固体颗粒表面吸附水层厚度实验研究

以玻璃微珠为对象,探索堆积固体颗粒表面吸附水层厚度随驱动压力梯度的变化规律。结果表明：完全浸润的堆积固体颗粒之间存在3种不同性质的水,因其受表面作用力的大小不同,可用离心法加以区分。随着离心力的增加,依次驱替出自由水、毛管水和吸附水层水。结合重量分析,用离心法可得到不同驱动压力梯度下的吸附水量及吸附水层厚度。吸附水层厚度是水动力学条件的函数,其随驱动压力梯度的变化规律为解释多孔介质中水相的渗流特性提供依据。     

泡沫泥饼形成机理

分析了泡沫泥饼的形成过程，其形成机理在于３个方面，即粘土颗粒间吸力和斥力的相对大小变化、聚合物吸附层对颗粒间作用力的影响以及气泡在井壁表面形成了三相润湿周边。     

SRB胞外聚合物对Ni2+的吸附行为和机理

生物吸附法是含重金属废水处理技术一种新兴的、颇具应用前景的技术.与传统处理技术相比,它具有效率高和运行成本低等优点[1～3].生物吸附法去除重金属的机理主要有细胞外积累/沉淀、细胞表面吸附/沉淀和细胞内积累[4].研究表明,胞外聚合物(EPS)在去除水溶液中的重金属中起重要作用[5～9].虽然已有大量的文献报道了细菌、真菌等微生物吸附重金属,但有关微生物分泌的EPS吸附重金属的行为和机理研究还相对薄弱.本研究的目标是研究硫酸盐还原菌(SRB)分泌的EPS对Ni2+的吸附行为及其机理.     

β-环糊精交联聚合物对氯苯的吸附特性

通过对水中含有微量氯苯的吸附特性研究,考察β-环糊精交联聚合物吸附氯苯的动力学、热力学及连续运行条件下的稳定性和再生性能。实验结果表明:β-环糊精交联聚合物吸附氯苯的过程符合准二级动力学模型,即化学吸附是吸附过程的控制步骤;β-环糊精交联聚合物上的等温吸附符合Langmuir吸附等温模型。在15、25、35℃时最大吸附量分别为23.36、28.17、27.85mg/g;动态模拟实验中,当氯苯质量浓度为10mg/L时,氯苯的去除率大于80%。乙醇作为溶剂可以使吸附饱和的β-环糊精交联聚合物再生。     

非离子聚合物稳定水敏岩层的应用研究

水敏岩层机械破碎出露的新鲜岩面遇水侵蚀产生软化或泥化现象,致使孔(槽)壁变形量增大而失稳。实验表明,低聚合度、非离子型、结晶性好的高分子聚合物无固相稳定液,能以较快的竞争吸附速度在岩石的内、外表面产生渗析胶结和吸附胶结,并在不可逆的作用力下成膜,因而能抑制由水引起的岩石软化、泥化和崩解,可用以解决使用各类泥浆自由水滤失量大且泥皮易脱落而造成的孔(槽)壁坍塌问题。      

硅藻土负载羟基氧化铁对铬（VI）吸附的固体浓度效应研究

利用硅藻土负载羟基氧化铁颗粒作吸附剂对六价铬进行吸附和解吸附实验,探讨了硅藻土负载羟基氧化铁对六价铬的吸附机制和固体浓度效应。实验结果表明：在实验条件下,当吸附剂的用量从0.05 g增加到0.2 g时,六价铬的吸附量从23940.124μg/g降低到8575.415μg/g,吸附剂对Cr6＋的吸附存在明显的固体浓度（Cs）效应。吸附滞后角随着Cs 的增加而减小,吸附反应的可逆性增大。将实验数据分别用Languir和Freundlich吸附模型进行拟合,发现Freundl-ich吸附模型对实验数据拟合效果较好,表明该吸附反应以单分子层吸附为主。     

泥沙颗粒表面铜离子吸附分布的模拟分析

泥沙颗粒的表面形貌与污染物质的吸附关系较少受到关注。采用场发射枪扫描电子显微镜进行泥沙颗粒表面形貌的研究与探测吸附作用后铜离子在泥沙颗粒表面的分布,模拟分析了铜离子的吸附分布规律。研究结果表明泥沙形貌对铜离子的吸附分布有重要影响,在泥沙颗粒表面的边脊和凹谷处吸附铜离子数量较多,在其它形貌特征处的铜离子吸附数量相对较少。曲率C_u反映了复杂形貌对于铜离子的吸附能力,当C_u=1.1时该区域吸附铜离子最多。     

絮凝-吸附联合工艺深度处理珠宝玉石加工废水

采用絮凝-吸附联合工艺处理富含悬浮固体颗粒及高化学需氧量(COD)复杂珠宝玉石加工废水。以特性黏数为1 760 mL/g的阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)作为线性高分子絮凝剂,添加HPAM质量浓度为40 mg/L时,可使珠宝玉石加工废水浊度降至0.9 FTU。为弥补单纯由絮凝操作而无法降低水体COD的不足,选用多孔聚合物吸附介质(PAS)以吸附形式去除水体COD,当PAS的用量为2 g/L,吸附时间为110 min,吸附温度为288.15 K,COD的去除率达95%。吸附动力学特征符合准二级动力学方程(R~2=0.99)和内扩散模型(R~2=0.95),等温吸附过程符合Freundlich模型(R2=0.91～0.98),吸附过程的焓变ΔH0,表明该体系的吸附过程受外扩散和内扩散控制,吸附质以多分子层形式占据介质吸附位点,吸附为放热过程。该联合处理工艺实现了将珠宝玉石废水固体悬浮颗粒絮凝的同时有效的降低了水体COD的含量,是一种珠宝玉石加工废水的绿色处理工艺。     

粉煤灰/膨润土颗粒的制备与pb2+吸附实验

以天然钙基膨润土和燃料废弃物粉煤灰为原料,工业淀粉为致孔剂,采用挤出-滚圆技术,制备了粉煤灰/膨润土复合颗粒吸附剂,并用于含Pb~(2+)溶液的吸附。研究了吸附时间、pH、投样量和溶液初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,采用挤出-滚圆法制得的复合颗粒吸附剂大小均匀,表面没有裂纹,具有良好的机械强度。吸附实验中,在投样量10.0 g/L,溶液pH为6,吸附时间120 min,溶液初始浓度100 mg/L时,复合颗粒吸附剂对Pb~(2+)的去除率达到97.40%,吸附量为9.74mg/g。热力学实验表明吸附剂对Pb~(2+)的吸附更符合Langmuir吸附等温模型。     

对美国马萨诸塞州福尔莫斯砂砾岩含水层中铅锌吸附作用地球化学指示剂的研究

本文研究了不同矿物表面对铅、锌吸附作用重要性质。这些矿物(地下物质)是从美国马萨诸塞州福尔莫斯浅层无压含水层中收集的。砂岩主要是石英(95%),还有少量的碱性长石和铁磁矿物。对石英颗粒的统计表明,90%的锌被吸留在250—500μm 的砂岩碎片上.表面分析(SEM—EDAX 和 TOF—SIMS)表明,石英和长石表面被铁、铝覆盖,并高度风化。Pb 和 Zn 的吸附受颗粒大小的影响。被羟胺—HCl 提取的 Fe 和 Al,与在3.5m 长的岩芯内观察到的 Pb 的吸附变化无关.     

注聚调驱井聚合物堵塞物的矿物复合结构形貌及组成特征

胜利油田渤19区块注交联聚合物开采多年后,因注入水的水质不达标导致聚合物过度交联形成强凝胶,造成聚合物注入区块许多油水井的堵塞。对现场聚合物垢样品所做的化学组分、表面元素能谱及红外光谱的研究表明,垢的主体结构由交联的聚丙烯酰胺组成,交联体吸收了大量水分,在交联体内小环境中因富集而形成氯化物矿物晶体无机垢结构,而在成垢的过程中又将地层内的一些粘土矿物包裹于交联体内,形成具有聚合物-矿物复合结构的强胶凝态物质,严重影响聚合物注入—调剖—驱油过程中的聚合物溶液的流动。     

新型高分子改性剂的合成及含电气石功能聚合物的制备

采用丁二酸酐和乙酸乙烯酯进行共聚,制备了含有酸酐活性基团的高分子聚合物P(SA-VA);然后用该活性聚合物对电气石进行表面改性,制备了含电气石的功能聚合物。通过IR、XRD、SEM等对改性产物结构和形貌进行了表征。实验结果表明,P(SA-VA)的酸酐基团与电气石表面的羟基发生了反应,电气石粉体被成功地引入到共聚物中,得到了含电气石的功能聚合物。该功能聚合物具有优良的分散性和储存稳定性,且该含电气石的功能聚合物成膜后具有良好的力学性能和优异的负离子释放量、远红外辐射等性能。     

粘土矿物对铀元素的吸附实验研究

<正>中国北方砂岩型铀矿床中,矿石中一大部分是以吸附状态存在的,当固体物质与周围介质相接触时,固体表面具有不同程度地具有吸着粘附介质中的分子或离子以降低其表面自由能的能力,这种现象称为吸附作用。原因是由于分子键力(范德华力)或部分化学键力以及由于异性电荷相吸(极性吸附)的缘故。粘土矿物是地球表     

CO2-ECBM中气固作用对煤体应力和强度的影响分析

基于固体表面能下降是引起固体膨胀的动力源的理论,给出了煤体吸附CH4和CO2后的膨胀应力的计算公式,对CO2和CH4吸附引起的膨胀进行了计算和分析,为评估CO2注入煤层后吸附引起的膨胀对煤层力学稳定性的影响提供了理论依据。取Griffith断裂理论中临界应力为煤体强度指标,给出了煤体吸附气体后强度下降的计算公式,对煤体自由膨胀条件下吸附CH4和CO2强度降低的情况进行了对比分析。     

聚合物钻井液防塌机理的试验研究

在试验研究的基础上对比了无机聚合物硅酸盐和有机聚合物——聚乙烯醇（PVA）、部分水解聚丙烯酰胺（PHPA）、非水解聚丙烯酰胺（PAM）和聚丙烯酸钾防塌能力的大小；由试验得出吸附成膜速度的快慢和保护膜的致密程度是决定钻井液体系防塌能力的关键因素；钻井液体系的防塌能力是无机聚合物和有机物质协同作用的结果；部分水解聚丙烯酰胺钻井液体系的防塌能力较非水解聚丙烯酰胺钻井液体系的防塌能力强；Na-CMC和PHP的加入可提高吸附膜的致密性及体系的防塌能力。     

铁、锰和铝氧化物吸附硒的行为研究

表生环境中,吸附是硒进入固相沉积环境的重要途径之一。为了厘清硒氧阴离子团吸附行为及其影响因素,本文选择赤铁矿、二氧化锰和氧化铝作为吸附剂,采用批次实验的方法,研究了溶液pH、硒浓度以及反应时间等对硒的吸附影响。结果表明:为了达到较理想的吸附效果,溶液的pH应控制在4~6之间,在室温、pH为5时,赤铁矿、二氧化锰和氧化铝对亚硒酸盐的饱和吸附量分别约为1.62×10-3、0.33×10-3和1.07×10-3,对硒酸盐的饱和吸附量分别约为1.0×10-3、0、0.55×10-3;其吸附规律均符合Langmuir等温吸附方程,且理论最大吸附量与实验得出的最大吸附量基本一致。运用准一级动力学、准二级动力学、Elvoich方程和颗粒内扩散模型4种动力学模型对实验数据进行拟合,发现硒吸附过程运用准二级动力学方程表示时相关性最好,表明了硒氧阴离子团在铁、锰、铝氧化物表面的吸附过程较为复杂,可能涉及表面物理吸附和颗粒扩散等过程。     

3种生物聚合物改良粉土的持水特性研究

针对黄河流域水土流失防治,以往多采用水泥等灰色材料进行加固筑堤,但生态环境破坏严重。为响应黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略,采用环境友好的生物聚合物对黄河流域典型粉土进行改良,通过WP4C仪测量生物聚合物改良粉土的持水特性,并从微观角度分析了生物聚合物改良粉土持水特性的机制。研究结果表明,与未改良土相比,生物聚合物改良粉土饱和含水率增大,孔隙比增大,持水能力显著提高。黄原胶、结冷胶、瓜尔胶改良粉土的持水能力均随着掺量的增加而增加,结冷胶改良的效果优于黄原胶、瓜尔胶。其机制为生物聚合物颗粒经过水合作用形成水凝胶,填充颗粒间孔隙,增加颗粒之间的黏结性。而且黄原胶、结冷胶改良粉土中形成类似蜂巢结构的孔隙空间,为其提供储水空间,进而提高改良土的持水特性。上述研究结果可为生物聚合物安全、科学地应用于黄河流域水土流失的防治提供科学依据。     

铑-三苯基膦配合物功能化的聚合物@介孔氧化硅复合材料在1-辛烯氢甲酰化反应中的应用(英文)

通过在介孔氧化硅材料中原位聚合的方法制备了三苯基膦功能化的有机聚合物@介孔氧化硅复合材料PPh3polymer@FDU-12.采用X射线衍射、氮气吸附脱附、透射电镜和热重等手段对其结构和组成进行了表征.该复合材料与金属前驱体Rh(acac)(CO)2配位后得到的固体催化剂,在长链烯烃1-辛烯的氢甲酰化反应中,醛选择性可达92%–96%,并表现出高于聚合物的活性(>99%转化率).这主要归因于介孔氧化硅材料的高比表面积和有序的孔结构更有利于反应物和催化活性中心的接触.研究发现,调变复合材料中聚合物的含量或使用不同孔道结构的氧化硅载体(SBA-15,MCM-41和FDU-12)都会影响固体催化剂的反应活性和选择性.该方法得到的多相催化剂具有较好的循环使用性能,在循环使用15次后仍能保持较好的反应活性,但醛选择性有所降低.     

矿物填充聚合物的示差扫描热分析及机械力学性能研究

通过对不同矿物填充聚合物的示差扫描热分析（ＤＳＣ）、机械力学性能研究,揭示了矿物填充聚合物的热性能以及填充聚合物的结晶行为对其力学性能的影响。研究表明：矿物填料对填充聚合物的熔融起始温度、重结晶温度有着重要的影响;矿物填料在合适填充量情况下,对填充聚合物结晶过程起异相成核作用,并使填充聚合物的结晶度有所提高;矿物填充聚合物的力学性能受填充聚合物的结晶行为影响较大。     

膨润土尾矿复合陶粒制备与Cr(Ⅵ)吸附性能

膨润土提纯后的尾矿主要含石英、斜绿泥石和白云母等矿物,以尾矿为主原料制备了复合陶瓷颗粒,采用XRD,IR和SEM探讨了烧结工艺对结构变化的影响,研究了复合陶瓷颗粒的组分变化、烧结温度、pH、初始浓度、吸附时间和温度对Cr(Ⅵ)离子吸附效果的影响,探讨了动力学和热力学变化。结果表明,烧结温度对吸附影响不大,烧结适宜温度为1000℃,陶瓷颗粒的主晶相为石英和硅灰石,表面为不均匀多孔结构。吸附的最佳吸附条件是pH值1、陶瓷颗粒用量1 g、吸附时间12 h及铬离子初始浓度100 mg/L,吸附率达96.33%。吸附行为符合准二级动力学方程,属于单分子层化学吸附;热力学数据说明,吸附反应为自发吸热反应。