膨润土接枝丙烯酸高吸水性树脂的抑尘性能研究

在微波辐射下制备了膨润土接枝丙烯酸高吸水性树脂(SAP)(一种加入聚乙烯醇(PVA),另一种不加入PVA)。结果表明:(1)红外光谱图表明,PVA与聚合网络形成了半互穿网络结构;X射线衍射图表明,膨润土与PVA、丙烯酸形成了具有无定形结构的复合产物。(2)不论是沙土堆还是尘土堆,喷洒膨润土接枝丙烯酸SAP溶液的抑尘效果明显比喷洒自来水好;喷洒膨润土接枝丙烯酸SAP溶液的尘土堆的抑尘效果好于沙土堆。(3)在温度为15℃时,考虑到节约成本的问题,首选不加入PVA的膨润土接枝丙烯酸SAP做抑尘剂;在温度为45℃时,加入PVA的膨润土接枝丙烯酸SAP适合做抑尘剂。(4)膨润土接枝丙烯酸SAP浓度越高,其耐蒸发性越高。     

基于表面活性剂的施工扬尘抑尘剂及其性能

针对建筑施工扬尘控制的需求,研究了适用于建筑施工扬尘的抑尘剂配方。该抑尘剂是由吸湿剂、凝并剂和表面活性剂组成的。采用含湿量、筛上和筛下土壤尘质量之比、渗透性作为指标,确定了组分及其浓度范围,通过正交实验筛选出最优抑尘剂配方,并对其抑尘性能进行了研究。结果表明,抑尘剂的最优组成为25%的氯化钙、0.25%的聚丙烯酰胺和0.05%的椰油酰胺丙基甜菜碱。在吸湿放湿性实验中,喷洒过该抑尘剂溶液的土壤尘样品的10 d后含湿量大于9%;在抗风蚀性实验中,喷洒过抑尘剂溶液的土壤尘样品的损失率为0。     

混凝土尘抑尘剂配方研制及其性能表征

针对建筑工地扬尘控制需求,研究了适用于混凝土尘的抑尘剂。以高温抗蒸发性、抗研磨性、渗透性作为指标,研究了以吸湿剂、凝并剂和表面活性剂为组成的抑尘剂配方,并对其抑制混凝土尘性能进行了表征。结果表明:(1)混凝土尘粒径越小,越难被润湿。200目混凝土尘粒径均一;Ca含量最多,其次是Si,质量分数占11.10%;真密度为6.41g/cm3。(2)抑尘剂最优配方为25%(质量分数,下同)CaCl2、0.15%蔗糖、0.10%吐温-20。(3)10d后喷洒抑尘剂溶液的混凝土尘含湿量仍能达到10%,具有很好的吸湿放湿性。持续14m/s风速1h后,混凝土尘的损失率为2.23%(质量分数),具有良好的抗风蚀性能。     

SH抑尘剂固化建设场地类型土的抗雨蚀性能

经抑尘剂固化后的抗雨蚀性能是影响抑尘剂使用时效性的关键因素之一。以高分子材料——SH抑尘剂为研究对象,考虑建设场地扬尘来源(即建设场地类型土)、喷洒量、坡度、坡面形态及固化时间等因素,借助冲刷量、冲刷面破坏形态及冲刷颗粒物分布状态评价SH抑尘剂在仅固化建设场地类型土表层条件下的抗雨蚀效果。实验结果表明,SH抑尘剂可与表层土颗粒形成具有抗雨蚀能力的保护层。粉土、黏土、粉煤灰及碎石土经SH抑尘剂固化后,在暴雨强度下冲刷颗粒物少且呈散粒状,土样表面的整体完整性保持良好,无明显冲刷痕迹;SH抑尘剂对各种坡面形态及坡度均具有较好适应性,SH抑尘剂适用于场地土及裸露地表的固化;随SH抑尘剂喷量及固化时间的增加,固化土的抗雨蚀能力先增大后趋于平缓,从施工和经济角度,建议选取的SH抑尘剂喷量为1.2 kg/m~2,固化时间为3 d。     

基于脲酶诱导碳酸钙沉淀的新型扬尘抑制剂

为研制出一种持续时间长、减少二次扬尘、耐高温、绿色环保的扬尘抑制剂,利用脲酶诱导碳酸钙沉淀的方法,确定了脲酶抑尘剂的最佳成分配比为脲酶30 g·L~(-1)、尿素0.8 mol·L~(-1)、氯化钙0.8 mol·L~(-1)、高分子吸水树脂1 g·L~(-1)。此外还选取了纯水、氯化钙和高分子吸水树脂这3种抑尘剂与脲酶抑尘剂进行性能对比。结果表明:脲酶抑尘剂的蒸发率为0.04 g·(m~2·s)-1、失水率23.7%、抗风指数27.8、抑尘效率70.7%。其抗蒸发性、保水性、抗风性能和抑尘效率都要优于其他3种抑尘剂。     

环境友好型煤尘抑制剂的制备

我国是煤炭消耗大国,每年因煤炭开采、运输等向大气环境中排放大量煤尘颗粒物,对环境质量和人民的健康生活造成严重影响,并造成巨大的经济损失和资源浪费。以秸秆、淀粉、碱为主要原料,开展环境友好型煤尘抑制剂的制备研究。通过响应面法优化并检验各因素及其对抑尘剂黏度和分散度的影响,得到一种性能优良的环境友好型煤尘抑制剂,并测定其抑尘性能。研究结果表明,抑尘剂原料秸秆、淀粉和碱的最佳质量比为10∶6∶0.9;抑尘性能测试表明,本抑尘剂可在5~6级风速下有效抑制煤尘,表干后成膜结壳,无毒无害,具有较高的环境、经济和社会价值。     

水性聚合物对铁矿粉的抑尘性能与现场应用

为控制扬尘污染,采用水性聚合物抑尘剂将澳洲铁矿粉稳定化,表征了铁矿粉的含水率、Zeta电位、表面形貌、化学组成与晶体结构,研究了聚合物的抑尘性能和现场应用效果。结果表明,抑尘剂可促进铁矿粉聚集、提高内聚力,可在湿润状态下延缓水分挥发、干燥状态下紧密封闭粉体,有效降低风力侵蚀性。在30℃、35%相对湿度下的平均含水率比洒水提高了1.2倍,装卸过程和露天堆场估算的扬尘控制效率分别达到67.78%和93.96%。露天料场24 h PM_(2.5)和PM_(10)的控制效率分别为75.0%和80.95%,与估算结果接近;30 d的观察期间,堆体的封闭状态稳定,实现了现场有效抑尘。     

钢铁厂露天堆料场挡风抑尘墙效果的数值模拟

对某钢铁厂露天堆料场设置挡风抑尘墙进行数值模拟研究,通过对动力阴影区覆盖面积的考察,分析了自然风速、墙高、墙开孔率及墙后建构筑物对挡风抑尘墙的挡风抑尘效果的影响.该钢铁厂露天堆料场设置防风抑尘墙的最佳几何尺寸是:墙长(L)为500 m,墙厚(d)为5 mm,墙高(H)为15～20 m,墙开孔率(k)为0.2～0.3,在主导风风速达到10 m/s以上的大风天气能够形成有效覆盖整个料场的动力阴影区,再配以合适的喷雾洒水或喷洒化学抑尘剂等其他抑尘手段就能够非常有效地抑制料场扬尘.     

聚砜中空纤维超滤膜动态法表面光接枝改性

以二苯甲酮 (BP)为光引发剂 ,丙烯酰胺 (AAM)为接枝单体 ,以先用紫外光照射引发剂 ,然后将引发剂和单体分步输送到膜上的方法对聚砜单内皮层中空纤维超滤膜的内表面进行接枝改性。实验表明 ,改性后膜的表面亲水性有所上升 ,膜孔径也有一定程度的减小。证明该方法具有可行性 ,并有进一步发展的潜力。     

聚砜中空纤维超滤膜动态法表面光接枝改性

以二苯甲酮(BP)为光引发剂，丙烯酰胺(AAM)为接枝单体，以先用紫外光照射引发剂，然后将引发剂和单体分步输送到膜上的方法对聚砜单内皮层中空纤维超滤膜的内表面进行接枝改性。实验表明，改性后膜的表面亲水性有所上升，膜孔径也有一定程度的减小。证明该方法具有可行性，并有进一步发展的潜力。     

羊毛角蛋白接枝聚丙烯酸-丙烯酰胺吸水树脂的制备

以废弃羊毛为主要原料,采用溶液聚合法制备了羊毛角蛋白接枝聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂。详细探讨了羊毛角蛋白含量、丙烯酸比例、反应温度、交联剂和引发剂等条件对合成树脂吸水性能的影响。结果显示,当角蛋白占比为5 wt%,丙烯酸比例为70%,反应温度为70℃,交联剂用量为0.1 wt%,引发剂用量为0.8 wt%时,改性树脂吸水倍率最好。另外,采用红外光谱、全质构仪和吸水速率对角蛋白改性前后的产物进行了结构分析和性能测试。结果显示,羊毛角蛋白的引入可以提高树脂的强度、吸水速率和耐盐能力。     

改性腐植酸盐-丙烯酰胺-丙烯酸复合吸水树脂制备及性能研究

以改性腐植酸盐、丙烯酰胺、丙烯酸为原料,采用水溶液聚合法制备了复合高吸水性树脂PAAH,考察了交联剂用量、引发剂用量、单体配比和反应温度对产品性能的影响,得到了最佳反应条件:交联剂和引发剂分别占单体总质量分数的0.6%和0.9%;丙烯酸与丙烯酰胺摩尔比为9;反应温度60℃。在此条件下制备的高吸水性树脂具有良好的耐温耐盐性,对纯水吸收倍率为1 298.22 g/g,盐水吸收倍率为261.53 g/g。     

改性聚丙烯酰胺固定化苯酚降解菌的研究

利用自制的改性聚丙烯酰胺为载体包埋苯酚降解菌,考查了该载体对细胞性能的影响,比较了4种固定化方法--改性聚丙烯酰胺法、聚丙烯酰胺法、海藻酸钙法和聚乙烯醇-海藻酸钙法包埋微生物细胞的优劣.实验结果表明,单体丙烯酰胺经改性后制得的改性聚丙烯酰胺对微生物细胞活性无影响.以其为载体固定苯酚降解菌,其细胞相对活性比聚丙烯酰胺法高出了42.4%;比海藻酸钙法高出了16.4%;比聚乙烯醇.海藻酸钙法高出了44.3%,表明改性聚丙烯酰胺包埋细胞更有利于细胞的增殖和活性恢复.重复应用实验表明,改性聚丙烯酰胺法得到的细胞凝胶,机械强度好,有弹性,可多次重复利用.改性聚丙烯酰胺作为细胞固定化载体其优点是交联速度快、聚合放热温度低、在侧链发生交联反应、抗水解能力强、无毒、凝胶寿命长.     

PDA的制备及其对水体中邻苯二甲酸二甲酯的去除性能

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为原料,Span-80和Tween-80为乳化剂,液体石蜡为分散相,采用分批加料法,反相乳液聚合制备二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物(PDA)。研究内容包括单体配比、引发剂配比、油水体积比和pH值对产物特性粘度的影响。研究获得的优化聚合条件为:单体质量比(DMDAAC∶AM)为2∶8,引发剂质量比(NaHSO3∶K2S2O8)为5∶3,油水体积比为1∶1.2,pH值为8。选用自制PDA用于去除水中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)时,在絮凝剂PDA的投加量为0.60 mg/L,pH值为10时,DMP的去除效果最好,去除率达到98.31%。     

接枝羧基淀粉去除水体中有毒重金属离子的研究

以可溶性淀粉为基体，经环氧氯丙烷交联，制备了交联淀粉。以Ｆｅ＾２＋－Ｈ２Ｏ为引发剂将丙烯腈单体接枝到交联淀粉上，再经过皂化制得水不溶性接枝羧基淀粉聚合物（ＩＳＣ）。通过红外光谱表征结构。用静态法和动态法研究ＩＳＣ去除水体中Ｃｄ＾２＋、Ｐｂ＾２＋、Ｃｕ＾２＋、Ｈｇ＾２＋、Ｃｒ２＋等离子的效果及ＰＨ值对去除效果的影响，并对其作用机理进行探讨。     

苯酚分子印迹聚合物的合成、表征及吸附性能研究

以苯酚为模板,2-Vpy为功能单体,EGDMA为交联剂,采用本体聚合方式在氯仿溶剂中合成了一系列分子印迹聚合物,并通过静态吸附实验对聚合物的选择吸附性进行评价.结果显示,以氯仿作为致孔剂,模板分子与功能单体的摩尔比为1∶2时,聚合物对模板分子的印迹因子为3.96,最大表现结合量(Qmax)为120.7 mmol/g,具...     

分子印迹型TiO_2的制备及其对邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的光催化性能

以邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体和乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在TiO_2表面合成DEHP分子印迹聚合物,制备了分子印迹型TiO_2(MIP-TiO_2),优化了制备工艺条件。利用傅里叶红外光谱(FIIR)和X-射线衍射(XRD)对MIP-TiO_2进行表征,并考察了MIP-TiO_2对DEHP的光催化降解性能。结果表明,MIP-TiO_2的最佳制备工艺条件为模板分子、单体、交联剂和TiO_2的摩尔比为1∶4∶10∶1.875,反应温度为60℃;聚合时间为18 h。MIPTiO_2仍保持了和TiO_2一样的锐钛矿型结构,对DEHP的光催化效果明显高于TiO_2,对浓度为5 mg·L~(-1)的DEHP的光催化降解效率可达88.15%。     

去除水中全氟辛基磺酸的纳米吸附剂的制备及性能表征

实验研究了去除水中全氟辛基磺酸(PFOS)的纳米吸附剂的制备方法,并对其性能进行表征.研究结果表明:单体(4-乙烯基吡啶)含量对吸附剂去除PFOS的效果影响显著;而聚合状态、聚合液含水率、有机溶剂和交联剂的种类仅对吸附剂形态和比表面积有一定影响,但对吸附剂去除PFOS的效果影响不大.红外光谱揭示了单体和交联剂的有效聚合,ζ电位的测定则证实了单体和PFOS是由于静电作用而结合.     

硅胶表面分子印迹聚合物对DEHP的选择性吸附

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对硅胶进行改性,并以改性硅胶为载体、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)为模板分子、甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,采用表面接枝聚合法合成DEHP-硅胶表面分子印迹聚合物,考察了物料比、反应温度、反应时间对聚合物性能的影响,确定了最佳制备条件。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜对印迹聚合物进行表征,并对其吸附性能进行了研究。结果表明,最佳制备条件为:模板分子、功能单体、交联剂的摩尔比为1∶4∶12、反应温度60℃、反应时间24 h。红外光谱显示印迹聚合物成功接枝到硅胶表面,扫描电镜分析表明,印迹聚合物表面粗糙,出现了对模板分子DEHP产生选择性识别的孔穴。与DBP、DEP、DMP和DNOP相比,印迹聚合物对DEHP的吸附具有高选择性,吸附DEHP的最适pH为7,吸附平衡时间100 min。吸附等温线可用Langmuir和Freundlich模型描述,饱和吸附量为7.262 mg·g~(-1)。吸附速率可用准二级吸附动力学模型描述。     

新型低气阻高效除尘器的研究与应用

为了提高除尘器对细颗粒物的捕捉效率,制备了一种由蜂窝陶瓷、聚酰胺材质扭线刷和缚尘剂组成的除尘模块。其中填充了聚酰胺扭线刷的蜂窝陶瓷为除尘模块的主体,该主体独有的结构将拦截尘粒的滤料纤维分布在与气流方向垂直的平面上,有利于含尘气体的捕捉。缚尘剂为除尘模块的增强因子,它可以在除尘模块表面形成液膜,用来抑制除尘时的二次扬尘,提高除尘效率。通过对涂覆有缚尘剂的除尘模块的除尘效率的研究表明,含尘气体通过除尘模块,对粒径2μm的颗粒除尘效率最高可达到97.08%,表明了除尘模块去除细颗粒物的潜力;另外,在实验中设定的条件下,系统的压降保持在85 Pa以下。总体而言,该除尘模块在保持较低压降的同时对细颗粒物有较高的去除效率,有应用在工业除尘的潜力。