“十一五”国家科技支撑计划(2006BAB03A10)
- 作品数：9 被引量：65H指数：5
- 相关作者：袁俊生包捷谢英惠于占花朱孔秀更多>>
- 相关机构：河北工业大学中国海洋大学教育部更多>>
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- 相关领域：化学工程理学天文地球环境科学与工程更多>>
- 国产天然斜发沸石的物性及离子交换性能研究被引量：14
- 2009年
- 通过化学组成分析、扫描电镜、X射线衍射、差热热重和比表面积分析对来自国内6省15个沸石矿点的沸石样品进行了表征,并分别测定了沸石的全交换容量及其对纯钾溶液和海水中K+的交换容量。结果表明,大多数矿点的沸石样品主要含斜发沸石,5号样品主要由丝光沸石组成,11、13号沸石样品属于斜发沸石和丝光沸石的混合物;6号和7号样品比表面积分别为42.48m2/g和40.56m2/g,其他都在10～30m2/g之间;沸石样品可稳定加热至500℃,温度过高,会导致内部结构破坏;1、2、3、6、7、9、15号沸石的全交换容量及其对纯钾液和海水中K+交换容量较高,分别在110～165mg/g和55～67mg/g以及15～22mg/g,属于品质较高的斜发沸石,具有较高的工业利用价值。
- 朱孔秀袁俊生于占花付云朋张亮
- 关键词：天然沸石钾离子交换性能
- 改型斜发沸石在Na^+-Ca^(2+)-Mg^(2+)和NH_4^+-Ca^(2+)-Mg^(2+)水溶液体系中的离子交换平衡被引量：2
- 2010年
- 研究了Na+-Ca2+-Mg2+与钠型斜发沸石和NH4+-Ca2+-Mg2+与铵型斜发沸石的离子交换平衡,分别测定出2个体系的离子交换平衡数据,并利用三维坐标绘制出三元离子交换平衡等温面,计算出改型沸石对体系中离子的分离因数.结果表明,在Na+-Ca2+-Mg2+溶液体系中,Na+的分离因数>10,Ca2+的在0.4～10之间,Mg2+的小于0.4,斜发沸石离子交换顺序为Na+>Ca2+>Mg2+,且温度升高Ca2+和Mg2+的交换能力增强,而低温则有利于沸石对Na+的选择;在NH4+-Ca2+-Mg2+溶液体系中,NH4+的分离因数>15,Ca2+的在0.2～1.5之间,Mg2+的小于0.2,斜发沸石离子交换顺序为NH4+>Ca2+>Mg2+,且温度升高Ca2+和Mg2+的交换能力增强,NH4+的选择性降低.
- 袁俊生杨磊
- 关键词：钠镁
- D113树脂对镁离子的交换特性
- 2011年
- 采用钠型大孔弱酸丙烯酸系阳离子交换树脂D113交换水中的镁离子.研究表明:D113树脂常温对镁离子的静态交换容量达到319.21 mmol/100 g树脂;D113大孔树脂交换Mg2+的行为可用Freundlich和Langmuir等温式描述,但更符合Langmuir经验公式;测得热力学参数分别为:=11.37 kJ/mol,=139.03 J/mol K,=30.06 kJ/mol;分别采用模拟一阶反应和二阶反应模型考察D113树脂对Mg2+的交换动力学,模拟二阶反应模型和实验数据有更好的相关性;树脂上的镁离子能完全洗脱,树脂能多次再生.
- 谢英惠马广超刘佳
- 关键词：镁离子热力学动力学
- 海水淡化副产浓海水的资源化利用被引量：21
- 2013年
- 海水淡化是解决水资源危机的有效途径之一,但其副产浓海水直接排放给海洋环境造成的影响受到高度关注,同时又由于浓海水中富含陆地紧缺的化学矿物资源,直接排放也是一种资源的浪费.本文介绍了浓海水软化、制盐、提钾、提溴、提镁、提锂、提铀,以及海水综合利用技术进展与发展趋势;首次提出了浓海水的资源化利用集成技术方案,为充分开发利用浓海水资源提供了一条有效途径.随着我国海水淡化产业迅速兴起,大力开发利用浓海水资源意义重大,前景广阔.
- 袁俊生纪志永陈建新谢英惠
- 关键词：海水淡化浓海水资源化利用钾溴锂
- 吸附OH-后改性斜发沸石的解吸再生及对吸附K^+的研究被引量：1
- 2011年
- 通过考察钙型和镁型斜发沸石对不同浓度不同类型碱溶液中OH-的吸附能力,并对OH-吸附饱和的钙型和镁型斜发沸石进行解吸再生后对K+的吸附研究,从而选出最适解吸剂及其浓度.研究结果表明随着碱溶液中OH-的浓度增大,钙型和镁型斜发沸石对OH-的吸附量增大,且镁型斜发沸石对OH-的吸附量大于钙型斜发沸石.分别以盐酸和硫酸为解吸剂时,对于吸附OH-的钙型斜发沸石,盐酸和1/2硫酸最适浓度分别为0.5 mol/L、1.0 mol/L,且对K+的吸附量分别为20.29 mg/g沸石、19.83 mg/g沸石;而对于吸附OH-的镁型斜发沸石,盐酸和1/2硫酸最适浓度分别为0.3 mol/L、0.3 mol/L,对K+的吸附量分别为18.67 mg/g沸石、17.24 mg/g沸石.
- 张林栋周伟
- 关键词：K+
- 斜发沸石Na^+/K^+交换过程的分子动力学模拟被引量：7
- 2009年
- 使用Materials Studio软件包中的CASTEP模块对斜发沸石(Si与Al的摩尔比为4)孔道中的Na+迁徙轨迹、水合Na斜发沸石孔道中Na+与水分子的构象、以及孔道中K+-Na+的离子交换过程进行了模拟研究。结果表明:在含有Na+的斜发沸石孔道中,由于八元环骨架中的Al/Si取代位的局部结构形变所引起晶格能量的扰动,导致Na+被吸引在该取代位;Al原子在孔道中的分布决定着孔道中Na+的分布,且孔道中的H2O有将Na+固定在沸石骨架上的趋势;由于沸石孔道中不同离子间和孔道中的阳离子与骨架上的原子间的相互作用,导致沸石孔道中K+和Na+发生离子交换,证明了斜发沸石具有优先选择K+的特性,得出的K-斜发沸石的结构参数与文献吻合较好。
- 袁俊生叶海彬石林
- 关键词：分子动力学模拟斜发沸石水合离子交换
- 钾、钠、氯离子水化现象的分子动力学模拟被引量：17
- 2009年
- 用Material Studio软件包中的COMP ASS力场提供的9/6 Lennard-Jones势能模型,分别模拟298 K,密度为1.0 g/cm^3的水溶液中K^+、Na^+、Cl^-水化现象的分子动力学和水分子配位的微观结构。发现阳离子周围的水分子以氧原子去靠近阳离子,而阴离子周围的水分子则以其中的一个氢原子去靠近阴离子,并获得了K^+、Na^+、Cl^-的径向分布函数和配位数曲线。计算得到的K^+、Na^+、Cl^-的水化数分别为2.53、3.64、3.66,它们的水化半径分别为0.272nm、0.299 nm、0.316 nm,自扩散系数分别为1.98×10^(-5)cm^2s^(-1)、1.04×10^(-5)cm^2s^(-1)、2.08×10^(-5)cm^2s^(-1)。结果表明,3种离子的水化能力顺序为:Cl^->Na^+>K^+,自扩散系数的计算值与实验值吻合较好。K^+、Na^+、Cl^-在海水中广泛存在,本文的研究结果可为海水资源的高效开发利用提供一定的理论基础。
- 袁俊生包捷
- 关键词：钾钠氯分子动力学模拟
- 氯化钾溶液中离子水化的分子动力学模拟被引量：6
- 2011年
- 使用Material Studio软件包中的COMPASS力场,采用分子动力学模拟的方法研究了温度为298.15 K时,浓度分别为1.065 mol/L、2.140 mol/L、3.129 mol/L的氯化钾溶液中离子水化的微观结构和动力学性质。发现浓度对离子近程水化的结构有一定的影响,随着溶液浓度的增加O-O径向分布函数变化显著,高浓度时水分子周围不再有明显的第二配位圈。K^+和Cl^-的离子配位数、离子水化数、水化半径都随着浓度的增加逐渐减小。而溶液浓度的增加,加剧了离子微观反向运动的振荡,导致离子的自扩散系数降低。本文的研究结果为海水提取氯化钾技术的发展奠定了一定的理论基础。
- 周倩袁俊生包捷李非
- 关键词：氯化钾溶液分子动力学模拟
- 隐钾锰矿型钾离子筛制备及其交换性能被引量：2
- 2010年
- 以碳酸锰和甲醇钾为原料,采用高温固相法制备出隐钾锰型二氧化锰(CRYMO),进一步酸洗后得到钾离子筛(CRYMO-H)。利用AAS、TG-DTA、BET、XRD、SEM,对样品组成和结构进行了表征,考察了原料配比、焙烧温度、焙烧时间对样品晶相的影响,测定了CRYMO-H对钾、钙、镁、钠、锂单盐离子溶液的交换容量和对海水中主要阳离子的选择性。结果表明,原料Mn/K摩尔配比为4∶1、焙烧温度为620℃、焙烧时间为12h时,合成样品化学组成为K0.95Mn7.96O16.00,晶相为α-MnO2,650℃以下相对较稳定,呈现棒状外形,比表面积为37.33m2/g;样品对纯氯化钾溶液和海水中钾离子的交换量分别达126.78和29.11mg/g;样品对K+/Na+、K+/Li+溶液中K+的选择性系数分别为115.68和134.91,对Ca2+、Mg2+则没有交换量,可用于从海水中选择性分离钾盐。
- 袁俊生于占花付云朋朱孔秀张亮
- 关键词：高温固相法离子交换性能
