钢渣改性研究进展及展望

我国钢渣产生量巨大,随着日益严格的环保要求,为使钢渣达到资源化利用的目的,钢渣改性成为需要迫切解决的工作。简述了我国钢铁行业产生的钢渣的组成特点、资源化利用存在的问题;重点综述了钢渣改性的研究进展。结合现存钢渣改性工艺的特点,指出热态钢渣碳酸化改性,不仅可以充分利用钢渣本身的巨大热能,实现钢厂内CO₂减排,还能够实现钢渣稳定性和胶凝性能的改善,是今后钢渣改性研究的重要方向。     

漆酶改性玉米秸秆髓的制备及其吸油特性

采用绿色生物酶技术改性玉米秸秆髓(CSP),在CSP表面由漆酶催化接枝十八胺,以提高材料的亲油疏水性能,制得高效吸油剂LCSP.研究了改性温度、改性时间、TEMPO浓度、漆酶用量及十八胺浓度等因素对LCSP亲油疏水性能的影响,同时采用SEM、BET、XRD、接触角、FTIR、XPS等分析技术对改性前后CSP理化特性进行表征,并进行了吸油研究.结果表明,在35℃下,投加100U/g的漆酶、4.48mmol/LTEMPO、8.91mmol/L十八胺,改性CSP6h,制得的材料吸油量最大、吸水量最小,油吸附量从13.24g/g提升至40.82g/g,水吸附量从13.76g/g降至3.83g/g.吸附过程符合准二级动力学模型,吸附剂的重复利用实验表明本方法制备的材料具有良好回收再利用能力.     

不同腐植酸类材料对电解锰渣中Mn的稳定作用

针对电解锰渣堆场在降雨条件下释放出大量Mn产生的环境问题,通过对褐煤和腐植酸钠进行改性,优选改性材料再与壳聚糖、酚醛树脂进行复合,探讨不同腐植酸类材料对电解锰渣中Mn的稳定效果。结果表明:在腐植酸类材料添加量为5%～20%时,褐煤对锰渣中Mn的稳定效率为27.5%～31.5%,而腐植酸钠对Mn的稳定效率为7.2%～27.6%;褐煤改性后的不溶性腐植酸对锰渣中Mn的稳定效率最高提升了14.3%,但腐植酸钠改性后的磺化腐植酸钠对Mn的稳定效率仅略有提高。进一步将不溶性腐植酸、磺化腐植酸钠分别与壳聚糖、酚醛树脂进行复合,得出壳聚糖-不溶性腐植酸复合材料对锰渣中Mn的稳定效率最高为55.7%,而酚醛树脂-磺化腐植酸钠复合材料对Mn的稳定效率最高可达73.1%。     

Cu改性软锰矿粒子电极及其应用研究

针对成分复杂、难处理的酸化压裂返排液,作者采用三维电极技术对其进行处理研究。以Cu(NO₃)₂为改性剂,通过浸渍热分解法在软锰矿粒子电极表面生成CuO及Cu_1.5Mn_1.5O₄进行改性。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对粒子电极进行表征。以聚丙烯酰胺(PAM)模拟废水为处理对象,进行改性条件考查。浸渍液浓度0.3 mol/L、煅烧温度330℃、煅烧时间2.5 h为最佳改性条件,将该条件所得改性粒子电极应用于PAM模拟废水处理,COD去除率达71.1%。改性粒子电极用于处理酸化压裂返排液COD去除率和单位能耗均显著优于改性前。通过活性氯检测和活性氯猝灭实验探索三维电极体系对PAM的降解机理,确定了高含氯废水电解过程中主要的氧化物质为活性氯,软锰矿粒子电极的改性有利于活性氯产量增加,经Cu改性的软锰矿粒子电极可有效提高含氯废水的处理效果。     

膨润土的改性及其对废水中铬的吸附性能研究

探讨了膨润土的改性方法,系统地研究了活化钙基膨润土所需无机酸的浓度、活化时间及活化温度对膨润土活性的影响,确定出最佳改性条件;对改性机理进行了一定的探讨。然后做了用改性钙基膨润土吸附污水中的Cr（Ⅵ）的条件试验,证明了改性钙基膨润土对重金属离子Cr（Ⅵ）有比较强的吸附性能。     

改性粉煤灰处理工业废水中镉离子

本实验以粉煤灰为主要原料,经水浸、酸浸、碱浸后,掺入少量的改性剂,煅烧,老化,晶化,活化后制备成新型的吸附材料,用其处理模拟工业废水中的某些重金属离子,如镉。因此,此课题的研究有着重要的经济价值和社会价值。     

改性硅藻土处理城市污水技术的可行性研究

分析了改性硅藻土处理城市污水的技术原理。指出改性硅藻土相对于一般的铝盐、铁盐等污水处理剂，具有效果稳定、二次污染少、可回收利用空间大、价格低廉等优点。提出了该技术的常规和改进的工艺流程，从理论上说明该技术的可行性。结合生产性试验的研究结果表明，该技术对CODcr和BODs的去除效率可分别达到70％和73％左右，对SS和TP的去除率分别大于94％和92％，从而进一步验证了该技术的可行性。参照一般化学强化一级处理技术的经济费用，分析了该技术在经济上的可行性。     

稀土掺杂改性TiO_2微晶结构及光催化性能

试验考察了稀土元素Y、La、Ce以及Sm掺杂改性对TiO2微晶结构和光催化活性的影响,并对改性机理作了探讨。结果表明,与未改性样品比较,处理后的TiO2的晶胞参数变小,热稳定性提高,并且光催化活性大部分得到了明显提高。     

改性玉米芯表面特征及其对氨氮的吸附作用研究

采用磷酸改性和热处理的方法对玉米芯进行改性,通过BET和SEM分析改性前后玉米芯的表面结构变化,研究其对氨氮的吸附性能,以及对河水中污染物的去除效果。结果显示:经过改性,玉米芯的比表面积增大了16.5倍,孔径减小了4.5%,孔容增大34%;粒径减小有利于改性玉米芯对NH_4~+-N吸附效果的提高;Langmuir吸附模型能够更好地描述其对NH_4~+-N的吸附效果,理论最大吸附量为3.97 mg/g;在30℃、150 r/min下恒温振荡24 h,对河水中的NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、TN和COD的去除率分别为12.31%、21.38%、100%、21.69%和20.57%,该成果对于河道污染治理具有一定的指导意义。     

g-C_3N_4/TiO_2复合光催化剂的制备及酸化改性

以偏钛酸和三聚氰胺为原料,经煅烧制备g-C_3N_4/TiO_2复合纳米光催化剂,研究不同原料配比、煅烧温度和升温速率等制备条件对其可见光催化性能的影响,并采用UV-Vis DRS、FT-IR、XRD、TEM和PL等方法对催化剂进行表征。在可见光条件下,用制备的复合催化剂降解亚甲基蓝,考察了催化剂酸化改性处理对亚甲基蓝光降解效率的影响。结果表明:当m(偏钛酸)∶m(三聚氰胺)为1∶4、煅烧温度为500℃、升温速率为10℃/min时,g-C_3N_4/TiO_2复合纳米材料对20 mg/L亚甲基蓝的可见光降解效率最高,其3 h时降解率可达99.64%。经酸化改性处理后的催化剂,其电子空穴复合率被有效降低,光催化性能得到提高。此外,光催化机理的研究表明,·O_2~-是降解过程中起主要作用的活性物质。