铜锰镧铈复合催化剂的制备及其降解对二甲苯的机制

采用溶胶凝胶法制备了镧掺杂的铜锰镧铈催化剂,研究了其对对二甲苯的催化性能.通过BET、SEM、H₂-TPR、XRD和XPS等对不同元素比例的催化剂进行表征,探讨了催化剂结构和性能的关系;同时,研究了不同影响因素（初始浓度、空速、O₂含量和混合物）对其催化氧化性能的影响;最后,利用FT-IR、XRD和 GC-MS对降解产物进行分析,探究了其催化降解对二甲苯的机理.结果表明,La掺杂增加了催化剂的比表面积和孔体积,以及表面氧含量,抑制了晶体形成,增强了催化活性.Cu-Mn-La-Ce（1：2：1：1）催化剂性能最好,在初始浓度为600 mg·m^-3,空速为15000 h^-1,20% O₂的条件下,其T₉₀为230 ℃.对二甲苯的降解率随着初始浓度、空速的增加而降低,随着O₂含量的增加而增加.气流中混入苯提高了对二甲苯的降解率.对二甲苯催化反应后催化剂表面的 O—H、C＝O、C—H和金属—氧键都相应减少,降解中间产物主要为对甲基苯甲醛和对甲基苯甲酸.降解反应涉及MVK机理,对二甲苯先氧化成对甲基苯甲醛,再氧化成对甲基苯甲酸,最终生成CO₂、H₂O.     

改良硫酸法制取糠醛联产复合肥新工艺研究

研究了以稻草和麦杆为原料 ,用改良硫酸法制取糠醛的工艺条件 ,结果表明 :用 2 0 %硫酸 (液固为 2 5∶1) ,加入复合添加剂 (Ⅰ )或 (Ⅱ )添加比例为 15 %～ 30 % ,常压 ,10 0℃蒸馏 2h ,出醛率达理论出醛率的 70 %～ 80 % ,废渣全部变为中性复合肥料     

A New Type Synthetic Filter Material for Biofilter: Preparation and its Characteristic Analysis

In this study, a new type poly(vinyl alcohol)/peat composite bead is prepared and is shown suitable as a filter material for biofiltration. The optimal preparation condition is with the peat size of 16–35 mesh, the ratio of water to peat of 40g water/10 peat and the immersion time in the phosphate solution of 30min. The composite bead prepared by this process is a porous spherical particle with a density of 0.692 g/cm³. It contains phosphor and nitrogen nutrient are 2.91mg P/g dry solid and 3.25mg N/g dry solid, respectively. The diameter of composite bead is between 2.4 and 6.0mm and the average diameter is about 4.0mm. The equilibrium moisture content of the bead from adsorption and holding experiments are 50.5 and 66.8% on a wet basis, respectively, corresponding to the optimal filter material required and is sufficient to sustain biological activity as the bead adsorbs equilibrium moisture. The composite bead has higher moisture holding capacity and the compression strength than the pig manure compost filter material. The composite bead has buffer capacity and could maintain the filter bed at pH = 6.9–7.2 during the operation period. The percentage of removed ethyl acetate could stay at over 99% for 33 days operation while the composite bead adsorbed inorganic nitrate nutrient.     

MY@SiO2-PEI磁性复合生物材料对二元Ce3+/Sr2+混合离子的吸附性能研究

采用生物材料酵母作为基质材料,纳米四氧化三铁为磁敏源,3-氯丙基三甲氧基硅烷(CP)作为硅源与偶联剂,聚乙烯亚胺(PEI)为功能单体,利用两步溶液聚合法制备磁性复合生物材料(MY@SiO2-PEI).同时,采用FT-IR、SEM、VSM、等电位点测定及接触角测定等方法对材料的理化性能进行了表征,并考察其对二元体系(Ce3+/Sr2+)混合液的吸附性能及机理.结果表明,MY@SiO2-PEI实现了PEI的成功嫁接,材料的表面变得粗糙,等电位点pHzpc变大,材料的接触角由疏水变成亲水.吸附实验结果表明,MY@SiO2-PEI具有更好的吸附性能,对二元体系中Ce3+和Sr2+的最大吸附量分别为80.24 mg·g-1和63.51 mg·g-1.准二级动力学方程与Freundlich吸附等温模型的线性回归系数(R2)均大于0.99,准二级动力学模拟的理论吸附容量(Qe,cal)更接近于实验值(Qe,exp),Freundlich等温模型中的吸附强度(1/n)均小于1,吸附为多层,有利于化学吸附过程;pH=5.5~6.0为最适吸附pH范围;MY@SiO2-PEI的磁性强度为10.03 emu·g-1,满足分离富集的要求.     

V~(5+)/TiO_2-SiO_2-GF复合光催化剂制备及降解甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2、TiO2-SiO2、V5+/TiO2-SiO2光催化剂,并分别负载于玻璃纤维布上,利用X射线衍射(XRD)和比表面及孔隙度(BET)分析技术对样品进行了表征。以甲醛的降解率来评价复合光催化剂的光催化活性。结果表明:玻璃纤维布预处理方式、TiO2与SiO2的复合配比、V的掺杂量、煅烧温度对纳米TiO2的光催化活性有影响。V5+/TiO2-SiO2复合光催化剂比表面积为143.74 m2/g,晶粒粒径为16.9 nm。     

聚合铝基复合絮凝剂的电荷特性及絮凝作用

以具有不同碱化度(B)的聚合氯化铝(PAC)和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PDMDAAC)为原料,制备出了系列PAC-PDMDAAC,采用微电泳技术研究了其电动特性,初步试验了处理黄河水的絮凝效果.研究结果表明,PAC-PDMDAAC较PAC具有更高的正Zeta电位值与更好的除浊效果.PAC的B值和PDMDAAC质量分数(P)对PAC-PDMDAAC的Zeta电位与除浊效果均有不同程度的影响.     

纳米Fe3O4负载的浮游球衣菌去除重金属离子的工艺研究

以纳米Fe₃O₄负载浮游球衣菌（Sphaerotilus natans）制备复合生物吸附剂,对此吸附剂进行表征并考察了其吸附水中重金属离子的性能.红外光谱分析表明,此复合生物吸附剂表面的主要活性基团为酰胺基（—CONH—）和羟基（—OH）.吸附性能研究表明,菌含量和流量是影响复合生物吸附剂吸附重金属离子的主要因素,在Cu²⁺初始浓度c₀<20 mg/L,菌含量1.5 g/L（菌/ Fe₃O₄＝3∶2）,流量0.96 L/h 时吸附剂对Cu²⁺的吸附效果最好;用稀盐酸对复合生物吸附剂进行再生,吸附剂可重复使用10次以上,再生液可重复使用3次; 吸附选择性为：Pb²⁺ > Cu²⁺ > Zn²⁺>Cd²⁺.     

复合铁铝氢氧化物的制备及其对水中砷(V)的去除

以Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)对砷有较强的亲和性为理论基础,用沉淀法制备了9种同时含有Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)的砷吸附剂--复合铁铝氢氧化物.X射线衍射和扫描电镜测定结果表明,有5种复合铁铝氢氧化物具有微晶-无定形态的结构特征.比表面测定结果表明,复合铁铝氢氧化物的孔体积和孔径明显低于相同实验条件下制得的氢氧化铁,说明铝的掺杂能明显改变氢氧化铁中规则的晶体结构和表面性质.用复合铁铝氢氧化物进行了水中砷的吸附研究,结果表明,该复合材料具有优良的除砷效能,吸附容量大;当pH为5.0～9.0、溶液中初始砷浓度为2 mg·L-1时,不同组成的铁铝复合氢氧化物都能使溶液中的砷含量降到世界卫生组织标准0.01 mg·L-1以下,其中以Fe(Ⅲ)/Al(Ⅲ)摩尔比为7:3的复合物吸附除砷能力最强.pH为5.0～9.0时各复合物对砷的吸附模式均符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程.     

典型航空装备用金属材料在不同酸性盐雾环境下的腐蚀效应及机理

目的对比分析硫酸盐雾试验和盐雾/SO2复合试验的环境效应及机理差异。方法针对硫酸盐雾试验和ASTM G85附录A4-X4中的盐雾/SO2复合试验两种酸性盐雾试验方法,选取3种金属试片(4130高强度合金钢镀铬、40CrNiSi合金钢镀镍、2A12铝合金导电氧化)和2种合金钢自锁螺母(30CrMnSiA镀镉钝化螺母、30CrMnSiA镀锌钝化螺母)作为试验对象,对其开展两种酸性盐雾试验条件下的腐蚀试验,采用扫描电子显微镜、能谱分析研究各试验件表面生成的腐蚀产物形貌及组分特征,对比分析两种试验条件下的环境效应及机理差异,并结合耦合多电极矩阵(CMAS)测试技术,对比分析两种酸性盐雾试验条件下的环境腐蚀性特点及严酷性差异,初步探讨了两种试验条件与外场舰载平台环境的相关性关系。结果盐雾/SO2复合试验条件下CMAS电极的腐蚀深度达到同周期硫酸盐雾试验下的10倍左右。盐雾/SO2复合试验下,试样表面腐蚀产物中均检测出S元素的存在。相比于硫酸盐雾试验,盐雾/SO2复合试验与外场舰载平台环境具有更好的一致性。结论美军现行的盐雾/SO2复合试验方法与外场舰载平台环境具有更好的相符性。     

纳米二氧化硅改性聚酰胺复合膜及其抗污染性能

采用经3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMS）修饰的纳米二氧化硅（SiNPs）,对正渗透聚酰胺复合膜（TFC）进行抗污染改性.在静电吸附作用下,APTMS-SiNPs可通过表面涂覆的方式接枝在带负电的TFC表面,以提高膜的亲水性和抗污染效能.改性后,大量纳米材料成功接枝在膜表面,膜表面的接触角降低了54%,而膜电位和表面粗糙度无明显变化.采用海藻酸钠作为代表污染物,对原膜和改性膜的动态污染行为进行探究,通过监测污染阶段的通量变化和膜表面滤饼层含量,发现改性膜在膜污染后期表现出优良的抗污染性能,最终通量衰减降低了28%,膜表面滤饼层含量减少了35%.改性膜的抗污染性能主要归因于APTMS-SiNPs带来的膜表面亲水性的大幅提高.