Li2 MnO3正极材料中掺杂Co、Ni的电化学性能研究

分别以金属Co和Ni替代Li_2MnO_3中的部分Mn,并采用高温固相合成法制备Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3和Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3正极材料,通过SEM分析和X射线衍射观察材料的微观形貌和晶体结构,循环伏安法、交流阻抗测试和恒流充放电实验,测试材料的电化学性能.结果表明:Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3材料的首次放电比容量为308.9 mAh·g~(-1),库伦效率为92.1%,循环40圈时容量保持率为93.7%,Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料的首次放电比容量为282.6 mAh·g~(-1),库伦效率为98.2%;循环50圈时放电比容量为332.6 mAh·g~(-1),充放电性能较好;Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料锂离子扩散电阻小,氧化还原峰极化小,展现出良好的循环稳定性.由此得出结论,Co掺杂所得Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料相比于Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3材料,不仅具有更完好的晶型结构,还有更高的放电比容量、更长的循环寿命以及良好的循环稳定性.     

多孔球状结构Li_(1.2)Co_(0.4)Mn_(0.4)O_2富锂材料的制备及电化学性能研究

为了提高电极材料的稳定性和安全性能,本文从综合结构设计出发,制备出纳米/微米分级结构的Li_(1.2)Co_(0.4)Mn_(0.4)O_2富锂材料,这种材料兼具微米材料和纳米材料的双重优点,其整体结构为微米结构,可以提高材料的稳定性,同时这种材料表面又是由纳米材料组合而成,能够缩短锂离子扩散路径。Li_(1.2)Co_(0.4)Mn_(0.4)O_2的首次放电比容量为226.8 mA h g~(-1),电流密度为100 mA g~(-1)循环50圈后,放电比容量为137.95 mA h g~(-1),容量保持率为80.07%,表现出良好的电化学性能。     

铁钼氧化物电极材料的制备及在锂离子电池中的应用

以六水合氯化铁、磷钼酸、氧化石墨烯和富马酸为原料,采用水热法合成Fe_2(MoO_4)_3纳米材料,并将其用作锂离子电池负极材料.探讨不同煅烧温度对样品形貌和锂电性能的影响,利用SEM、XRD和EDS等分析技术对样品的形貌和结构进行表征,并对其进行电化学性能测试.结果表明:Fe_2(MoO_4)_3纳米材料是颗粒状的结构,在煅烧温度为550 ~oC时,制备的样品具有良好的电化学性能,当电流密度为100 mA·g~(-1),首次放电比容量为1 343.5 mAh·g~(-1),循环充放电50次时,放电比容量仍达915 mAh·g~(-1),表现出良好的循环性能和倍率性能.Fe_2(MoO_4)_3负极的首次不可逆容量损失,主要与电解液的分解和SEI膜的形成有关.     

固体清除剂吸附CO_2容量的测定

固体清除剂吸附CO2容量常用的测定方法有流量法、重量法、量气法和滴定法。用这些方法对常温下LiOH、KO2、LiOH-KO2-Ca(OH)2和弱碱性纤维等固体清除剂吸附CO2的吸附容量进行分析。当动力学流程中总流量为30L、CO2浓度为1%;或密闭空间内通入CO2流量为120L/h时,由于吸附容量测试方法不同,固体清除剂吸附CO2容量的数值存在一定差异,其大小顺序为:流量法>重量法>滴定法>量气法。     

Fe-TiO_2-沸石复合材料对甲醛气体的吸附及光催化降解性能研究

甲醛是室内空气污染的主要成分,对其进行环境友好型处理具有重要意义.采用溶胶-凝胶法制备了Fe-TiO_2-沸石复合光催化材料,通过XRD(X-射线衍射)和SEM(扫描电镜)等测试手段对其形态和结构组成进行表征;研究自然光条件下复合材料对甲醛气体的吸附及光催化综合降解性能;同时考察焙烧温度、投加量等因素的影响.结果表明:使用溶胶-凝胶法成功制备了Fe-TiO_2-沸石光催化材料,其TiO_2主要以锐钛矿相形态存在;自然光条件下该材料对0. 5 mg/L甲醛气体的去除率高达80%,比单一纯沸石的吸附去除效果提高了20%.该复合材料具有光催化和物理吸附的协同效果,对高浓度甲醛气体具有良好的降解性.     

MIL-101的制备及其VOCs吸附性能研究

以醋酸钠为矿化剂,通过水热法制备金属有机框架MIL-101,用X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱仪、气体吸附仪等对材料进行表征,利用静态吸附法对苯、甲醇、甲苯和水的吸附性能进行研究.结果表明:制备的MIL-101形貌为八面体,颗粒尺寸约为500 nm,其VOCs吸附性能与220℃制备所得的MIL-101(HF)性能相当,优于210和200℃制备所得的产物,明显优于商业活性炭,在25℃下,对苯、甲醇和甲苯的吸附量分别达到1 300、1 127.7和750 mg/g.通过比较吸附等温线的初始斜率发现,甲苯/水的吸附选择性最好,苯其次,甲醇最差.     

多孔吸附剂制备及其对高效氟氯氰菊酯分离研究

采用O/W型高内相乳液模板法合成多孔聚合物(PRs),经接枝改性制备了磁性疏水多孔吸附剂(HPRs),采用FT-IR、TGA、SEM、N_2吸附脱附等测试手段进行表征.结果表明:水油比为1∶5,正十二硫醇、盐酸多巴胺和Fe_3O_4用量分别为PRs质量的40μL/g(PRs)、10%和20%时,吸附剂HPRs对高效氟氯氰菊酯的吸附容量最大,达33.58 mg/g;吸附行为符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,为单分子层化学吸附.     

微波活性炭处理高浓度苯酚洗舱废水的研究

文章考察了活性炭吸附-微波再生技术对船舶化学品洗舱废水的处理效果。结果表明,微波再生不仅可以恢复活性炭的吸附效果,而且可以提供活性炭的吸附容量,经微波再生后活性炭的吸附容量由原来的196.4 mg/g增加到271.1 mg/g;微波再生后活性炭比表面积由原来的746.1 m2/g增加到888.4 m2/g,累积孔体积由原来的0.37 cm2/g增加到0.42 cm2/g;微波再生后活性炭羧基数量明显降低,很大程度上阻碍了水分子簇的形成,促使有机物容易扩散到活性炭的微孔中,进一步微波对活性炭的再生作用。     

沸石咪唑酯骨架化合物ZIF-8强化羧肽酶A降解能力的研究

基于金属有机骨架化合物在酶固定与催化技术上进行广泛运用,将其应用于真菌毒素酶降解领域之中.选择沸石咪唑酯类金属有机骨架化合物ZIF-8对赭曲霉毒素A的降解酶羧肽酶A进行负载与保护,并对负载前后以及不同体系条件下羧肽酶A的降解活性进行分析.结果证明ZIF-8材料可以通过负载有效提高羧肽酶A的降解活性和对复杂环境的适应能力,并用果汁实际样品验证该复合产物对赭曲霉毒素A的降解能力.     

活性污泥法处理工业废水发展趋势现状

从近些年来活性污泥的运行状况进行分析研究,得出在能够有效地去除废水中有机物质及悬浮物质等方面,实际中的活性污泥法的运行模式应该从节能降耗方面考虑,主要为减少曝气量和污泥排放量.运行参数应该控制溶解氧(DO)为0.5～1.0 mg/L,活性污泥质量浓度为1 500～3 000 mg/L,活性污泥池BOD容积负荷确定在0.15～0.3 kg·(m3·d)-1.     

活性氧化铝除磷吸附剂的试验研究

本研究以活性氧化铝为吸附剂,用静态实验方法,对活性氧化铝进行吸附除磷性能评价。实验结果表明,r=AL2O3最佳投加量为0.5 mg/50 mL,最适宜的pH值是2.8~3.8,吸附平衡时间为2 h,最大吸附容量为9.4 mg/g,当磷的初始浓度为10 mg/L时去除率最高。     

动水条件下泥沙吸附砷污染物规律研究

黄河水少沙多,是典型的高含沙河流。实验模拟黄河自然流动状态下泥沙对砷污染物的吸附,利用环形水槽开展动水条件下泥沙吸附砷污染物规律研究,考察了含沙量、初始浓度和吸附时间等影响因素。结果表明:(1)泥沙对砷的吸附很快。当初始浓度为0.05mg/L、0.5mg/L时,吸附平衡分别为300s、60s,去除率分别为83%、90%;(2)含沙量越小,单位质量泥沙对砷的吸附量越大;初始浓度越高,单位质量泥沙吸附量越高。(4)水体中的砷含量随时间呈幂函数下降。     

一种新型金属有机骨架化合物［Co3（Hbdc）2（bdc）2］·4DMF·2H2O的合成、表征与晶体结构

以柱状二齿配体吡嗪和对苯二甲酸（H2bdc）为混合配体,在溶剂热条件下与过渡金属离子Co2＋组装反应,得到一个新型金属有机骨架化合物[Co3（Hbdc）2（bdc）2]·4DMF·2H2O （1）．通过红外光谱、热重和单晶X射线衍射等分析手段对其进行了表征与分析．结果表明,化合物1的晶体属单斜晶系,空间群为C2/c．中心Co原子通过不同配位模式的bdc配体相连构成三维开放结构,孔道内填充了结晶的DMF和水分子．     

氢氟醚电解液在锂金属电池中的应用研究

无负极锂金属电池存在容量损失快和循环寿命短的缺点。本文设计制备一种氢氟醚电解液,探究其在无负极锂金属电池中的应用。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行分析,结果表明该氢氟醚电解液对高面容量银碳基无负极锂金属电池的循环性能有着优良的改善作用。氢氟醚电解液减少了锂枝晶的产生,提高了沉积锂的致密性,在大于3 mAh/cm2的高面容量下,银碳基无负极锂金属电池在0.5C的倍率下50次循环后仍保持96.2%的平均库伦效率,展现了优良的循环性能和良好的倍率性能,1C倍率下容量保持率≥85%。     

垃圾渗滤液MBR出水催化臭氧氧化-SBR深度处理中试应用

以某垃圾填埋场垃圾渗滤液MBR出水为研究对象,采用催化臭氧氧化-SBR组合工艺进行深度处理。相比单一臭氧处理和单一SBR处理,此组合工艺可以提高COD、NH_3-N、UV_(254)的去除率。中试实验考察了H_2O_2投加量、臭氧投加量、p H对COD、NH_3-N、UV_(254)去除率的影响。结果表明:p H为9、H_2O_2投加量为9.4 mol·L~(-1)、臭氧投加量50mg·min~(-1)、反应时间120min,此条件下,水样可生化性从0.15提升到了0.54,再经过SBR工艺后,最终COD、NH_3-N、UV_(254)去除率分别达到了75.6%、78.3%、74.5%,出水满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)表二标准。     

有机胺溶液吸收CO2及其再生性能研究

为提高胺法吸收CO2的效率,减少过程中的胺损失,利用直接接触法和中空纤维膜接触器,考察了几种典型的单一有机胺溶液对不同浓度CO2的吸收特性及再生性能.试验结果表明,α碳-甲基取代胺能提高溶液的吸收容量,但总吸收速率下降;在低CO2浓度下,α碳-二甲基取代胺吸收速率较低且易析出;采用氨基乙酸钾(PG)和N-甲基甘氨酸钾(PMG)溶液,在膜吸收系统上可获得很高的CO2脱除效率,显示出良好的发展潜力.     

陶粒的研制及其在污水处理中的应用

以粉煤灰、污泥、贝壳粉等烧制陶粒,并对其磨损率、酸性可溶率、氨氮吸附量指标进行了测定,筛选出性能优良的陶粒作为曝气生物滤池反应器的滤料进行了污水处理实验.结果表明,用30%粉煤灰、15%硅藻土、15%粘土、15%干污泥、10%膨润土、10%贝壳粉、2.5%竹炭、2.5%铁粉加水成球,经100℃干燥1 h,350℃预热30 min,1100℃焙烧15 min的陶粒的磨损率为0.5%,盐酸可溶率为0.34%,氨氮吸附量为0.055 mg/g.把其作为BAF反应器的填料处理污水,COD去除率可达84%,氨氮去除率可达60%,SS去除率可达81.05%,处理效果良好.     

制备工艺对活性炭吸附船舶含油污水容量的影响

为开发适用于船舶含油污水处理的吸附剂,研究了以蔗糖为原料、H3PO4为活化剂制备活性炭。采用单因素优化法分析了浸渍比(H3PO4质量：蔗糖质量)、活化温度、活化时间、升温速率对活性炭吸附乳化油容量的影响。结果表明：在浸渍比2.5、活化温度550℃、活化时间2h、升温速率15℃/min的条件下制备的活性炭对乳化油吸附量最大,达到57.6mg/g。在吸附量对比实验中发现：较大比表面积的商用活性炭对乳化油吸附量明显低于较小比表面积的自制活性炭,可见活性炭比表面积并非决定吸附性能的主要因素。通过孔隙结构表征可知：活性炭试样比表面积达到1095m2/g,总孔容积1.72cm3/g,中孔容积1.20 cm3/g,平均孔径6.3nm,该活性炭中孔发达适合用于含油污水处理。     

产酸脱硫反应器的启动与污泥的驯化培养

通过利用连续搅拌槽式产酸脱硫反应器来处理人工合成的含有SO42-的废水,主要研究了反应器的启动和污泥驯化两个阶段.认为:较高的污泥接种量有利于反应器的快速启动.当进水SO42-负荷为1.19kg/m3·d,COD浓度为3000mg/L,HRT为20h时有利于污泥的快速驯化.反应器SO42-负荷为1.19kg/m3·d时,SO42-的去除率稳定在88%以上.     

溶剂热法合成碳掺杂石墨相氮化碳微球及其光催化性能研究

以二聚氰胺和三聚氰氯为原料,CTAB为碳源,采用低温溶剂热法合成出石墨相氮化碳纳米微球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)对材料的晶相、形貌、元素结构以及光吸收性质进行详细分析.以氙灯为光源,考察了催化剂对有机污染物的光催化分解性能.结果表明:可采用CTAB对溶剂热合成氮化碳的过程进行调控,合成出碳掺杂的氮化碳微球,聚合度随碳掺杂量的升高而下降.含碳量的增加未改变氮化碳的半导体结构,同时促进了对可见光的吸收.适量碳掺杂量的氮化碳能够加速对有机染料(玫瑰红B和甲基橙)的光催化分解速率.机理研究表明,此类催化剂对有机染料的分解过程中起主要作用的活性物种是超氧自由基.