含磷腰果酚基羟基型固化剂的合成及其阻燃环氧树脂的研究

随着环保意识的增强,开发高性能生物基环氧树脂以减少对石油基双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)和4, 4’-二氨基二苯甲烷(DDM)的依赖越来越受到重视。基于腰果酚、苯酚、甲醛溶液和氯代磷酸二苯酯等原料合成了三种官能团数目可调控的腰果酚基羟基型固化剂(P1C1F-0.6DCP、P2C1F-0.6DCP和P3C1F-0.6DCP)并对其阻燃环氧树脂开展了相应的研究。垂直燃烧和极限氧指数(LOI)结果表明,DGEBA/P1C1F-0.6DCP、DGEBA/P2C1F-0.6DCP和DGEBA/P3C1F-0.6DCP均能通过V-0级别并且LOI值均在29%左右。锥形量热仪测试结果表明,DGEBA/P1C1F-0.6DCP、DGEBA/P2C1F-0.6DCP和DGEBA/P3C1F-0.6DCP的热释放速率峰值(pHRR)分别比DGEBA/DDM降低了68.4%、64.7%和70.7%。通过炭渣的形貌和结构分析,含磷腰果酚基羟基型固化剂的阻燃机理在于能够在燃烧过程中促进形成质量更高的炭渣,发挥更好的隔热、隔氧的效果。     

聚环氧琥珀酸对污泥中铅的萃取研究

以上海市桃浦污水厂污泥为对象,研究了易生物降解的聚环氧琥珀酸(PESA)对污泥中重金属Pb的萃取作用,重点考察了萃取体系的pH值和萃取剂PESA的用量对重金属Pb萃取的影响.研究发现,PESA对污泥中的重金属Pb具有较好的萃取效果,形态分析结果表明,被PESA萃取的锌主要来自水溶态、酸溶态、可还原态和可氧化态4种形态.当萃取体系的pH=4且PESA与污泥中重金属总量的摩尔比为4∶1时,Pb的萃取效率可达73%.实验结果还表明,萃取体系的pH值和PESA用量是影响污泥中Pb萃取的重要因素.随着萃取体系pH值的降低,Pb的萃取效率总体呈现逐渐下降的趋势;随着PESA用量的增加,Pb的萃取效率逐渐提高,且对体系pH值的依赖性减小.     

黏结剂对污泥基颗粒炭性能的影响

以城市污水处理厂剩余污泥为原料,可溶淀粉、羧甲基纤维素、硅酸钠和硫酸钙为黏结剂,采用两步炭化法制备污泥基颗粒炭,探讨了黏结剂种类对样品性能的影响.结果显示:可溶淀粉样品(SSGAC-T)具有最大的比表面积和孔容,SSGAC-T、羧甲基纤维素样品(SSGAC-C)和硅酸钠样品(SSGAC-Si)含有丰富的微孔和中孔,硫酸钙样品(SSGAC-S)为典型的中孔吸附剂;样品的抗压强度均随浸泡时间的延长而降低,但SSGAC-S的抗压强度下降程度最小;4种黏结剂都使样品表面生成新的官能团,且样品的表面均呈酸性,它们的pHPZC分别为6.37、6.16、5.85和5.53;相同条件下,SSGAC-S对亚甲基蓝的饱和吸附量最高,为71.94mg/g;根据对污泥炭的表征,初步推测硅酸钠和硫酸钙能与碳发生化学反应.     

球形红细菌去除和转化铅的机理研究

通过X-射线衍射光谱分析,球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株对铅离子的转化产物为硫化铅.H菌株在不同浓度Pb2 中培养后,研究了该菌株生长细胞对Pb2 去除的动力学和该菌体产生半胱氮酸脱巯基酶活性的变化,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了其同工酶谱.结果表明,Pb2 浓度为25～150 mg·L-1时,去除速率常数k较大,半衰期T1/2较短,去除率较高;Pb2 浓度为75、100和150 mg·L-1时,对H菌株产生半胱氨酸脱巯基酶活力有明显的促进作用,Pb2 浓度为200 mg·L-1时,对该酶活力有抑制作用.该菌体细胞及亚细胞组分中铅含量测定结果显示,94%的Pb2 分布于细胞壁和细胞质内,仅少量存在于细胞膜上,并结合透射电镜观察和红外光谱分析,证明了该H菌株对铅离子去除和转化是在细胞质内进行的.     

页岩气勘探开发钻井固废特性鉴别研究

为实现清水钻屑、水基钻屑和油基钻屑3类钻井固废的资源化处理处置,对现有页岩气勘探开发产生的3类钻井固废的成分进行固废特性的鉴别。分析了固废的来源与产生方式,根据GB 5085.1～6—2007从氧化性、摩擦感度、遇水放气、腐蚀性对危险废物特性进行鉴别,从浸出毒性、毒性物质含量、急毒性物质初筛、生物毒性评价方面对危险废物进行毒性鉴别,根据GB 18599—2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》对其进行一般工业固废的鉴别。结果表明:3类钻井固废不具有GB 5085—2007《危险废物鉴别标准》所规定的易燃性、反应性等危险固废特性指标;3类钻井固废生物毒性远低于危险固废所规定的最低值,水基钻屑和油基钻屑热解灰渣的生物毒性评价结果均为无毒;除pH值高于9.0之外,3类固废的浸出液其他指标均低于GB 18599—2001中第Ⅱ类一般工业固废标准要求。     

油基岩屑热脱附工程实验能耗分析与优化

热脱附技术被鼓励用于油基岩屑资源化处置,针对其工程应用中能耗相对偏高的问题开展研究, 采用两段螺旋推进式间接热脱附工程实验平台,设定天然气燃烧产生的热量与热脱附装置各环节消耗热量之和相等,据此进行平衡计算和能耗分析,基于响应曲面法对油基岩屑热脱附过程中的4个因素和两个目标进行 优化实验并加以验证。结果表明,水分蒸发吸收的热量和残渣余热之和约占总热量消耗的2/3;当油基岩屑中的含水率和含油率分别每增加1％,天然气消耗量将分别增加2.53Nm3和1.81Nm3;运用优化实验方法,可使 实验装置运行总能耗降低6.01％～13.16％。综上,通过采取降低油基岩屑含水率、含油率及优化运行参数等措施,可以显著降低热脱附装置的能耗,采用热量衡算和热脱附参数优化方法,可以为工业化油基岩屑热脱附节能降耗提供参考。     

亚硫酸钙脱硫法及其机理

针对石灰乳直接脱硫存在的结垢问题,提出了亚硫酸钙脱硫法,并研究了该法的反应机理及主要因素对脱硫率的影响,确立了适宜的操作条件.即在空塔气速2.75m/s、L/G=3.0 L/m³、固含量6.7%、气温31℃、进口SO₂初始体积分数1500×10^-6、进塔液pH=8.0并维持不变的条件下,连续运转中的脱硫率可达87%.该法从理论上解释、实践上解决了石灰湿法脱硫过程中设备的结垢问题,其实质是以全钙基物质为脱硫剂的新型间接石灰法.     

从负载铅的DNNSA-P204煤油溶液中反萃铅

研究了从二壬基萘磺酸-二(2-乙基己基)膦酸(DNNSA-P204)负载有机相中反萃铅的影响因素.考察了反萃剂种类、反萃时间、反萃温度、反萃剂浓度和反萃油水比(VO/VA)对负载有机相中铅反萃的影响.实验结果表明,硝酸为最佳反萃剂,反萃平衡的时间为5 min,低温有利于反萃.反萃过程为放热过程,过程焓变为-942.7 J·mol-1.广角激光光散射和FT-IR结果表明:DNNSA浓度不变时,DNNSA-P204形成的混合反胶团随着P204浓度的增加而变大,负载有机相中的铅以Pb AD形式增溶进入混合反胶团内水相中.经多次反萃后,萃取剂DNNSA-P204对铅仍有较好的萃取能力.当反萃时间为5 min,温度为298 K,油水比为2∶1,硝酸浓度为0.6 mol·L-1时,反萃率可达到70%.     

海洋环境Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极腐蚀防护研究

以Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极为研究对象,在海洋环境下做车辆的牺牲阳极腐蚀防护试验。采用电位自动记录仪采集浸入海水期间车体的动态电位,绘制时间-电位（t-E）曲线图,并分析数据;采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等方法对牺牲阳极试样表面腐蚀形貌及成分进行了分析。结果发现,Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极增加了车体电位的稳定性,使车体电位部分极化到-800 mV;车体电位达到平衡的时间为7 min,加速了车体电位达到平衡的时间;Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极腐蚀产物在表面形成致密氧化层,并在干湿交替的作用下形成龟裂的裂纹,阻止了牺牲阳极的进一步反应。     

热处理对含氮活性碳纤维脱除SO_2能力的影响

考察中高温热处理对含氮沥青基活性碳纤维［ＰＡＣＦ（ＮＨ３）］脱除ＳＯ２的能力的影响结果表明，在９００—１１００℃尤其是在１０００℃下热处理可显著提高ＰＡＣＦ（ＮＨ３）脱除ＳＯ２的能力．当在３０℃下模拟烟气中ＳＯ２、Ｏ２和Ｈ２Ｏ的浓度分别为０．００２ｍｌ／ｍｌ、０．１ｍｌ／ｍｌ和０．１ｍｌ／ｍｌ，气体流动速率为１００ｍｌ／ｍｉｎ时，０．２５ｇ的３种不同比表面积的ＰＡＣＦ（ＮＨ３）完全除去ＳＯ２的时间分别从热处理前的０．２５ｈ、１ｈ和１ｈ延长到热处理后的１ｈ、２ｈ和３．５ｈ，ＳＯ２穿透后的稳态浓度从热处理前的７３％、５４％和３８％下降到热处理后的３２％、２４％和１０％．脱硫活性的提高主要是由于热处理增强了ＰＡＣＦ（ＮＨ３）对ＳＯ２和Ｏ２的吸附作用，加速了ＳＯ２的氧化反应．