酸处理对坡缕石结构及其苯吸附性能的影响

酸化粘土矿物在环境污染物的治理方面有广泛的应用。本文研究了酸处理对坡缕石结构的影响,以及酸化坡缕石对典型挥发性有机污染物苯的吸附性能。结果表明,坡缕石晶体有较强的抗酸性,酸活化明显提高其比表面积与孔容,但其最可几孔径大小不会发生变化。盐酸对坡缕石的溶蚀主要发生在端面及外表面,硅溶出产生的无定型二氧化硅仍保持原坡缕石的棒状形貌。酸活化可提高坡缕石在低压区与高压区内对苯的吸附量,分别比原土提高了35.2%和19.9%。低压区吸附占主导作用的是比表面积与微孔体积,而吸附剂表面对有机物的亲和性在中压区占主导,高压区吸附则以介孔与大孔为主。     

煤的比表面积 孔体积及其对煤吸附能力的影响

在液氮温度下，通过测试煤样在气体饱和蒸气压力范围内对N2的吸附过程及吸附量，用BET降BJH理论模型计算出煤的孔体积和孔表面积。同时，对煤样进行等温吸附CH4试验，根据试验结果,探讨了煤的孔体积，孔比表面积及与孔类型的关系，及其对煤吸附能力的影响，即煤对CH4的吸附能力与总孔体积，总孔比表面积，微孔比表面积呈正相关。     

扬子地台下寒武统页岩微观孔隙及吸附性能

扬子地台下寒武统发育一套富有机质泥页岩,是中国页岩气勘探开发的重点层位之一。通过扫描电镜、低温氮气吸附和高压CH4吸附实验对遵义牛蹄塘组、南京幕府山组和池州黄柏岭组3套同一层系的下寒武统页岩微观孔隙和CH4吸附特征进行分析,并结合有机质特征、矿物组成等研究页岩孔隙及含气性能的影响因素,结果表明:(1)下寒武统页岩微观孔隙类型众多,以有机孔、黏土矿物层间孔和微裂缝为主,亦含有一定量的矿物晶间孔、黄铁矿溶蚀脱落后形成的蜂窝状孔隙以及溶蚀印模等;(2)DFT孔径分布显示下寒武统页岩和干酪根以小于4nm孔隙为主,页岩中同时含有一定量的4nm以上的孔隙,可能是来自蒙脱石;(3)所研究的下寒武统页岩比表面积、孔体积和Langmuir CH4吸附容量分别为5.58~31.96m2/g、0.026~0.088m L/g和1.36~5.3m L/g,总体上受控于有机碳含量和蒙脱石含量,但TOC和蒙脱石对不同地区下寒武统页岩物性和含气性的影响具有明显分异的现象;(4)2个牛蹄塘组干酪根的比表面积是其页岩的7.08和7.92倍,CH4吸附容量是其页岩的5.81和7.09倍,显示出干酪根是CH4吸附气赋存的主要载体之一。     

高压氮气置换甲烷对煤基质孔隙的影响

为探究高压气体吸附-解吸试验对煤基质中孔隙发育规模和结构的影响,选取安鹤矿区鹤壁六矿二1煤层煤样进行了高压氮气置换甲烷吸附-解吸试验,采用低温液氮吸附方法分别测定了高压氮气置换甲烷前后煤的低温液氮吸附解吸曲线,利用BET、BJH和QSDFT 3种分析模型,对煤基质中1.14~300 nm的孔隙规模、分布与结构特征进行了对比分析。分析结果显示煤样的孔容、比表面积和孔隙结构在高压气体置换过程中均发生了变化,孔隙BET比表面积从12.746 0 m2/g降低到7.227 0 m2/g,总孔容从0.009 0 cm3/g降低到0.006 6 cm3/g;孔隙发育规模与孔径分布均发生明显变化,但孔隙形态基本保持不变,孔径分布的变化主要表现为微孔孔容与比表面积的降低为主,而中孔和大孔基本保持不变。      

沸石的活化处理及其对铅、钴的吸附性研究

通过对沸石的活化方法和其基本物化性能（主要包括化学成分、阳离子交换容量、密度、比表面积、孔径、渗透系数及热稳定性）及Pb^2＋，Co^2＋离子的吸附性能的初步研究认识到：1）经过酸化并经热处理后的沸石的阳离子交换容量（CEC）明显高于未经处理的原土；2）通过实验得出粒度为100目的天然沸石经酸活化处理后在300C下热活化，1．5h后测得离子交换量为最佳；3）沸石的密度为1．789g／cm^3；渗透系数为0．087cm／s（20℃）；体积平均粒径为13μm；比表面积为190．67m^2／g，平均孔径为102．27nm；4）沸石对重金属离子的吸附实验表明沸石对重金属离子Pb^2＋的吸附性能优于Co^2＋，20min时Pb^2＋和Co^2＋的吸附比（Rd）分别为20238．8ml／g及63．8ml／g；Pb^2＋和Co^2＋去除率分别为99．50％和40．00％。     

合成磷灰石的去氟机理研究

用固相反应法和sol-gel法合成了不同类型的磷灰石（AP），并采用TEM、XRD、IR、BET比表面积法及静、动态吸附等方法研究了不同AP的比表面积、结晶度、晶胞参数、结晶尺寸、晶格缺陷度、Ca/P摩尔比和煅烧温度等与吸氟能力的关系，结果表明：结晶度高、晶粒大的AP有较小的吸氟量，属表面单分子层化学络合吸附机理；酸活化的AP有较大的吸氟量，属溶解-沉淀与沉淀物表面纳米尺寸效应吸附的复合去氟机理；具纳米尺寸的HAP在常温、常压、无二次污染、小于11mg/L的低含氟浓度废水中且不酸化情况下有较大吸氟量，属纳米尺寸效应吸附机理。     

氟与聚合羟基铝-蒙脱石复合体相互作用机理及土壤环境意义

在一定条件下利用钠基蒙脱石 (Na- Mt)合成了 OH/Al比为 1.6的聚合羟基铝-蒙脱石 (HyAl- Mt)复合体,并研究了弱酸性和强酸化条件下 HyAl- Mt与氟之间的相互作用及土壤环境意义.结果表明, pH在 5.0～ 9.0之间时, HyAl- Mt对氟的吸附受 pH影响小;当 pH < 4.5时,吸附能力随 pH减小迅速增大. pH 6.62时, HyAl- Mt对氟的吸附主要是络合交换机制,而 pH 3.02及高氟浓度条件下是表面吸附、矿物溶解及共沉淀-卷扫等协同作用机制,并使 HyAl- Mt具有异常高的氟去除能力.与蒙脱石粘土相比, HyAl- Mt的氟吸附能力明显提高,土壤中的 HyAl- Mt组分可有效地降低氟污染土壤中氟的迁移性并减少其生物有效性.在酸性氟污染的土壤中,氟与 HyAl- Mt相互作用还可一定程度抑制土壤的酸化.土壤酸度越大,这种抑制作用越明显.施用合成的 HyAl- Mt 可作为酸性氟污染土壤修复并控制土壤酸化的有效途经之一.     

制备方法对纳米TiO2介孔柱撑蒙脱石结构和性能的影响

分别通过离子交换方法和离子交换-水热法制备纳米TiO2介孔柱撑蒙脱石,利用XRD、DSC-TG、N2吸附-脱附等方法对材料进行结构特征与性能的表征。实验结果表明,传统的离子交换方法可使制备的钛柱撑蒙脱石比表面积、孔体积增大;离子交换-水热法可使TiO2介孔柱撑蒙脱石中锐钛矿晶型更好,晶粒变大,柱撑蒙脱石结构更稳定,而且水热的温度越高,所需反应时间越短,锐钛矿的晶型更好,发育更完善。     

Fe-Al复合柱撑剂制备及对丁基黄药的吸附行为

由于蒙脱石独特的层状结构和离子交换能力,使其在污水治理领域具有良好的应用前景。本文使用共聚法制备Fe-Al复合柱撑蒙脱石（Fe-Al-MT）,采用XRD、比表面积孔径分析仪和SEM等进行表征分析,并探究了Fe-Al-MT对选矿废水中丁基黄药的吸附效果。试验结果表明,当Fe-Al复合柱撑蒙脱石中n(Fe³⁺)/n(Al³⁺)=1﹕5时,Fe-Al-MT的层间距达到1.913nm,比表面积为226.65m²/g,柱撑效果最佳。在Fe-Al-MT用量为6g/L,温度为40℃,p H=5的条件下,Fe-Al-MT对丁基黄药的去除率最高达到84.16%。根据Fe-Al-MT对丁基黄药的吸附作用研究表明该反应更符合Langmuir等温线模型,表明吸附过程属于单分子吸附。吸附动力学分析表明该吸附过程主要以化学吸附为主,符合二级动力学。     

四川三台膨润土的基本物化性能及其对铅、钴的吸附性研究

对四川三台钙基膨润土的基本物化性能和对Pb^2 ，Co^2 离子的吸附性能作了初步的研究。基本物化性能主要包括化学成分、阳离子交换容量、密度、比表面积、孔径、渗透系数及热稳定性。通过实验得出：1)经过钠化改型并酸化处理后的膨润土的阳离子交换容量(CEC)明显高于未经处理的原土；2)膨润土的最佳酸活化条件为在96℃左右以15％的硫酸活化4小时的性能最佳；3)膨润土土的密度为2．11g／cm^3，颗粒密度钠化土为1．996g／cm^3，原土为2．079g／cm^3；渗透系数为0．013cm／s(20C)；体积平均粒径为30．950μm；比表面积为329．7482m^2／g，平均孔径为33．238nm；4)膨润土对对重金属离子的吸附实验，得出膨润土对重金属离子Pb^2 的吸附性能优于Co^2 ，Pb^2 和Co^2 的吸附比(Rd)分别为167．8ml／g及53．3ml／g；Pb^2 和Co^2 去除率(r)分别为45．87%和21．20％。