博士科研启动基金(BJ10-20)
- 作品数：12 被引量：55H指数：4
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- 相关机构：陕西科技大学清华大学上海理工大学更多>>
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- 相关领域：理学环境科学与工程化学工程更多>>
- 亚甲基蓝在合成沸石上的超声波辅助解吸动力学特性研究被引量：1
- 2012年
- 以超声波为辅助解吸手段,研究试验条件对合成沸石解吸亚甲基蓝(MB)效果的影响,分析解吸过程的动力学特性.结果表明:相比于无机溶剂(盐酸、氢氧化钠),蒸馏水及有机溶剂(乙醇、丙酮、乙酸)对MB的解吸效果更好.超声功率、水浴温度、搅拌速率和解吸剂量都能不同程度影响解吸效果,解吸为自发、放热过程.随着解吸过程的进行,蒸馏水对MB解吸效率的增加总体呈现先快后慢的趋势.二级动力学方程能更好地描述MB的解吸过程,拟合系数R2为0.991.超声波辅助MB的解吸过程是可行的,为合成沸石的循环利用及吸附质的有效回收提供依据.
- 范春辉郭彦龙丁绍兰
- 关键词：合成沸石亚甲基蓝解吸动力学超声波辅助
- 粉煤灰基沸石对亚甲基蓝和Cr(Ⅲ)的共吸附行为——Ⅱ.竞争吸附机制被引量：6
- 2014年
- 以粉煤灰基合成沸石为吸附剂,亚甲基蓝(MB)和Cr(Ⅲ)为去除对象,通过静态批次实验研究溶液pH值、反应时间对废水净化效果的影响,借助FT-IR、SEM初步揭示MB和Cr(Ⅲ)的竞争吸附机制。研究发现,溶液pH值为6和5时,沸石对MB和Cr(Ⅲ)的最大吸附量分别为8.14 mg/g和6.46 mg/g;反应10 min后,沸石对MB和Cr(Ⅲ)的吸附量超过60 min总吸附量的80%和55%。FT-IR和SEM结果表明,—OH、硅铝酸盐类官能团对MB和Cr(Ⅲ)的共吸附有重要作用,反应后沸石表面出现连续的、蓬松状态的絮状结构。推测MB分子被吸附于沸石表面或层间,形成较为复杂的网状络合物,这种结构又促进吸附过程的离子交换和配位络合等化学效应,强化了污染物的共吸附效果。
- 范春辉张颖超马宏瑞
- 关键词：合成沸石亚甲基蓝
- 西北旱作农田黄土对Pb(Ⅱ)的吸附-解吸行为研究被引量：3
- 2013年
- 采用静态批次试验法研究西北旱作农田黄土对Pb(Ⅱ)的吸附等温线和动力学特性,通过正交试验揭示Pb(Ⅱ)的解吸行为。结果表明:黄土对Pb(Ⅱ)的吸附过程更好地符合Langmuir等温线方程和准二级动力学方程,拟合系数R2分别为0.9937和0.9964;Langmuir方程计算得出的黄土对Pb(Ⅱ)的最大吸附量qm为17.0068mg/g。吸附过程自发、吸热,反应后体系自由度略有增加。对比极差R值发现:影响解吸过程的主要因素为水土比和解吸时间,在水土比为150mL/g、解吸时间为3 h、解吸液pH值为5和解吸温度为288 K时,Pb(Ⅱ)的平均解吸率r为50.15%。去除有机质农田黄土对Pb(Ⅱ)的吸附量qe仅为6.6814mg/g,推测有机质在Pb(Ⅱ)的去除过程中有重要贡献。
- 范春辉张颖超蔡少渊马宏瑞
- 关键词：解吸黄土等温线
- 炭化玉米秸秆对水中Pb(Ⅱ)的去除行为研究被引量：3
- 2013年
- 以炭化玉米秸秆(CCS)为吸附剂去除水中Pb(Ⅱ),研究反应过程的动力学特性和等温线方程,考察溶液pH值和反应温度对Pb(Ⅱ)去除的影响,分析CCS的解吸行为。结果表明:吸附过程更好地符合准二级动力学方程和Langmuir等温线方程,拟合系数R2分别为0.9972和0.9959;由Langmuir方程计算可知,CCS对Pb(Ⅱ)的理论最大吸附量qm为30.3030mg/g。反应过程自发、吸热,反应后体系自由度略有增加。Pb(Ⅱ)去除的最适pH值为6,对于浓度为40mg/L、体积为100mL的Pb(Ⅱ)溶液,使用0.1g CCS能去除水中63.53%的Pb(Ⅱ)。反应温度对Pb(Ⅱ)去除效果的影响很小。蒸馏水和HCl都能实现Pb(Ⅱ)的有效解吸,再生后的CCS对Pb(Ⅱ)仍能取得15.69mg/g的二次吸附量。
- 范春辉张颖超陈先强
- 关键词：热力学解吸
- 基于SEM和XRD技术的沸石晶化动力学特性研究被引量：5
- 2012年
- 应用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对粉煤灰基沸石晶化动力学特性进行观察和分析,比较不同条件下沸石的晶化动力学曲线和阳离子交换量(CEC)的变化规律。结果表明,在晶化反应不同阶段,沸石产品具有不同的表观形貌和组成特性,反应6 h后初步发现菱形或多面体形沸石;12 h和24 h后,产物生长为放射状晶体簇;48 h后,沸石转化为规则的长柱状晶体簇集合体。XRD图谱揭示了NaP1型沸石向NaA型沸石和羟基方钠石的转变过程。提高碱液浓度和反应温度能缩短晶化时间,但温度过高可能产生杂晶;随着反应时间的延长,沸石CEC值先增加后下降,是活性点位被新生成沸石掩蔽及产物晶型转化的结果。本研究认为粉煤灰基沸石的晶化过程为双向转变机制。
- 范春辉张颖超
- 关键词：合成沸石动力学微观形貌CEC
- 吸附——光催化氧化法处理模拟亚甲基蓝废水被引量：2
- 2012年
- 以粉煤灰基沸石为载体制备TiO_2/沸石光催化剂,采用SEM和XRD对产物进行表征,并考察其对模似废水中亚甲基蓝(MB)的光催化降解活性及再生后的催化性能。实验结果表明:光催化剂中的TiO_2主要为锐钛矿晶型;MB降解过程遵循一级Langmuir-Hinshelwood动力学方程;当光照时间为3 h、MB质量浓度为10 mg/L、废水pH为7、TiO_2/沸石加入量为1.5 g/时,MB废水的脱色率可达96.46%;经200 W超声波、450℃热再生处理40 min后,再生催化剂对废水的脱色率为73.04%;再生催化剂重复使用8次后,废水脱色率仍可达43.27%。
- 范春辉张颖超马宏瑞
- 关键词：二氧化钛沸石光催化氧化亚甲基蓝
- FTIR和XPS对沸石合成特性及Cr(Ⅲ)去除机制的谱学表征被引量：19
- 2012年
- 以粉煤灰为原料,采用优化的水热晶化法合成沸石,使用XRD,SEM和ζ电位分析沸石产品的组成特性,借助FTIR和XPS等揭示废水中Cr(Ⅲ)的去除机制。合成产品主要为NaP1型沸石,在pH值8～12区间内,ζ电位由-8.72mV降到-24.46mV。准二级方程和Langmuir等温线对试验的拟合效果更好,理论饱和吸附量为33.557 0mg.g-1。FTIR图谱表明—OH和Si—O类官能团在反应过程中有重要贡献。XPS全谱发现:结合能576.45eV为Cr(2p3/2)的特征峰,揭示了吸附过程的有效性。吸附Cr(Ⅲ)后,沸石中Si—Si和Si—O对应的结合能增加了0.25和0.60eV,含Si官能团可能与Cr(Ⅲ)发生了配位反应。O(1s)的结合能在反应后变得更低。这些证据表明:沸石对Cr(Ⅲ)的去除过程是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。
- 范春辉马宏瑞花莉王家宏王海军
- 关键词：合成沸石FTIRXPS
- 基于正交试验法的废水中亚甲基蓝的吸附行为研究
- 2012年
- 以粉煤灰为原料,采用水热晶化一步法合成沸石产品,通过单因素试验和正交试验研究废水中亚甲基蓝(MB)的吸附去除特性。吸附过程能在反应开始的10min内达到总吸附量的70%以上;对于20mg/L、pH值为6的MB溶液,反应60min后沸石对MB的吸附量为13.25mg/g,要综合衡量吸附量和去除率,优化选择MB浓度和沸石质量。正交试验表明:选取合适的操作条件优化组合,可以使废水的脱色率提高到99%以上。吸附反应过程不会使有毒污染物释放进入液相体系,对于20mg/L左右的中低浓度MB废水,沸石吸附体系是具有较高安全性的废水净化工艺。
- 范春辉张颖超丁绍兰
- 关键词：合成沸石亚甲基蓝正交试验
- XRD和FTIR对沸石合成机制的光谱学解析被引量：17
- 2012年
- 以粉煤灰为原料,采用优化的水热晶化一步法合成沸石。比较晶化反应过程沸石产物CEC值及化学成分的变化,推断固液体系中物质转换及元素迁移方式和途径。借助XRD,SEM,FTIR等表征反应过程沸石的晶型变化及成核特性,提出可能存在的沸石生成机制。合成产物主要为NaP1型沸石,反应24h后CEC值最大为135mmol/100g。12h后,产物中初步发现NaP1沸石相特征峰和亚晶结构,48h后出现羟基方钠石的特征弱峰。沸石生成过程涉及到固液体系间的物质流动:碱熔融作用将粉煤灰组分侵蚀进入液相体系,为沸石形成提供了原料组分,而固相体系为沸石生长提供骨架结构,液相体系和固相体系分别为晶化反应的"源"和"汇",这是液相转化机制和固相转化机制的客观反映。
- 范春辉马宏瑞花莉
- 关键词：沸石XRDFTIR
- 正交试验对沸石合成条件的优化
- 2012年
- 以粉煤灰为原料,通过单因素试验研究NaOH浓度、反应温度、液固比对沸石合成产物的影响,借助正交试验考察影响因素的主次顺序,寻求最优条件组合,沸石的品质以阳离子交换量(CEC值)定性衡量.单因素试验结果表明,沸石合成的较优条件为NaOH浓度2mol/L、反应温度150℃、液固比10mL/g.L16(45)型正交试验表明,各因素的主次顺序为NaOH浓度、反应温度、液固比,较优组合水平为A2B2C2,即NaOH浓度2mol/L、反应温度150℃、液固比10mL/g,此条件下合成沸石的CEC均值为144mmol/100g.
- 范春辉张颖超
- 关键词：正交试验沸石CEC
