钛石膏改性胶结材干化湖泊污泥效果及机理

通过不同养护龄期下钛石膏改性胶结材和生石灰掺量对城市湖泊污泥干化效果影响的对比研究,揭示了钛石膏改性胶结材干化污泥的效果和机理。实验结果表明,随着养护龄期增长,干化污泥含水率减少量逐渐增大;同一养护龄期,掺20%钛石膏改性胶结材的干化污泥含水率减少量明显高于掺20%生石灰的干化污泥含水率减少量;干化污泥p H趋于8时,掺20%生石灰干化污泥所用时间是掺20%钛石膏改性胶结材所用时间的7.5倍。XRD和SEM分析表明,钛石膏改性胶结材水化生成难溶的水化硅酸钙凝胶和钙矾石晶体,将大量自由水转化为结晶水;同时,水化硅酸钙凝胶、钙矾石晶体和污泥中固体颗粒之间的互相搭接和紧密结合,彻底改变了原污泥松散团聚的结构体系,将干化污泥中各相牢固地粘结成一个整体,这是钛石膏改性胶结材干化效果好的关键。     

钛-钌电极电催化氧化焦化厂湿熄焦循环冷却水

为了解决湿法熄焦中熄焦循环水达标回用的问题,以钛涂钌电极作为电极,研究利用电解池对焦化厂熄焦循环水TOC和NH_3-N的去除效果。结果表明当两个极板间距为1 cm,6个极片组成电解池,电解电压为10 V,p H值为8,氯离子使其含量达到0.2 mol/L,电解时间2 h时,废水中TOC指标的去除率为40%,NH_3-N去除率达到95%,满足《炼焦化学工业污染物排放标准》中循环水对NH_3-N的要求,表明电解法降解熄焦循环水中NH_3-N的效果良好。经过电解2 h以后,污水颜色基本接近透明。     

纳米晶体表层钛阳极的制备及其在废水处理中的应用

采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶体表层钛阳极,并表征了该钛阳极的形貌。实验结果表明：纳米晶体表层钛阳极表面平整,裂隙很少,且提高了电流效率;制作的中间涂层,在保护钛板、节省贵金属的同时使钛阳极涂层具有一定的梯度结构,增加了涂层的结合力,使该钛阳极具有较长的使用寿命,最佳条件下可使用15a以上;纳米晶体表层钛阳极处理硝基苯废水的最佳实验条件为：pH=2,每平方厘米纳米晶体表层钛阳极处理12mL废水,电流密度10mA／cm^2。在此最佳条件下,在较低耗电量（每吨废水耗电量低于6kW·h）的情况下硝基苯去除率大于98％。     

不同电极降解2-氯苯酚

采用电沉积法制备了4种钛基二氧化铅电极,并与商业化的钛基RuO2电极进行了对比。分别用XRD和阳极极化曲线对电极性能进行了表征,并以2-氯苯酚为目标污染物,考察了6种电极的电催化氧化性能。研究结果表明,以钛板为基体的系列电极的综合性能优于以钛网为基体的相应电极。以β-PbO2为活性外层的二氧化铅电极的综合性能优于以RuO2为活性外层的电极。6种电极对2-氯苯酚降解反应均遵循一级反应动力学规律。其中Ti/α-PbO2/β-PbO2电极析氧电位最高,电催化性能最好,对2-氯苯酚的去除率可达99.3%。     

聚合硅酸钛铝复合絮凝剂的结构及性能

为了克服有机絮凝剂的二次投加及有毒性的缺点,以硅酸钠、硫酸钛、硫酸铝为原料,制备了聚合硅酸钛铝(PTAS)无机高分子复合絮凝剂处理模拟江水。结果表明,在n(Ti+Al)∶n(Si)=1∶3,n(Ti)∶n(Al)=1∶5,模拟江水pH值为5～9.3,絮凝剂投加量为0.3 mmol/L(以金属离子计)时,PTAS对模拟江水的混凝效果最好,除浊率达到92.5%以上。此外,通过X-射线衍射说明聚硅酸与硫酸铝、硫酸钛不是单纯的原料复合;红外吸收光谱显示钛、铝离子及其水解聚合产物可与共存的聚硅酸生成Si—O—Al键和Ti—O—Si键;激光粒度分析表明PTAS在聚合过程中粒度并没有明显变化,但均比聚硅酸粒径大。     

聚硅硫酸钛（PTSiS）的合成及形貌分析

以硅酸钠和硫酸钛为原料,用共聚法制备了不同硅钛比(硅钛摩尔比分别为3∶1、1∶1和1∶3)的新型绿色无机高分子絮凝剂——聚硅硫酸钛(PTSiS)。用紫外连续扫描光谱仪(UV/Vis)、红外光谱仪(IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和倒置生物显微镜对样品中钛硅的微观品貌进行了多方面物性分析。结果表明:当硅钛比为3∶1时,硅酸钠和硫酸钛反应完全。此时,聚硅酸的骨架硅(Si—O—Si)与钛元素发生同晶取代或与钛离子水解形成的表面羟基发生络合,形成的聚硅硫酸钛(PTSiS)是一种高分子的硅钛聚合物,而不是单纯的原料混配。另外,聚硅硫酸钛(PTSiS)具有枝杈长链的网络结构,其骨架主要由框架钛结构(Ti—O—Si)组成。     

新型钛铜复合管在流动海水中的腐蚀行为

设计了循环管路,通过海水管路冲刷腐蚀试验,对比研究了新研制的爆炸焊钛铜复合管与铜管的耐海水腐蚀性能。宏观和微观腐蚀形貌以及微观成分分析表明,在海水冲刷作用下,铜管受到腐蚀,微观表面呈现颗粒状形貌,钛铜复合管无腐蚀,表现出了良好的应用性能。     

钛掺杂氧化铋紫外光催化降解水中全氟辛酸(PFOA)

通过水热法制备了Ti(Ⅳ)掺杂Bi_2O_3(BTO),采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对其形貌和结构进行表征,并考察了钛掺杂氧化铋光催化降解水中PFOA的降解效果,发现PFOA的降解符合一级反应动力学,其降解速率常数为-0.2 h~(-1),比商业用纳米二氧化钛P25提高了6.8倍.表征结果证明,BTO存在多孔结构,能够增加反应活性位点,提高光催化活性面积.同时,自由基捕获实验和中间产物分析表明,光生空穴对PFOA的断链分解起决定性作用;同时Bi—O—Ti表面基团吸附PFOA并弱化了C—F键,导致光生电子可自由移至C—F键上并实现还原脱氟;光生电子和空穴在功能上相互配合,实现了对PFOA的协同降解;PFOA的降解过程受还原性物质主导,通过C—C键的断裂生成短链全氟羧酸类物质.     

利用废液晶屏玻璃基板制备发泡材料工艺优化

以主要成分为硼硅酸盐的废弃液晶屏玻璃基板为主要原料,加入石墨发泡剂,采用粉末烧结法制备发泡材料。通过DSC-TG、数码相机、万能试验机、抗压试验机等设备手段对其进行可行性分析及工艺优化。研究结果表明,以废弃液晶屏玻璃基板制备发泡材料具有可行性,烧成温度范围确定为850~950℃;配合料在925℃下保温20 min,成型压力控制在1~3 MPa可形成较均匀气孔;配合料的最佳工艺条件为烧成温度900℃,保温时间20 min,成型压力1 MPa,其主要性能体积密度达450 kg/m3,抗压强度达4.7 MPa,抗折强度达3.1 MPa,吸水率为1.0%。