流动搅动法研究针铁矿对亚砷酸盐的吸附特征

采用流动搅动法,在溶液p H、浓度和温度影响条件下,研究针铁矿对亚砷酸盐吸附的特征.结果表明,在不同条件下,亚砷酸盐的吸附过程分为快反应和慢反应这2个阶段.随溶液p H的升高,砷的吸附量逐渐降低,表观吸附速率常数(k')逐渐增大,半反应时间(t1/2)也就越小,砷的吸附反应达到平衡时间就越短,且砷的扩散速率常数b值也逐渐降低.溶液p H 3.0和p H7.0时,砷最大吸附量分别为246.9 mg·kg~(-1)和99.8 mg·kg~(-1).随着砷浓度的升高,针铁矿对砷的吸附量增加,表观吸附速率常数(k')逐渐增大;砷浓度为0.10 mg·L~(-1)和1.00 mg·L~(-1)时,砷的最大吸附量分别为96.5 mg·kg~(-1)和249.1 mg·kg~(-1).Freundlich方程中吸附常数Kf值随着时间的延长逐渐降低,其吸附能力是逐渐减弱的.Langmuir方程分配因子RL在0~1之间,表现为针铁矿上砷的吸附为优惠吸附.随着温度的升高,针铁矿对砷的吸附量增加,表观吸附速率常数k'值也逐渐升高.温度为298K和313 K时,砷最大吸附量分别为241.1 mg·kg~(-1)和315.6 mg·kg~(-1).用抛物线扩散方程b值来计算扩散过程的伪热力学常数,砷吸附反应的活化能(E*a)为14.60 k J·mol~(-1).砷扩散活化焓变(ΔHθ)随着温度的升高有所降低,ΔHθ均为正值,扩散过程为吸热反应,升高温度有利于砷的吸附;活化自由能变(ΔGθ)随着温度的上升而升高,升高温度有利于加快扩散过程;ΔSθ值均为负,说明吸附反应使体系有序度增加.     

Cu-Al2O3中骨架铜类芬顿催化去除水中有机污染物

为解决传统铁基芬顿催化剂在水体通常酸碱(pH6)条件下活性低的问题,采用简单共沉淀法制备了Cu掺杂的Al_2O_3类芬顿催化剂.通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见(UV-vis)吸收光谱分析表明,Cu-Al_2O_3中铜掺杂的质量分数低于4.77%时,催化剂中铜主要以Cu~(2+)和Cu~+的形式共存于Al_2O_3的骨架结构中,形成Al—O—Cu键;过量的铜掺杂会导致外骨架铜物种如铜氧化物团簇的存在.以难降解有机污染物2-氯苯酚(2-chlorophenol,2-CP)和染料罗丹明B(Rhodamine B,Rh B)为目标污染物,对Cu-Al_2O_3的类芬顿催化性能进行了详细地研究.结果表明,骨架铜物种在中性温和条件下对2-CP和Rh B显示出很高的催化去除效率和稳定性,反应2 h,Cu-Al_2O_3(Cu质量分数4.77%)对2-CP的去除率达到54%,相应的TOC去除率达到49%,而铜离子溶出浓度仅为0.025 5 mg·L-1,而Cu-Al_2O_3(Cu质量分数7.58%)由于外骨架铜的存在导致催化活性增加缓慢和稳定性下降.ESR测试结果表明,·OH和HO_2~-/O_2~-·是反应中主要的活性物种.     

Fe3O4/TiO2-H2O2非均相类Fenton体系对3，4-二氯三氟甲苯的降解

用Fe_3O_4/Ti O_2-H_2O_2体系对3,4-二氯三氟甲苯(3,4-DCBTE)进行降解反应研究,同时考察了pH值、催化剂投加量、H_2O_2投加量、温度等因素对3,4-DCBTE降解效率的影响.实验结果表明,Fe_3O_4/Ti O_2-H_2O_2非均相类Fenton体系对3,4-二氯三氟甲苯的处理效果极佳;并且在H_2O_2投加量为45.0 mg·L~(-1)、Fe_3O_4/TiO_2的物质的量比为1∶1、pH=3.0、温度为40.0℃的条件下反应效果最佳,去除率高达99.1%.同时从实验结果可以看出,pH在2.0~7.0范围内该体系对3,4-二氯三氟甲苯均有降解效果,说明该体系相比于传统的Fenton体系有较宽的pH适用范围.目标污染物的降解符合一级反应动力学,其发生反应所需的活化能为36.9 k J·mol~(-1).     

水热法制备玉米叶基生物炭对亚甲基蓝的吸附性能研究

以农业废弃物玉米叶和玉米秆为原材料,采用水热法制备生物炭,通过批试验方法考察了接触时间、污染物初始浓度、生物炭投加量、反应体系温度及溶液p H值等因素对2种生物炭吸附亚甲基蓝的影响,并对吸附规律进行了探讨.吸附动力学拟合结果发现,准二级动力学能更好地拟合吸附过程(R~2=0.9986~0.9999);颗粒内扩散方程拟合结果表明,2种生物炭对亚甲基蓝的吸附由液膜扩散和颗粒内扩散2个过程控制.玉米叶基生物炭对亚甲基蓝的吸附可以通过Freundlich方程来进行拟合(R~2=0.9898),说明吸附在生物炭表面是多分子层吸附过程;而玉米杆基生物炭对亚甲基蓝的吸附更符合Langmuir方程(R~2=0.9825),说明吸附在生物炭表面是单分子层吸附过程.与玉米杆基生物炭相比,玉米叶基生物炭具有更好的吸附性能,拟合理论最大吸附量为玉米杆基生物炭的1.25倍.     

改性生物炭负载纳米零价铁去除水体中头孢噻肟

抗生素对环境的危害已经引起了人们的广泛重视.本实验以改性生物炭(MB)为载体制备了负载纳米零价铁的功能生物炭(Fe/MB).以头孢噻肟(CFX)为目标抗生素,研究了该材料对头孢噻肟的降解特性及影响因素,并探讨了去除机理.实验结果表明,50 min内头孢噻肟的去除率为92%(Fe/MB用量为0.4 g·L~(-1),溶液p H=5.0,头孢噻肟浓度为20 mg·L~(-1),振荡速率为200 r·min~(-1),柠檬酸浓度为1.47 mmol·L~(-1)).头孢噻肟的去除过程存在改性生物炭的吸附和纳米零价铁还原降解的协同作用,数据符合伪二级反应动力学方程(R20.99).采用紫外可见光谱结合质谱分析了降解产物的结构并提出头孢噻肟的降解途径.     

Stabilization of heavy metals in MSWI fly ash using silica fume

The objective of this work was to investigate the feasibility and effectiveness of silica fume on stabilizing heavy metals in municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash. In addition to compressive strength measurements, hydrated pastes were characterized by X-ray diffraction (XRD), thermal-analyses (DTA/TG), and MAS NMR (²⁷Al and ²⁹Si) techniques. It was found that silica fume additions could effectively reduce the leaching of toxic heavy metals. At the addition of 20% silica fume, leaching concentrations for Cu, Pb and Zn of the hydrated paste cured for 7 days decreased from 0.32 mg/L to 0.05 mg/L, 40.99 mg/L to 4.40 mg/L, and 6.96 mg/L to 0.21 mg/L compared with the MSWI fly ash. After curing for 135 days, Cd and Pb in the leachates were not detected, while Cu and Zn concentrations decreased to 0.02 mg/L and 0.03 mg/L. The speciation of Pb and Cd by the modified version of the European Community Bureau of Reference (BCR) extractions showed that these metals converted into more stable state in hydrated pastes of MSWI fly ash in the presence of silica fume. Although exchangeable and weak-acid soluble fractions of Cu and Zn increased with hydration time, silica fume addition of 10% can satisfy the requirement of detoxification for heavy metals investigated in terms of the identification standard of hazardous waste of China.     

激发剂作用下的盐石膏废渣的水化过程

运用Kondo模型,研究了在激发剂硫酸钠作用下盐石膏废渣的水化过程.盐石膏废渣的水化过程分为3个阶段,第1、第3阶段受扩散作用控制;第2阶段受相边界反应控制.分别研究了激发剂溶液浓度和温度对相边界反应阶段水化速率的影响,结果表明,在0—0.60 mol.L-1范围内,增大激发剂溶液浓度可使水化速率常数k增大,在12℃≤...     

粉尘爆炸反应工程学简要综述

１９９３年在波兰召开的第五届国际粉尘爆炸学术会议上，邓煦帆曾在论文中提议建立粉尘爆炸反应工程学，并提出学科的目的意义、性质、主要组成部分和研究方法。本文拟将国内外有关本学科范围内的贡献，加以简要综述，以期能逐渐形成本学科的自身体系和特点。     

C6H12N4+Mg+KClO4+SrSO4系统的振荡控制和安全分析

从实验和数值分析两方面研究了C6Hl2N 4+Mg+KClO4+SrSO4反应系统的振荡燃烧现象,并对反应机理进行了深层次的分析.结果表明,振荡燃烧是由化学动力学的非线性反馈引起的,即:反应系统中镁的三相与氧气的相互竞争反应造成系统的非线性化学振荡燃烧.氧化剂和可燃剂的比值,以及频率调节剂等吸热物质可调节气相镁的生成速率,能有效地控制药剂的振荡频率.选取适当的控制参数,可以使反应按照预定的、安全的过程进行,避免爆燃的产生.本文的研究结果对化工、军事等领域的安全控制具有重要意义.     

大气中SO2的液相氧化研究

大气中ＳＯ２液相氧化是形成酸雨的重要途径，降雨中含有各种无机离子和有机物质，它们可能催化或抑制液相氧化反应的进行。本文根据四川酸雨样品组成，进行了ＳＯ２在模拟雨水及实际雨水中的氧化实验，考查了Ｖ，Ｆｅ，Ｍｎ等离子对ＳＯ２氧化的催化作用，Ｈ２Ｏ２对ＳＯ２的氧化以及降水中有机物质甲醛对各反应的影响。实验结果为了解酸雨的成固，研究酸雨控制对策提供了科学依据。