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土壤中典型矿物对锑的吸附-沉积行为研究

岩矿测试 2025年第1期44卷 127-139页

作者：郭贵宾袁晓雅黄理金帅琴胡圣虹欧阳磊生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(武汉)材料与化学学院湖北武汉430074

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征... 详细信息

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征。为了系统地比较土壤中典型矿物对锑的吸附能力差异,本文选用土壤中常见的5种金属氧化物(赤铁矿、针铁矿、水铁矿、氧化铝、斜方锰矿)和1种黏土矿物(高岭石),探究Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在其表面的吸附热、动力学行为,并基于原位拉曼光谱表征分析了锑的吸附形态,推测其吸附机理。结果表明:铁锰氧化物对锑的吸附容量较大,而氧化铝、高岭石对锑吸附容量较小,6种典型矿物对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)吸附容量(mg/g)分别为水铁矿(101.4、55.9)>斜方锰矿(16.52、7.58)>针铁矿(13.30、5.67)>赤铁矿(5.13、3.70)>氧化铝(1.66、1.69)>高岭石(0.27、0.51);受锑存在形态及矿物表面电位的影响,酸性条件下有利于Sb(Ⅴ)的吸附,吸附量较之碱性环境有24%~78%增加,而Sb(Ⅲ)的吸附受pH值影响较小(变化范围0.3%~14%);土壤中典型矿物对不同浓度的Sb(Ⅴ)主要为吸附作用,而Sb(Ⅲ)在较高浓度时,可能在矿物表面发生沉积,形成Sb_(2)O_(3)。本文通过采用拉曼光谱,基于锑的特征谱峰,可方便地对矿物表面吸附态和沉积态的锑进行原位表征。

关键词：锑水铁矿斜方锰矿氧化铝吸附沉积拉曼光谱

改进水热法合成SAPO-11及其酸性和异构化活性

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催化学报 2008年第4期29卷 379-384页

作者：刘平任杰孙予罕中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

在含异丙醇的体系中,采用程序升温水热法合成了SAPO-11分子筛,并通过X射线衍射、扫描电镜、低温氮物理吸附、氨程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱和29Si固体核磁共振等手段进行了表征.结果表明,与常规水热合成法相比,该方法合成的SAPO-11... 详细信息

在含异丙醇的体系中,采用程序升温水热法合成了SAPO-11分子筛,并通过X射线衍射、扫描电镜、低温氮物理吸附、氨程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱和29Si固体核磁共振等手段进行了表征.结果表明,与常规水热合成法相比,该方法合成的SAPO-11结晶度高,晶粒小,微孔分布集中,酸性强,同时还具有较大的比表面积和微孔孔容.以该分子筛制备的Pt/SAPO-11催化剂在正十四烷临氢异构反应中表现出较高的催化活性和异构选择性.

关键词： SAPO-11分子筛水热合成异丙醇程序升温正十四烷临氢异构

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超临界水活化褐煤制取活性炭

新型炭材料 2007年第3期22卷 264-270页

作者：程乐明姜炜张荣毕继诚中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

以超临界水(SCW)活化褐煤制取活性炭为目的,在半连续SCW反应装置上,研究了活化温度(600℃～700℃)、压力(0.1MPa～30MPa)和KOH添加量(质量分数为0%～15%)对小龙潭褐煤所制活性炭吸附性能和孔结构的影响。结果表明:升高活化温度有利于煤... 详细信息

以超临界水(SCW)活化褐煤制取活性炭为目的,在半连续SCW反应装置上,研究了活化温度(600℃～700℃)、压力(0.1MPa～30MPa)和KOH添加量(质量分数为0%～15%)对小龙潭褐煤所制活性炭吸附性能和孔结构的影响。结果表明:升高活化温度有利于煤转化率、活性炭BET比表面和碘吸附值的增加,同时中孔比例也明显升高。与相同温度下常压水蒸气活化相比,SCW活化反应有利于活性炭的吸附性能和中孔比例的升高。650℃时活化压力由0.1MPa升至25MPa,活性炭BET比表面增加74%,中孔所占比例增加38%左右。煤中添加质量分数10%KOH可进一步促进孔隙生成,活性炭BET比表面可达825m2/g。此外,KOH还可与煤中的矿物质发生反应,通过酸洗脱除活性炭中的灰分至质量分数2%以下。

关键词：褐煤活性炭超临界水比表面孔结构活化

在Co/SiO_2作催化剂的Fischer-Tropsch反应中温度对合成气吸附行为及稳定性的影响

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高等学校化学学报 2006年第6期27卷 1080-1085页

作者：周玮房克功陈建刚孙予罕中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

考察了反应温度对Co/S iO2催化剂在F ischer-Tropsch(F-T)合成中合成气吸附行为及稳定性的影响.采用FTIR,TPSR,XRD,BET,HTPD和TPR等手段对催化剂进行了表征.结果表明,CO在催化剂表面的吸附为活化吸附,在270℃仍稳定存在,随着反应温度的... 详细信息

考察了反应温度对Co/S iO2催化剂在F ischer-Tropsch(F-T)合成中合成气吸附行为及稳定性的影响.采用FTIR,TPSR,XRD,BET,HTPD和TPR等手段对催化剂进行了表征.结果表明,CO在催化剂表面的吸附为活化吸附,在270℃仍稳定存在,随着反应温度的升高,催化剂上发生的主反应由CO加氢链增长反应向Boudouard反应转化,当反应温度≥350℃时,以Boudouard反应为主.另外,随反应温度升高,金属钴的烧结现象变得明显,并伴随着硅酸钴或水合硅酸钴物种的生成.在催化剂的失活因素中,烧结为主要原因.

关键词： Fischer-Tropsch合成 Co/SiO2 CO吸附 Boudouard反应烧结

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煤种对蜂窝状活性炭性能的影响

新型炭材料 2007年第1期22卷 28-34页

作者：柳来栓刘振宇黄张根刘增厚中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

以云南曲靖褐煤、陕西神府烟煤和山西大同烟煤与有机添加剂的混合物为原料,经过挤出成型、炭化、水蒸气活化得到蜂窝状活性炭,采用N2吸附、压力试验、热天平等测试手段对得到的样品进行了分析表征。结果显示,煤种和活化程度显著影响蜂... 详细信息

以云南曲靖褐煤、陕西神府烟煤和山西大同烟煤与有机添加剂的混合物为原料,经过挤出成型、炭化、水蒸气活化得到蜂窝状活性炭,采用N2吸附、压力试验、热天平等测试手段对得到的样品进行了分析表征。结果显示,煤种和活化程度显著影响蜂窝状活性炭孔结构、着火温度和机械强度,以大同煤为原料制备的蜂窝状活性炭具有高的比表面积(884m2/g)、着火温度(535℃)和机械强度(>13MPa)。煤基蜂窝状活性炭的机械强度随大孔容积的增加呈下降趋势。煤基蜂窝状活性炭的着火点与其中的挥发份含量成反比关系,而与灰分含量无关。

关键词：活性炭蜂窝体热分析机械强度

通过碳纳米管与硫化锌纳米晶体复合提高硫化锌的光催化活性(英文)

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新型炭材料 2008年第3期23卷 228-234页

作者：冯守爱赵江红朱珍平中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

在碳纳米管悬浮夜中,通过Zn(NO3)2与Na2S反应制备了硫化锌/碳纳米管复合物。研究发现:回流后处理以及合适的加料顺序,对强化硫化锌纳米晶体和碳纳米管的结合非常重要。亚甲基蓝水溶液的光降解试验显示:碳纳米管可有效提高硫化锌纳米晶... 详细信息

在碳纳米管悬浮夜中,通过Zn(NO3)2与Na2S反应制备了硫化锌/碳纳米管复合物。研究发现:回流后处理以及合适的加料顺序,对强化硫化锌纳米晶体和碳纳米管的结合非常重要。亚甲基蓝水溶液的光降解试验显示:碳纳米管可有效提高硫化锌纳米晶体的光催化活性。原因是碳纳米管与硫化锌纳米晶体的紧密结合改善了电子迁移的界面,促使硫化锌激发电子快速向碳纳米管迁移,从而抑制了激发电子与空穴的复合。

关键词：碳纳米管硫化物复合物催化性能

载体炭对CuO/AC(F)催化-吸附剂干法催化氧化苯酚的影响

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新型炭材料 2005年第2期20卷 115-121页

作者：赵江红刘振宇中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

为了探讨载体炭对CuO/AC(F)催化-吸附剂干法催化氧化苯酚的影响,选择四种性质不同的活性炭(纤维)作载体,制得双功能材料CuO/AC(F)催化-吸附剂。通过TGMS联用系统研究了CuO/AC(F)催化-吸附剂的苯酚催化氧化活性及其自身的烧蚀活性,采用BE... 详细信息

为了探讨载体炭对CuO/AC(F)催化-吸附剂干法催化氧化苯酚的影响,选择四种性质不同的活性炭(纤维)作载体,制得双功能材料CuO/AC(F)催化-吸附剂。通过TGMS联用系统研究了CuO/AC(F)催化-吸附剂的苯酚催化氧化活性及其自身的烧蚀活性,采用BET、XRD等手段表征了载体炭和CuO/AC(F)催化-吸附剂的物理化学特性。结果表明,载体炭中的灰分影响CuO/AC(F)催化-吸附剂的苯酚催化氧化活性,中孔促进苯酚的催化氧化,表面含氧官能团对苯酚催化氧化活性的影响不大,但表面含氧官能团和灰分均能促进催化-吸附剂的烧蚀。苯酚的催化氧化和炭的催化氧化可能遵循不同的反应历程。

关键词： CuO/AC(F)催化-吸附剂载体炭苯酚干法催化氧化

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中间相沥青制备高密度高强度炭/石墨材料

无机材料学报 2008年第3期23卷 519-524页

作者：宋永忠翟更太史景利李贵生郭全贵宋进仁刘朗中国科学院山西煤炭化学研究所炭材料重点实验室

以在不同氧化温度下制备的氧化中间相沥青为原料制备了具有不同密度的炭/石墨材料,根据对样品物理性能和微观结构的研究得出最佳的工艺条件.以150MPa压制的坯体经过2200℃石墨化后得到具有高密度(2.02g/cm^3)、低孔率(2.03%)、大体积收... 详细信息

以在不同氧化温度下制备的氧化中间相沥青为原料制备了具有不同密度的炭/石墨材料,根据对样品物理性能和微观结构的研究得出最佳的工艺条件.以150MPa压制的坯体经过2200℃石墨化后得到具有高密度(2.02g/cm^3)、低孔率(2.03%)、大体积收缩(44.86%)、高的弯曲强度和压缩强度(70.3和123.3MPa)的样品.该样品具有均匀致密的结构.实验证明,氧化中间相沥青是制备高性能炭石墨材料良好的前驱体.

关键词：中间相沥青炭/石墨材料氧化机械性能

ZrB_2／C复合材料的性能及微观结构研究

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无机材料学报 2006年第4期21卷 946-952页

作者：李秀涛史景利郭全贵翟更太刘朗中国科学院山西煤炭化学研究所炭材料重点实验室

采用热压工艺制备了ZrB2／C复合材料,考察了ZrB2掺杂量对材料抗弯强度、热导率、电阻率的影响以及微观结构的变化．结果表明:随ZrB2含量增加,材料抗弯强度和热导率不断升高。在掺杂量为10％时,抗弯强度达到最大值131MPa,热导率达到161W... 详细信息

采用热压工艺制备了ZrB2／C复合材料,考察了ZrB2掺杂量对材料抗弯强度、热导率、电阻率的影响以及微观结构的变化．结果表明:随ZrB2含量增加,材料抗弯强度和热导率不断升高。在掺杂量为10％时,抗弯强度达到最大值131MPa,热导率达到161W／m·K的最大值,此后,抗弯强度和热导率随掺杂量增加而降低．然而,材料的电阻率随ZrB2含量的增加不断下降．微观结构分析表明,随着ZrB2掺杂量增加,材料的石墨化度和微晶尺寸增大,晶面层间距减小．材料的微观结构强烈地影响着材料的力学、导电、导热等宏观性能．

关键词： ZrB2/C复合材料抗弯强度热导率电阻率