镁铝层状双金属氢氧化物及其煅烧产物对水体W(Ⅵ)的吸附特征与机制

采用微波陈化法制备了物质的量比为2:1的硝酸型镁铝层状双金属氢氧化物(LDH),系统地研究了LDH及其煅烧产物(CLDH)对W(Ⅵ)的吸附特征,并通过对吸附W(Ⅵ)前后LDH和CLDH的结构进行表征阐明相关吸附机制.LDH和CLDH对W(Ⅵ)的吸附动力学更符合拟二级动力学模型,表明化学吸附是决定吸附速率的关键.LDH和CLDH对W(Ⅵ)具有较高的亲和性,最大吸附量分别达176.0,124.5mg/g,远高于同类LDH.LDH吸附W(Ⅵ)的最佳pH值范围为4.0～10.0,酸性条件有利于CLDH吸附W(Ⅵ).综合对比,LDH具有更高的吸附容量、更快的吸附速率以及更弱的水质影响(Mg、Al溶出低,pH变化小),更适宜用于W(Ⅵ)吸附.LDH吸附W(Ⅵ)的主要机制包括离子交换、外层络合和内层络合,而CLDH对W(Ⅵ)的吸附机制还包括重构层状结构时仲钨酸盐(W₇O₂₄^6-)的插层作用.以上结果表明,采用微波法合成LDH和CLDH均可高效地吸附污染水体的W(Ⅵ),是一类性能优越的W(Ⅵ)吸附材料.     

微波辐照褐煤半焦脱除低浓度NO的研究

选用褐煤半焦在微波辐照条件下脱除低浓度NO,研究了微波功率、空速、停留时间和O2浓度对脱硝率的影响。结果表明,在微波加热条件下,功率越大,褐煤半焦温度越高,脱硝效果越好。在微波功率250 W时(半焦中心温度400℃左右),脱硝率达到92%,空速越小即停留时间越长,越有利于NO的去除,O2的加入有利于促进NO的还原。褐煤半焦的脱硝性能仅次于活性炭,远高于焦炭,证实了选取的褐煤半焦是一种性能优越的微波脱硝材料。     

煅烧温度对γ-Fe_2O_3催化剂结构及其脱硝活性的影响

采用沉淀-微波热解法,以Fe SO4·7H2O为铁源制备环境友好的γ-Fe2O3催化剂,结合XRD(X射线衍射)、N2等温吸附-脱附、SEM(扫描电子显微镜)、EDS(能谱仪)等手段对催化剂样品的晶相、孔结构、表面形貌、表面元素组成等进行表征,并考察其NH3-SCR(选择性催化还原)脱硝性能,研究煅烧温度对γ-Fe2O3催化剂物性及NH3-SCR脱硝性能的影响规律.结果表明:300、350和450℃下煅烧制备的催化剂中生成的杂质α-Fe2O3对SCR反应不利,而400℃煅烧制备的γ-Fe2O3催化剂脱硝性能最优,NOx转化率最高可达95%以上,XRD结果表明其纯度高,并且在60~100 nm孔径区间具有发达的孔隙结构,有利于SCR反应进行;随着煅烧温度升高,γ-Fe2O3催化剂表面晶格氧逐渐增加,颗粒形貌经历了片状颗粒(300、350℃)→球状颗粒(400℃)→针状颗粒(450℃)的变化过程,均匀的球状颗粒形貌及其表面丰富的晶格氧是400℃煅烧制得催化剂具备最优脱硝性能的重要因素.     

微波热解污泥燃气释放影响因素及热解动力学分析

微波热解城市污水污泥可实现污泥资源化、减量化目标。城市污水污泥微波热解后产生大量能源气体H2和CO。运用气相色谱技术检测H2和CO的含量,研究了热解终温、污泥含水率、矿物催化剂对污泥微波热解过程中能源气体产率的影响,结合热重分析对热解过程进行了动力学分析。结果表明:随着热解终温升高,2种燃气产率均有所提高,800℃时,1 kg干污泥产生29.02 g H2以及302.72 g CO,两者体积之和占气体总体积的58%;污泥含水率越高,气体产率越高,但是达到90%含水率时,热解过程无法进行。镍基催化剂和白云石对能源气体产率均有促进作用,800℃时,镍基催化剂可使H2和CO产率提高到60%,对CxHy产率提高效果不明显;利用一级反应动力学方程对污泥热重结果进行分析,计算出热解动力学参数。     

石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中痕量铋

建立了微波消解土壤、石墨炉原子吸收法测定土壤中痕量铋的方法。采用磷酸二氢铵作为基体改进剂,热解涂层石墨管,塞曼扣背景。此方法对测定土壤中铋的灵敏度、准确度都有很大的提高。方法的最低检出浓度为0.02μg/g,加标回收率为94.5%~103.8%,能够满足环境监测分析的要求。     

原子荧光光谱法测定环境空气中锑

采用过氯乙烯滤膜采集环境空气中锑,盐酸-氢氟酸混酸体系微波消解滤膜,原子荧光光谱法测定锑。方法前处理操作过程简单、省时、酸用量少、环境污染小,方法的灵敏度和准确度都有很大的提高。采样体积为300L时,空气中锑的最低检出质量浓度为0.002mg／m3。     

固相萃取-原子荧光光谱法测定土壤中的砷

采用硝酸-氢氟酸-盐酸体系微波消解土壤并结合On-Guard ⅡH柱去除消解液中重金属,原子荧光光谱法测定土壤中的砷。本方法前处理操作过程简单、省时、省力、酸用量少,砷的加标回收率为94.4％～105.6％,能够满足环境监测分析的要求。     

微波消解-双道原子荧光分析仪联合测定土壤中砷和汞

应用AFS-9530型双道原子荧光光谱法研究土壤样品中砷和汞的联合测定技术,将土壤样品置于(1+1)王水的微波消解体系中进行消解,加入1m L 5%的重铬酸钾溶液保护汞,加入5m L(5%硫脲+5%抗坏血酸)混合液将五价砷还原为三价,以硼氢化钾为还原剂在5%盐酸介质中测定砷和汞,最低检出限为砷0.55μg/L,汞0.30μg/L,回收率砷在93.5%—105.8%之间,汞在85.5%—104.9%之间,满足准确度要求。     

Ti-MCM-41的微波水热法合成、表征及其催化氧化性质研究

本研究利用微波水热法合成Ti-MCM-41,并采用XRD、FTIR、BET、XPS及TEM等技术对材料进行表征.同时,使用甲基橙溶液作为光催化氧化的对象,对光催化剂的氧化性能进行考察.实验结果表明:利用微波水热法合成Ti-MCM-41,可将合成时间缩短至3 h,能够大大缩减反应时间并节省能源.通过在MCM-41多孔结构中掺杂钛,可明显提高其光催化活性.在酸性溶液中,Ti-MCM-41的催化氧化效率较高.XRD、FTIR、BET、XPS及TEM等表征结果表明,钛成功地掺入到了MCM-41中,并未破坏其多孔有序的结构,Ti-MCM-41同时兼具介孔材料的高比表面积和二氧化钛的光催化性能,有利于在环境污染修复上的应用.