垃圾渗滤液DOM在砂土中的迁移转化规律研究 被引量：2

1

作者 赵丽 张薏旸 +4 位作者 金毅 张庆 刘靖宇 卫杰 和世昌 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期88-95,共8页

目的针对焦作市城市生活垃圾卫生填埋场运行年限长(10 a以上)、防渗层趋于老化、渗滤液渗漏到地下水风险大的问题,方法以稀释5倍的老龄垃圾渗滤液为注入淋滤液,以填埋场粉砂土为岩土介质,在水力停留时间32 h下开展室内土柱模拟试验,分... 目的针对焦作市城市生活垃圾卫生填埋场运行年限长(10 a以上)、防渗层趋于老化、渗滤液渗漏到地下水风险大的问题,方法以稀释5倍的老龄垃圾渗滤液为注入淋滤液,以填埋场粉砂土为岩土介质,在水力停留时间32 h下开展室内土柱模拟试验,分析老龄垃圾渗滤液中溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)的迁移转化规律。结果结果表明:0~2618 h内,溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC),化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和波长254 nm单位比色皿光程下的紫外吸光度(UV254)在地下水中变化规律相似,且三者线性相关性显著,说明DOM组分以芳香族化合物为主;CXTFIT 2.1软件拟合得到DOC和COD的阻滞系数(3.01和1.96)及衰减系数均处于较低水平,说明砂土对有机质吸附作用有限;试验前期,淋出液的荧光指数(fluorescence index,FI)一直高于淋滤原液的,说明试验前期微生物生长快速;所有样品的FI均大于1.9,说明淋出液中DOM主要为生物源;垃圾渗滤液DOM含有较多富里酸(峰A、峰C)和腐殖酸类物质(峰E)及少量类蛋白物质(峰T2);淋出液S1中的微生物代谢产物(峰B)来源于试验所用砂土,S1中峰B和S2中峰T2随时间变化消失,剩下难降解的峰A、峰C和峰E,淋出液有机组分变化明显,结构简单的类蛋白物质逐渐消失,复杂难降解的腐殖类物质逐渐累积,试验过程中淋出液单位有机碳的总荧光峰强均高于淋滤液的,说明淋滤液在迁移转化过程中芳构化程度和腐殖化程度均有所提高。结论研究结果可为垃圾渗滤液处置与环境风险评估提供参考。 展开更多

关键词 垃圾渗滤液 溶解性有机质 地下水 三维荧光 生物降解 吸附

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H_(2)O_(2)改性活性炭高效催化转化NO_(2)制NO 被引量：1

2

作者 穆仕芳 王洪亮 +4 位作者 王艳 辜俊超 翁育靖 孙琦 张玉龙 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期493-499,共7页

为了探究含氧官能团对活性炭转化NO_(2)制NO能力的影响,采用过氧化氢(H_2O_(2))对活性炭进行改性。对改性前后的催化剂进行N_2物理吸附-脱附、Boehm滴定、X射线光电子能谱、拉曼光谱等表征并对其转化NO_(2)能力进行评价,结果表明:过氧... 为了探究含氧官能团对活性炭转化NO_(2)制NO能力的影响,采用过氧化氢(H_2O_(2))对活性炭进行改性。对改性前后的催化剂进行N_2物理吸附-脱附、Boehm滴定、X射线光电子能谱、拉曼光谱等表征并对其转化NO_(2)能力进行评价,结果表明:过氧化氢表面改性增加了活性炭微孔面积和表面含氧官能团的含量,尤其是增加了表面酚羟基的含量,进而促进了NO_(2)在活性炭表面的吸附和催化转化,经质量分数为20%的H_2O_(2)处理后的活性炭的反应性能最佳,在150℃下NO_(2)转化率99.8%。 展开更多

关键词 活性炭改性 二氧化氮转化 含氧官能团 孔结构

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煤炭地下气化渗透反应墙构建材料的吸附和渗流特性研究

3

作者 王凡 徐冰 +2 位作者 谌伦建 邢宝林 苏发强 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期167-177,共11页

煤炭地下气化(UCG)带来的地下水污染风险是限制其推广发展的主要问题之一。渗透反应墙(PRB)修复技术是地下水原位修复的主要研究热点,而PRB材料特性是影响其正常运行的关键。本文首先探究了砂、有机膨润土、活性炭对UCG特征有机污染物... 煤炭地下气化(UCG)带来的地下水污染风险是限制其推广发展的主要问题之一。渗透反应墙(PRB)修复技术是地下水原位修复的主要研究热点,而PRB材料特性是影响其正常运行的关键。本文首先探究了砂、有机膨润土、活性炭对UCG特征有机污染物苯酚的吸附特性,在此基础上,采用自建的渗流实验系统研究了砂、有机膨润土、活性炭及其混合物的吸附和渗透特性对净化污染水的综合影响效果。结果表明:(1)有机膨润土对溶液中苯酚的吸附速率较快,可在10 min之内达到吸附平衡,但吸附容量较小(1.98 mg/g);活性炭对溶液中苯酚的吸附速率较慢,但吸附容量较大(2.22 mg/g)。(2)有机膨润土对苯酚的等温吸附可用Freundlich模型描述,模型参数k_(F)=0.040,n=1.207;活性炭对苯酚的等温吸附可用Langmuir模型描述,模型参数S_(max)=2.44 mg/g,k_(L)=0.125 L/mg。(3)砂和活性炭的渗透系数分别为1.006×10^(-3) m/s和4.761×10^(-2) m/s,砂与活性炭或有机膨润土混合可有效调节混合材料的渗透性,当砂与有机膨润土质量比由1∶1增大到3∶1时,其混合材料的渗透系数由2.624×10^(-6)增大至3.468×10^(-5) m/s;而砂与活性炭质量比由1∶1增大到3∶1时,其混合材料的渗透系数由1.379×10^(-3)减小至1.301×10^(-4) m/s。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 污染地下水 渗透反应墙 渗流 等温吸附

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软硬炭复合材料的制备及其储钠性能研究 被引量：1

4

作者 徐家豪 张兆华 +6 位作者 刘宇昊 赵玮 李秀春 贾建波 黄光许 邢宝林 张传祥 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第1期95-104,共10页

钠离子电池(SIBs)作为储能器件备受人们关注,负极材料作为钠离子电池的重要组成部分是研究的热点之一。以煤化工副产物低灰煤焦油沥青为原料,通过直接与酚醛树脂混合,加以高温炭化,成功制备出煤沥青基软硬炭复合材料,考察了不同沥青/酚... 钠离子电池(SIBs)作为储能器件备受人们关注,负极材料作为钠离子电池的重要组成部分是研究的热点之一。以煤化工副产物低灰煤焦油沥青为原料,通过直接与酚醛树脂混合,加以高温炭化,成功制备出煤沥青基软硬炭复合材料,考察了不同沥青/酚醛树脂质量比对所制材料结构的影响并应用于钠离子电池。通过SEM、TEM、XRD、Raman、XPS、FTIR等测试表明,酚醛树脂可以有效地抑制沥青在高温过程的过度石墨化,沥青也可以修复酚醛树脂在炭化过程中所产生的不可逆缺陷,同时沥青与酚醛树脂二者可在炭化过程中发生交联反应,有利于复合材料中伪石墨结构的形成,从而引入更多吸附和插层位点。随着沥青与酚醛树脂质量比的逐渐增加,复合材料的伪石墨结构含量呈现先上升后下降的趋势,其中质量比为1∶4所制复合材料(LF−1∶4)的伪石墨结构含量最高,为32.88%,优于纯沥青直接炭化所制材料(LQ)的21.28%和纯酚醛树脂直接炭化所制材料(FQ)的27.08%。恒流充放电、循环伏安法等电化学测试表明,沥青与酚醛树脂制备的复合材料具有较好的储钠性能,其中LF−1∶4的首圈库伦效率和可逆容量分别为80.87%和249.10 mAh/g,对比LQ的48.39%与90.39 mAh/g和FQ的73.46%与230.48 mAh/g具有明显的优势。同时,利用LF−1∶4所制备出的全电池表现出251.37 mAh/g的可逆容量,经过计算得出该全电池的能量密度为214 Wh/Kg。 展开更多

关键词 煤沥青 酚醛树脂 负极材料 钠离子电池 电化学性能

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煤沥青基炭负极材料的制备及其储钠性能 被引量：3

5

作者 李秀春 杨晋伟 +7 位作者 李凌澍 霍慕逸 陈林 杨自强 俞佳 张兆华 刘宇昊 张传祥 《煤炭转化》 北大核心 2025年第1期67-78,共12页

钠离子电池具有安全性高和成本低等优势,在低速电动车和大规模储能领域的应用前景被看好,开发高性能、低成本的负极材料对钠离子电池发展意义重大。煤沥青因具有碳含量高、芳化度高等特征,是硬炭负极材料的优质前驱体,但直接高温热解会... 钠离子电池具有安全性高和成本低等优势,在低速电动车和大规模储能领域的应用前景被看好,开发高性能、低成本的负极材料对钠离子电池发展意义重大。煤沥青因具有碳含量高、芳化度高等特征,是硬炭负极材料的优质前驱体,但直接高温热解会产生石墨化的倾向,表现为碳层间距小,活性位点少,储钠容量低。因此,以煤沥青为原料,利用兼具活化和催化作用的NaCl为模板剂,经800℃炭化制备沥青基硬炭材料,借助X射线衍射(XRD)、Raman光谱、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、低温氮气吸附仪、X射线光电子能谱(XPS)等表征技术探究炭材料的微观结构,并借助恒流充放电和循环伏安法等探究煤沥青作为钠离子电池负极材料的储钠性能。结果表明:NaCl的加入能够明显提高材料的比表面积,引入更多的活性位点,同时促进局部石墨片层的形成,并使其封闭孔体积显著提高;当NaCl与煤沥青的质量比为10∶1时,制备的煤沥青基多孔炭PN2具有163 m^(2)/g的比表面积,具有高斜坡比容量和高平台比容量的电化学特征,在50 mA/g电流密度时可逆比容量为229.6 mAh/g,当电流密度增大到2 A/g时,仍能保持99 mAh/g的可逆比容量,同时表现出良好的循环稳定性,200圈循环后的比容量保持率为79.51%;机理分析表明,煤沥青基多孔炭的储钠机制可归因于扩散行为和电容行为的综合控制。 展开更多

关键词 煤沥青 钠离子电池 多孔炭 负极材料 电化学性能

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煤炭地下气化废水的微生物修复研究 被引量：6

6

作者 李从强 杨明坤 +5 位作者 付佳 谌伦建 徐冰 吴咏梅 马朝伟 刘松 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期8-15,共8页

煤炭地下气化产生的废水污染直接限制了该技术的推广应用,针对此问题,采用筛选到的降解苯酚菌JP和降解萘菌KN,对模拟煤炭地下气化产生的废水进行降解修复试验。结果表明:经过72 h培养,煤炭地下气化废水的TOC下降80%以上,有机污染物种类... 煤炭地下气化产生的废水污染直接限制了该技术的推广应用,针对此问题,采用筛选到的降解苯酚菌JP和降解萘菌KN,对模拟煤炭地下气化产生的废水进行降解修复试验。结果表明:经过72 h培养,煤炭地下气化废水的TOC下降80%以上,有机污染物种类减少近50%,酚类、杂环化合物、多环芳烃为代表的有机污染物种类和质量浓度减幅明显;重金属离子质量浓度均有所降低,Pb,Cd,Cu质量浓度降幅较大,最高可达100%;降解菌能在煤炭地下气化废水中存活,并能有效去除有机污染物和重金属离子。降解机理研究表明,JP菌降解煤炭地下气化废水中的吲哚时与喹啉和酚类物质存在共代谢,其对喹啉的降解遵循吡啶环开环途径;KN菌对喹啉的降解同时存在苯环开环与吡啶环开环2种途径,对多环芳烃的降解遵循水杨酸途径;两菌混合在对中间产物和终产物的利用上存在协同机制,有利于有机污染物的彻底清除。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 有机污染 微生物 修复 降解机理 地下水污染

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粉煤灰制备分子筛及其应用

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作者 薄云龙 赖高松 +3 位作者 张亦晴 李光 马书启 张传祥 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期718-728,共11页

近年来,随着环保要求的提高以及“双碳目标”的实施,煤炭在我国的能源占比正在逐年下降。即便如此,其消耗量仍在逐年增加,依旧是我国主要的能源原料。煤炭燃烧产生大量的粉煤灰,如果不经过合适的处置和处理,粉煤灰会随风飘到空气中,然... 近年来,随着环保要求的提高以及“双碳目标”的实施,煤炭在我国的能源占比正在逐年下降。即便如此,其消耗量仍在逐年增加,依旧是我国主要的能源原料。煤炭燃烧产生大量的粉煤灰,如果不经过合适的处置和处理,粉煤灰会随风飘到空气中,然后落入河流里、土壤上对环境以及人体造成极大的损害。近年来,我国粉煤灰产量逐渐增加,但是利用率相比其他国家较低,2016年我国的粉煤灰利用率为70%左右,欧盟的粉煤灰利用率约为90%,日本的粉煤灰利用率接近100%,因此必须提高粉煤灰利用率。由于粉煤灰含有大量的硅、铝元素,和制备分子筛所需化学成分比较相近,利用粉煤灰制备分子筛有着很大的应用前景。粉煤灰的成分复杂,而且其中的一些结晶性硅、铝化合物具有较高的稳定性,在制备分子筛之前,需要进行活化处理使其转化为具有制备分子筛活性的硅铝酸盐,然后通过合成,包括老化、晶化、洗涤干燥等步骤将硅铝酸盐合成粉煤灰分子筛,不同的实验条件会得到不同类型的分子筛。为了了解粉煤灰制备分子筛的现状,综述了常见粉煤灰的活化方法,包括机械活化、水热活化和高温活化。并系统论述了粉煤灰分子筛的合成方法,包括水热法、微波辅助法、碱熔融法、晶种法和转晶法等,其中水热法和碱熔融法最为常用,晶种法处于研究阶段,具有一定的发展前景。常见的粉煤灰分子筛主要有A型、P型、X型、Y型和ZSM-5型等,粉煤灰分子筛的制备方法一般基于水热合成,通过超声、微波、碱熔等辅佐可以提高转化速率、产物纯度等。最后介绍了粉煤灰分子筛的应用,主要应用为:处理废水中的污染物,比如Ni^(2+)等金属离子;分子筛有较大的比表面积,可以吸附一些有害气体,比如CO_(2)、NO_(2)、VOCs等;分子筛密度小,空隙大,颗粒大小适中,可以降低被污染土壤的毒性或固定土壤中的金属等;分子筛还可以作为催化剂或催化剂载体。将粉煤灰制备成分子筛符合可持续发展理念,但该领域目前仍然存在一些技术难题。如何提高粉煤灰分子筛的转化率、结晶度以及其在环境保护和催化中的应用是未来重点研究方向。 展开更多

关键词 粉煤灰 分子筛 机械活化 水热活化 碱熔融法

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钛副族金属氧化物催化合成气转化性能的研究 被引量：1

8

作者 杨世诚 朱万胜 +3 位作者 马书启 薛晓晓 张玉龙 孙琦 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期591-600,共10页

将超临界法制备的钛副族纳米金属氧化物(TiO_(2)、ZrO_(2)、HfO_(2))分别与ZSM-5分子筛和石英砂混合得到双功能催化剂(Ti/HZ、Zr/HZ、Hf/HZ)和金属氧化物催化剂(Ti/Si、Zr/Si、Hf/Si)。研究了金属氧化物的晶体结构、表面氧空位和合成气... 将超临界法制备的钛副族纳米金属氧化物(TiO_(2)、ZrO_(2)、HfO_(2))分别与ZSM-5分子筛和石英砂混合得到双功能催化剂(Ti/HZ、Zr/HZ、Hf/HZ)和金属氧化物催化剂(Ti/Si、Zr/Si、Hf/Si)。研究了金属氧化物的晶体结构、表面氧空位和合成气吸附性能对金属氧化物催化剂和双功能催化剂催化CO加氢性能的影响。结果表明,双功能催化剂可以直接催化合成气制芳烃。金属氧化物表面氧空位浓度、氧空位电子性质和金属氧化物的H/C比(CO和H_(2)吸附量之比)共同决定着金属氧化物表面中间体产物的种类。ZrO_(2)表面的碳氢氧(CH_(x)O^(*))中间体产物有利于Zr/HZ获得芳烃高选择性(71.15%),而TiO_(2)和HfO_(2)中的CH_(3)^(*)则导致Ti/HZ和Hf/HZ的催化产物CH_(4)选择性较高。 展开更多

关键词 钛副族金属氧化物 氧空位 合成气 双功能催化剂 芳烃

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腐植酸基硬炭的微结构调控及电化学储钠性能

9

作者 康伟伟 李松原 +10 位作者 曾海涛 郭卫杰 卢子情 李国鑫 胡昕冉 黄光许 贾建波 邢宝林 俞佳 庞爽 张传祥 《煤炭转化》 北大核心 2025年第5期117-127,共11页

高性能、低成本的硬炭负极对钠离子电池的商业化至关重要。以煤系腐植酸为原料,经高温炭化(1000℃~1500℃)制备硬炭,研究炭化温度对煤系腐植酸基硬炭无序碳、准石墨碳、类石墨碳、缺陷浓度等的影响,评价不同微结构硬炭的电化学储钠性能... 高性能、低成本的硬炭负极对钠离子电池的商业化至关重要。以煤系腐植酸为原料,经高温炭化(1000℃~1500℃)制备硬炭,研究炭化温度对煤系腐植酸基硬炭无序碳、准石墨碳、类石墨碳、缺陷浓度等的影响,评价不同微结构硬炭的电化学储钠性能。结果表明:随着炭化温度升高,腐植酸基硬炭的平均碳层间距与缺陷浓度逐渐降低,碳微晶尺寸逐渐增大,无序碳逐渐向准石墨碳以及类石墨碳演变;1300℃制备的硬炭含有28.26%的无序碳、36.91%的准石墨碳以及34.81%的类石墨碳,其平均碳层间距约为0.366 nm;作为钠离子电池负极材料,其在20 mA/g电流密度下的可逆比容量为224.1 mAh/g,首次库伦效率为74.2%,在20 mA/g电流密度下经500次循环后的容量保持率为75.5%;腐植酸基硬炭的平台区比容量与其准石墨碳含量呈正相关。 展开更多

关键词 钠离子电池 硬炭 炭化温度 负极材料 腐植酸

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煤炭地下气化污染地下水的迁移与渗透反应墙净化数值模拟研究 被引量：2

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作者 王凡 谌伦建 +3 位作者 徐冰 马娇 邢宝林 苏发强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1697-1706,共10页

煤炭地下气化符合我国能源低碳绿色转型发展方向,但地下水污染已成为限制其推广应用的技术瓶颈之一。渗透反应墙修复技术是地下水原位修复的研究热点之一。结合有井式地下气化的特点,利用数值模拟手段研究了渗透反应墙体厚度以及净化材... 煤炭地下气化符合我国能源低碳绿色转型发展方向,但地下水污染已成为限制其推广应用的技术瓶颈之一。渗透反应墙修复技术是地下水原位修复的研究热点之一。结合有井式地下气化的特点,利用数值模拟手段研究了渗透反应墙体厚度以及净化材料等对地下水中有机污染物迁移扩散和净化修复效果的影响。在对流扩散方程的基础上,假设:(1)地下水中污染物的吸附净化所涉及的质量转移与液相和固相吸附污染物质量浓度的差势、固相当前吸附质量浓度与潜在最大吸附质量浓度的差势和过程时间等因素有关。(2)活性炭较强的吸附性能可能导致固相吸附质量浓度逐渐累积而不再随外界液相质量浓度变化而解吸,采用有限元法和θ-格式迭代建立数值模型,利用MATLAB编写相应数值计算程序,对污染物迁移扩散以及吸附净化过程进行数值模拟与实验验证。结果表明:污染水的修复效果随渗透反应墙墙体厚度增加而增强,但增强幅度随着厚度的增加而减弱,墙体厚度的增加对污染物净化效果的影响呈边际效应递减趋势;墙体材料吸附净化速率越大,渗透反应墙对污染物的净化效果越好,渗透反应墙的吸附净化速率对污染物的净化效果也呈边际效应递减趋势;墙体厚度与材料的吸附净化活性之间存在协同效应,构建渗透反应墙时应根据墙体材料的吸附净化速率,合理确定渗透反应墙的厚度,以获得最佳的技术经济效果。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 地下水污染 渗透反应墙 迁移扩散

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以椰壳碳为载体的碳化钼催化剂在NO_(2)转化制NO反应中的应用 被引量：4

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作者 穆仕芳 王艳 +4 位作者 王洪亮 孟士航 翁育靖 孙琦 张玉龙 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期326-332,共7页

为改善活性炭(AC)负载Mo_(2)C基催化剂还原NO_(2)制NO的反应性能,考察硝酸、氨水和双氧水处理后的活性炭对Mo_(2)C/AC结构及反应性能的影响。采用N_(2)物理吸附-脱附、扫描电子显微镜、X射线衍射等对催化剂进行表征。结果表明:催化剂含... 为改善活性炭(AC)负载Mo_(2)C基催化剂还原NO_(2)制NO的反应性能,考察硝酸、氨水和双氧水处理后的活性炭对Mo_(2)C/AC结构及反应性能的影响。采用N_(2)物理吸附-脱附、扫描电子显微镜、X射线衍射等对催化剂进行表征。结果表明:催化剂含氧官能团丰富,Mo_(2)C均匀分散,比表面积和孔容比AC0(未预处理AC)小。Mo_(2)C/AC2比表面积和微孔孔容最大,含氧官能团少,有利于Mo_(2)C分散、NO_(2)吸附和还原。3种催化剂在100~400℃转化率随着温度的升高先上升后下降,在250℃时转化率大小关系为:Mo_(2)C/AC2(80.8%)>Mo_(2)C/AC3(75.9%)>Mo_(2)C/AC1(55.2%)。 展开更多

关键词 活性炭预处理 碳化钼 催化剂 NO_(2)转化制NO

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模拟煤炭气化废水中苯酚的微生物降解 被引量：3

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作者 付佳 谌伦建 +5 位作者 徐冰 华绍烽 李从强 杨明坤 邢宝林 仪桂云 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期526-537,共12页

苯酚是煤炭气化废水中一种典型的有机污染物,其处理受到广泛关注和研究。本文采用连续驯化和平板划线法从焦化废水和气化废水中筛选出两种苯酚高效降解菌株,分别命名为JHFS-1和QHFS-1;通过苯酚溶液的微生物降解实验研究了温度、pH、摇... 苯酚是煤炭气化废水中一种典型的有机污染物,其处理受到广泛关注和研究。本文采用连续驯化和平板划线法从焦化废水和气化废水中筛选出两种苯酚高效降解菌株,分别命名为JHFS-1和QHFS-1;通过苯酚溶液的微生物降解实验研究了温度、pH、摇床转速、细菌接种量、Cu^(2+)和Mn^(2+)等对苯酚降解效果的影响,还考察了模拟煤炭气化产生的煤气洗涤水的微生物净化修复效果。结果发现:经16S rDNA基因测序和微生物学鉴定,两种菌株均为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus);30℃、pH=6.0、摇床转速120r/min、接种量13%是苯酚的最优降解条件,经24h处理,苯酚降解率可达94.31%;Cu^(2+)对JHFS-1降解苯酚有一定的抑制作用,Mn^(2+)一定程度上促进JHFS-1对苯酚的降解;微生物对苯酚的降解遵从羟基化途径和羧基化途径;JHFS-1菌可有效降解煤气洗涤水中的有机污染物,其总有机碳(TOC)降解率达58.43%。 展开更多

关键词 煤炭气化 水污染 苯酚 微生物降解 降解机理

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天然有机质在低温孔隙地热水中的迁移转化研究

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作者 李玉嵩 赵丽 +4 位作者 张攀群 赵豫 王心义 李娅琪 孔茂然 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期77-84,共8页

为了研究天然有机质(natural organic matter,NOM)在低温孔隙地热水中的迁移转化规律,探索研究区地热水中的碳循环,以新近系明化镇组热储层地表出露处的扰动土为岩土介质,以该区域广泛种植毛白杨的落叶为研究对象,从中提取水溶性NOM和... 为了研究天然有机质(natural organic matter,NOM)在低温孔隙地热水中的迁移转化规律,探索研究区地热水中的碳循环,以新近系明化镇组热储层地表出露处的扰动土为岩土介质,以该区域广泛种植毛白杨的落叶为研究对象,从中提取水溶性NOM和天然有机质NOM,在40℃、达西流速0.59~0.60 cm/h下,进行柱模拟试验,结果表明:0~820 h,NOM在模拟的孔隙型热储层的运移过程中存在生物降解和吸附作用,可生成含有羰基、羧基、羟基和酯类的芳香族有机物,且溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)和波长254 nm单位比色皿光程下的紫外吸光度(UV_(254))具有较显著的线性相关性(r^(2)=0.81);820~1 180 h,随着注入的NOM质量浓度减半,DOC去除率可有效提高到100%;1 180~1 828 h,向模拟柱中注入去离子水,DOC与UV_(254)的变化表明,NOM在水-岩间可通过较强的生物降解作用去除,且NOM中芳香族化合物在岩土上具有吸附作用,研究结果也可由单位DOC浓度在波长254 nm处的吸收系数(SUVA_(254))和样品在253,203 nm处吸光度比值(A_(253)/A_(203))的变化规律得以证实。同时,NOM可提供有效的"碳源",促使水-岩间硝酸盐的完全生物转化。 展开更多

关键词 天然有机质 孔隙地热水 溶解性有机碳 吸附 生物降解

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膨胀石墨的制备及其对煤炭地下气化煤气冷凝水的净化

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作者 田启明 邢宝林 +7 位作者 徐冰 谌伦建 李郑鑫 史长亮 李春铜 王长园 姚友恒 张青山 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2722-2728,共7页

以天然石墨为原料,采用化学氧化-高温膨胀工艺制备膨胀石墨,利用扫描电镜、低温氮气物理吸附仪和红外光谱仪对膨胀石墨的表面形貌、孔结构特征及表面官能团等微观结构进行表征;并系统研究其对内蒙古褐煤地下气化煤气冷凝水中氨氮(NH3-N... 以天然石墨为原料,采用化学氧化-高温膨胀工艺制备膨胀石墨,利用扫描电镜、低温氮气物理吸附仪和红外光谱仪对膨胀石墨的表面形貌、孔结构特征及表面官能团等微观结构进行表征;并系统研究其对内蒙古褐煤地下气化煤气冷凝水中氨氮(NH3-N)和总有机碳(TOC)的吸附净化特性。结果表明,所制膨胀石墨具有片层状三维网络结构,孔隙发达,比表面积可达27.3 m^2·g^(-1),总孔容为0.124 cm^3·g^(-1),孔径主要分布在2~10 nm,且其表面含有丰富的羰基、酚羟基等含氧官能团,是一种性能优良的介孔吸附材料。膨胀石墨对煤炭地下气化煤气冷凝水中NH_3-N和TOC具有良好的净化效果;当膨胀石墨添加量为1.5 g,吸附温度为40℃,振荡吸附时间为60 min的工艺条件下,膨胀石墨对煤气冷凝水中NH_3-N的脱除率和吸附量分别为44.35%和8.76 mg·g^(-1),TOC的脱除率和吸附量则分别为59.80%和4.07 mg·g^(-1)。 展开更多

关键词 膨胀石墨 煤炭地下气化 煤气冷凝水 氨氮 总有机碳 吸附净化

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一例简单的席夫碱探针对次氯酸根的荧光开启识别及生物成像应用 被引量：4

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作者 闫金龙 吴伟娜 王元 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1653-1660,共8页

通过缩合反应制备了一例简单的席夫碱探针苯并色烯-2-甲醛缩二氨基马来腈(1),使用核磁共振氢谱/碳谱、质谱和单晶X射线衍射等手段表征了探针的结构。荧光测试表明,探针1自身无荧光,而次氯酸根(ClO^(-))能够特异性打开探针1在530 nm处的... 通过缩合反应制备了一例简单的席夫碱探针苯并色烯-2-甲醛缩二氨基马来腈(1),使用核磁共振氢谱/碳谱、质谱和单晶X射线衍射等手段表征了探针的结构。荧光测试表明,探针1自身无荧光,而次氯酸根(ClO^(-))能够特异性打开探针1在530 nm处的强荧光发射。探针1对ClO^(-)响应灵敏且在数秒内完成。通过质谱和理论计算手段研究了ClO^(-)介导的探针1的分解反应机理。此外,该探针还可用于活细胞、斑马鱼和拟南芥中ClO^(-)的荧光成像。 展开更多

关键词 苯并色烯 生物成像 荧光探针 次氯酸根 席夫碱

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兰炭基硬炭的微观结构调控及储钠性能 被引量：3

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作者 何艳宾 张兆华 +6 位作者 刘宇昊 屈笑笑 郝睿 黄光许 贾建波 邢宝林 张传祥 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期63-74,共12页

目前硬炭大规模生产主要受到制备工艺的限制。以兰炭为原料,经硫酸铵一步水热处理后进行1400℃高温炭化,制备兰炭基硬炭,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法分析了兰炭基硬炭的微观结... 目前硬炭大规模生产主要受到制备工艺的限制。以兰炭为原料,经硫酸铵一步水热处理后进行1400℃高温炭化,制备兰炭基硬炭,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法分析了兰炭基硬炭的微观结构及表面官能团等在硫酸铵水热处理与高温炭化过程中的演变规律,并通过恒流充放电、恒电流间歇滴定以及循环伏安测试等方法研究不同兰炭基硬炭用作钠离子电池负极材料的电化学性能,探索微观结构对负极材料电化学储钠性能的影响机制及兰炭基硬炭的电化学储钠机理。结果表明:通过调节硫酸铵水热处理温度可以精准调控兰炭基硬炭中各碳相的相对含量,从而达到提高其储钠性能的目的;当水热处理温度为260℃时,得到的样品(NLC-260)具有较高含量的伪石墨结构(32.4%)以及适量的无序结构(36.4%),表现出最佳的电化学性能,在20 mA/g的电流密度下可逆容量可达294.0 mAh/g,首次库伦效率高达83.0%,经1000次循环后容量保持率仍可达79.6%。 展开更多

关键词 兰炭 硫酸铵 硬炭 微观结构调控 钠离子电池

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UCG污染物苯酚在PRB中穿透行为及数值反演 被引量：1

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作者 王凡 徐冰 +3 位作者 谌伦建 李从强 邢宝林 苏发强 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期155-161,共7页

煤炭地下气化(UCG)是集煤炭开发、转化为一体的煤炭清洁利用技术,但地下水污染风险已成为限制其推广应用的主要瓶颈之一。以有井式UCG为背景,以苯酚溶液为模拟UCG污染水,分别以砂、砂与有机膨润土和砂与活性炭混合材料构建模拟渗透反应... 煤炭地下气化(UCG)是集煤炭开发、转化为一体的煤炭清洁利用技术,但地下水污染风险已成为限制其推广应用的主要瓶颈之一。以有井式UCG为背景,以苯酚溶液为模拟UCG污染水,分别以砂、砂与有机膨润土和砂与活性炭混合材料构建模拟渗透反应墙(PRB)试验系统,利用有限元法和Python科学计算库NumPy及SciPy构建数值反演程序,研究苯酚在PRB中穿透现象。发现:①对充填砂和有机膨润土的PRB,随砂和有机膨润土质量比增加,扩散系数D和渗流速度q增大,弥散度λ和延迟因子R减小;对充填砂和活性炭的PRB,随砂和活性炭质量比增加,扩散系数D、渗流速度q和延迟因子R减小,弥散度λ增大。②混合材料质量比决定其孔隙率和吸附性能,对阻滞净化苯酚影响大。对砂和有机膨润土配制PRB墙体材料,质量比增大,PRB墙体孔隙率增大,苯酚初检时间缩短;对砂和活性炭配制PRB墙体材料,质量比增大,PRB墙体孔隙率减小,苯酚初检时间先增后减。③PRB对苯酚的吸附净化效果与机理:砂与有机膨润土构成墙体材料,其质量比存在阈值(本试验条件阈值2∶1),质量比小于该阈值时PRB对苯酚净化效果好,大于该阈值时净化效果急剧下降;砂与活性炭构成的墙体材料,其质量比小于2∶1时溶液渗流速度占主导作用,质量比大于2∶1时活性炭吸附性能占主导作用。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 地下水污染 渗透反应墙 数值反演 有限元

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褐煤基硬炭微观结构调控及其储钠特性 被引量：4

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作者 邢宝林 徐巧妙 +7 位作者 曾会会 冯来宏 张传祥 黄光许 韩学锋 康伟伟 屈笑笑 程松 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2086-2098,共13页

煤炭的多元化清洁高值利用对促进我国煤炭工业低碳可持续发展具有重要作用,而煤的材料化是提升煤炭清洁高效利用水平的重要途径之一。充分利用褐煤含芳环结构、原生孔隙发达、表面活性基团丰富等特点,通过高温炭化(1000~1600℃)处理华... 煤炭的多元化清洁高值利用对促进我国煤炭工业低碳可持续发展具有重要作用,而煤的材料化是提升煤炭清洁高效利用水平的重要途径之一。充分利用褐煤含芳环结构、原生孔隙发达、表面活性基团丰富等特点,通过高温炭化(1000~1600℃)处理华亭褐煤制备出褐煤基硬炭,探究褐煤基硬炭中类石墨微晶、无定形碳与纳米孔及表面官能团等缺陷结构在高温炭化过程中的形成机制与演变规律,揭示炭化温度对煤基硬炭微观结构的影响,并通过恒电流充放电、恒电流间歇滴定及循环伏安测试等研究不同褐煤基硬炭用作钠离子电池负极材料的电化学性能,探索微观结构对负极材料电化学储钠性能的影响机制及褐煤基硬炭的电化学储钠机理。研究表明,通过调节炭化温度可实现对褐煤基硬炭中类石墨微晶、无定形碳、纳米孔、含氧/含氮官能团等缺陷结构的调控。当炭化温度为1400℃时,所制褐煤基硬炭LHC-1400富含合理层间距(0.371 nm)的类石墨微晶,兼有适宜含量的无定形碳和纳米孔等缺陷结构,其比表面积为4.92 m^(2)/g,且含有C—O、C=O、O—C=O及吡啶氮、吡咯氮、石墨氮等含氧/含氮官能团。该硬炭用作钠离子电池负极材料的可逆容量达275 mAh/g,且在0.2 A/g电流密度下可逆容量为111 mAh/g,经200次循环后容量保持率仍可达96%,展现出良好的倍率性能和循环稳定性。褐煤基硬炭优异的储钠性能与其不同微观结构所发挥的功能与作用密切相关。硬炭中合理层间距的类石墨微晶可为Na^(+)的快速嵌入/脱出提供传输通道,以插层储钠来提供容量;硬炭中的无定形碳、开放的纳米孔和含氧/含氮等缺陷结构可为Na^(+)存储提供足够的活性位点,以吸附储钠来贡献容量;而硬炭中少量封闭孔则可为Na^(+)的存储提供足够的空间,以填充储钠来提供容量。褐煤基硬炭中“吸附-插层-填充”3种储钠方式相互协同,最终实现其高效的电化学储能。 展开更多

关键词 褐煤基硬炭 储钠性能 微观结构调控 钠离子电池 负极材料

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催化转移氢化制生物质基2,5-呋喃二甲醇研究进展 被引量：1

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作者 李微 贡红辉 史显磊 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期735-755,共21页

生物质基2,5-呋喃二甲醇(BHMF)可从廉价易得的糖类出发,经催化转化-选择性氢化制取,并作为一种用途广泛的化工中间体及燃料前体,尤其在改善传统聚酯性能以及合成绿色可降解的生物基聚酯新材料方面具有独特优势。BHMF制取过程中,传统的... 生物质基2,5-呋喃二甲醇(BHMF)可从廉价易得的糖类出发,经催化转化-选择性氢化制取,并作为一种用途广泛的化工中间体及燃料前体,尤其在改善传统聚酯性能以及合成绿色可降解的生物基聚酯新材料方面具有独特优势。BHMF制取过程中,传统的氢化方式消耗了大量高品位能源氢气,且高压氢气存在安全隐患并导致基础设施投入多。本工作立足于催化转移氢化的优势,综述了甲酸、醇类及其他类型氢供体通过催化转移氢化的方式选择性加氢制取BHMF的研究进展;并针对催化转移氢化过程中不同类型氢供体、催化剂和反应工艺的特点及存在的问题,分析了反应条件、强化手段等对BHMF选择性和收率的影响以及反应体系的优劣。在此基础上,提出了转移氢化制取BHMF新型催化体系的研究方向,并对清洁高效、本质安全BHMF制取工艺的发展进行了展望,为生物质转化中特定催化体系的研发提供科学参考。 展开更多

关键词 2 5-呋喃二甲醇 催化转移氢化 5-羟甲基糠醛 氢供体 催化剂

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镁渣固定磷石膏中可溶磷的基础研究

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作者 孙岚 谌世英 +2 位作者 杨柳絮 牛依明 赵澳楠 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期92-98,共7页

为了降低磷石膏中可溶性磷对其工程应用的影响,分别以镁渣、镁渣-磷酸二氢钾为固化剂对磷石膏中的可溶磷进行固化,探究镁渣、镁渣-磷酸二氢钾用量对磷石膏中可溶磷固定效果的影响。通过紫外-可见分光光度计法、培养微生物法评价可溶磷... 为了降低磷石膏中可溶性磷对其工程应用的影响,分别以镁渣、镁渣-磷酸二氢钾为固化剂对磷石膏中的可溶磷进行固化,探究镁渣、镁渣-磷酸二氢钾用量对磷石膏中可溶磷固定效果的影响。通过紫外-可见分光光度计法、培养微生物法评价可溶磷的固定效果,采用扫描电镜观察两种体系产物的微观形貌。结果表明:镁渣的加入能够有效固定磷石膏中的可溶磷;当镁渣质量分数为15%、磷酸二氢钾质量分数为5%时固磷效果较优,固定率为30.00%,该浓度下培养的大肠杆菌个数比原状磷石膏培养的大肠杆菌个数少54.49%,磷石膏中可溶磷转化为圆柱状的磷酸镁和板块状的磷酸钾镁。该研究方法固定了磷石膏中的可溶磷并将其转化为具有胶凝性的磷酸镁和磷酸钾镁,为磷石膏的直接利用提供了新途径。 展开更多

关键词 磷石膏 镁渣 磷酸二氢钾 可溶磷 固定

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