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鋰及其化合物主要應(yīng)用于電池、玻璃陶瓷、潤(rùn)滑脂和醫(yī)藥等領(lǐng)域。鹽湖鹵水中鋰資源豐富且大部分以鋰離子的形式存在，鹵水提鋰成本較低。離子交換吸附法是利用吸附劑對(duì)鹵水中的鋰離子進(jìn)行選擇性吸附，再用洗脫劑對(duì)吸附的鋰離子進(jìn)行解吸，實(shí)現(xiàn)鋰離子與其它雜質(zhì)離子的分離，具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、適用于高鎂/鋰比鹵水的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前鹵水提鋰技術(shù)研究的熱點(diǎn)和具有工業(yè)應(yīng)用前景的方法。本研究室開(kāi)發(fā)了一系列可用于鹽湖鹵水的提鋰吸附劑，吸附容量大、鋰鎂選擇性高，溶損率低、吸附穩(wěn)定性好；該吸附劑用于鹵水提鋰可縮短碳酸鋰產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，并獲得高純

設(shè)計(jì)了一類具有蜂窩狀一維孔道的新型三維框架。由于使用了二次對(duì)稱的金屬草酸根鏈和三次對(duì)稱的有機(jī)橋聯(lián)配體，其孔道直徑大約是配體橋聯(lián)長(zhǎng)度的四倍。因此，使用三種普通的三角形有機(jī)配體，就合成了孔徑約為2-4 nm的三例新型介孔框架MCF-61、MCF-62和MCF-63，其孔容為1.19-2.36 cm3g-1，BET表面積為2096-2749 m2g-1。以溫室效應(yīng)可忽略的R-134a（1,1,1,2-Tetrafluoroethane）作為吸附質(zhì)時(shí)，這些材料體現(xiàn)出介孔材料的IV型吸附等溫線，而且吸附量突躍的壓力隨孔徑增大而增大。在日常所需的吸附制冷或熱泵以及常見(jiàn)的低溫?zé)嵩礈囟认拢琈CF-63可實(shí)現(xiàn)高達(dá)1.19 g g-1或0.38 g cm-3的循環(huán)工作量，遠(yuǎn)高于具有相似孔容和表面積，但孔徑分布不均且具有I型吸附等溫線的多孔碳材料。上述結(jié)果不但為PCP/MOF提供了一種新的框架模型，還展示了介孔材料在吸附熱轉(zhuǎn)換應(yīng)用的潛力。

重金屬污染事故頻發(fā)，使其成為全社會(huì)持續(xù)高度關(guān)注的環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題之一。吸附法具有投資少、操作簡(jiǎn)單、選擇性好、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是中低濃度重金屬?gòu)U水處理的常用方法。但在高鹽廢水中，吸附過(guò)程往往受到共存干擾離子的影響，傳統(tǒng)吸附劑的吸附容量較低。針對(duì)這一矛盾，本論文開(kāi)展磷酸氫錫系列無(wú)機(jī)新型高效吸附材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究。關(guān)于磷酸氫錫吸附特性及機(jī)理研究，目前開(kāi)展的很少。關(guān)于磷酸氫錫的固定化理論及應(yīng)用等方面的研究也未見(jiàn)報(bào)道。 本論文以模擬水熱合成法和液相沉淀法分別合成得到晶體磷酸氫錫、無(wú)定形磷酸氫錫，采用平衡吸附法分別研究了單離子、雙離子和三離子體系中對(duì)水溶液中Pb(II)、Cu(II)和Zn(II)的吸附性能，考察了高鹽介質(zhì)對(duì)吸附性能的影響，綜合運(yùn)用XRD、SEM、TEM、FT-IR、TG、比表面積和孔隙率測(cè)定、電位滴定等技術(shù)手段研究了兩種材料的結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)特征，揭示了磷酸氫錫材料吸附重金屬離子的機(jī)理。另分別采用三種主要成分均為SiO_2的材料負(fù)載無(wú)定形磷酸氫錫，考察了這些固定化材料在模擬海水中的吸附性能。

含有重金屬離子及高 COD 污水治理，一直是污水處理行業(yè)面臨的難題，其廢水治理方法雖然有十幾種，相比較而言，吸附法簡(jiǎn)便、實(shí)用，應(yīng)用最多 ( 約占 90%)，但吸附法在應(yīng)用中主要受限于材料的吸附效能。具有多孔、大比表面和豐富表面官能團(tuán)的材料是優(yōu)異的重金屬離子吸附材料，但缺乏同時(shí)具備高吸附效能和高性價(jià)比的吸附劑。本項(xiàng)目以天然多孔材料為核心，引入陰或陽(yáng)離子活性官能團(tuán)，制備了一種具有吸附凈化、絮凝分離雙重功能的高效污水處理劑，既解決了現(xiàn)有絮凝劑沒(méi)有吸附凈化效能的難題；又解決了傳統(tǒng)材料粉塵大且無(wú)法絮凝分離的技術(shù)瓶頸。具有溶解速度快、使用方便等特點(diǎn)，可與污  水直接攪拌接觸，實(shí)現(xiàn)水體凈化目標(biāo)，大大簡(jiǎn)化了污水處理過(guò)程中傳統(tǒng)絮凝劑的溶解、添加過(guò)程。特別  適用于不具備安裝大型溶解裝置的施工現(xiàn)場(chǎng)、已有污水處理體系改造或提標(biāo)等污水處理工程等應(yīng)用領(lǐng)域。

1.痛點(diǎn)問(wèn)題 我國(guó)水體重金屬污染給區(qū)域環(huán)境造成了一定危害，也給人體健康和生態(tài)安全帶來(lái)了潛在威脅。目前，我國(guó)制定區(qū)域污廢水重金屬排放總量控制目標(biāo)的方法采用目標(biāo)總量管理模式，忽略了水體水質(zhì)和底泥質(zhì)量的約束性；如果考慮上述約束，又缺乏相應(yīng)的技術(shù)手段支撐。特別地，能夠預(yù)測(cè)含重金屬污水進(jìn)入河流后對(duì)水質(zhì)和底質(zhì)質(zhì)量的影響，以及根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)目標(biāo)確定污染減排控制要求等定量分析工具的缺失，制約了水污染控制與管理的精細(xì)化和精準(zhǔn)化發(fā)展。為解決重金屬容量總量管理和污染控制缺乏決策工具的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了河流重金屬遷移轉(zhuǎn)化的一維分相模型，以支持河流重金屬污染過(guò)程模擬與相應(yīng)容量總量定量計(jì)算。 2.解決方案 由于河流中重金屬的演化規(guī)律非常復(fù)雜，影響因素眾多，因此目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于河流中重金屬數(shù)值模擬的研究尚不完善。考慮到基于化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理的模型構(gòu)建復(fù)雜且不易與管理工作結(jié)合，而基于化學(xué)熱力學(xué)平衡機(jī)理的模型存在過(guò)度簡(jiǎn)化從而不滿足控制需求等問(wèn)題，本項(xiàng)目采用遷移轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)機(jī)理予以建模。特別地，針對(duì)重金屬在受納河流中存在溶解態(tài)、懸浮顆粒態(tài)和底泥沉淀態(tài)的賦存特征，本項(xiàng)目突破已有經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、整體模型的局限，采用了分相模型的形式。 所開(kāi)發(fā)的模型軟件可用于定量刻畫(huà)河流中重金屬動(dòng)態(tài)遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。該模型系統(tǒng)具有分相特征，將河流體系劃分為水相和底泥相，同時(shí)考慮推流遷移、縱向彌散、沉降作用、再懸浮作用，以及重金屬在水相和底泥相之間的吸附解析作用等核心機(jī)理。采用一階隱式歐拉算法實(shí)現(xiàn)模型的正向數(shù)值求解和預(yù)測(cè)，用于量化一維河流水相和底泥相中重金屬在時(shí)間和空間上的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程。 針對(duì)在流域/區(qū)域尺度上開(kāi)展河流重金屬污染管控的需求，本項(xiàng)目在構(gòu)建重金屬模擬模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了基于蒙特卡洛模擬的逆向算法，可用于估算同時(shí)滿足水質(zhì)和泥質(zhì)要求的污染源最大排放量。當(dāng)針對(duì)河流保護(hù)對(duì)象給定水質(zhì)和泥質(zhì)雙重保護(hù)目標(biāo)時(shí)，本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的軟件可作為在水相和底泥相濃度限值約束下控制排污口重金屬總量的計(jì)算工具。 合作需求 （1）尋求在水污染監(jiān)測(cè)與環(huán)境管理系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及運(yùn)營(yíng)服務(wù)的企業(yè)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)合作； （2）尋求在生態(tài)環(huán)境、水利、市政等政府部門或事業(yè)單位及受環(huán)保部門重點(diǎn)監(jiān)管的污染源企業(yè)的環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)接資源。

成果簡(jiǎn)介： 重金屬污染已成為嚴(yán)重困擾我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素之一，目前受重金屬污染的耕地面積約為2000萬(wàn)公頃（約占耕地總面積1/5），以鎘、鉛影響更大。傳統(tǒng)的物理化學(xué)修復(fù)方法效率低、代價(jià)大，還容易帶來(lái)二次污染。本團(tuán)隊(duì)針對(duì)以上重金屬治理難題，開(kāi)發(fā)出了復(fù)合生物高分子修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)針對(duì)作物不同的生育期，反向調(diào)節(jié)生物高分子的分子量以及DL單體構(gòu)型比例，根據(jù)需求

吸附床由6個(gè)吸附單元組成,吸附單元為殼管式換熱器,吸附工質(zhì)對(duì)是活性炭-氨.利用多孔介質(zhì)中流體流動(dòng)的概念,建立一個(gè)吸附單元的數(shù)學(xué)模型,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出很好的一致性.同時(shí)得出了吸附床內(nèi)某種平均溫度和平均壓力的分布規(guī)律.

本發(fā)明公開(kāi)了一種燃煤煙氣除汞吸附劑的制備方法。它向水中加入水總量1-2%的硫酸使水溶液呈現(xiàn)酸性,加入七價(jià)錳鹽固體或溶液,攪拌,使七價(jià)錳鹽溶解,加入酸性二價(jià)錳鹽溶液,同時(shí)進(jìn)行攪拌,加入顆粒狀吸附劑,繼續(xù)攪拌30-40分鐘,在80-100℃加熱干燥為固體狀態(tài),研磨成粉狀即可,其中七價(jià)錳鹽、二價(jià)錳鹽和顆粒狀吸附劑的添加量之比為1∶1-2∶35-50。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:1)利用本方法制備的吸附劑可以全面控制燃煤電站煙氣中汞的三種形態(tài),并將其轉(zhuǎn)化為惰性化合物;2)可以在煙道上直接向煙氣噴加,操作較為方便;3)本方法工藝簡(jiǎn)單實(shí)用,易于推廣;4)可與燃煤電站現(xiàn)有污染物控制裝置結(jié)合進(jìn)行汞排放控制,既降低了初期投入,也節(jié)約了運(yùn)行成本。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:吸附床由6個(gè)吸附單元組成,吸附單元為殼管式換熱器,吸附工質(zhì)對(duì)是活性炭-氨.利用多孔介質(zhì)中流體流動(dòng)的概念,建立一個(gè)吸附單元的數(shù)學(xué)模型,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出很好的一致性.同時(shí)得出了吸附床內(nèi)某種平均溫度和平均壓力的分布規(guī)律.