木质素磺酸盐在微生物燃料电池中的降解及产电性能研究

以厌氧活性污泥为接种体构建铁氰化钾阴极微生物燃料电池(MFC),对木质素磺酸盐的降解及产电效果进行了研究。结果表明,经过6个周期逐渐添加木质素磺酸盐的驯化后,以木质素磺酸盐为单一底物的MFC成功运行,最大功率密度为120.3 mW/m2。经过94 h的运行,阳极液COD和木质素磺酸盐去除率分别达到39.8％和49.3％...     

磁性硅藻土的制备及其性能

针对现有硅藻土吸附容量小和固液分离难的问题,采用共沉淀法制备2种磁改性硅藻土:Ⅰ和Ⅱ,通过扫描电镜(SEM)、比表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)等对制备的磁性硅藻土进行结构分析,并采用磁滞回线评估其磁性;考察了溶液pH、吸附剂用量和吸附时间对其吸附硝基苯的影响以及吸附饱和后的固液分离性能。结果表明:2种磁改性样品的饱和磁化强度分别为26.28 emu/g和4.8 emu/g,比表面积分别为39.242 m2/g和60.588 m2/g,为原土的1.3倍和2倍;对硝基苯的去除率分别达74.95%和95.2%,为原土的1.8倍和2.3倍;吸附饱和的磁改性样品在外加磁场作用下可迅速实现固液分离,且分离后2种磁改性样品溶液的悬浮物浓度分别为8.6 mg/L和9.8 mg/L。     

新型缓释碳源的制备及其性能

为了提高淀粉/聚乙烯醇(PVA)缓释碳源的反硝化速率,并有效控制碳源的释放速率,采用添加醋酸酯淀粉、疏水性乳化剂(SPAN80)以及二次包裹、表层交联等方法,制备了新型缓释碳源,通过释碳和脱氮实验考察了缓释碳源的最佳材料配比、脱氮效率以及碳源的释放规律。结果表明:缓释碳源中淀粉比例越高,反硝化效率越高,但释碳速率过快,容易造成出水COD偏高;当淀粉含量为58.2%时,能够获得适宜的脱氮效率和释碳速率,其反硝化滤柱的硝态氮去除率达100%,平均反硝化速率和出水COD分别为11.67 mg/(L·h)和27.65 mg/L,碳源释放与利用基本达到平衡。制备的新型缓释碳源其脱氮效率高、使用周期长、碳源释放得到有效控制,具有良好的工程应用前景。     

复合金属氧化物的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了一系列钛基复合金属氧化物(Fe Ti Ox、Fe Al Ti Ox和Cu Mg Al Ti Ox),采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)等手段对材料的晶体结构、元素化学状态和结构形貌进行表征,以降解罗丹明B(Rh B)为模型反应来评价材料的光催化性能,实验考察了光源类型、催化剂用量、光照时间等因素对Rh B降解效果影响。结果表明:由于金属氧化物的协同作用,复合金属氧化物的光催化性能均优于纯二氧化钛的光催化性能,其中,以Fe Al Ti Ox催化剂的降解效果最好,Rh B的去除率高达97.5%。     

高锰酸钾缓释剂的制备及其性能研究

利用油相相分离法微胶囊技术,以硬脂酸为壳物质,制备高锰酸钾缓释剂,通过条件优化实验,确定最佳工艺条件为:壳核比值为3∶1、搅拌速度450 r/min以及超声时间为10 min。所制的高锰酸钾缓释剂包覆率为163.3%,在水中缓释行为符合Q=0.00518×t0.611(R2=0.9951)动力学方程,理论缓释期为229.4 d,具有较好的缓释效果。对高锰酸钾缓释剂进行红外光谱和环境电镜扫描分析,结果表明,成膜前后硬脂酸的结构发生改变,硬脂酸对高锰酸钾的微胶囊化不是简单的物理吸附,而是通过化学键合包覆在高锰酸钾表面。     

氧化锌纳米材料的制备及其光催化性能

以醋酸锌为原料,丙烯酰胺为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,过硫酸铵为引发剂,采用高分子网络凝胶法制备得到纳米Zn O粉末。用制得的粉体对染料废水进行光催化降解实验,并用XRD、TEM、XPS等测试技术对其进行表征。分析结果表明,单体和网络剂质量占溶液质量3%、煅烧温度为700℃时制备的纳米Zn O光催化效果最好,高压汞灯下反应1 h,活性黄、亚甲基蓝和酸性大红的脱色率分别达到94.3%、92.2%和88.6%。     

造纸黑液常压制备木素磺酸盐的试验研究

实验在常压下将黑液酸化、过滤后直接用于制备木素磺酸盐,旨在为中小型企业提供一种经济可行的黑液资源化途径。该工艺取消了木素的纯化过程,流程短而且设备简单、成本低,但磺化产率偏低。本文主要讨论了反应时间、温度、磺化剂加入量和pH对磺化产率的影响。     

造纸黑液常压制备木素磺酸盐的试验研究

实验在常压下将黑液酸化、过滤后直接用于制备木素磺酸盐，旨在为中小型企业提供一种经济可行的黑液资源化途径。该工艺取消了木素的纯化过程，流程短而且设备简单、成本低，但磺化产率偏低。本文主要讨论了反应时间、温度、磺化剂加入量和pH对磺化产率的影响。     

造纸黑液木质素用于制备人造板胶粘剂的研究

分别采用硫酸、硝酸和盐酸从造纸黑液中提取木质素,以此替代部分苯酚.制备改性人造板用酚醛树脂胶粘剂,并测定其固体含量、动力黏度(40℃)、游离甲醛含量和胶合强度等性能;考察了3种酸析木质素掺入量、催化剂(氧氧化钠)加入量和苯酚与甲醛摩尔比(简称酚醛比)对木质素酚醛树脂胶粘剂性能的影响.结果表明,当硫酸、硝酸木质素掺入量为苯酚用量的20%(质量分数,下同)时,获得的胶粘剂性能较好;以硝酸木质素掺入量为苯酚用量的20%为例,当氢氧化钠加入量为苯酚用量的0.6%(质量分数)、酚醛比为1.0:1.5时.制备的硝酸木质素酚醛树脂胶粘剂胶合性能较好.用木质素替代部分苯酚,不仅可以降低产品成本,而且减少了苯酚的用量,更环保.     

离子液体催化木质素转化制备丁香醛

木质素的高值转化对于生物质的全组分利用具有重要意义,直接关乎生物炼制产业链的经济可行性。离子液体作为一种新型催化剂,具有较高的可设计性、结构稳定性和热稳定性,可用于木质素催化转化制备具有高附加值的小分子产物以提高木质素的利用效率。以乙醇胺类和胍类离子液体为催化剂,考察了木质素种类与用量、催化剂种类与浓度、反应温度和pH值等因素对丁香醛收率的影响。结果表明：当催化剂为乙醇胺四氟硼酸盐[MEA]BF4,木质素与催化剂用量比为2∶1,固液比1∶150,温度160 ℃,pH=4.35,反应6 h后丁香醛收率最高,为9.20%。     

一种重金属螯合剂的制备及其性能

采用聚丙烯酰胺和磺胺在碱性条件下合成了一种新型的重金属螯合剂—PAS,并对合成原料PAM和产物PAS进行了红外光谱和紫外光谱表征,分析结果表明,PAS中有N—C—S和C-S生成。将PAS用于重金属离子的螯合实验,研究了温度、pH和初始浓度对PAS去除镍离子性能的影响,用PAS处理100 mg/L的Cu2＋、Zn2＋、Cd2＋和Pb2＋的单个离子模拟废水,去除率最高分别可达到90%、96%、99%和99%。用PAS处理含Pb2＋、Cd2＋、Zn2＋和Cu2＋混合废水,去除顺序为Pb2＋〉Cd2＋〉Zn2＋〉Cu2＋。PAS对重金属离子具有很好的螯合效果,应用前景广阔。     

复合沸石滤料的制备及其性能测试

以活化后的天然斜发沸石为主要原料,添加粘合剂、成孔剂等制备出孔隙率高、比表面积大的球型复合沸石滤料。通过正交实验得到最优工艺组合条件为ω沸石粉∶ω粘合剂∶ω成孔剂=55%∶35%∶10%,活化温度为150℃,活化时间为3 h。制备的成品堆积密度为674 kg/m3,筒压强度为4.32 MPa,显气孔率59.02%。较陶粒相比,该滤料用于曝气生物滤池在挂膜启动与稳定运行阶段,均具有较高的氨氮去除效果,且挂膜微生物量高,更适宜作为曝气生物滤池的载体。     

剩余污泥催化剂的制备及其脱色性能

以焦化废水脱水污泥为载体、ZnCl2为活化剂和催化剂的活性组分,采用一步法制备污泥催化剂。实验结果表明,当ZnCl2浓度为4 mol/L、固液比1∶3、焙烧温度550℃、焙烧时间40 min时,制备的污泥催化剂对亚甲基蓝的脱色性能最佳。利用制备的催化剂对活性红X-3B、弱酸性艳红B、活性蓝X-BR溶液进行脱色处理,研究反应时间、染料浓度、溶液pH、催化剂投加量和H2O2用量对染料脱色性能的影响。最佳条件下,3种废水的脱色率分别达到90.7%、97.5%和94.4%。对脱色数据进行动力学模拟,结果表明,3种染料废水脱色反应分别符合二级动力学模型、一级动力学模型、二级动力学模型。     

锰磁活性炭的制备及其性能表征

以酶解提制烟碱后的烟渣和电解锰渣回收锰为原料,制备具备磁性和发达孔隙的活性炭。利用氮气吸附技术、红外光谱（FTIR）表征与分析了活性炭表面的孔隙结构和物化性质,考察了活性炭对亚甲基蓝的吸附性能和磁学性能。结果表明：以Mn／C基质废弃物为原料制得活性炭具有磁学性能;适量锰的添加有利于活性炭微孔的形成和发育;采用一步焙烧法有助于磁化物和活性炭基体相互作用形成化学键合,提高饱和磁化强度,实现废弃资源的充分利用。     

PFMS-PDMDAAC复合絮凝剂的制备及其絮凝性能

以硫酸亚铁、硫酸镁和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为原料,制备了一种新型无机-有机复合絮凝剂PFMS-PDMDAAC,考察了碱化度、铁镁摩尔配比、有机絮凝剂与无机絮凝剂质量比(D/FM)和废水pH等对絮凝剂絮凝性能的影响,并应用于实际印染废水的处理。实验结果表明,PFMS-PDMDAAC在较宽的pH范围内有着良好的脱色性能,两者复配呈现出显著的协同作用,絮凝效果明显提高。在PFMS中引入PDMDAAC后,絮凝剂的Fe(Ⅲ)的优势形态含量增加;同时絮凝剂水解产物的Zeta电位亦明显升高,电中和能力增强。     

孤岛落地油泥制备改性沥青及其性能

以油田油泥与基质沥青为实验原材料,采用高速剪切方法制备油田油泥改性沥青,通过针入度、软化点、延度、运动黏度和离析软化点差等表征方法,研究孤岛落地油泥对沥青高低温性能、加工性能和储存稳定性的影响。结果表明：活性中间体与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)添加量(质量分数)分别为15%与4%时,孤岛落地油泥改性沥青的针入度比基质沥青降低0.4 mm,软化点比基质沥青提高24 ℃,运动黏度为0.28 Pa·s,离析软化点差(165 ℃,48 h)为0.3 ℃,其各项指标均同时满足橡胶沥青评价指标要求和SBS沥青评价指标要求;加入适量的油泥可提高沥青的低温抗裂性能,改善加工性能,而对沥青储存稳定性无明显影响。     

羟基磷灰石的制备及其吸附性能的研究进展

羟基磷灰石(HAP)是一种高附加值的生物无机材料,具有良好的生物相容性和生物活性,其在硬组织修复或替换领域的研究与应用已十分广泛。此外,HAP还具有表面活性较高、选择性吸附、孔结构独特、化学稳定性高等特点,在污水处理、药物载体、分离纯化、工业催化等领域有着广阔的应用前景。目前关于HAP的研究评述较少,重点概述了HAP的制备技术及其对重金属、有机物、放射性核素、医用药物等物质的吸附性能,为HAP的规模化制备和实际应用提供借鉴参考。     

Ti-Ce-Zr-Ox复合脱硝催化剂的制备及其性能研究

采用共混法制备了Ti-Ce-Zr-Ox复合脱硝催化剂TiCe0.1Zr0.1O2.4,运用X射线衍射、氮气物理吸附、扫描电镜等表征手段,分别对该催化剂的晶型、表面积、孔分布及结构形貌进行了分析,同时考察了反应温度、空速、水蒸气和SO2对该催化剂NH3选择性催化还原NO的影响.结果表明,TiCe0.1Zr0.1O2.4催...     

固定化原油降解菌的制备及其性能研究

从石油污染土壤中筛选出的石油降解菌Y-13对石油的降解率为57.45%,经初步鉴定为芽孢杆菌属,以Y-13为固定化对象,选择聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)为主要载体材料,以胜利原油为反应底物,研究了固定化微球的制备和运行条件对微球性能的影响,实验确定了PVA-H3BO3包埋法制备固定化微球的最佳条件,最高降解率为79.04%;对PVA-H3BO3微球的性能测定结果表明:这种固定化微球具有良好的机械强度、弹性和渗透性、较高的比表面积和孔容;固定化微球比游离细菌对外界的适应性要强,适宜pH值、接种量和活化时间分别为7.5、1∶10和21 h。     

聚硅酸锌铝的制备及其性能研究

以硅酸钠、硫酸锌、硫酸铝为原料,通过共聚法制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸锌铝（PSZAS）,研究了Na₂SiO₃的摩尔浓度、活化时间、Al/Si、Zn/Si 配比及絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响,用X-射线衍射（XRD）和电子扫描电镜（SEM）对该絮凝剂的结构及形貌进行了表征。结果表明：当硅酸钠的浓度为0.4 mol/L,硅酸活化时间为2 h,Si∶Al∶Zn=1∶1∶1.5,絮凝剂投加量为20 mL/L废水时,絮凝剂的电中和能力和吸附架桥能力最强,絮凝剂对含H-酸染料模拟废水的絮凝效果最好。