TiO_2/活性炭的微波制备及其对橙黄Ⅱ染料的光催化降解

采用微波辐射法制备TiO2/活性炭(TiO2/AC)复合光催化剂,并利用该催化剂对橙黄Ⅱ进行光催化降解。考察了乙醇与钛酸丁酯(TNB)的体积比,水、乙酸和活性炭的加入量,微波功率,微波辐射时间,煅烧温度等因素对TiO2/AC催化活性的影响,确定了制备TiO2/AC的最佳工艺条件以及TiO2/AC光催化降解橙黄Ⅱ的工艺条件。结果表明,制备TiO2/AC的最佳工艺条件为:乙醇与钛酸丁酯(TNB)体积比为8∶1(即乙醇24 mL,钛酸丁酯3 mL),水、乙酸和活性炭的加入量分别为0.8mL、0.6 mL和2 g,微波功率500 W,微波辐射时间1 min,煅烧温度500℃,煅烧时间为2 h。在TiO2/AC用量为0.3 g、反应时间为1 h、pH为3的条件下,25 mg/L橙黄Ⅱ溶液的降解率达95%以上。     

常压制备TiO_2-SiO_2复合气凝胶的光催化性能正交分析

选择4因素3水平的L9(34)正交试验,以水玻璃和四氯化钛为原料,采用溶胶-凝胶法和常压环境干燥制备了TiO_2-SiO_2复合气凝胶,甲基橙溶液模拟染料废水,在紫外光下分析正交实验因素对甲基橙的降解影响,并对TiO_2-SiO_2复合气凝胶的形貌、表面基团、疏水性进行了表征。实验结果表明,影响降解率的主要因素为烧结温度,其次是烧结时间,硅含量和硅钛比的影响相对较小。并得到最佳制备工艺条件:硅质量分数为10%、硅钛物质的量比为1 5、经500℃热处理2 h后形成的复合气凝胶催化降解效果最优,270 min降解率达到99. 72%。     

硅藻土/钢渣复合吸附材料的制备及表征分析

采用硅藻土和钢渣为基材进行复配,制备出的复合吸附材料具有良好的除磷性能。最佳制备条件为:硅藻土与钢渣的质量比为5∶5,黏结材料、致孔材料占混合物质量分别为20%,8%,制备烧结温度及时间分别确定为为700℃和120 min。通过扫面电镜和显微镜,对基材和复合吸附材料的微观结构进行分析和对比,复合吸附材料表面和内部结构中出现了明显的孔隙,有利于吸附反应的进行。FITR分析结果显示,硅藻土与钢渣作为基材,均参与了制备反应。     

从造纸污泥制备木质素季铵盐脱色絮凝剂的研究

用碱溶酸析法回收造纸污泥中的木质素,经与季铵盐接枝聚合,制备木质素季铵盐脱色絮凝剂.研究催化剂种类、反应物料配比、反应温度和时间等因素对产品脱色性能的影响,优化絮凝剂合成的工艺条件.确定取得最佳处理效果时的优化操作条件为:以10 mol·L-1 NaOH作催化剂,反应物配料比为m(木质素)∶m(季铵盐单体)=1∶2,于70 ℃下反应4 h.将产品用于酸性黑210、皮红和皮黄等多种模拟染料溶液的脱色处理中,结果表明,制备的木质素季铵盐絮凝剂对多种染料具有良好的脱色效果,当絮凝剂投加量为3.2 g·L-1、染料溶液pH值为2～3时,脱色率均达90%以上.     

介孔碳吸附处理高盐染料废水

采用软模板法,选取葡萄糖、蔗糖、木质素及酚醛树脂作为碳源,分别以P123,F127为单一模板剂和P123/F127为复合模板剂,通过控制盐酸体积、炭烧温度及时间等工艺条件,探究制备介孔碳材料的最佳条件,制备介孔碳材料用于处理含5%NaCl的亚甲基蓝模拟废水,亚甲基蓝初始质量浓度为300 mg/L。结果表明,选用间苯三酚/甲醛为碳源,质量比为1:3的P123/F127复合模板剂,0.15 mL的盐酸为催化剂,600℃的炭烧温度,3 h的炭烧时间,制备出的介孔碳材料最好,其对高盐亚甲基蓝溶液的吸附量为385.19 mg/g,是活性炭的1.83倍,并缩短了吸附平衡时间。     

微波诱导热解法制备落叶吸附剂及其工艺优化

采用微波诱导热解法制备低成本落叶吸附剂,以实现落叶的资源化利用.以碘吸附值为响应值,采用响应面分析法研究了微波诱导热解法制备落叶吸附剂的工艺条件.结果表明,热解时间与微波功率之间存在交互作用,当热解功率增加时,可适当缩短热解时间.落叶吸附剂的最佳制备工艺条件为:热解时间4.04 min,微波功率488.72W,氯化锌质量分数27％.落叶吸附剂以微孔吸附为主,BJH孔径分布较窄,孔容最高峰对应的孔径在1.9 nm左右,Langmuir比表面积为769.61 m2/g.     

水玻璃/聚电解质复合凝胶阻化材料及其性能

以水玻璃和有机聚电解质杂化复合,制备水玻璃/聚电解质复合凝胶材料,并将该凝胶材料与原煤复合,研究其阻化性能。结果表明:相同时间内,随着水玻璃与聚电解质质量比的降低,凝胶粘度从913 mPa.s提高到3 780mPa.s;当水玻璃与聚电解质质量比为9∶1,反应时间为20~35 min时,制备的复合凝胶具有良好的保水性;SEM表明复合凝胶与原煤复合良好;TG-DTA热分析表明复合凝胶的添加提高了煤的分解燃烧温度;原煤与凝胶复合后,能有效地抑制煤受热时的CO释放量,并且随温度的升高,阻化效果增强;当阻燃剂与制备的复合凝胶复合后,所制备的阻化剂在150℃时阻化率为73.4%。     

微波Sol-Gel制备TiO2的研究及其对活性艳红X-3B的降解

采用微波Sol-Gel法在石英表面制备了负载型TiO2光催化剂,通过紫外吸收光谱和X衍射分析表征了TiO2溶胶的变化过程及锐钛型TiO2的生成。以活性艳红X-3B为模拟污染物进行光催化降解,探讨了微波功率、反应温度和反应时间对微波Sol-Gel法制备TiO2光催化活性的影响。由因素试验确定了最佳工艺条件:微波功率400W,反应温度90℃,反应时间2min。在此条件下制备的TiO2催化剂对活性艳红X-3B溶液进行光催化降解,反应30 min的脱色率达93%,TOC去除率为55%。采用中空纤维膜三相液相微萃取-毛细管电泳(HF-LLLME-CE)联用技术对降解生成的小分子有机物进行了测定。     

含氟废水处理中粉煤灰改性条件研究

为了获得较好的除氟效果,对粉煤灰进行了微波及氢氧化钙改性处理,并通过正交实验研究了微波改性温度、时间、功率,以及氢氧化钙改性时间、反应温度和氢氧化钙浓度等因素对粉煤灰改性的影响.在综合考虑经济效益等因素的基础上,确定了针对含氟废水处理的粉煤灰微波-氢氧化钙改性的最佳条件为:微波温度80℃,微波时间15 min,微波功率600W,氢氧化钙反应时间8h,氢氧化钙溶液质量浓度为0.83g/L,与氢氧化钙反应温度为40℃.在此改性条件下除氟率最高可达99.97％.     

从废水处理渣中选择性浸出钴铜研究

用氨水和硫酸铵浸出废水处理渣中的钴铜,考察了浸出时间、反应温度、液固比、硝酸铵加入量和氨水浓度对钴铜浸出率的影响。结果表明,含钴铜废水处理渣的最佳浸出条件为:浸出时间5 h,浸出温度50℃,氨水浓度3 mol/L,硫酸铵浓度1 mol/L,液固比8∶1。在此条件下钴和铜的浸出率分别为70%~80%和60%~70%。     

活性炭负载TiO2光催化剂的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/活性炭(TiO2/AC)复合光催化剂,并考察载体粒度、浸渍时间、煅烧温度对其光催化降解腐殖酸性能的影响,确定了最佳条件.利用XRD(X射线衍射)、氮吸附等手段对复合催化剂的物理特性进行了表征;探讨了催化剂投加量、重复使用次数等因素对光催化降解腐殖酸反应的影响.结果表明:试验制备的TiO2/AC复合催化剂具有大的比表面积,纳米TiO2晶粒为锐钛矿型且尺寸较小;催化剂投加量为2 g/L、反应3 h,可去除腐殖酸溶液的UV254值96%,具有比简单悬浮体系更高的光催化性能.     

高吸附性能芦苇活性炭的制备方法研究

为实现白洋淀芦苇的有效利用,以白洋淀淀区芦苇(白苇)为原料,以KOH、K2CO3为活化剂,综合考虑制备过程中的剂料比、浸渍时间、活化温度、活化时间等因素的影响,通过正交试验,以碘吸附值和亚甲蓝吸附值综合作为吸附性能高低的评价标准,进行活性炭制备方法研究。结果表明:在以KOH为活化剂、剂料比为4∶1、浸渍时间36 h、850℃下活化1 h的条件下,制备的芦苇基生物质活性炭碘吸附值最高,亚甲基蓝吸附值较高;以K2CO3为活化剂、剂料比为3∶1、浸渍时间12 h、900℃下活化2 h的条件下,制备的芦苇基生物质活性炭有最高的碘吸附值和对亚甲蓝具有良好的吸附性。制备的生物质活性炭碘吸附值均高于国家活性炭一级品标准(1 000 mg/g),具备一定的实用性。     

生活污水絮凝微生物筛选及其培养条件的优化

为获得絮凝微生物和提高其絮凝效率并降低生产成本,以江苏碧程环保工程有限公司生活污水旁50 cm内10 cm深处土壤为絮凝微生物的菌源,采用选择培养基和平板划线方法分离纯化出31株菌株,分离纯化的31株菌株经30℃、160 r/min振荡培养72 h后,用发酵液处理质量分数为0.4％的高岭土悬浊液前后的OD550值的变化来表征絮凝率的大小.筛选出4株具有较高絮凝活性的菌株(T1、T2、T3、T4),将这4株具有较高絮凝活性的菌株自由组合、随机复配,筛选出絮凝率最大的复合菌群为T1+ T2+ T4.以T1+ T2+ T4为研究对象,研究其培养条件(温度、接种量、培养时间、pH值等)对絮凝效果的影响,并通过单因素和正交试验,以絮凝率为指标,确定复合微生物絮凝菌群的最佳培养条件.结果表明,培养条件的改变可以影响复合微生物絮凝菌群的絮凝效果,各培养条件对复合微生物絮凝菌群絮凝率的影响程度不同.复合絮凝菌群T1 +T2+ T4絮凝率最高的培养条件为培养温度30℃、pH=7,培养时间60 h;T1、T2、T4的种子液体积比为0.6:0.9∶0.3,装液量为90 mL/250 mL,接种量为4.5 mL/90 mL.研究表明,在最优条件下复合微生物絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝效率高达81.01％,可以克服单一菌种絮凝效率不稳定的缺点.     

一种水幕帘式漆雾凝聚剂的制备及应用

以三聚氰胺为主要原料制备消粘剂A,阳离子聚丙烯酰胺为主要原料制备凝集剂B,对过喷油漆废水进行凝聚处理,确定了该漆雾凝聚剂的最佳配方和制备工艺条件,探讨了漆雾凝聚剂的作用机理.结果表明,消粘剂A制备的适宜反应条件为:原料比n(三聚氛胺):n(甲醛)=1:2,羟甲基化反应(pH=8-9,30min)、酸性缩聚反应(pH=3,3 h)温度均在70℃下进行.凝集剂B由0.12％的改性剂改性阳离子聚丙烯酰胺制得;当A与B的投加量体积比为1:2时其凝聚效果最佳,此时水中的漆雾去除率达到97.5％,且其成本低廉,具有明显的经济效益与环境效益.     

微波辐射烟杆氯化锌法制造活性炭工艺

提出了利用烟杆废料制造活性炭的新工艺.采用正交试验法对影响活性炭性能的因素,如微波辐射的功率、辐射时间、氯化锌浓度等进行了系统研究,得到了最佳工艺条件:微波辐射功率750 W,辐射时间7 min,氯化锌浓度为50%,利用该工艺条件所制备活性炭的产率为34.7%,亚甲蓝脱色力为17 mL/0.1 g,碘吸附值为1 093.4 mg/g.对比该活性炭与市售一级活性炭的微观结构,发现其具有更发达的微观孔隙结构.同传统方法相比,微波辐射法缩短了工艺时间,提高了产品性能.     

聚硅硫酸铁铝絮凝剂的制备及混凝处理焦化废水的试验研究

以炼钢污泥为主要原料制备聚硅硫酸铁铝(PFASS)复合絮凝剂,铁铝总浓度为3.0 mol/L。深度处理焦化废水,确定最佳铁与铝物质的量比为9∶1,硅与铁+铝物质的量比为1∶30。采用红外光谱、X射线衍射及扫描电镜等手段分析了PFASS的结构与形貌。结果表明:PFASS共聚物为无定型结构;形貌为片状微粒叠加而成的球形;PFASS中部分铁离子、铝离子及其水解络合离子可与聚硅酸起络合反应,生成共聚物。在pH值为7.0~9.0、PFASS的投加量为348 mg/L、沉淀时间为40 min的条件下,对浊度、色度、CODCr的去除率分别达到98%、68%和61%。     

氧化石墨烯制备工艺危险性研究

为降低氧化石墨烯制备过程中的工艺危险性,利用反应量热仪(RC)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等仪器,探究工艺过程放热原因,测试影响热量释放的搅拌速度、加料时间、投料温度和中温阶段反应温度等参数;然后设计正交试验,得到不同条件下相关动力学参数;最后根据动力学参数正交分析,获得制备过程的最优条件。研究结果表明:放热原因是高锰酸钾的生成集聚及其快速分解。中温阶段反应温度是控制氧化石墨烯制备工艺过程危险性的重要因素。搅拌速度为250 r/min、加料时间为60 min、投料温度为0℃和中温阶段反应温度为20℃时的工况,为最优工况。     

影响酸法提取煤矸石中氧化铝主要因素的试验研究

对煤矸石中有用元素的提取,是煤矸石深度利用开发的一个方向。从山西柳林煤矸石入手分析其组成与结构,采用X射线衍射来分析不同煅烧温度下煤矸石的晶型变化。研究了煤矸石在硫酸介质中氧化铝浸出的影响因素,较好的工艺条件如下:煤矸石活化温度为750℃,酸浸温度为100℃,酸浸时间为4 h,酸矸比为1.1∶1,固液比为1∶3。在此条件下Al2O3的浸出率可以达到85.2%。     

多孔矿物-聚磷酸铵对甲烷爆炸的协同抑制研究

为探究新型多孔矿物(MTS)-聚磷酸铵(APP)复合粉体对甲烷-空气预混气爆炸的抑制效果,采用20 L球形爆炸装置开展多孔矿物、APP及其复合粉体在不同组成、不同添加浓度条件下的甲烷爆炸抑制试验,并使用热分析仪研究其热解行为.研究结果表明:当粉体添加量为0.100 g/L,多孔矿物与APP质量组成比为1∶3时,复合粉体...     

木屑型香菇菌菌渣活性炭及其制备方法

以木屑型香菇菌菌渣为原料,采用微波辐照碳酸钾(K2CO3)活化法制备菌渣活性炭。探讨了活化时间、K2CO3与菌渣质量比、活化功率对活性炭得率及吸附性能的影响,得到适宜的制备条件为:活化时间16 min,K2CO3与菌渣质量比0.8∶1,活化功率520 W。该制备条件下所得活性炭碘值为729.94 mg/g,亚甲基蓝吸附值为163.47mg/g,得率为23.4%。SEM、N2吸附、零点电荷p H值的表征结果表明,微波辐照K2CO3活化起到了很好的造孔作用,菌渣活性炭的孔大多为直径介于3~6 nm的中孔。根据BET方程计算的菌渣活性炭比表面积(SBET)为674.2 m2/g,孔容为0.54 m L/g,平均孔径为3.7 nm,菌渣活性炭的p HZPC为5.23。