3对生活垃圾热解气中CH_4和CO的影响机理。通过对比分析生活垃圾中添加不同量CaO的热解实验结果,得出CaCO3的催化作用主要在于其分解产物CaO促进了垃圾的二次热解,以及CO_2与C的还原反应。     

冶金尘泥混合垃圾燃烧飞灰熔融重构固化重金属的研究

针对冶金固废组分复杂且难以高附加值利用的特性,结合当前垃圾燃烧飞灰重金属污染现状,通过将两者混合进行熔融固化及成分重组,研究了重金属固化及浸出毒性.结果表明:随着温度升高,固化渣出现明显结块,且燃烧过程中矿物发生重组,Zn、Cu、Pb和Cr取代硅酸盐中Ca~(2+)、Al~(3+)等离子而被固熔于网状基体中,生成了Cu_6Zn_4Al_2O_4、FeCr_2O_4、Cd_(0.75)Zn_(0.25)Fe_2O_4、Zn(AlO0.5Fe1.5)O4、MgCr0.4Fe1.6O4及Cu0.5Zn0.5Fe2O4等物质;且随着温度升高,Ca-Fe-Si-O体系形成一种耐热硅酸盐稳定相CaFe_3(SiO_4)2OH,由于其覆盖或包裹住含有重金属的晶体,从而延缓并阻止了灰渣分解及重金属的浸出,降低了重金属对环境的污染.