响应面法优化热活化Na_2S_2O_8氧化处理木材活性染料染色废水工艺研究

基于响应面分析法优化热活化Na_2S_2O_8氧化处理木材活性染料染色废水处理工艺。根据响应面分析法中的Box-Behnken中心组合设计原则选取实验因素与水平,从中选取对废水处理结果有影响的Na_2S_2O_8加入量、初始pH值、反应温度、反应时间4个因素进行优化,并利用Design Expert 8.0.6分析软件对实验数据进行分析,拟合得到二次多项式回归方程的预测模型。结果表明:50 g/L Na_2S_2O_8加入量、87℃反应温度、3.3 h反应时间、p H值保持初始不变为木材活性染料染色废水最优处理工艺。在此参数下,废水COD去除率为96.16%,与预测值95.49%接近,说明根据预测模型和响应面分析法得到的优化工艺准确可靠。     

壳聚糖/纳米TiO2超声降解甲基橙废水

将壳聚糖(CHS)和改性后纳米TiO)2同步复合,制备得到一种新型复合材料.评估了此复合材料超声催化降解甲基橙模拟废水的性能,探讨了废水pH值、纳米TiO2/CHS不同配比、复合膜投入量,时间对脱色率、降解率及其化学耗氧量(COD)的影响,试验结果表明:室温处理50mL0.02g/L的甲基橙溶液最佳条件为:当复合膜投入量为2.0g,吸附剂的配比为1∶6,废水pH为5,时间为60min时,其COD去除率和降解率分别高达93％和99％.     

环保型染料染色技术在杨木单板染色中的应用

针对当前木材染色工业中酸性染料对木材的上染率较低,造成染色废水色度高、处理难度大的现状,选用固色率高、水解低和适合环保要求等优点的含双活性基团的M型活性染料三原色对杨木单板进行染色正交试验,作极差分析确定了速生人工林单板的活性染料染色的较优工艺条件:染色温度为70～80℃,染色时间3 h,元明粉40g.L-1,固色剂纯碱20 g.L-1,其中染色温度对活性染料杨木单板上染率的影响最大,其次是促染剂用量、染色时间和固色剂用量。在较优的工艺参数下对杨木单板进行染色试验,上染率分别为:活性红M—3BE 67.8%、活性黄M—3RE 68.6%、活性蓝M—2GE 58.9%,均大大高于酸性染料对木材的上染率(一般在30%以下)。这种染色方法降低了排放的染色废水中的染料,为速生人工林杨木的节能、环保染色提供了一条新的途径。     

二氧化硅/木材复合材料的动态黏弹性

为弄清二氧化硅/木材复合材料的动态黏弹性,通过动态热机械分析仪研究不同增重率的二氧化硅/木材复合材料松弛过程的转变温度及力学损耗角正切的变化.结果表明:二氧化硅/木材复合材料的松弛过程数量减少,直接溶胶-凝胶法制备的二氧化硅/木材复合材料,α松弛过程的转变温度随着增重率的增加而向高温方向移动.增重率为0,5.10%和28.00%的α松弛过程的转变温度分别为75.2,76.8和93.6℃;α松弛峰的峰值减小,增重率为0,5.10%,12.63%和28.00%的α松弛过程的损耗角正切值分别为0.043,0.041,0.033和0.03.加硅烷偶联剂法制备的二氧化硅/木材复合材料,随着增重率的增加,α松弛过程的起始温度向低温方向移动,增重率为6.61%,8.08%和10.58%的α松弛过程的起始温度分别为44.9,41.0和32.2℃.     

低温磷酸活化棉秆制备活性炭的研究

以棉秆为原料,活化温度在300～450 ℃之间,研究了低温磷酸活化制备活性炭的可行性,并测定了活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率等吸附性能指标;根据氮气吸附等温线分析了活性炭的孔隙结构特征;采用Boehm 滴定方法分析了活性炭的各类表面官能团.结果表明:在磷酸的低温活化过程中,活化温度的升高显著促进了活性炭的比表面积及其对亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率等的吸附能力.在 350 ℃下的低温磷酸活化棉秆能够制备出比表面积达 1 244 m2/g,表面官能团含量高达 10.4 mmol/g,亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率分别达到 190 mL/g 和 100 % 的孔隙结构发达和极性较强的活性炭.     

磷酸法活化栀子壳制备活性炭及其性能分析

研究以栀子壳为原料,在炭化温度400℃、炭化时间60min的条件下,采用磷酸活化的方法制备活性炭。通过正交实验确定了活化的最佳条件为:料液比1:2.5,活化液质量分数45%,活化温度600℃,活化时间45min,碘吸附值为986mg/s,亚甲基蓝脱色力为11.9mL/0.1g,得率为41.2%。对重金属C(rⅥ)和栀子油的去除率及其吸附性能分析的结果表明,栀子壳制备的活性炭与市售活性炭的吸附性能相当,且在加入量为20mg时对C(rⅥ)的去除率高于市售活性炭。     

γ-Al_2O_3负载二元金属氧化物催化臭氧深度处理制浆废水

以γ-Al_2O_3为载体,过渡金属离子Mn、Ni为活性组分,通过共浸渍法制备负载有二元金属氧化物的催化剂Mn-Ni/γ-Al_2O_3,利用XRD、XRF和BET对催化剂进行了分析与表征。采用响应面法优化Mn-Ni/γ-Al_2O_3催化臭氧深度处理制浆废水工艺,并考察了催化剂的稳定性和重复使用性能。结果表明:Mn、Ni成功负载到了γ-Al_2O_3表面及内部孔道,负载后催化剂的粒径减小,比表面积、孔容和平均孔径分别降低了11.96%,16.48%和5.28%;在p H值8.7、催化剂用量9.2 g/L、臭氧质量浓度29.6 g/L的最佳工艺条件下,将Mn-Ni/γ-Al_2O_3(Mn与Ni的物质的量比为6∶4)用于催化臭氧深度处理废水,40℃恒温处理30min后废水CODCr的去除率达75.1%,AOX去除率达85.98%;催化剂重复使用6次时,CODCr的去除率仍达70.6%,并且反应过程中Mn、Ni离子溶出量始终保持在1 mg/L以下,表明Mn-Ni/γ-Al_2O_3具有较高的稳定性和较好的重复使用性能。     

废弃粉状活性炭制备糖液脱色用成型活性炭

为了再生废弃粉状活性炭,将废弃粉状活性炭、煤焦油和聚乙二醇混合搅拌,并经成型、炭化和活化制备成型颗粒活性炭。采用国家标准和氮气吸附法分析测试活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、焦糖脱色率、比表面积和比孔容积等,利用热重分析方法研究废弃粉状活性炭、煤焦油和聚乙二醇3种组分及其混合物的热解特征,考察聚乙二醇的用量、分子量以及活化的温度和时间对成型活性炭吸附能力与孔隙结构的影响。研究结果表明:采用粉状活性炭、煤焦油和聚乙二醇混合成型的热再生方法可以制备出糖液脱色用颗粒活性炭;聚乙二醇添加剂可以显著提高活性炭的亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率,促进中孔的形成,但聚乙二醇分子量的影响不明显;在废弃粉状活性炭与聚乙二醇4000的质量比为6∶1,粉状活性炭与煤焦油的质量比1∶1.6,活化温度和时间分别为900℃和2 h等条件下,可以制备出亚甲基蓝吸附值达205 m L/g和焦糖脱色率达到110%的糖液脱色用成型颗粒活性炭。     

毛竹/膨润土复合吸附材料的制备及应用研究

以毛竹粉、钠基膨润土为原料,通过机械捏合、活化、炭化制备毛竹/膨润土复合吸附材料(以下简称MBC)。比较了不同活化温度下的MBC对造纸废水的处理效果,结果表明活化温度为600℃的MBC对造纸废水的处理效果最好;当废水p H值为6,吸附剂投加量为6 mg·L-1,反应温度为40℃,吸附时间为60 min的条件下,废水的COD_(cr)去除率66.7%,浊度去除率99%;红外光谱分析表明MBC表面具有C-O-P、Si-O-Mg两种基团,有利于去除废水中的COD_(cr)和浊度。吸附动力学分析表明,采用二级动力学方程能够较好的模拟MBC对COD_(cr)的吸附。     

NaOH预处理对杨木活性染料染色效果的影响

以杨木为研究对象,采用单一因素法研究了浴比、预处理温度、预处理时间及NaOH溶液浓度4个预处理工艺参数对活性染料在预处理后杨木中染色效果的影响规律,并且用SEM表征了预处理前后的微观结构。结果表明:NaOH可以溶解杨木导管中大量的抽提物,大幅度地改善木材的纹孔结构;随着浴比、预处理温度、预处理时间、NaOH溶液浓度的增大,活性染料在杨木中的上染率和固色率均呈现先升后降的规律;当杨木经过浴比为1:40,预处理温度为80℃,预处理时间为8 h,NaOH溶液浓度为2 g/L的预处理工艺处理后,杨木对其的上染率(简称E)和固色率(简称F)均达到最大值,E为60.43%,F为59.36%,与活性染料上染未经过NaOH预处理的木材时的E为34.58%,F为31.47%相比,E最大可提高74.75%,F最大可提高88.62%。     

龙凤檀磷酸法活性炭的孔径分布与吸附性能的构效关系

以硬杂木龙凤檀的加工剩余物为原料,研究了磷酸活化法的活化温度、磷酸质量分数和浸渍比对龙凤檀活性炭吸附性能的影响,通过N₂吸附-脱附等温线对活性炭的结构进行分析,并根据吸附理论和DFT孔径分布图,拟合计算出活性炭有效孔道所占的孔容积与液相吸附性能(碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率)的构效关系。研究结果表明：在磷酸质量分数60%、磷酸溶液与龙凤檀浸渍比3∶1(mL∶g)、活化温度500℃、活化时间120 min的条件下,磷酸活化法制备的龙凤檀活性炭具有最佳的吸附性能和优异的孔隙结构,碘吸附值为841 mg/g,亚甲基蓝吸附值为270 mg/g,焦糖脱色率为120%,比表面积为1 516 m²/g,总孔容为1.145 cm³/g,均优于软杂木杉木制备得到的活性炭。应用密度泛函理论(DFT),计算出龙凤檀活性炭不同孔径区间对应的孔容积,经过理论分析和拟合计算,发现碘吸附值与孔径在1.0～2.7 nm之间的孔容积、亚甲基蓝吸附值与孔径在1.7～5.0 nm之间的孔容积、焦糖脱色率与孔径在2.7～6.3 nm之间的孔容积有着很好...     

磷酸法竹质颗粒活性炭的制备研究

以竹屑为原料,采用磷酸法活化,制得了中微孔发达的颗粒活性炭:A法焦糖脱色率70%,亚甲基蓝吸附值210mg/g,碘吸附值1100mg/g以上,丁烷工作容量132g/L,强度95%以上。其孔分布以中微孔为主(Rn<2.6nm),达到了86.3%。适合于液体脱色精制和汽油蒸气的回收之用。对制备过程中捏合温度和时间、捏合过程中有无空气参与反应以及活化温度等工艺对颗粒活性炭性能的影响进行了研究考察,发现捏合过程中空气参与反应有利于造就发达的中微孔结构,活化温度的提高(>500℃)使得孔分布向着微孔方向发展。并通过改进捏合工艺和添加催化剂,使得颗粒活性炭的性能和表观光洁度得到提高。     

高比表面积竹质活性炭的制备与性能研究

以竹子为原料、磷酸为活化剂,在不同条件下制备竹基活性炭,考察浸渍比、活化温度、活化时间、升温速率等因素对竹质活性炭产品吸附性能的影响,得到亚甲基蓝吸附值最高达200 mL/g、焦糖脱色率最高达120%的高吸附性能竹质活性炭。研究结果表明最佳工艺条件为:浸渍比3∶1(g∶g),活化温度400℃,升温速率10℃/m in,活化时间40 m in。对所制得的竹质活性炭产品进行扫描电镜(SEM)分析、N2吸附分析,结果表明所制得活性炭具有较高的BET比表面积(2 103 m2/g)和发达的孔结构。     

磷酸-复合活化剂法制竹屑活性炭的研究

以竹屑为原料,用磷酸 复合活化剂(由磷酸添加一种酸性化合物A和一种盐类化合物S)法制备活性炭。研究了磷酸 复合活化剂用量、炭活化温度、炭活化时间等对活性炭的得率、灰分和pH值的影响,确定了适宜的制备竹屑活性炭工艺条件:磷酸浓度为38°Be′/60℃、添加剂A2%、添加剂S4%(A和S以磷酸质量分数计)、炭活化温度450℃、炭活化时间3h。在此条件下所得活性炭的得率为36%、灰分含量4.8%、pH值4.6。对竹屑活性炭的吸附性能、比表面积和孔隙性质也进行了分析。结果表明:竹屑活性炭的比表面积为1500m2/g、比孔容积1.10mL/g、平均孔隙半径1.46nm、焦糖脱色率(A法)120%和亚甲基蓝吸附值225mg/g。     

Ag掺杂TiO_2催化降解活性印染废水

以钛酸四丁酯、硝酸银为原料,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了掺杂不同含量银的TiO2纳米粉体,并将其应用于活性染料-活性红195、活性黄145及活性蓝19的印染废水的光催化降解。结果表明:适量的银掺杂可有效提高TiO2对活性染料光催化降解活性;当pH值为6~8、银掺杂量为0.6%(Ag/TiO2摩尔比)、活化温度为500℃、催化剂用量为0.1g/L时,光催化降解效率最高,分别为92.5%(活性红195)、90.8%(活性黄145)、83.6%(活性蓝19)。     

中孔高性能粒状活性炭的研制

以果核壳为原料，采用磷酸活化法制备中孔高性能粒状活性炭，制备过程为：粗粒果核壳中加入质量分数为85%的磷酸加热和定时搅拌，使其润胀膨化，直至粘滞性消失，物料呈分散状态，然后炭化，活化、水洗、烘干。用正交试验法考察了润胀膨化，炭化和活人的温度及时间对制品性能的影响，并作了不同处理原料方式的比较试验，样品性能的测试结果：四氯化碳吸附率最高约160%，A法焦糖脱色力最大约130%。强度最高约94%，总也容积最大1.7mL/g，中孔比例约占40%-50%。     

从马尾松毛虫蛹中制备甲壳素和壳聚糖

采用酸碱法对马尾松毛虫蛹中甲壳素的提取及壳聚糖的制备技术进行研究.结果表明;虫蛹甲壳素提取的最佳工艺为--1)脱矿物质:盐酸质量分数为3%,处理温度为35℃,处理时间为20 h;2)脱有机物质(蛋白质);NaOH质量分数为5%,处理温度为70℃,处理时间为10 h;3)脱色;H2O2质量分数为11%,处理时间为2.5 h,处理温度为85℃.在此工艺下所得甲壳素产品为白色片状固体,其产品质量指标达到食品级甲壳素标准.虫蛹壳聚糖制备的最佳工艺为:NaOH质量分数为55%,浸泡时间为6 h,浸泡温度为100℃.所得壳聚糖产品为白色片状固体,其水分含量为3.73%,灰分为0.89%,脱乙酰度为93.22%,黏度为22.6 mPa·s,产品质量指标也达到食品级壳聚糖标准.本研究提出一种从马尾松毛虫蛹中制备食品级甲壳素,以及制备具有上述特性的虫源壳聚糖的应用技术.     

煤焦油加工废水的酸化—芬顿法预处理

采用酸化-芬顿法对成分复杂、有机污染物浓度高、色度大及难生化降解的煤焦油废水进行了预处理实验研究,主要考察了反应时间、pH值、温度、FeSO4及H2O2投加量等不同反应条件对煤焦油废水中COD去除率的影响。结果表明:Fe2+质量浓度为20.g/L的FeSO4溶液用量为2mL/100mL废水,质量分数为15%的H2O2用量为4mL/100mL废水,pH值为5.0,反应时间为3h时,CODcr从4.58g/L降至1.20g/L以下,去除率达85%以上,处理后的水质可满足后续生物处理的要求。     

磷酸活化法制备棉秆活性炭的研究

通过研究活化工艺条件对棉秆活性炭吸附性能的影响，探讨了磷酸活化棉秆原料制备活性炭的可行性。结果表明：磷酸活化棉秆原料能制备出糖液脱色用活性炭的优级品，其碘吸附值、亚甲基蓝以及焦糖脱色力分别达N920mg／g、200mL/g和130％。其最佳活化工艺务件为：磷酸浓度50％，浸渍比2．5：1，浸溃时间60min，活化温度500％，活化时间60min。其中浸渍比对棉秆活性炭的脱色能力影响最大。     

煤焦油加工废水的酸化-芬顿法预处理

采用酸化-芬顿法对成分复杂、有机污染物浓度高、色度大及难生化降解的煤焦油废水进行了预处理实验研究,主要考察了反应时间、pH值、温度、FeSO4及H2O2 投加量等不同反应条件对煤焦油废水中COD 去除率的影响。结果表明：Fe2＋质量浓度为20.g/L的FeSO4溶液用量为2mL/100mL废水,质量分数为15%的H2O2用量为4mL/100mL废水,pH值为5.0,反应时间为3h时,CODcr从4.58 g/L降至1.20 g/L以下,去除率达85%以上,处理后的水质可满足后续生物处理的要求。