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CWPO处理含酚废水催化材料与反应机理研究进展

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功能材料 2022年第11期53卷 11065-11074页

作者：孙子凯李长波赵国峥许洪祝梁慧辽宁石油化工大学环境与安全工程学院辽宁抚顺113001

酚类污染物是常见的有机污染物之一,含酚废水处理难度大、毒性强,对自然环境与人类健康具有严重危害。催化湿式过氧化氢氧化技术(CWPO)以H_(2)O_(2)为氧化剂,利用催化剂催化产生·OH强氧化性自由基,可去除水中难降解有机污染物。介绍了C... 详细信息

酚类污染物是常见的有机污染物之一,含酚废水处理难度大、毒性强,对自然环境与人类健康具有严重危害。催化湿式过氧化氢氧化技术(CWPO)以H_(2)O_(2)为氧化剂,利用催化剂催化产生·OH强氧化性自由基,可去除水中难降解有机污染物。介绍了CWPO非负载与负载型催化剂在含酚废水中的应用情况,负载型催化剂更具应用前景。利用密度泛函理论(DFT)分析了苯酚、间甲酚污染物主要降解途径,降解含酚废水是通过体系中·OH逐步改变苯环稳定结构形成苯醌类中间体,该中间体C-C断裂开环形成短链羧酸,最终完全矿化为CO_(2)和H_(2)O。未来可从制备稳定环保催化剂、分析实际废水降解机制方面展开研究,以发挥CWPO在含酚废水中的应用潜力。

关键词：含酚废水 CWPO 催化剂密度泛函理论

双模板法CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)形貌特征及湿式催化过氧化性能

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精细化工 2022年第12期39卷 2505-2513,2540页

作者：梁慧李长波赵国峥王硕许洪祝孙子凯辽宁石油化工大学环境与安全工程学院辽宁抚顺113001

利用微波辅助双模板法、软模板法制备了一系列CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料,通过XRD、N2吸附-脱附、XPS、SEM和TEM对材料进行了表征与分析,并对其湿式催化性能进行研究。结果表明,双模板法制备的D-CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)表现出立方相CeO... 详细信息

利用微波辅助双模板法、软模板法制备了一系列CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料,通过XRD、N2吸附-脱附、XPS、SEM和TEM对材料进行了表征与分析,并对其湿式催化性能进行研究。结果表明,双模板法制备的D-CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)表现出立方相CeO_(2)和层叠g-C_(3)N_(4)的特征,比表面积和孔径较大,属于介孔结构,表面存在Ce^(3+)和Ce^(4+),有利于氧空位的形成。加入1 g嵌段共聚物F127,以无水乙醇为溶剂,用Na OH调节混合液呈碱性,微波辐射反应120 min后得到的D-CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)(7.5)(硝酸铈7.5 mmol)样品,CeO_(2)颗粒均匀负载于棒状g-C_(3)N_(4)表面,结构完整,孔隙明显。在催化性能实验中,控制反应温度75℃、D-CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)(7.5)投加量0.7 g、H_(2)O_(2)投加量0.5 mL、初始pH为5、反应时间180 min、苯酚溶液(200 mL)初始质量浓度为100 mg/L,其苯酚去除率可达80%以上。D-CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)(7.5)重复使用5次后,苯酚去除率仍可达60%以上。

关键词：微波辅助双模板 CeO_(2)/g-C_(3)N_(4) 湿式催化过氧化苯酚催化技术

一种新絮凝剂组合在压裂返排液处理中的研究与应用

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工业水处理 2024年第11期44卷 161-166页

作者：赵迎秋许跃周启立史金卓许洪祝孙金龙中海油天津化工研究设计院有限公司天津300131

以临兴煤层气压裂返排液为研究对象,开发了以聚硅酸聚合硫酸铁为混凝剂,丙烯酰胺与丙烯酸-1,2-亚乙酯基三甲基氯化铵共聚物为助凝剂的新絮凝剂组合,优化筛选了煤层气压裂返排液絮凝处理的最佳工艺条件,并对絮凝机理进行了分析。结果表明... 详细信息

以临兴煤层气压裂返排液为研究对象,开发了以聚硅酸聚合硫酸铁为混凝剂,丙烯酰胺与丙烯酸-1,2-亚乙酯基三甲基氯化铵共聚物为助凝剂的新絮凝剂组合,优化筛选了煤层气压裂返排液絮凝处理的最佳工艺条件,并对絮凝机理进行了分析。结果表明,药剂投加质量浓度为300~400 mg/L,p H为7.5~8.5,温度为25~35℃,混合强度为1 300~1 500 s^(-1),絮凝作用时间为20~30 s时絮凝效果最好。在优化的工艺条件下将新絮凝剂组合应用于临兴煤层气返排液处理站,出水悬浮物质量浓度稳定在6~8 mg/L,油质量浓度稳定在3~5 mg/L,粒径中值稳定在1.4~1.7μm,出水水质完全满足《碎屑岩油藏注水水质指标技术要求及分析方法》(SY/T 5329—2022)储层空气渗透率在(0.5,2.0)μm^(2)地区回注水控制指标,可直接回注到地层,具有广阔的应用推广前景。

关键词：压裂返排液絮凝回注

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硅烷偶联剂热压粘接聚酰亚胺与钛箔的研究

电镀与涂饰 2023年第2期42卷 20-25页

作者：许洪珠曹晓雪胡葆华高原烟台大学化学化工学院山东烟台264005 中节能万润股份有限公司山东烟台264000

采用甲苯/γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)溶剂热法对聚酰亚胺(Kapton)薄膜表面硅烷化,与盐酸水热处理后的Ti箔进行热压粘接。用拉伸试验评价Kapton薄膜与Ti箔的粘接效果,用原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和材料显微镜研究其... 详细信息

采用甲苯/γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)溶剂热法对聚酰亚胺(Kapton)薄膜表面硅烷化,与盐酸水热处理后的Ti箔进行热压粘接。用拉伸试验评价Kapton薄膜与Ti箔的粘接效果,用原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和材料显微镜研究其粘附机理。实验结果表明:甲苯溶剂热反应使Kapton薄膜表面的羧基与APTES分子中的氨基产生了化学键合。表面硅烷化的Kapton薄膜与Ti箔之间形成了稳定的界面粘附,抗拉强度高达46.2 MPa。

关键词：聚酰亚胺薄膜钛箔热压粘接硅烷偶联剂溶剂热法

介孔Ag/CeO_(2)材料结构及湿式催化氧化性能研究

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功能材料 2022年第3期53卷 3130-3135页

作者：梁慧李长波赵国峥王硕许洪祝付玉婷辽宁石油化工大学环境与安全工程学院辽宁抚顺113001

以硝酸铈、硝酸银为原料,嵌段聚合物F127为模板剂,采用微波辅助软模板法制备了不同Ag负载量的介孔Ag/CeO_(2)复合材料。对材料进行XRD、N_(2)吸附-脱附、XPS、SEM以及EDS表征分析。结果表明,Ag/CeO_(2)复合材料属于介孔结构,具有较大的... 详细信息

以硝酸铈、硝酸银为原料,嵌段聚合物F127为模板剂,采用微波辅助软模板法制备了不同Ag负载量的介孔Ag/CeO_(2)复合材料。对材料进行XRD、N_(2)吸附-脱附、XPS、SEM以及EDS表征分析。结果表明,Ag/CeO_(2)复合材料属于介孔结构,具有较大的比表面积,存在Ce^(3+)、Ce^(4+),Ag离子均匀负载于CeO_(2)表面。考察了影响苯酚催化降解的多个因素。在65℃初始pH值为6时、投加Ag/CeO_(2)(a)催化剂2 g/L、H_(2)O_(2)1 mL对100 mg/L苯酚COD去除率可达79.19%,5次使用后催化效果仍可达50%以上。

关键词：微波软模板纳米介孔复合材料 Ag

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活性污泥丝状菌膨胀生物群落及调控研究进展

应用与环境生物学报 2022年第2期28卷 535-542页

作者：王硕李长波赵国峥梁慧付玉婷许洪祝辽宁石油化工大学环境与安全工程学院抚顺113001

活性污泥法是中国乃至世界上最常用的处理污水的方法之一,活性污泥中微生物群落结构是保障污水处理效率的一个重要因素.然而污泥膨胀是全球污水处理厂面临的严重问题,通过深入了解膨胀污泥中微生物群落结构有助于污泥恢复,提高污水处理... 详细信息

活性污泥法是中国乃至世界上最常用的处理污水的方法之一,活性污泥中微生物群落结构是保障污水处理效率的一个重要因素.然而污泥膨胀是全球污水处理厂面临的严重问题,通过深入了解膨胀污泥中微生物群落结构有助于污泥恢复,提高污水处理效率.围绕处理不同污水的膨胀污泥,总结分离到引起污泥膨胀的微生物.其中细菌群落主要来自黄杆菌属、丝硫细属、微丝菌属、束缚杆菌属;真菌群落主要来自毛孢子菌属以及青霉菌属等等.而这些菌落大多数属于丝状菌,所以丝状菌过度繁殖是引起污泥膨胀的重要原因.在污泥膨胀的现象中,有90%是由于丝状菌导致的.基于相关文献分析总结发现,活性污泥会因底物浓度较低、营养物质缺乏、溶解氧浓度较低、硫化物浓度过高以及pH不平衡对其中丝状菌的生长繁殖产生有利影响.通过调控活性污泥运行状况抑制丝状菌繁殖,从而改善污泥膨胀,提高活性污泥的性能以及稳定性.最后结合现状提出未来污泥膨胀研究中应该关注的重点:充分利用生物信息技术深入了解膨胀污泥中微生物功能,并且挖掘抑制污泥膨胀的新菌株和基因新资源,以便于加强对活性污泥的调控,为活性污泥稳定运行和科学管理提供理论依据.(图2表3参87)

关键词：功能菌群丝状菌膨胀活性污泥微生物群落

SiC粉体表面乙酸的吸附与其浆料流变性研究

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中国陶瓷 2023年第5期59卷 27-31页

作者：许洪珠高晓莹宋丽岑胡葆华高原烟台大学化学化工学院烟台264005 中节能万润股份有限公司烟台264000

针对大分子有机改性剂易造成SiC浆料黏度升高的问题,探索采用乙酸、乙醇等小分子有机物在溶剂热环境中与SiC粉体相互作用的可行性。考察小分子极性有机物在粉体表面的吸附状态,以及粉体在水相中的分散稳定性和流变性能。TOC(总有机碳)... 详细信息

针对大分子有机改性剂易造成SiC浆料黏度升高的问题,探索采用乙酸、乙醇等小分子有机物在溶剂热环境中与SiC粉体相互作用的可行性。考察小分子极性有机物在粉体表面的吸附状态,以及粉体在水相中的分散稳定性和流变性能。TOC(总有机碳)测试表明,经过120℃溶剂热处理后,乙酸分子牢固地吸附于SiC粉体表面,增加了表面疏水性减少了粉体与水的结合,同时Zeta电位得到了进一步的提高,pH值10.2时为-67.7 mV。与原始粉体相比,用乙酸溶剂热处理后的SiC粉体所制备的固含量为35 vol%的浆料,黏度低、流变性好。

关键词： SiC粉体乙酸表面吸附流变性

Cu-Fe/AC催化剂连续CWPO法处理苯酚废水

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化工环保 2022年第5期42卷 552-558页

作者：许洪祝李长波赵国峥王硕梁慧杨佳潼辽宁石油化工大学环境与安全工程学院辽宁抚顺113001

采用微波辅助合成法制备了Cu-Fe/AC催化剂,表征了其形貌特征,考察了该催化剂催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)处理苯酚废水的效果,应用响应面法(RSM)分析了COD去除率的影响因素。实验结果表明,在反应温度为80℃、反应停留时间为90 min、初始p... 详细信息

采用微波辅助合成法制备了Cu-Fe/AC催化剂,表征了其形貌特征,考察了该催化剂催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)处理苯酚废水的效果,应用响应面法(RSM)分析了COD去除率的影响因素。实验结果表明,在反应温度为80℃、反应停留时间为90 min、初始pH为3.1、H_(2)O_(2)加入量为2.2 g/L的条件下,COD去除率为82%;RSM结果表明,在反应温度为100℃、反应时间为64 min、初始pH为3.3、H_(2)O_(2)加入量为2.7 g/L的优化条件下,COD去除率可达86%;Cu-Fe/AC催化剂在重复使用4次后,对COD的去除率仍保持在80%以上,表现出良好的重复利用性能。

关键词： Cu-Fe/AC催化剂催化湿式过氧化氢氧化苯酚废水响应面法

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压裂返排液及采出水处理示范工程实例

水处理技术 2024年第11期50卷 148-152页

作者：许跃许洪祝周启立陆彩霞史金卓孙金龙中海油天津化工研究设计院有限公司天津300131

陕西省神府某区块致密气压裂返排液及采出水组分复杂,难于处理。采用“隔油/高密斜管沉降/一体化破胶/涡凹气浮/无机过滤/保安过滤/精细过滤”处理工艺,处理规模为采出水130 m^(3)/d,压裂返排液为150 m^(3)/d,共计280 m^(3)/d。工艺运... 详细信息

陕西省神府某区块致密气压裂返排液及采出水组分复杂,难于处理。采用“隔油/高密斜管沉降/一体化破胶/涡凹气浮/无机过滤/保安过滤/精细过滤”处理工艺,处理规模为采出水130 m^(3)/d,压裂返排液为150 m^(3)/d,共计280 m^(3)/d。工艺运行结果表明,该工艺处理效果稳定,出水含油量≤5 mg/L、悬浮固体含量≤1 mg/L、悬浮物颗粒直径中值≤1μm,满足SY/T 5329-2012中注入层平均空气渗透率<0.01μm^(2)级水质标准并进行顺利回注。神府1#水处理站实现了紧凑一体化、高度自动化的橇装集成,布局紧凑合理,占地面积仅为1 943 m^(2)。

关键词：采出水压裂返排液工程实例一体化破胶撬装设备