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氯化铁改性沸石联合沉水植物修复富营养化水体模拟研究

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河南师范大学学报（自然科学版） 2023年第2期51卷 121-127页

作者：刘金福代涛涛李威陈楠胡淑芳刘宇天楼倩陈宇炜刘永钟家有江西省水利科学院江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心江西省鄱阳湖水资源与环境重点实验室南昌330029 北京大学环境科学与工程学院北京100871 南昌工程学院水利与生态工程学院南昌330099

湖泊富营养化和蓝藻水华仍是未来相当长一段时间内的水生态环境问题,研发相应的防控技术必不可少.氯化铁改性沸石联合沉水植物修复技术对水体富营养化具有一定的改善作用.研究发现,添加氯化铁改性沸石后水体总磷、叶绿素a、浊度等指标... 详细信息

湖泊富营养化和蓝藻水华仍是未来相当长一段时间内的水生态环境问题,研发相应的防控技术必不可少.氯化铁改性沸石联合沉水植物修复技术对水体富营养化具有一定的改善作用.研究发现,添加氯化铁改性沸石后水体总磷、叶绿素a、浊度等指标均下降显著(p氯化铁改性沸石更低,说明沉水植物和氯化铁改性沸石具有协同作用,联合使用能够弥补单一材料的不足.

关键词：富营养化沉水植物沸石氯化铁

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氯化铁对多巴胺改性蚕丝织物的功能整理

纺织学报 2019年第2期40卷 130-134页

作者：关晋平匡小慧唐人成陈国强苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215006

为赋予蚕丝织物多功能性,采用生物质改性剂多巴胺对蚕丝织物进行改性,在织物的表面引入氨基、酚羟基等官能团,然后对改性织物进行氯化铁浸渍处理。借助分光测色仪、扫描电子显微镜、氧指数测定仪、微燃烧量热仪等测试手段来表征整理后... 详细信息

为赋予蚕丝织物多功能性,采用生物质改性剂多巴胺对蚕丝织物进行改性,在织物的表面引入氨基、酚羟基等官能团,然后对改性织物进行氯化铁浸渍处理。借助分光测色仪、扫描电子显微镜、氧指数测定仪、微燃烧量热仪等测试手段来表征整理后织物的各项性能,并对整理后蚕织物的耐水洗性进行探讨。结果表明,聚多巴胺改性蚕丝织物能够提高其成炭性,并且能成功螯合铁离子,采用氯化铁整理改性织物后,织物的氧指数值提高到29.1%,且其热释放能力和总热释放量分别降低至40 J/(g·K)和2.3 kJ/g,整理后织物具备一定的紫外线屏蔽性能,水洗后织物的氧指数值仍达到28.2%。

关键词：蚕丝织物多巴胺氯化铁功能整理阻燃整理抗紫外线

氯化铁氧压微波浸出低品位铜镍硫化矿中镍钴浸出行为研究

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氯化铁氧压微波浸出低品位铜镍硫化矿中镍钴浸出行为研究

作者：牛泽锟江西理工大学

学位级别：硕士

随着新型电池和特殊合金的发展,世界对镍、钴资源的需求不断增加。然而高品位、易处理的矿物资源日益稀缺,已无法满足我国科技发展的需求。因此高效利用低品位、难处理矿物资源变得至关重要。传统铜镍硫化矿冶炼工艺主要针对制备单一产... 详细信息

随着新型电池和特殊合金的发展,世界对镍、钴资源的需求不断增加。然而高品位、易处理的矿物资源日益稀缺,已无法满足我国科技发展的需求。因此高效利用低品位、难处理矿物资源变得至关重要。传统铜镍硫化矿冶炼工艺主要针对制备单一产品开发,造成了大量有价资源的浪费。氧压硫酸浸出作为一种常见的强化提取有价金属的工艺,酸的用量较大,如果不经过中和处理,会对土壤和水体造成严重的酸化和腐蚀,另外硫酸会与铁、铝等杂质金属反应,产生大量的硫酸渣。随着资源的匮乏和环保要求的提高,矿中有价资源的清洁高效利用成为研究的焦点。故以金川低品位铜镍硫化矿为研究对象,探究氯化铁氧压微波浸出体系下镍、钴在浸出过程中的冶金行为。主要从氯化铁氧压微波浸出低品位铜镍硫化矿过程中镍、钴浸出热力学、工艺、微波浸出机理以及动力学等方面进行分析,主要研究工作及结论如下:1、绘制出高温条件下Ni-Fe-S-HO、Co-Fe-S-HO系E-p H图。不同温度下各系图中均存在着Ni、Co与S的稳定共存区,随着温度的升高,稳定区保持不变,对应的析出电位略有增加。通过与Ni-S-HO、Co-S-HO系E-p H图对比可知Fe的加入使得Ni、Co的溶出面积增加,并可以在更低的电位和更大的p H溶出。2、进行了氯化铁氧压微波浸出低品位铜镍硫化矿试验的研究,结果表明:镍、钴浸出工艺的最佳条件为:液固比7:1、浸出温度160℃、氯化铁浓度250 g/L、氧分压1.6MPa、浸出时间120 min,微波强度1400 W、搅拌速度400 r/min,镍、钴的浸出率达到了98.5%和98%。在相同条件下对微波和传统电加热条件下的浸出渣进行表征。微波加热条件下浸出渣粒度更小,镍、钴浸出更完全,并可以直观的看出在微波加热下的浸出渣有明显的裂纹存在,说明微波条件通过选择性加热和穿透性对低品位铜镍硫化矿的浸出有明显促进作用。3、采用“有固态产物层的液-固相浸出反应动力学模型”对氯化铁氧压微波浸出低品位铜镍硫化矿中镍、钴浸出动力学进行研究,结果表明:镍、钴浸出率随温度、氯化铁浓度、氧分压的增大、粒度的减小而增大,镍、钴浸出的活化能为40.99 k J/mol和33.92k J/mol,其浸出速率都受到界面化学反应控制,最后以氯化铁浓度反应级数、氧分压反应级数和活化能建立氯化铁氧压微波浸出低品位铜镍硫化矿过程中镍、钴浸出动力学总方程。

关键词：低品位铜镍硫化矿微波加压浸出镍钴动力学氯化铁

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氯化铁溶液浸出低冰镍提取镍铜的研究

有色金属科学与工程 2022年第3期13卷 43-48页

作者：宁志强唐子瑞刘家辉王露朱飞晓东北大学冶金学院沈阳110819

利用三价铁离子(Fe^(3+))的氧化性,采用氯化铁溶液浸取低冰镍,提取其中的镍、铜元素。本研究考察了浸出液固比、浸出温度、浸出时间、氯化铁溶液浓度对镍和铜浸出率的影响。动力学研究表明:氯化铁溶液浸出低冰镍时,镍元素的浸出过程由... 详细信息

利用三价铁离子(Fe^(3+))的氧化性,采用氯化铁溶液浸取低冰镍,提取其中的镍、铜元素。本研究考察了浸出液固比、浸出温度、浸出时间、氯化铁溶液浓度对镍和铜浸出率的影响。动力学研究表明:氯化铁溶液浸出低冰镍时,镍元素的浸出过程由化学反应控制,铜元素的浸出过程由混合反应控制,经计算镍的浸出活化能为70.26 kJ/mol、铜元素的浸出活化能为38.62 kJ/mol。低冰镍和浸出渣的物相分析结果表明,浸出反应发生时,低冰镍中的硫元素被氧化成单质硫。本研究避免了传统工艺中的含硫气体污染问题。

关键词：低冰镍氯化铁浸出硫

以醇胺或氯化铁为基液构建纳米流体体系对硫化氢气体湿法脱除的影响

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环境工程学报 2022年第8期16卷 2578-2585页

作者：刘新鹏盛姗姗董小乐邱亚慧王宝华山东理工大学资源与环境工程学院淄博255000 上海市大气颗粒物污染防治重点实验室上海200433

分别单独以醇胺(MDEA)和氯化铁水溶液为基液,引入4种不同的纳米颗粒(纳米氧化铝、二氧化硅、碳纳米管及纳米铜颗粒),构建不同质量分数的纳米流体体系,并测定不同体系对硫化氢气体的动态脱除性能,以考察纳米流体体系的构建对碱性(MDEA)... 详细信息

分别单独以醇胺(MDEA)和氯化铁水溶液为基液,引入4种不同的纳米颗粒(纳米氧化铝、二氧化硅、碳纳米管及纳米铜颗粒),构建不同质量分数的纳米流体体系,并测定不同体系对硫化氢气体的动态脱除性能,以考察纳米流体体系的构建对碱性(MDEA)及氧化性(氯化铁)水溶液脱硫性能的影响。分别对4种纳米颗粒进行了扫描电镜和透射电镜分析,发现其尺寸均在纳米级别。气液吸收研究结果表明,在2种不同基液的纳米流体体系中,添加Al_(2)O_(3)和SiO_(2)纳米颗粒形成的纳米流体体系对原水溶液的脱硫性能均未产生明显影响。而碳纳米管和纳米铜颗粒的添加对H_(2)S气体的去除则有不同程度增强。对于碳纳米管型纳米流体而言,对MDEA和氯化铁水溶液的脱硫强化性能在纳米颗粒质量分数为0.05%时最高。而对纳米铜颗粒而言,在2种水溶液中最佳质量分数分别为0.05%和0.02%。本研究表明纳米铜颗粒的引入对碱性及氧化性水溶液脱硫性能的增强作用最为明显,可为新型纳米流体型脱硫剂的开发提供参考。

关键词：纳米流体硫化氢 MDEA 氯化铁脱硫强化

氯化铁对城市污泥厌氧消化效能的影响及碱热预处理强化效果研究

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氯化铁对城市污泥厌氧消化效能的影响及碱热预处理强化效果研究

作者：于汇洋西安理工大学

学位级别：硕士

氯化铁作为絮凝和调理剂已在城镇污水除磷和污泥脱水工艺中被广泛应用,但其投加后会使剩余污泥中赋存大量的含铁类化合物,这些含铁物质会对污泥进行进一步的厌氧消化资源化利用产生一定的影响。为此本论文通过考察不同剂量水平的氯化铁... 详细信息

氯化铁作为絮凝和调理剂已在城镇污水除磷和污泥脱水工艺中被广泛应用,但其投加后会使剩余污泥中赋存大量的含铁类化合物,这些含铁物质会对污泥进行进一步的厌氧消化资源化利用产生一定的影响。为此本论文通过考察不同剂量水平的氯化铁投加对污泥厌氧消化产甲烷效能影响的基础上,研究碱热预处理强化含铁污泥的产甲烷效果,探究预处理强化作用机制。论文取得的主要研究结果为:(1)氯化铁作为污泥调理剂,其过量投加会影响厌氧消化系统中的酸碱缓冲体系和氧化还原电位值(ORP),抑制产甲烷效能。当FeCl3·6H2O的投加量为1500mg/L时(污泥中的总铁含量为20185.97mg·(kg干基)-1,基本与污泥脱水使用的氯化铁含量相当),消化系统中的pH变化范围为6.39-6.62,可导致消化系统酸化和消化反应底物的氧化还原电位值(ORP)升高,不利于产甲烷菌的生长。与未投加氯化铁(投加量为0 mg/L)相比,甲烷产率减少了 11.75%。通过三维荧光对比分析氯化铁投加量对消化液中有机组分差异的影响,发现氯化铁的过量投加可导致类糖化蛋白质等有机中间产物未充分消耗,微生物代谢产物荧光强度减弱,污泥中有机质降解程度减弱(1.93%)。(2)碱热预处理可提高含铁污泥厌氧消化产甲烷效率,缩短产甲烷周期,提高甲烷产量,促进污泥的减量化和稳定化。碱热与热预处理和未处理含铁污泥相比,达到相同甲烷产量的周期分别缩短了 5d和15d;甲烷产量分别提高了 20.74%和42.07%(运行一个周期)。碱热预处理可促进类富里酸物质的生成,为厌氧消化提供易于利用的底物,经碱热预处理+厌氧消化后,含铁污泥残渣中有机质减量化率为20.83%,分别比直接厌氧消化和热处理+厌氧消化高出3.76%和3.7%;腐殖酸生成率为23.64%,分别比直接厌氧消化和热处理+厌氧消化高出10.24%和8.41%。经碱热预处理的消化残渣,类富里酸类物质荧光强度明显减弱,类腐殖酸物质、色氨酸类物质荧光强度增强,说明类富里酸类物质逐步分解为游离或结合的氨基酸等物质,同时伴随着胡敏酸等稳定大分子物质的生成,从而使消化残渣的稳定性得到增强。(3)碱热预处理能破解污泥细胞壁,加快污泥的水解进程,提高可溶性有机物含量,提升产甲烷古菌的丰度和酶活性,促进产甲烷效能。经碱热预处理后有机物质大量溶出,可溶性多糖(SC)溶出浓度为30.61mg/L,是未处理的4.24倍,低温热处理的1.61倍,可溶性蛋白质(SP)溶出浓度为16.04mg/L,是未处理的3.08倍,热处理的0.95倍。碱热预处理改变了微生物群落结构,与未处理组相比,参与水解大分子过程的细菌相对丰度降低了 10.45%,主要产酸菌相对丰度提升21.08%,产甲烷古菌相对丰度提高10.74%。同时与产甲烷相关的辅酶F420活性明显提升,F420活性峰值较未处理组高出20.47%,古菌群落中与能量代谢和辅酶生成及转运相关的蛋白功能表达丰度提升了 1.03%。

关键词：厌氧消化剩余污泥氯化铁碱热预处理产甲烷效能

氯化铁联合亚硝酸盐预处理对剩余活性污泥产酸及脱水性能的影响与机理研究

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氯化铁联合亚硝酸盐预处理对剩余活性污泥产酸及脱水性能的影响与...

作者：张洵廓湖南大学

学位级别：硕士

剩余活性污泥(WAS)通过厌氧发酵生产短链脂肪酸(SCFAs),但往往因生成的短链脂肪酸质量差和所需发酵时间长而受到限制。为了解决实际问题,本文提出了一种利用三氯化铁(FC)辅助亚硝酸盐预处理WAS的有效策略。实验结果表明,在发酵第5天,添... 详细信息

剩余活性污泥(WAS)通过厌氧发酵生产短链脂肪酸(SCFAs),但往往因生成的短链脂肪酸质量差和所需发酵时间长而受到限制。为了解决实际问题,本文提出了一种利用三氯化铁(FC)辅助亚硝酸盐预处理WAS的有效策略。实验结果表明,在发酵第5天,添加了4 mmol/L FC和250 mg/L亚硝酸盐进行联合预处理后,反应器中SCFAs的产量最高并达到了211.3±3.1 mg COD/g VS,该值是对照组中产酸量(第7天,52±5mg COD/g VS)的4.1倍。FC和亚硝酸盐联合体系中(FC–N)乙酸占总SCFAs的54.6±3.5%,而对照组中仅为31.5±4.9%。丙酸、异丁酸、正丁酸、正戊酸和异戊酸在联合体系中各占14.7±1.5%、6.9±1.4%、7.4±1.5%、13.1±1.0%和3.3±1.5%,而在对照组中其各占22.8±4%、11.9±3%、6.7±3.1%、17.6±2%和9.5±3.9%。此外,经FC–N预处理过的WAS,其可溶性蛋白质和可溶性碳水化合物的含量均高于空白对照,说明FC和亚硝酸盐预处理有利于WAS的解体。荧光光谱的结果表明,FC和亚硝酸盐预处理提高了微生物所释放有机物的可生物降解性,为后续SCFAs的生成提供了更多的可生物降解物质,主要原因是添加FC使得亚硝酸盐生成了更多的游离亚硝酸。此外,FC诱导的铁还原过程也促进了难降解有机物向可生物降解有机物的转化。但是,经过预处理24 h后的WAS其滤饼含水率值仍然很高,脱水性能并没有显著改善。微生物群落结构分析表明,FC–N联合预处理使得Enterococcus、Proteiniclasticum和Petrimonas等参与乙酸生成过程的功能菌群高度富集,说明该方法可以提高产酸菌的相对丰度。产酸菌如Enterococcus、Clostridium、Petrimonas和Proteiniclasticum等在FC–N联合预处理反应器中所占比例分别为10.32%、14.16%、5.16%和5.66%。而Enterococcus、Clostridium和Proteiniclasticum在空白反应器中所占比例仅有0.05%、0.19%和0.20%,且Petrimonas未检测出。此外,FC–N联合预处理反应器与空白反应器中都检测出了水解微生物(如Caldilineaceae),其相对丰度分别为1.07%(FC–N组)和3.96%(空白组),这说明FC和亚硝酸盐联合预处理对水解微生物的相对丰度影响较小。总体上,这项研究发现WAS中FC和亚硝酸盐同时存在时,能够促进游离亚硝酸的形成,进而增加了SCFAs的产量,这为污水处理厂改进污水处理工艺,以及合理利用WAS中存在的物质来提高资源回收率提供了一种新方法。

关键词：短链脂肪酸厌氧发酵氯化铁游离亚硝酸污泥脱水

亚磷酸三苯酯调控聚乳酸/氯化铁共混体系的降解行为和性能

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材料研究学报 2021年第8期35卷 632-640页

作者：令狐昌开李小龙罗筑杨乐夏啸松贵州大学材料与冶金学院高分子材料工程系贵阳550025 贵州理工学院材料与能源工程学院贵阳550003

用熔融共混法制备了氯化铁(FeCl_(3))催化聚乳酸(PLA)快速降解材料。PLA材料降解的速率提高了10倍,但是PLA/FeCl_(3)在加工过程中分子量大幅度减小,使力学性能和可加工性能降低。为了减小PLA/FeCl_(3)在熔融加工中的过度降解,将有优良... 详细信息

用熔融共混法制备了氯化铁(FeCl_(3))催化聚乳酸(PLA)快速降解材料。PLA材料降解的速率提高了10倍,但是PLA/FeCl_(3)在加工过程中分子量大幅度减小,使力学性能和可加工性能降低。为了减小PLA/FeCl_(3)在熔融加工中的过度降解,将有优良扩链和增塑效果的亚磷酸三苯酯(TPPi)引入PLA/FeCl_(3)体系中,用熔融共混制备TPPi改性PLA/FeCl_(3)材料,使其具有一定的综合力学性能。通过碱溶液降解实验和多种测试研究了样品的降解速率和综合性能。结果表明,TPPi和FeCl_(3)的添加量之比为3∶1的P3-1样品性能最优,拉伸强度和弯曲强度分别达到43.78 MPa和99.04 MPa,在碱液中降解8d其质量损失率为65.76%,远大于纯聚乳酸的4.67%。含2.95 phr FeCl_(3)的样品能在碱液中产生高降解速率,加工时不发生过度降解,由此制备出一种可快速降解并保持良好力学性能的聚乳酸改性材料。

关键词：复合材料聚乳酸氯化铁亚磷酸三苯酯降解行为力学性能

氯化铁对老化黏土矿物中Pb(Ⅱ)解吸效果的研究

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安全与环境工程 2021年第5期28卷 201-209页

作者：孙泽伟李义连杨森杨建宇王国伟中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430078

为提高淋洗技术在高黏性土壤中的适用性,选取代表黏性土壤细粒径组分的4种黏土矿物,通过180 d的铅(Pb)污染老化,采用振荡淋洗试验研究了氯化铁对4种老化污染后黏土矿物中Pb(Ⅱ)的解吸效果,探讨了氯化铁浓度、液固比和淋洗时间等因素对... 详细信息

为提高淋洗技术在高黏性土壤中的适用性,选取代表黏性土壤细粒径组分的4种黏土矿物,通过180 d的铅(Pb)污染老化,采用振荡淋洗试验研究了氯化铁对4种老化污染后黏土矿物中Pb(Ⅱ)的解吸效果,探讨了氯化铁浓度、液固比和淋洗时间等因素对老化黏土矿物中Pb(Ⅱ)解吸效果的影响,并结合动力学拟合对Pb(Ⅱ)解吸过程进行了分析,利用三步提取法识别了氯化铁解吸前后老化黏土矿物中Pb(Ⅱ)的赋存形态变化。结果表明:随着氯化铁浓度的升高和液固比的增大,4种老化黏土矿物中Pb(Ⅱ)的解吸率会逐渐增加并趋于稳定;当氯化铁浓度为20 mmol/L、液固比为50 mL/g时,蒙脱石、伊利石、绿泥石和蛭石中Pb(Ⅱ)的解吸率分别为66.9%、79.7%、73.7%和63.5%;准一级动力学方程对蒙脱石的解吸过程拟合度较高,Elovich模型方程能更好地描述伊利石和蛭石的解吸过程;而绿泥石的pH值缓冲能力强,使得其解吸的Pb(Ⅱ)会因pH值的上升而发生重吸附和共沉淀现象;形态分析显示,4种老化黏土矿物中层间吸附态Pb(Ⅱ)的占比最高,而氯化铁能够有效地解吸层间吸附态Pb(Ⅱ),在氯化铁浓度为20 mmol/L、液固比为50 mL/g的条件下,蒙脱石、伊利石、绿泥石和蛭石中层间吸附态Pb(Ⅱ)的解吸率分别为60.1%、91.2%、87.1%、56.48%。该研究结果可为南方地区高黏性土壤中重金属污染的修复提供技术参考。

关键词：高黏性土壤淋洗老化黏土矿物 Pb(Ⅱ) 氯化铁解吸