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晶种诱导锌铁类水滑石强化废水中As（Ⅲ）去除稳定及污泥减量

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晶种诱导锌铁类水滑石强化废水中As（Ⅲ）去除稳定及污泥减量

作者：周泽艳中南大学

学位级别：硕士

工业废水中As(Ⅲ)的直接去除面临严峻挑战。课题组前期开展了调控类水滑石(LDHs)形成去除并稳定废水中As(Ⅲ)的研究。但所形成的含砷LDHs污泥为絮状,含水率较高且污泥体积大,此类LDHs污泥为含砷危废,污泥减量是后续处理处置降低成本的... 详细信息

工业废水中As(Ⅲ)的直接去除面临严峻挑战。课题组前期开展了调控类水滑石(LDHs)形成去除并稳定废水中As(Ⅲ)的研究。但所形成的含砷LDHs污泥为絮状,含水率较高且污泥体积大,此类LDHs污泥为含砷危废,污泥减量是后续处理处置降低成本的关键。因此,创新采用晶种诱导法强化废水中As(Ⅲ)的去除与直接稳定,同时调控LDHs污泥沉淀性能,以显著降低LDHs污泥体积以及含水率,并提高其沉降速率。主要创新性研究成果如下:(1)建立了晶种诱导提高污泥沉降性能的方法。晶种为Zn Fe-LDHs,晶种过400目筛,投加量为2.5 g·L,p H为10,反应温度为25℃,搅拌速率为500 rpm,Zn/Fe为1.5,Fe/As为1.5,进样速率为0.5 m L·min为最佳反应条件。与未加晶种原位形成处理含砷废水的体系对比:结晶度提高,除砷率从96.4%提高至99.52%,污泥中As毒性浸出浓度从1.5 mg·L降低至0.57 mg·L,沉降速率由50 m L·min升高至96 m L·min,提高了47.9%。含水率降低了47.7%,污泥体积降低了97.37%。(2)LDHs的结晶动力学可用Avrami-Erofeev成核-长大模型描述,结果表明晶种诱导体系只存在一个明显的反应阶段,晶体生长为主要阶段,证实晶种诱导法可抑制均相成核,促进异相成核,溶液一接触晶种就进行生长。相对于未加晶种体系,晶种诱导体系调控形成孔隙较少且孔径较小的致密块体LDHs,使其结构中水分更少,因而污泥体积减小,热重分析(TG)结果证明所减少的水为表面吸附水与层间结合水。将不规则的絮状污泥调控为边缘规则的小球形颗粒污泥为沉降性能提高的主要原因。(3)研究阐明了晶种诱导含砷类水滑石的形成途径,发现首先在Zn Fe-LDHs晶种表面共沉淀生成含砷二线水铁矿,120 min后含砷二线水铁矿与锌化合物发生结构重排在Zn Fe-LDHs晶种表面生成新的Zn Fe-As-LDHs。图62幅,表9个,95篇参考文献

关键词：类水滑石含砷废水晶种诱导去除与稳定沉降性能污泥减量

响应面试验优化晶种诱导-双酶复合法制备RS_3型籼米抗性淀粉工艺

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食品科学 2017年第18期38卷 244-250页

作者：欧阳梦云王燕吴卫国廖卢艳湖南农业大学食品科技学院湖南长沙410128

以微波预糊化籼米淀粉为原料,自制RS_3型马铃薯抗性淀粉为晶种,研究RS_3型籼米抗性淀粉的晶种诱导-双酶复合法制备工艺。利用扫描电子显微镜对淀粉颗粒形貌进行表征并研究淀粉的抗酶解性。在单因素试验的基础上,固定其他酶解条件,以RS_... 详细信息

以微波预糊化籼米淀粉为原料,自制RS_3型马铃薯抗性淀粉为晶种,研究RS_3型籼米抗性淀粉的晶种诱导-双酶复合法制备工艺。利用扫描电子显微镜对淀粉颗粒形貌进行表征并研究淀粉的抗酶解性。在单因素试验的基础上,固定其他酶解条件,以RS_3型籼米抗性淀粉产率为响应值,确定晶种添加量、异淀粉酶添加量、普鲁兰酶添加量和普鲁兰酶酶解时间作为影响产率的主要因素,进行Box-Behnken响应面优化试验。得到RS3型籼米抗性淀粉的最佳制备工艺条件为:晶种添加量5%、异淀粉酶添加量8 U/g、普鲁兰酶添加量8 U/g、普鲁兰酶酶解时间3.50 h。在此最佳制备工艺条件下,RS_3型籼米抗性淀粉产率为27.42%,RS3失去原有的淀粉颗粒形貌,表面变得粗糙,结晶结构致密,具有较强抗酶解能力。

关键词：晶种诱导 RS3型抗性淀粉异淀粉酶普鲁兰酶

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晶种诱导水热制备纳米TiO_2的研究

化工新型材料 2017年第6期45卷 95-97,100页

作者：魏刚姚超左士祥刘文杰李霞章常州大学石油化工学院常州213164 镇江纳微新材料科技有限公司镇江212000 常州大学盱眙凹土研发中心盱眙211700

以TiCl_4和金红石型TiO_2纳米晶为原料,采用晶种诱导水热法合成出不同粒径和形貌的纳米TiO_2。采用X射线衍射仪、透射电镜和BET氮吸附比表面仪对所得样品进行了表征。研究了晶种用量、反应温度、反应时间对TiO_2微观结构的影响。结果表... 详细信息

以TiCl_4和金红石型TiO_2纳米晶为原料,采用晶种诱导水热法合成出不同粒径和形貌的纳米TiO_2。采用X射线衍射仪、透射电镜和BET氮吸附比表面仪对所得样品进行了表征。研究了晶种用量、反应温度、反应时间对TiO_2微观结构的影响。结果表明,添加晶种后,溶液中的Ti^(4+)优先在TiO_2晶种表面生长形成纳米棒,当Ti^(4+)消耗殆尽时,TiO_2的生长变为"溶解-结晶"过程。随着反应温度的升高和时间的延长,TiO_2由纳米微晶的聚集体变为纳米棒的聚集体,其晶粒尺寸逐渐变大,长径比和比表面积变小。

关键词：晶种诱导水热处理纳米TiO2 晶粒尺寸

硅铝调控与晶种诱导对水热稳定飞灰中重金属的协同影响

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化工学报 2018年第8期69卷 3651-3661页

作者：石德智王攀胡春艳李鹏飞张超魏云梅古励重庆大学城市建设与环境工程学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

研究了选取的粉煤灰、膨润土、高岭土、硅藻土作为外源硅铝调理剂添加与雪硅钙石人工晶种诱导对150℃水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属Pb、Zn、Cu、Cd、Cr的协同影响。飞灰由于富钙而低硅铝的元素特征,导致其在水热条件下无法直接合成沸... 详细信息

研究了选取的粉煤灰、膨润土、高岭土、硅藻土作为外源硅铝调理剂添加与雪硅钙石人工晶种诱导对150℃水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属Pb、Zn、Cu、Cd、Cr的协同影响。飞灰由于富钙而低硅铝的元素特征,导致其在水热条件下无法直接合成沸石类,Pb的浸出浓度仍然超标;当单一或混合添加硅铝调理剂添加量为10%时,其水热产物中有水钙铝榴石或加藤石生成;提高添加量至30%时,均有目标雪硅钙石的生成,这与30%添加量下飞灰中Ca/(Al+Si)元素比接近雪硅钙石的理想元素比值0.67~1.20直接相关。混合添加30%的粉煤灰与硅藻土为最佳选择,水热产物Pb的浸出浓度降低至0.30 mg·L-1,且在此基础上再添加3%的诱导晶种可加速从第6 h开始即合成雪硅钙石,并使Pb的浸出浓度下降到最低值0.28 mg·L-1。硅铝调控(30%的复合硅铝调理剂,其中粉煤灰:硅藻土为1:1)与晶种诱导的协同影响下高效生成雪硅钙石,并显著抑制Pb、Zn等在水热过程中向液相的转移、降低其在水热液相中的浓度,使飞灰中的重金属在水热后确实稳定于水热固相产物中而非迁移至水热液相造成污染转移,真正实现了飞灰中重金属的固定化。

关键词：硅铝调理剂晶种诱导水热法垃圾焚烧飞灰重金属

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晶种诱导电化学沉积法制备AZO薄膜

大连工业大学学报 2017年第2期36卷 134-138页

作者：刘洋刘贵山郭文明王勇兵马铁成大连工业大学新材料与材料改性省高校重点实验室辽宁大连116034

通过晶种诱导辅助电化学沉积法制备Al掺杂ZnO薄膜(AZO),利用XRD和SEM对薄膜的物相和形貌进行了表征,紫外-可见分光光度计和四探针式方阻仪分析了薄膜的光电性能,研究了不同Al掺杂浓度下AZO薄膜的晶体结构和光电性能。研究表明,一定含量... 详细信息

通过晶种诱导辅助电化学沉积法制备Al掺杂ZnO薄膜(AZO),利用XRD和SEM对薄膜的物相和形貌进行了表征,紫外-可见分光光度计和四探针式方阻仪分析了薄膜的光电性能,研究了不同Al掺杂浓度下AZO薄膜的晶体结构和光电性能。研究表明,一定含量的Al元素掺杂并不影响晶体的结构类型;制备的AZO薄膜均为六方纤锌矿结构,且掺杂后薄膜的电阻呈数量级下降;当Al ^(3+)掺杂浓度为0.005mol/L时,AZO薄膜的结晶性最好,薄膜均匀致密,方块电阻为0.85kΩ,光透过率达85%,禁带宽度为3.37eV。

关键词：晶种诱导电沉积掺杂 AZO薄膜

无模板剂体系晶种诱导法合成单分散ZSM-5分子筛的研究

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无模板剂体系晶种诱导法合成单分散ZSM-5分子筛的研究

作者：魏洪朋大连理工大学

学位级别：硕士

ZSM-5分子筛作为沸石分子筛领域里的一种典型代表,凭借其特殊的择形性能、合适的酸强度、良好的热稳定性与巧妙的孔道结构,被广泛用作吸附剂和催化剂,尤其是经常用于精细化工、石油化工、气体液体分离领域。到目前为止,ZSM-5分子筛的合... 详细信息

ZSM-5分子筛作为沸石分子筛领域里的一种典型代表,凭借其特殊的择形性能、合适的酸强度、良好的热稳定性与巧妙的孔道结构,被广泛用作吸附剂和催化剂,尤其是经常用于精细化工、石油化工、气体液体分离领域。到目前为止,ZSM-5分子筛的合成通常需要有机胺或无机胺作为模板剂。有机胺虽然模板效果较好但是昂贵且毒性很大。无机胺虽然廉价但是模板效果很不理想且同样容易造成严重的环境问题。目前无模板剂条件下ZSM-5分子筛的合成通常又存在着晶貌不规整、粒径不均一和结晶度差等问题。因此,本研究在无模板剂条件下通过添加少量晶种的诱导合成单分散、高结晶度ZSM-5分子筛,并优化各种合成条件和合成过程,期望开发一种节能环保的高性能ZSM-5分子筛制备技术。主要研究内容如下：(1)首先,通过调整系统参数合成出不同粒径尺寸的晶种(60nm与200nm)。然后对ZSM-5分子筛合成原材料与配比进行筛选探究,确定较优的合成单分散ZSM-5分子筛的原材料与初步配料比,然后以此为基础采用水热合成法,系统考察了影响单分散ZSM-5分子筛形成的条件。结果显示：硅铝源的选择对于粒径分布与晶粒形貌具有较大的作用,以工业硅溶胶为硅源、偏铝酸钠为铝源能够合成出单分散晶貌较好的ZSM-5分子筛;采用把硅源滴加到铝源的方式、提高晶化温度、减少水量等方法均能一定程度上优化沸石分子筛的合成;分子筛硅铝比可以从30到100调变;通过调节改变晶种的添加量合成出粒径分布与晶粒形貌良好单分散的沸石分子筛。分子筛粒径随着晶种加入量的增加,合成分子筛粒径逐渐减小。晶种添加量从0.011wt%到0.332wt%,合成分子筛粒径在2.2μm到300nm之间变化。(2)采用两段动态晶化方法快速制备了晶貌较好的单分散ZSM-5分子筛,即首先在成核期(预晶化阶段)采用较低温度加速晶种解聚成微小的结构单元,然后在晶体生长阶段(晶化阶段)提高温度以便快速合成出不同粒径的沸石分子筛。合成时间最短可以降低到8小时。表征结果发现：晶化温度和时间对于分子筛的粒径影响不大,但是较低的预晶化温度和较长的预晶化时间对于晶体的形成十分有利。(3)在500mL搅拌釜中,考察了母液硅铝比分别为40,60,80,100的分子筛放大合成。表征结果表明,放大合成的沸石样品均呈单分散状态、结晶度高、粒径分布均匀,可以合成出粒径为500nm-2μm的ZSM-5分子筛。经过简单的工业核算,无模板剂条件下晶种诱导法合成,成本低廉而环境友好,具有很大潜在的工业生产化前景。

关键词： ZSM-5分子筛晶种诱导无模板剂单分散

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晶种诱导UZM-5分子筛的一步合成

晶种诱导UZM-5分子筛的一步合成

晶种诱导多级孔道ZSM-5沸石的简便、经济性合成

中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院...

作者：贾银娟钱斌高焕新谢在库中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院

在UZM-5分子筛合成体系中引入分子筛晶种,考察了晶种的存在和晶种加入量对其合成的影响。实验结果表明,由于晶种的诱导作用,引入晶种后可以通过一步法直接合成UZM-5分子筛,而省去陈化步骤,大大简化合成工艺,缩短晶化时间;同时晶种的引... 详细信息

在UZM-5分子筛合成体系中引入分子筛晶种,考察了晶种的存在和晶种加入量对其合成的影响。实验结果表明,由于晶种的诱导作用,引入晶种后可以通过一步法直接合成UZM-5分子筛,而省去陈化步骤,大大简化合成工艺,缩短晶化时间;同时晶种的引入还可以减少模板剂用量,提高UZM-5分子筛的硅铝比。

关键词： UZM-5分子筛晶种诱导一步合成

来源： cnki会议评论

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晶种诱导多级孔道ZSM-5沸石的简便、经济性合成

无模板体系晶种诱导合成具有多级孔的纳米ZSM-5团聚体

第18届全国分子筛学术大会

作者：刘华萍薛腾吴海虹华东师范大学化学与分子工程学院上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室

＜正＞多级孔道ZSM-5沸石结合了微孔沸石酸性强、择形选择性好、热及水热稳定性好和介孔材料扩散传质性能优异等优点,成为近来分子筛研究的热点。目前,多级孔道ZSM-5沸石的制备方法主要包括碱处理脱硅等后处理（Top down）方法和使用硬... 详细信息

＜正＞多级孔道ZSM-5沸石结合了微孔沸石酸性强、择形选择性好、热及水热稳定性好和介孔材料扩散传质性能优异等优点,成为近来分子筛研究的热点。目前,多级孔道ZSM-5沸石的制备方法主要包括碱处理脱硅等后处理（Top down）方法和使用硬模板、软模板双（功能）模板剂法以及单一小分子模板原位组装法等一系列直接合成（Bottom up）方法。无论是双（功能）模板法还是单一小分子模板原位组装法都需要大量大有机模板剂,使得合成成本增加

关键词： ZSM-5沸石多级孔道合成晶种诱导

来源： cnki会议评论

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无模板体系晶种诱导合成具有多级孔的纳米ZSM-5团聚体