废弃轮胎制备中孔炭吸附材料工艺及性能研究

为了解决废弃轮胎造成的资源浪费和环境污染的问题,对以废弃轮胎橡胶为碳的前驱体原料,制备具有高吸附性能中孔炭材料工艺进行了系统的研究。通过XRD、扫描电镜以及比表面积分析,对制备的中孔炭微观结构和性能进行表征,讨论了炭化温度、碱炭比,以及活化温度和活化时间等工艺条件对制备中孔炭的产率、结构和性能的影响。结果表明,通过改变工艺条件制备的中孔炭的孔径分布可以在2~80 nm范围内进行调控。在500℃炭化温度,碱炭比为4∶1,900℃活化1 h的工艺条件下,制备的中孔炭的比表面积为473 m2/g,对甲基橙的最大吸附量达到254 mg/g。     

中国海洋经济发展潜力分析

20世纪90年代以来,随着我国海洋经济的迅猛发展,海洋资源退化和海洋环境恶化已成为制约海洋经济可持续发展的"瓶颈"。因此,研究探讨海洋经济发展的潜力对于制定未来一段时期内我国海洋经济可持续发展战略具有重要意义。本文从海洋经济发展潜力的概念出发,以海洋资源分类为基础,综合考虑产业发展潜力和海洋环境生态损害造成损失,以较为合理的方法评估了我国海洋经济发展的潜力。海洋经济发展潜力是指海洋资源用于海洋开发和利用方面的潜在能力,具体计算时,应为海洋资源总价值扣除生态环境灾害造成损失后的价值。收益还原法是评估海洋经济发展的潜力的基本方法,对于不同的海洋资源潜力的评估采用的具体方法不同。本文分别核算了海洋渔业、海洋交通运输业、海洋石油天然气业、海洋盐业、滨海旅游业以及国际海底区域海洋经济的发展潜力,同时评估了未来我国海洋环境污染和海洋灾害的损失价值。结果表明:我国海洋经济发展潜力在199 737.16-320 335.57亿元,平均值为214 150.1亿元。     

新制备生物炭的特性表征及其对石油烃污染土壤的吸附效果

生物炭作为一种绿色环保的功能材料因其在污水处理和污染土壤修复方面具有显著效果而受到极大关注.采用红外光谱、元素分析仪及微孔分析对不同温度(200、300、400、500和600℃)条件下制备的木屑和麦秆生物炭进行特性表征,并采用制备的生物炭净化石油污染土壤,分别考察了污染物性质、生物质原料和热解温度对其净化效果的影响.结果表明,随着热解温度的增高,生物炭芳香化程度增加,极性降低,微孔结构逐渐发育,表面积增大.加入生物炭33 d后,污染土壤中总石油烃及其组分烷烃的浓度比对照略有降低,而PAHs浓度下降显著.随着热解温度升高,2种生物炭对PAHs的吸附强度均逐渐增大,芳香度增高、表面积增大是强吸附的主要原因.2种生物炭在400℃及以下温度制备时对PAHs的吸附强度为:木屑生物炭＞麦秆生物炭;而400℃以上温度制备的生物炭吸附强度则相反,即麦秆生物炭＞木屑生物炭,说明生物炭原料对其吸附强度也具有显著影响.     

ZnO/ZnS异质结构改性生物炭自然光增强吸附水中亚甲基蓝

以玉米秸秆为原料,硫酸锌为改性剂,采用一步热解法制备了ZnO/ZnS异质结构改性生物炭（MBC）,并将其用于自然光增强吸附水中亚甲基蓝。表征结果显示：与未改性生物炭相比,MBC的比表面积显著增大,ZnO/ZnS异质结构颗粒均匀分布在其表面。实验结果表明：自然光可增强MBC对亚甲基蓝的吸附能力,600℃热解制备的MBC(MBC600)性能最佳;自然光下,初始质量浓度为10 mg/L、pH约为7的亚甲基蓝水溶液经MBC600处理240 min后,COD和色度均降为0;吸附过程更符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型;重复使用5次后,MBC600对亚甲基蓝的去除率仍保持在95%以上。     

碳酸锶生产中"三废"综合利用研究

介绍了碳还原法生产碳酸锶过程中"三废"的主要成分;提出了用克劳斯燃烧法和吸收氧化法生产硫磺,用直接合成法和4级联合吸收法生产硫脲综合利用废气的途径;提出了2种治理废水方案,不仅达到脱硫、脱氮、降解有机物目的,而且还可得到硫磺、碳酸氢氨副产品;探讨了锶渣在砖、水泥的生产及公路工程建设中应用的可行性.     

海绵结构花生壳炭对结晶紫废水吸附性能研究

该文针对当前印染废水污染问题,以花生壳为原料,采用KOH活化法制备了海绵结构花生壳炭,并用于结晶紫染料废水的吸附。通过红外、X射线衍射、扫描电镜等方法对花生壳炭进行了物相表征。结果显示,KOH活化处理的花生壳炭(400℃,2 h)以石墨晶型组成,孔隙结构丰富,为海绵结构。考察了花生壳炭焙烧温度、投加量及溶液的pH值等对结晶紫废水吸附性能的影响。结果表明：经KOH活化处理的花生壳炭(400℃,2 h)对100 mg/L的结晶紫废水具有优异的吸附能力,当花生壳炭用量为2 g/L,吸附时间为30 min时,吸附率为97.91%,其吸附结晶紫过程符合拟二级动力学模型：y=0.031 3+0.019 3x,并给出了吸附机理。该文所制备的花生壳炭具有高效水体污染物处理能力,可为花生壳资源化利用提供借鉴。     

生物炭吸附戊唑醇性能、机理与影响因素

该文研究了生物炭对戊唑醇的吸附性能、机理及其生物炭粒径、用量、pH和共存干扰物等对生物炭吸附的影响,为控制唑类农药对环境的污染提供理论依据和技术支撑。结果表明虽然生物炭对戊唑醇的理论最大吸附容量10.8 mg/g,小于多壁碳纳米管(MWCNTs)理论最大吸附容量53.6 mg/g,但是性价比远高于MWCNTs;吸附发生源于戊唑醇中的羟基氢吸引生物炭芳环的π键电子云和C-O中氧的孤对电子,其中芳环骨架上的吸附能大于C-O处的吸附能。生物炭对戊唑醇的吸附容量随粒径增加开始增加显著后不明显;吸附剂用量增加对生物炭的吸附容量影响很小,但戊唑醇去除率增加;弱碱条件(pH=8.5)生物炭对戊唑醇的吸附容量最大;共存环丙唑醇引起戊唑醇的吸附量降低,浓度越大吸附竞争能力越强,戊唑醇吸附竞争能力强于环丙唑醇。     

生物质炭对土壤重金属形态转化及其有效性的影响

为了解土壤重金属形态转化及其有效性对生物质炭修复措施的响应,以Cd、Cu、Pb和Zn复合污染水稻土为供试土样,添加不同粒径(1 mm和0.25 mm)和不同施用量(0、1%和5%)的竹炭(BB)、稻草炭(RSB)进行为期1年的恒温((25±1)℃)培养试验后,检测土壤p H、有效磷含量及重金属DTPA有效态含量的变化,并采用BCR连续浸提法分析生物质炭对土壤中重金属元素化学形态再分配的影响.结果表明:稻草炭的施用显著(p0.05)提高了土壤的p H值,且在RSB-5%(0.25 mm)处理下效果最显著;稻草炭的施用显著(p0.05)提高了土壤的有效磷含量,且5%用量比1%用量效果更明显;而竹炭的施用对土壤p H值和有效磷含量均无显著性影响;RSB-5%(0.25 mm)处理对降低土壤中Cd、Cu、Pb和Zn有效态含量的效果最佳,分别减少了34.5%、50.1%、52.5%和52.1%;在细粒径(0.25 mm)稻草炭处理下,酸溶态Cd和Cu向可还原态和可氧化态转化,酸溶态Zn向可还原态转化;在粗粒径(1 mm)竹炭处理下,酸溶态Cu和Zn向可还原态、可氧化态和残渣态转化;酸溶态Pb在稻草炭处理下向可还原态和可氧化态转化,且细粒径比粗粒径效果更佳;竹炭和稻草炭的施用改变了土壤中上述重金属各形态的分配,且5%用量比1%用量效果更明显.     

生物炭和磷肥复合修复有色矿区重金属污染土壤的效果

以有色矿区污染土壤为研究对象,考察了生物炭和磷肥单施及复合施用对土壤重金属的钝化修复效果。单施生物炭或与磷肥复合处理土壤pH显著升高。单施磷肥及与生物炭复合处理显著提高了土壤TCLP提取态磷。生物炭和磷肥是较好的钝化土壤中Pb、Zn和Cd的修复材料,尤以P+HB处理的效果最好,使土壤TCLP提取态Pb、Zn和Cd分别降低39.4%、18.3%和41.8%,降低了重金属的迁移性和生物有效性。Pb的酸可提取态和可还原态主要向残渣态转化,而Zn和Cd主要向可氧化态转化。生物炭和磷肥复合对污染土壤中Pb、Zn和Cd的钝化有协同作用。