Removal of Cd2+ from water by Friedel’s salt (FS: 3CaO.Al2O3·CaCl2·10H2O): Sorption characteristics and mechanisms

The development of low-cost and efficient new mineral adsorbents has been a hot topic in recent years. In this study, Friedel’s salt (FS:3CaO·A12O3 ·CaCl2 ·10H2O), a hexagonal layered inorganic absorbent, was synthesized to remove Cd2+ from water. The adsorption process was simulated by Langmuir and Freundlich models. The adsorption mechanism was further analyzed with TEM, XRD, FT-IR analysis and monitoring of metal cations released and solution pH variation. The results indicated the adsorbent FS had an outstanding ability for Cd(Ⅱ) adsorption. The maximum adsorption capacity of the FS for Cd(Ⅱ) removal can reach up to 671.14 mg/g. The nearly equal numbers of Cd2+ adsorbed and Ca2+ released demonstrated that ion-exchange (both surface and inner) of the FS for Cd(Ⅱ) played an important role during the adsorption process. Furthermore, the surface of the FS after adsorption was microscopically disintegrated while the inner lamellar structure was almost unchanged. The behavior of Cd(Ⅱ) adsorption by FS was significantly affected by surface reactions. The mechanisms of Cd2+ adsorption by the FS mainly included surface complexation and surface precipitation. In the present study, the adsorption process was fitted better by the Langmuir isotherm model (R2 = 0.9999) than the Freundlich isotherm model (R2 = 0.8122). Finally, due to the high capacity for ion-exchange on the FS surface, FS is a promising layered inorganic adsorbent for the removal of Cd(Ⅱ) from water.     

咸潮预警值设定的研究

为研究咸潮预警,上海某饮用水源地安装了蓝色卫士水质综合预警系统。采用实验室配制人工海水模拟减潮,通过动态实验研究蓝色卫士的成潮预警值。试验证明,成潮预警值设定范围为1．6～1．8较好。经过连续1a自动监测,蓝色卫士共准确预警预报两次成潮,成功保障了该水源地的饮水安全。     

基于ANN的土壤重金属分布和污染评价研究

农田土壤重金属污染与备受关注的农产品安全问题有密切联系,因此对其进行研究意义重大。以江苏省南通市为研究区,利用采样点实测数据,借助神经网络模型(ANN)并结合3S技术对问题进行研究,从而对土壤重金属的空间动态分布进行描述,并对各个空间位点重金属的污染状况进行评价。结果表明,神经网络模型能够智能地学习各个样点的空间位置与该点各重金属含量之间的映射关系和预先设计好的分类评价模式,并能够稳健地对各个空间插值点处的重金属含量和各个位点的重金属污染状况进行预测和评价。结论显示,南通市大部分农田土壤重金属污染较轻,但也存在局部地区的严重污染。结论与实际情况相符,表明神经网络模型可以为农田土壤重金属的研究提供一个新的思路和方法。     

基于人工神经网络的气体泄爆最大超压预测研究

为解决传统经验公式在预测气体泄爆中最大超压出现时的较大偏差或过于保守的问题,提出使用人工神经网络预测气体泄爆最大超压。基于124组实验数据,采用BP与RBF神经网络,通过优化算法计算与迭代循环对泄爆样本中的影响因素进行降维与选择,并确定2类神经网络本身在学习与计算气体泄爆样本时的相关参数。结果表明:PCA（主成分分析法）在当前样本条件下的降维效果较差,而通过迭代对比确认气体泄爆样本中的5类特征全部保留时神经网络的训练模拟效果最好;通过对124组实验数据进行随机挑选训练集与测试集的训练模拟结果发现,神经网络对气体泄爆中最大超压的预测效果较好;通过对比Molkov提出的和经Fakandu等改进的NFPA 68经验公式以及2类神经网络的预测结果表明,神经网络相比于传统气体泄爆经验公式具有明显优势。     

铝材Sn-Ni混合盐电解着枪色参数研究

首先对铝片试样进行预处理,随后在恒定的电流密度和相同的氧化时间下,在铝材表面形成厚度均匀的阳极氧化膜,然后采用方波交流电,对铝试样进行电解着色处理,通过改变铝材电解着色工艺的着色时间、电流密度、正负电流比、占空比等因素来研究这些因素与铝材明度值和色差之间的关系。实验结果表明获得枪色的最佳工艺条件是:着色时间6m in左右,着色电流密度为1.40 A/dm2左右,正向电流比负向电流大7%左右,占空比55%左右。     

基于CA的城市形态扩展多解模拟——以北京市东部平原区情景分析为例

构建了一个基于人工神经网络的约束型城市扩展CA模型。利用该模型,预测了北京市东部平原区在3种情景规划之下的未来50年的城市形态,为不同的城市发展模式之间的比较分析奠定基础。然后以2024年的北京东部平原区模拟城市形态为基准,从自然生态功效、社会服务功效、经济利益功效3个方面对3种规划模式进行了情景分析,从而系统的比较了3种规划模式的复合生态功效,为城市规划决策提供有力的支持。     

丙烯酸聚氨酯涂层在我国典型大气环境下的老化历程

本文采用交流阻抗测试技术、傅立叶红外测试技术研究了丙烯酸聚氨酯涂层在我国典型大气环境(武汉、拉萨)下户外降解规律,分析了其降解机理,比较了不同地区的环境老化强度,并探讨了丙烯酸聚氨酯涂层降解过程中电化学等效回路模型的转换问题.结果表明:(i)随曝露时间的延长,涂层的孔隙率增加、孔隙结构增大,体系由一个时间常数特征转为两个时间常数特征,涂层内逐渐形成了腐蚀性离子通往基底金属的通道,基底金属发生腐蚀,随金属腐蚀产物的增加,金属/溶液双电层电容逐渐被具有弥散效应的电容元件替换;(ii)丙烯酸聚氨酯涂层抗蚀性能的降低主要由涂层内高分子链节的断裂所致,随曝露时间的延长,在仲酰胺处发生断裂,生成了新的基团伯酰胺;(iii)丙烯酸聚氨酯涂层在拉萨地区的降解速率较武汉地区快.     

利用废渣盐石膏制作轻型墙体材料

研究利用海盐化工产生的废渣盐石膏经过一定工艺处理,生产轻型墙体材料盐石膏空心条板,该产品与天然石膏空心条板相比,原料采用及生产工艺都有较大改进,生产成本却大幅度下降。经测试,该产品完全可替代天然石膏空心条板,技术性能指标达到了国家规定的相关标准。     

铬盐废水蒸发系统腐蚀突变与缓蚀工况研究

针对铬盐废水蒸发系统运行过程中的腐蚀问题,采用失重法、pH值检测、扫描电镜(SEM、EDS)和XRD等手段,模拟研究了温度、Cr3+质量浓度对20#碳钢腐蚀速率、腐蚀产物的影响,并从废水pH值和形貌分析角度探索腐蚀速率发生突变的原因.研究表明:废水Cr3+质量浓度在150～180 mg/L范围,碳钢腐蚀速率发生突增,废...     

膜过滤-气相色谱法测定涂料中的苯系物、环己酮和甲苯二异氰酸酯

采用膜过滤-气相色谱法测定涂料中的苯系物、环己酮和甲苯二异氰酸酯（TD I）。用7种规格的石英毛细管色谱柱对混合标准溶液和涂料试样进行了分析实验,实验结果表明,不同属性的涂料试样添加固定量的正十四烷作内标物,经膜过滤净化后,苯系物、环己酮和TD I可采用DB-1-3或DB-1-2色谱柱同时分离并测定。测试数据经多级校准曲线处理后涂料试样中苯系物、环己酮和TD I的加标回收率为98.6%～101.8%,各组分分析结果的变异系数均小于2.0%,检出限均小于1.50×10^-5g。