微生物燃料电池在水与废水脱氮方面的研究进展 被引量：15

1

作者 李文英 刘玉香 +1 位作者 任瑞鹏 吕永康 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1097-1106,共10页

近年来,使用微生物燃料电池(MFC)处理含氮水与废水受到广泛关注,在脱除水与废水中氮元素污染的同时,回收部分能量,克服了传统含氮废水处理高能耗的缺陷。本文在微生物脱氮技术的基础上,综合国内外相关研究文献,简述了MFC处理含氮水与废... 近年来,使用微生物燃料电池(MFC)处理含氮水与废水受到广泛关注,在脱除水与废水中氮元素污染的同时,回收部分能量,克服了传统含氮废水处理高能耗的缺陷。本文在微生物脱氮技术的基础上,综合国内外相关研究文献,简述了MFC处理含氮水与废水研究的最新进展,系统总结了4种不同形式的脱氮MFC,主要包括反硝化脱氮MFC、硝化脱氮MFC、同步硝化反硝化脱氮MFC以及厌氧氨氧化脱氮MFC,详细介绍了各种脱氮形式MFC的产电和脱氮性能以及适用条件,分析了每种脱氮MFC的脱氮产电机理以及影响因素(包括MFC运行参数、外接电阻、电极材料以及MFC构型等);最后提出了未来MFC在处理含氮水与废水方面的主要研究方向:开发新型性价比高的电极催化材料及膜材料,优化运行条件,提高产电生物膜的稳定性以及进一步细致探究不同形式的脱氮产电机理等,从而扩大运行规模。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 含氮水与废水 脱氮 电化学 能量回收 催化

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以PMS为阴极电子受体启动的微生物燃料电池产电及阳极微生物特性研究 被引量：1

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作者 李文英 刘玉香 +2 位作者 任瑞鹏 李建会 吕永康 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期63-67,共5页

构建了以单过硫酸钾(PMS)为阴极电子受体的双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),考察了MFC启动过程中同步除污产电性能以及阳极微生物群落的变化特性。结果表明,外接电阻为1 000Ω以及PMS浓度为10 mmol/L的情况下,MFC在1个月... 构建了以单过硫酸钾(PMS)为阴极电子受体的双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),考察了MFC启动过程中同步除污产电性能以及阳极微生物群落的变化特性。结果表明,外接电阻为1 000Ω以及PMS浓度为10 mmol/L的情况下,MFC在1个月内快速启动,其最大输出电压、功率密度以及有机物去除率分别为972 m V、16. 367 W/m3和99. 41%。高通量测序表明,MFC启动过程中,阳极微生物群落的多样性降低,但丰度增加;成熟的阳极生物膜中主要产电微生物是Proteobacteria菌门的Azospirillum(50. 89%)、Desulfovibrio(4. 38%)、Pseudomonas(2. 45%)、Comamonas(1. 22%)以及Sphingopyxis(1. 26%),Bacteroidetes菌门的Proteiniphilum(1. 27%),Firmicutes菌门的Fusibacter(1. 3%)等,这是产电性能提升的主要原因。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 有机物去除 产电 高通量测序 微生物群落

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纳米零价铁对硝基苯厌氧降解效能的影响研究 被引量：2

3

作者 刘嘉夫 齐昕 邰明明 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期57-60,共4页

采用纳米零价铁(NZVI)和厌氧微生物(AD)组合体系降解废水中的硝基苯,研究了该组合体系对硝基苯的降解效果,考察了影响降解效果的主要因素,并对降解机理进行了探讨。结果表明,相比单独NZVI体系、单独AD体系,NZVI-AD体系对硝基苯的降解效... 采用纳米零价铁(NZVI)和厌氧微生物(AD)组合体系降解废水中的硝基苯,研究了该组合体系对硝基苯的降解效果,考察了影响降解效果的主要因素,并对降解机理进行了探讨。结果表明,相比单独NZVI体系、单独AD体系,NZVI-AD体系对硝基苯的降解效果更好。其最佳处理条件:初始pH=4,初始硝基苯质量浓度200 mg/L,NZVI投加量0.6 g/L。在最佳条件下,硝基苯降解率达到72.5%。厌氧微生物和纳米零价铁之间存在明显的协同作用。 展开更多

关键词 纳米零价铁 厌氧消化 硝基苯

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煤矸石与硫化丁腈橡胶混燃特性研究 被引量：2

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作者 李经宽 金燕 +1 位作者 程芳琴 胡新华 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第11期1581-1587,共7页

为了弥补煤矸石挥发分低、灰分高和热值低的缺陷,文章提出将可能集中回收后统一处理的挥发分高、灰分低、热值高的硫化丁腈橡胶与煤矸石混燃的思路。制备煤矸石和硫化丁腈橡胶不同混合比例的样品并采用热重分析仪进行实验研究。实验结... 为了弥补煤矸石挥发分低、灰分高和热值低的缺陷,文章提出将可能集中回收后统一处理的挥发分高、灰分低、热值高的硫化丁腈橡胶与煤矸石混燃的思路。制备煤矸石和硫化丁腈橡胶不同混合比例的样品并采用热重分析仪进行实验研究。实验结果表明:煤矸石与硫化丁腈橡胶在空气气氛下的热失重均分为质量恒定(微增)、快速失重、缓慢降低至恒重3个阶段;随着硫化丁腈橡胶占比的逐渐增加,混合燃料的着火温度缓慢升高、燃尽温度快速上升,失重峰从2个增加到3个,混燃对最终失重量没有影响;煤矸石与硫化丁腈橡胶共同燃烧时存在相互作用,初期表现为抑制作用,后期表现为促进作用,混燃质量比为1∶1时,相互作用最剧烈。 展开更多

关键词 煤矸石 硫化丁腈橡胶 混烧

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不同形态钠对伊敏褐煤碳黑生成特性的影响

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作者 董鹤鸣 甄诚 +5 位作者 杜谦 李顿 张宇 冯冬冬 高建民 吴少华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期37-45,共9页

为揭示褐煤的碳黑生成特性与Na在煤衍生碳黑形成过程中的作用,采用电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外吸收光谱仪研究分别担载了空白、物理吸附态Na(ANa)与离子可交换态Na(INa)的酸洗伊敏褐煤在沉降炉中不... 为揭示褐煤的碳黑生成特性与Na在煤衍生碳黑形成过程中的作用,采用电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外吸收光谱仪研究分别担载了空白、物理吸附态Na(ANa)与离子可交换态Na(INa)的酸洗伊敏褐煤在沉降炉中不同停留时间下热解所产生碳黑的产率、表面与整体化学特性.结果表明:在表面增长阶段,褐煤的碳黑产率增幅远超焦油产率降幅;当停留时间足够长时,碳黑产率有所降低,含氧官能团含量升高;担载Na可以降低碳黑产率,但INa对碳黑的抑制作用比ANa强得多,且INa可以使热解气溶胶中醚与砜的含量升高.这些现象说明:在褐煤二次热解过程中,小分子芳香化合物、脂肪族物质与轻质气体也会通过表面增长提高碳黑产率.褐煤热解气中含氧物质可以在停留时间足够长时表现出对碳黑的氧化作用.INa可以保持与焦炭或挥发分之间有机结合状态,在一次热解过程减少初级焦油释放,在二次热解过程中促进挥发分与含氧物质结合;而ANa在一次热解过程中作用不明显.在二次热解过程中,气化的ANa与INa抑制碳黑形成的作用机制相同. 展开更多

关键词 煤 热解 碳黑 钠 焦油 停留时间 化学结构

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建筑节能型相变微胶囊材料的研究进展 被引量：6

6

作者 张娅 邰明明 张敏 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2017年第1期95-98,共4页

综述了相变微胶囊材料的相变机理、制备方法及其在建筑领域的应用。物理法设备简单、成本低,适于大规模连续生产;化学法产率高,易于工业化生产;物理化学法通过改变物质的物理条件,使成膜材料从溶液中聚沉出来形成微胶囊。相变微胶囊材... 综述了相变微胶囊材料的相变机理、制备方法及其在建筑领域的应用。物理法设备简单、成本低,适于大规模连续生产;化学法产率高,易于工业化生产;物理化学法通过改变物质的物理条件,使成膜材料从溶液中聚沉出来形成微胶囊。相变微胶囊材料生产技术已取得了一些技术突破,但需要在降低生产成本,优化生产工艺,选择或制备储能性能更高的原料,开发适用更多应用性能的新型相变微胶囊材料等方面进行深入研究,使相变微胶囊材料得到更大的应用和发展。 展开更多

关键词 相变材料 微胶囊 封装 节能

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完全液相法制备CuZnAl催化剂中Si含量对二甲醚直接合成性能的影响 被引量：2

7

作者 孙凯 边仲凯 +3 位作者 程淑艳 王贵儒 张琳 黄伟 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期791-798,共8页

在完全液相法制备工艺中,考察不同Si含量对浆状CuZnAl催化剂上合成气直接制备二甲醚性能的影响。其中,SA0.5催化剂(Si/Al=0.5)显示了最优异的催化性能,CO转化率为63.31%,二甲醚选择性为72.96%,在反应480 h过程中催化剂催化性能稳定。通... 在完全液相法制备工艺中,考察不同Si含量对浆状CuZnAl催化剂上合成气直接制备二甲醚性能的影响。其中,SA0.5催化剂(Si/Al=0.5)显示了最优异的催化性能,CO转化率为63.31%,二甲醚选择性为72.96%,在反应480 h过程中催化剂催化性能稳定。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附表征发现,Si的引入促进了催化剂Cu物种颗粒的分散及比表面积的增大,提高了CO转化率。此外,氢气程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)表征揭示了Cu物种与催化剂其他组分(Si物种)之间存在电子相互作用,抑制了Cu物种还原,催化剂表面富集更多Cu^(+)物种,有利于甲醇合成,同时有效地抑制了水煤气副反应产物CO_(2)的生成。再者,SA0.5催化剂表面富集了大量的Al物种(AlOOH),有利于甲醇脱水,促进二甲醚的生成。总之,浆状CuZnAlSi体系中Cu^(+)和AlOOH协同催化作用,提高了催化剂活性及二甲醚选择性。 展开更多

关键词 SI含量 Cu^(+)-AlOOH协同催化 二甲醚 完全液相法 合成气

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CuZnAl/碳纤维复合材料催化合成气制备低碳醇 被引量：2

8

作者 程淑艳 寇佳伟 +1 位作者 高志华 黄伟 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2233-2240,共8页

采用共沉淀法制备CuZnAl类水滑石,将其担载于活化碳纤维(ACFs)表面,通过焙烧还原合成功能化复合催化剂(CuZnAl/ACFs)。借助XRD、FT-IR及N2吸附-脱附等方法对该复合物进行表征,并将其应用于合成气制备低碳醇的反应中,进行活性评价。结果... 采用共沉淀法制备CuZnAl类水滑石,将其担载于活化碳纤维(ACFs)表面,通过焙烧还原合成功能化复合催化剂(CuZnAl/ACFs)。借助XRD、FT-IR及N2吸附-脱附等方法对该复合物进行表征,并将其应用于合成气制备低碳醇的反应中,进行活性评价。结果表明,复合催化剂中活性组分在碳纤维表面均匀分散,碳纤维表面催化剂的颗粒尺寸减小,比表面积增大。ACFs的导电性加速醇合成过程中的电子传递,促进反应进行,因而CO转化率的提高(最高可达47%)。同时,ACFs提高催化剂表面ZnO的分散度,从而促进Cu与ZnO形成金属氧化物界面。这有利于低碳醇的生成,因而使C2以上醇的选择性高达39%。 展开更多

关键词 合成气 低碳醇 CuZnAl催化剂 复合物

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钾助剂对CuZnAl催化剂合成气制异丁醇反应的影响 被引量：4

9

作者 程淑艳 寇佳伟 黄伟 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期14-18,共5页

采用共沉淀法制备CuZnAl类水滑石前驱体,焙烧后通过等体积浸渍方法制得K含量不同的改性CuZnAl催化剂。借助XRD、H_2-TPR、Raman、N_2吸附-脱附和CO-TPD等方法对催化剂进行表征,并将其应用于合成气制备异丁醇的反应中,进行活性评价。结... 采用共沉淀法制备CuZnAl类水滑石前驱体,焙烧后通过等体积浸渍方法制得K含量不同的改性CuZnAl催化剂。借助XRD、H_2-TPR、Raman、N_2吸附-脱附和CO-TPD等方法对催化剂进行表征,并将其应用于合成气制备异丁醇的反应中,进行活性评价。结果表明,K作为电子助剂促进CO转化率的提高,同时对催化剂表面ZnO的分布有影响。K的电子效应增加还原后Cu活性中心的数量,有利于CO在活性组分表面的吸附,因而促进异丁醇的生成。 展开更多

关键词 合成气 异丁醇 CuZnAl催化剂 钾助剂

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甘蔗废渣吸附废水中的铬离子的研究 被引量：8

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作者 王锐刚 陈航锋 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期77-79,84,共4页

采用甘蔗废渣吸附去除废水中的铬离子,在常温下考察p H、甘蔗废渣用量、粒径、铬初始浓度等对铬去除的影响及甘蔗废渣去除铬的动力学。结果表明,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除率随着甘蔗废渣用量的增加而增大,随着甘蔗渣颗粒大小的增加而减小,... 采用甘蔗废渣吸附去除废水中的铬离子,在常温下考察p H、甘蔗废渣用量、粒径、铬初始浓度等对铬去除的影响及甘蔗废渣去除铬的动力学。结果表明,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除率随着甘蔗废渣用量的增加而增大,随着甘蔗渣颗粒大小的增加而减小,随着铬离子起始浓度的增加而减小。Cr(Ⅲ)的去除效果随p H的增大而增大,Cr(Ⅵ)的去除效果随p H的增大而减小。铬的去除行为符合准二级模型。甘蔗废渣对Cr(Ⅲ)比Cr(Ⅵ)有较高的吸附能力。为今后甘蔗废渣用于含铬废水的处理提供依据。 展开更多

关键词 甘蔗废渣 吸附 Cr(Ⅲ) Cr(Ⅵ)

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粉煤灰提铝硅钙渣矿化固定CO2 被引量：9

11

作者 马卓慧 廖洪强 +1 位作者 程芳琴 李福 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第4期1224-1229,1236,共7页

矿化是CO2减排和资源化利用非常重要的途径,而粉煤灰提铝后的硅钙渣因碱性物质含量高可以用作矿化原料。本文采用pH值在线测试方法,分别对硅钙渣水解、矿化速率进行监测。采用XRF、XRD、FT-IR、SEM-EDS和TGA分析测试手段,分别对原料及... 矿化是CO2减排和资源化利用非常重要的途径,而粉煤灰提铝后的硅钙渣因碱性物质含量高可以用作矿化原料。本文采用pH值在线测试方法,分别对硅钙渣水解、矿化速率进行监测。采用XRF、XRD、FT-IR、SEM-EDS和TGA分析测试手段,分别对原料及水解、矿化产物的化学组成、矿物组成、特征官能团、微观形貌特性和热失重特性进行了表征。结果表明,在温度为55℃,固液比为1∶10,搅拌速率为300 r/min的条件下,硅钙渣水解后pH值达到10.91。待pH值稳定5 min后,以1.2 L/min的流量通入CO2,矿化反应于850 s内完成。矿化反应后的固相产物为CaCO3、C-S-H,液相产物为CaCO3、Na2CO3及C-S-H。所生成的CaCO3全部为方解石型,未见其它晶型生成。在常压、反应温度为55℃,未加任何化学试剂的低成本条件下实现了硅钙渣矿化固定CO2。硅钙渣的固碳率为9.25%,即92.5 kg CO2/t硅钙渣。 展开更多

关键词 硅钙渣 矿化 CO2

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Fe3+/TiO2/ZSM多相光Fenton降解甲基橙的研究 被引量：4

12

作者 张丽 李恩泽 +2 位作者 李振兴 郝艳红 程芳琴 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2018年第4期75-78,共4页

以沸石分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法和浸渍法制得了负载纳米Fe^(3+)/TiO_2的沸石分子筛。用甲基橙模拟有机污染物,考察了该催化剂在多相类Fenton体系中的催化活性及处理甲基橙废水的影响因素。结果表明:通过Fe^(3+)的掺杂,二氧化钛的... 以沸石分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法和浸渍法制得了负载纳米Fe^(3+)/TiO_2的沸石分子筛。用甲基橙模拟有机污染物,考察了该催化剂在多相类Fenton体系中的催化活性及处理甲基橙废水的影响因素。结果表明:通过Fe^(3+)的掺杂,二氧化钛的光催化活性得到明显提高,所以在自然光下就可以进行光催化。在甲基橙初始质量浓度为20 mg/L、双氧水初始浓度为15 mmol/L、pH=5、反应温度为40℃、催化剂投加量为2 g的反应条件下,甲基橙去除率达到90%以上。随着使用次数的增加,催化剂仍保持较好的稳定性。 展开更多

关键词 纳米Fe3+/TiO2 沸石分子筛 多相光Fenton 甲基橙

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移动床吸附脱除火电厂烟气中汞的试验研究 被引量：2

13

作者 白静利 郝艳红 +1 位作者 王嘉伟 高阳艳 《洁净煤技术》 CAS 2018年第4期114-119,共6页

为寻求火电厂吸附脱汞工艺条件,在有工业化前景的移动床吸附装置上,采用以火电厂飞灰为原料制备的2种吸附剂,模拟火电厂烟气汞浓度、温度开展试验研究。利用组合多功能X射线衍射仪、能量色散型X射线荧光光谱仪、全自动比表面积测定仪、... 为寻求火电厂吸附脱汞工艺条件,在有工业化前景的移动床吸附装置上,采用以火电厂飞灰为原料制备的2种吸附剂,模拟火电厂烟气汞浓度、温度开展试验研究。利用组合多功能X射线衍射仪、能量色散型X射线荧光光谱仪、全自动比表面积测定仪、扫描电子显微镜对样品的物理化学性质进行研究。结果表明:在60~100℃,主要为物理吸附脱汞,随着温度升高,脱汞率降低;随着吸附时间的延长,脱汞率呈下降趋势。移动床吸附装置的脱汞率高于固定床吸附装置。由于吸附剂A的比表面积、孔隙结构优于吸附剂B,含碳量高,因此脱汞率较高。 展开更多

关键词 移动床 吸附 火电厂 烟气 脱汞 飞灰基吸附剂

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三乙醇胺改性Cu/Zn/Al类水滑石衍生氧化物催化合成气制备低碳醇 被引量：2

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作者 程淑艳 郝艳红 +1 位作者 寇佳伟 高阳艳 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第2期300-306,共7页

采用共沉淀法制备Cu/Zn/Al类水滑石前驱体,并用配体三乙醇胺(TEA)对其进行改性。前驱体经焙烧后成功获得TEA改性的Cu/Zn/Al催化剂。借助XRD、FTIR、H2-TPR、CO-TPD及SEM等方法对催化剂进行表征,并将其应用于合成气制备异丁醇的活性评价... 采用共沉淀法制备Cu/Zn/Al类水滑石前驱体,并用配体三乙醇胺(TEA)对其进行改性。前驱体经焙烧后成功获得TEA改性的Cu/Zn/Al催化剂。借助XRD、FTIR、H2-TPR、CO-TPD及SEM等方法对催化剂进行表征,并将其应用于合成气制备异丁醇的活性评价反应中。结果表明,TEA的加入能够改变催化剂形貌,使催化剂表面呈松散絮状结构。TEA可使类水滑石前驱体的结构发生膨胀,其焙烧获得的催化剂中有明显的晶格扭曲和晶格缺陷。TEA对催化剂结构的改变有利于Cu/Zn/Al催化剂中CuO组分的氢还原和CO在催化剂表面的化学吸附,从而促进异丁醇的合成。当TEA的添加比例为nTEA/nZn=0.5时,TEA改性的Cu/Zn/Al催化剂的催化效果达到最佳。 展开更多

关键词 三乙醇胺 Cu/Zn/Al类水滑石 合成气 异丁醇

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核桃壳用于氨氮废水处理的试验 被引量：1

15

作者 王锐刚 杨春 柴志强 《湖北农业科学》 2017年第17期3256-3259,共4页

将废弃生物质核桃壳改性后用于处理氨氮废水,比较了废水pH、改性核桃壳用量、废水中氨氮的初始浓度、接触时间等对氨氮去除效果的影响。结果表明,pH在3~9时,改性核桃壳去除废水中的氨氮比较合适,最大去除率可达81%;改性核桃壳处理氨氮废... 将废弃生物质核桃壳改性后用于处理氨氮废水,比较了废水pH、改性核桃壳用量、废水中氨氮的初始浓度、接触时间等对氨氮去除效果的影响。结果表明,pH在3~9时,改性核桃壳去除废水中的氨氮比较合适,最大去除率可达81%;改性核桃壳处理氨氮废水(100 mg/L)采用10 g/L的用量比较合适;氨氮废水中氨氮的初始浓度对氨氮的去除有较大影响,当氨氮浓度增加到300 mg/L后,吸附量增加不再明显,吸附量可达9.3 mg/g;改性核桃壳处理氨氮废水的接触时间选择6.0 h比较合适。改性核桃壳处理氨氮废水主要以吸附为主,同时还有氧化还原的化学反应过程。 展开更多

关键词 核桃壳 氨氮 废水

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