用于气态零价汞转化的催化剂研究

零价汞的高效去除是燃煤烟气汞污染控制过程中的关键环节。为了促进烟气中的零价汞转化为易于去除的氧化态汞,分别考察了在有HCl存在时,几种过渡金属氧化物(Cu、Fe、Mn、Co和Zr)对零价汞氧化的催化作用,以筛选出性能较好的催化组分;为提高催化剂的抗SO2性能,分别尝试了利用几种金属元素(Sr、Ce、W和Mo)对催化剂进行掺杂改性的方法。结果表明,锰氧化物的催化作用最好,其最佳使用温度在573 K左右;SO2对零价汞的催化氧化有明显抑制作用,在无SO2及1 400 mg/m3SO2时锰催化剂对零价汞催化氧化效率分别为93%和78%。而Mo改性的锰氧化物催化剂的抗硫性能大幅提高,在1 400 mg/m3SO2存在的情况下其对零价汞的催化氧化效率可达到90%以上,较其他改性元素高。     

棕刚玉渣的硬脂酸湿法改性

以棕刚玉渣、硬脂酸为原料,在乙醇体系中进行机械力化学改性研究。分别研究了球磨过程中球料比、球磨时间、转速、硬脂酸用量、浆料浓度等参数对实验样品亲油化度、活化指数的影响。在最佳工艺基础上进行了正交实验,实验结果表明,适宜条件为硬脂酸用量3.5%,球料比4∶1,球磨时间30 min,球磨转速450 r/min,浆料浓度25%时,实验样品的亲油化度和活化指数分别达到46.8%和100%,且完全疏水。     

改性γ-聚谷氨酸络合重金属离子性能

研究了不同控制条件(温度、Pb2+浓度、pH)对交联改性γ-聚合谷氨酸(γ-PGA)吸附重金属离子所形成的絮凝颗粒性质的影响,对于治理水中重金属污染的相关研究有一定参考价值。实验表明,C-L-γ-PGA絮凝吸附Pb2+的最佳温度段在30℃附近。随着交联度的增加,不同的Pb2+浓度影响絮凝颗粒的大小,当处于较低浓度时,静电引力成为影响絮凝颗粒粒径最主要的因素,当Pb2+浓度增加到一定程度时,重金属的吸附量成为絮凝颗粒的粒径的决定因素。溶液pH达到7附近时,能够形成粒径最大的絮凝颗粒,并出现了最大的Pb2+去除率。C-L-γ-PGA对其他重金属离子也有类似的吸附絮凝作用,且絮凝吸附强弱顺序为Cu2+>Cr3+>Pb2+>Hg2+。吸附絮凝颗粒的粒径反映了重金属被吸附之后分离的难易程度,因此研究不同条件对絮凝颗粒粒径的影响对重金属离子的吸附和去除有重要意义。     

改性活性炭纤维吸附脱除气态汞

采用浸渍法对活性碳纤维(ACF)改性,所制得的吸附剂在固定床上进行汞吸附评价。Boehm滴定表明,浓HNO3和H2O2改性后的ACF表面含氧官能团有所增加,含氧官能团的增加有利于汞的吸附。XRF结果表明,ACF经硝酸银浸渍后,银离子被还原成单质银,使其对汞的吸附性能得到改变,并随着硝酸银浓度的增大而增大。ACF经活性MnO2和KMnO4浸渍后,吸附效果均有所提高,穿透时间大大加长,穿透吸附量也大大提高,两者均可达到170μg/g。     

多孔陶瓷滤料的亲油改性及其除油性能

研究了铝酸酯偶联剂对多孔陶瓷滤料的亲油改性及改性滤料的除油性能。用正交实验优化改性工艺,并对改性前后滤料用FTIR、SEM、密度、孔隙率及接触角等手段进行表征。结果表明:最佳改性工艺参数为铝酸酯偶联剂5%(改性液质量分数)、改性温度90℃、改性时间20 min和涂层次数1次。改性滤料FTIR图在2 920.95 cm-1和2 851.63cm-1处出现了CH3、CH2等特征吸收峰,其密度和孔隙率减小,而对水的接触角明显增大,表明多孔陶瓷滤料亲油改性成功。用改性滤料处理模拟油田采出水,控制滤速15 m/h,20 min后采样测出水中油的浓度,其去油率由预处理65.18%增加到96.46%;穿透曲线的研究表明,原始、预处理及改性滤料运行时间分别为48、85和149 min,可见改性滤料的运行时间更长,其较原始与预处理滤料分别延长了101 min和64 min,且其去油率能持续45 min维持在90%以上。可见经亲油改性的多孔陶瓷滤料是一种良好的聚结除油材料。     

酸碱溶液改性竹基活性炭生物降解H2S

对竹基活性炭采用酸、碱溶液浸渍的方法改性,并用化学和表面形态分析等表征方法测试了其改性前后的特性,研究了不同溶液对改性竹基活性炭在微生物挂膜和滴滤塔去除H2S方面的影响。研究结果表明,用10％NaOH溶液改性后的竹基活性炭较未改性的竹基活性炭碱性基团含量增加了0．614mmol／L,平衡含水率增加了6．08％,碘吸附值增加了29．6mL／g,这些物化性能的改变更有利于生物竹基活性炭去除H2S。对比5种改性方法对生物降解H2S性能的影响,在H2S人口浓度为150～4500mg／m^3、循环液喷淋量0．2L／h、pH6．5—7．5、气体停留时间66s的条件下,经NaOH溶液改性后的竹基活性炭,对H2S的去除率达93．4％以上,效果好于其他改性方法的竹基活性炭。     

氨基改性二氧化硅气凝胶的制备及其对镍离子的吸附性能

以正硅酸乙酯为硅源、3-氨丙基三乙氧基硅烷为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备了氨基改性二氧化硅气凝胶,采用FTIR、SEM、TEM和BET技术对其进行了表征,并将其用于对水中镍离子的吸附。表征结果显示,改性前后的气凝胶均具有三维多孔网络结构,比表面积分别为877.35 m²/g和357.76 m²/g,平均孔径分别为10 nm和12 nm。实验结果表明：溶液pH为4~7时改性气凝胶对镍离子均保持较高的吸附量,溶液pH为6左右时吸附量最高;Langmuir等温吸附模型能更好地描述镍离子在改性气凝胶上的吸附行为,其饱和吸附量为70.03 mg/g,改性前仅为29.05 mg/g;改性气凝胶重复使用5次后,仍保持较高的镍离子去除率,重复使用性能良好。     

有机改性对凹凸棒黏土吸附四环素类抗生素的影响

采用OECD guideline 106批量平衡吸附法研究四环素类抗生素在十六烷基三甲基溴化铵改性凹凸棒黏土(CTAB-ATP)上的吸附作用,并考察了溶液pH、吸附剂的投加量、离子强度对吸附过程的影响。结果表明,CTAB-ATP对四环素、土霉素、金霉素3种四环素类抗生素的吸附容量随着溶液pH的增加而增加;随着吸附剂投加量的增大而减小;随着离子强度的增加呈现缓慢减小的趋势。CTAB-ATP对四环素、土霉素、金霉素的吸附过程均符合准二级动力学模型(r0.998),吸附等温线较好地符合Langmuir等温式。有机改性凹凸棒黏土的疏水性增强,提高了对有机污染物的吸附能力,其沉降性能良好,这使其作为一种吸附剂用于实际抗生素废水的处理成为可能。     

水合改性对钙基吸收剂循环捕集CO2的影响

在钙基吸收剂捕集CO2的过程中,吸收剂转化率会随着循环次数的增加而迅速降低。钙基吸收剂的水合改性作为改善吸收剂循环转化率的主要方法之一受到了国内外学者的广泛关注。总结了目前国内外研究者对不同的吸收剂、循环捕集条件下的水合改性方法的研究成果。结果表明,在循环过程中的不同阶段对吸收剂进行水合处理后得到的效果不同。其中,在碳酸化阶段、煅烧阶段、循环捕集前预处理以及煅烧后对吸收剂水合改性．吸收剂捕集CO2的能力均得到了改善;碳酸化反应后对吸收剂进行水合处理是否对循环吸收有利还存在争议。目前,利用水合改性的方法提高钙基吸收剂循环捕集CO2能力的机理还存在争议,且水合改性后的吸收剂机械性能差以及此方法能耗高的问题尚待解决。     

Synthesis and characteristic analysis of coal dust explosion suppressant based on surface modification of ammonium dihydrogen phosphate with methyl hydrogen-containing silicone oil

Coal dust explosion is easy to happen in the process of coal pulverization. In order to reduce the risk of coal dust explosion and promote the safety of coal chemical industry, surface modification of the ammonium dihydrogen phosphate (ADP) explosion suppressant was performed with methyl hydrogen-containing silicone oil to obtain modified ammonium dihydrogen phosphate (MADP) powder. The explosion suppression and hydrophobic properties of MADP were tested. The experimental results show that after surface modification, MADP overcomes the defect that the traditional ammonium dihydrogen phosphate explosion suppressant is easily affected by moisture, which results in agglomeration; further, MADP has little or no solubility in water and has excellent hydrophobic properties. After surface modification, MADP has better thermal stability and can withstand higher ambient temperatures. MADP can significantly increase the minimum ignition energy, thus reducing the possibility of combustion and explosion. With the increase in the mass concentration of the explosion suppressant, the maximum explosion pressure gradually decreases and delays. Compared with ADP, MADP has better explosion suppression characteristics and can quickly and efficiently suppress explosion.