王兵
- 作品数：12 被引量：40H指数：3
- 供职机构：太原理工大学化学化工学院煤科学与技术教育部和山西省重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金山西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程化学工程理学机械工程更多>>
- Ce掺杂增强粉煤灰基Cu-SSZ-13分子筛催化剂的NH_(3)-SCR脱硝性能和水热稳定性
- 2024年
- 以煤粉煤基霞石为原料,通过原位转晶法制备Cu-SSZ-13分子筛催化剂,采用离子交换法负载一定量的Ce离子,研究其NH_(3)选择性催化还原(SCR)氮氧化物的性能.Cu-SSZ-13在200~700℃内的NO转化率均超过90%.Ce改性显著提高了Cu-SSZ-13在低温范围内的NO转化率,水热老化后,NO转化率超过90%的温度窗口由220~515℃拓宽至180~560℃,Ce^(3+)的引入提高了水热过程中的抗老化性能.采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜分析(SEM)、H_(2)程序升温还原(TPR)和NH_(3)程序升温脱附(TPD)等手段对样品进行了表征.结果表明,Ce^(3+)与分子筛脱硝性能和水热稳定性密切相关.水热老化后,酸性位点和活性组分Cu2+得以大部分保存.
- 尹瑞琦韩丽娜王兵王兵鲍卫仁常丽萍鲍卫仁
- 关键词：粉煤灰水热稳定性
- 磁选联合加压酸浸法脱除粉煤灰中重金属元素
- 2025年
- 粉煤灰是大宗工业固废,其露天堆存不仅占用土地,还会造成粉尘污染等问题。粉煤灰含有微量重金属元素,可通过雨水淋浸进入到土壤和水体,造成重金属污染。因此,重金属元素脱除是粉煤灰循环再利用的关键环节。为脱除粉煤灰中重金属,以山西某煤电公司粉煤灰为原料,采用磁选法联合加压酸浸法对粉煤灰中的重金属进行脱除。分析了粉煤灰及处理产物的重金属含量,并评估了粉煤灰处理前后的潜在生态风险指数,结果表明:磁选可以初步实现对粉煤灰中的重金属元素的脱除。对磁选后的非磁性组分采用加压酸浸,深度脱除其中的重金属元素。通过正交试验和单因素试验发现,当加压酸浸的酸浓度为2.5 mol/L、液固比为10:1、酸浸温度为160℃和酸浸时间为3 h时,粉煤灰中重金属实现了有效脱除,其中Cd、Cr和Pb元素的脱除率分别为79.9%、61.7%和57.6%;而As、Se和Hg元素脱除率则达到96.6%、99.2%和93.3%。磁选-加压酸浸后,粉煤灰中的Cd、Cr、Pb、As、Se残渣态的质量分数升至92%、95%、97%、88%和59%。磁选法联合加压酸浸法可以有效脱除所选粉煤灰中大部分可迁移态重金属,显著提高粉煤灰中残渣态重金属的占比,从而降低粉煤灰中重金属元素的环境迁移性和提高样品的环境安全性。为粉煤灰中重金属的脱除提供了新思路,为粉煤灰污染治理和资源化利用提供了理论基础。
- 李静韩丽娜任卫国鲍卫仁常丽萍王兵王兵
- 关键词：粉煤灰重金属磁选加压酸浸生态风险
- 城市固体废弃物的治理及循环利用研究进展
- 2025年
- 近年来,随着经济的快速增长、城市化进程的推进以及消费水平的不断提升,生活垃圾、建筑垃圾、工业固废、医疗垃圾和电子垃圾等城市固体废弃物的产生量迅速增加,已导致土地资源占用、环境污染、人体健康危害及资源浪费等一系列严重问题的发生,同时国家也提出了“无废城市”的概念以及相应的“城市固体废物源头减量与资源化利用”政策。在此背景下,系统地总结了城市固体废弃物的来源、分类及其危害,详细介绍了城市固体废弃物的无害化处置、循环利用以及高附加值材料制备等相关技术,并在此基础上概括了国内城市开展的垃圾分类、生活垃圾焚烧发电、有机固废气化热解以及电子垃圾有价元素提取等示范工程,最后针对工程示范中遇到的垃圾分类不彻底、垃圾焚烧发电站的地区需求不匹配及有害气体二次污染治理不到位、建筑垃圾回收率较低、电子垃圾/医疗垃圾及工业固废缺乏有效的重金属提取或无害化固化处置技术以及高附加值材料制备技术尚不成熟等一系列问题提出了相应的政策建议。
- 丁玉静王琦王兵王兵王兵韩丽娜李翔宇鲍卫仁胡江亮
- 关键词：城市固体废弃物环境污染无害化处置循环利用
- 草酸分级浸取废SCR催化剂中的钒和钨被引量：1
- 2023年
- 选择性催化还原反应(SCR)的废催化剂中含有钒、钨和钛等有价值的金属,为最大限度回收其中的钒和钨资源,采用草酸分级浸取废SCR催化剂中的钒和钨,系统考察了草酸浓度、浸取温度、液固比和浸取时间对钒和钨浸出率的影响,并通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析浸出机理。废SCR催化剂直接用草酸浸取,钒浸出率为76.95%,钨和钛浸出率仅为5.31%和0.22%,钒被浸出。滤渣经焙烧后用草酸浸取,钨浸出率为56.70%,钒和钛浸出率仅为16.36%和0.12%,钨被浸出,最后滤渣主要成分为锐钛矿型TiO_(2)。该流程实现了废SCR催化剂的分级浸取,钒和钨在不同步骤中浸出,避免了钒和钨分离困难的问题,简化了后续处理工作,降低了二次污染。
- 米巧民姚俊轩王兵王兵常丽萍鲍卫仁王建成
- 关键词：钒钨钛草酸
- SSZ-13分子筛负载MnCeO_(x)催化剂NH_(3)-SCR脱硝及抗硫中毒性能研究被引量：1
- 2025年
- 为了提高MnCe基氧化物低温SCR脱硝和抗SO_(2)中毒能力,在分子筛上负载金属氧化物制备了MnCeO_(x)/SSZ-13催化剂,探究了不同MnCeO_(x)负载量和分子筛硅铝比对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响。结果表明,当MnCeO_(x)相对于SSZ-13的投料比为20%时,催化剂具有最佳的脱硝性能,在180~400℃范围内NO转化率大于90%,在100~250℃范围内N_(2)选择性为100%。在200℃通入100μL/L SO_(2)后,NO转化率可维持在80%左右。MnCeO_(x)负载量增高有助于增强NO转化率,但是N_(2)选择性会略有下降;随着酸洗时间延长,酸溶液浓度提高,SSZ-13的硅铝比降低,催化剂的NO转化率、N_(2)选择性和抗硫中毒能力均有所下降。MnCeO_(x)提供了表面活性氧物种,可以在低温下活化NO和O_(2),提高低温SCR活性;SSZ-13分子筛提供了酸性位来吸附NH_(3),同时分子筛的限域效应有助于提高催化剂的抗SO_(2)中毒性能。
- 杨佳楠史建强杨凯鑫王兵王兵王建成
- 关键词：选择性催化还原氮氧化物脱除硫中毒
- FeMnTiO_(x)催化剂协同脱硝脱汞性能研究
- 2024年
- 通过共沉淀法制备了FeMnTiO_(x)催化剂,通过调变焙烧温度和Fe/Mn摩尔比调控催化剂的表面酸性和氧化还原能力,从而优化协同脱硝脱汞性能。利用X射线衍射、电子显微镜、N_(2)吸附/解吸、氢气程序升温还原、氨气程序升温脱附和X射线光电子能谱等手段分析催化剂的结构和催化反应机理。结果表明,焙烧温度为400℃、Fe/Mn摩尔比为0.5时,Fe_(0.5)MnTiO_(x)-400催化剂在150~330℃范围内的NO转化率大于90%;在200℃下的Hg^(0)转化率高于90%,脱硝效率达到100%,表现出良好的协同脱硝脱汞性能。
- 王斌宇王兵胡江亮王兵胡江亮王建成
- 关键词：过渡金属氧化物选择性催化还原氮氧化物脱除
- 移动源和固定源脱硝过程氨逃逸规律及其治理进展
- 2025年
- 氨气(NH_(3))是一种有毒气体,排放到大气中将形成二次气凝胶,引起大气PM_(2.5)浓度快速上升,并对建筑、土壤、水体和人体健康造成严重危害.近年来随着氮氧化物排放限值日趋严格,为了治理氮氧化物而造成严重的NH_(3)逃逸,城市交通和工业区NH_(3)逃逸尤其严重.NH_(3)污染和治理是当前大气污染防治的新热点,本文综述了移动源和固定源脱硝过程NH_(3)排放及其治理现状,研究了汽油车和柴油车等移动源以及电力和水泥等工业源脱硝过程中的NH_(3)逃逸特征,并分析了其对大气环境尤其是PM_(2.5)浓度的影响,总结了各种NH_(3)治理方法,探讨了NH_(3)选择性催化氧化(NH_(3)-SCO)技术,尤其是Ag基和CuOx基NH_(3)-SCO催化剂的催化机理和研究进展,并对脱硝过程NH_(3)逃逸治理,尤其是NH_(3)-SCO催化剂的发展趋势进行了展望.
- 杨凯鑫张峻铭王兵王兵韩丽娜胡江亮胡江亮常丽萍常丽萍鲍卫仁
- 关键词：氨逃逸灰霾
- 超临界水热合成法制备磷酸铁锂正极材料的改性研究被引量：5
- 2016年
- 利用超临界水热合成法制备了磷酸铁锂(LiFePO_4)纳米颗粒,并通过直接向原料中加入碳源和还原剂考察原位碳包覆和还原效果。结果表明:抗坏血酸和柠檬酸都可有效防止Fe^(2+)的氧化,抗坏血酸的还原效果更优,最佳添加量为5%(wt,质量分数,下同)。多壁碳纳米管具有较好的碳包覆效果,最佳碳包覆量为5%,蔗糖包覆效果较差。将优化条件下添加5%的多壁碳纳米管和抗坏血酸制备的LiFePO_4进行电化学性能测试,在0.1C电流密度下的首次充放电比容量可分别达到134.0和123.0mAh/g,充放电效率为91.79%。
- 孟华王兵韩丽娜鲍卫仁常丽萍王建成
- 关键词：磷酸铁锂正极材料还原剂碳包覆
- 粉煤灰基沸石分子筛的合成及应用进展被引量：17
- 2021年
- 煤炭在燃烧利用过程中产生大量的粉煤灰。我国粉煤灰产量高居世界第1位,由于综合利用率只有70%,仍有大量粉煤灰露天堆存,造成严重的环境污染和资源浪费。消除粉煤灰的环境污染、提高其资源化利用率对我国循环经济的发展具有重要的现实意义。我国粉煤灰的利用由早期的粗放型规模化利用逐渐向精细型高值化利用转变。由于粉煤灰中富含硅铝元素,以粉煤灰为原料合成沸石分子筛是近年来粉煤灰高值化利用的研究热点。从4个方面对粉煤灰基沸石分子筛的合成及应用展开论述。首先,介绍了粉煤灰的形成、物化性质及其危害和治理利用现状。粉煤灰是一些矿物组成不同、形态不同的颗粒的机械混合物,其性质与原煤的成分、产地和燃烧方式有关。而粉煤灰的特性是决定其综合利用方式的关键。其次,论述了粉煤灰的3种主要活化方式,包括机械活化、水热活化和碱(盐)融活化。粉煤灰中的硅铝元素主要以非晶矿物玻璃体形式存在,其表面是致密的玻璃质外壳,粉煤灰合成沸石分子筛的关键问题是如何使硅和铝被充分活化,并得到有效利用。相比于机械研磨活化和碱(盐)熔融活化,水热活化有更高的活化效率和较低的能耗。第3部分论述了粉煤灰基沸石分子筛放入水热合成方法,重点介绍了直接水热合成法、碱融-水热合成法、微波/超声波-水热合成法、晶种法和转晶法。粉煤灰合成沸石分子筛一般均基于水热合成过程,多步水热处理可提高产物纯度,辅以超声、微波、碱熔融和添加晶种等方法可提高产率、晶化速率和结晶度。转晶法可极大拓展粉煤灰基沸石的骨架类型和酸性位,是更有利的粉煤灰基沸石分子筛的制备技术。最后,概述了粉煤灰基沸石分子筛的应用。粉煤灰基沸石分子筛的应用尚处于探索阶段,主要用于环境治理领域,包括工业废水�
- 何光耀王兵王兵鲍卫仁鲍卫仁常丽萍黄张根王建成
- 关键词：粉煤灰沸石分子筛水热合成氮氧化物脱除
- 纳米化粉煤灰基高水热稳定性Cu-SSZ-13分子筛的合成及脱硝性能研究被引量：3
- 2023年
- 以粉煤灰为原料合成分子筛不仅可以实现粉煤灰的高附加值利用,还可促进商用高硅分子筛的绿色低成本合成.但是粉煤灰基分子筛的催化性能和水热稳定性尚有待提高.本文以粉煤灰的活化产物方沸石(ANA)为原料,通过转晶反应和离子交换制备了Cu-SSZ-13分子筛,通过外加晶种和调控前驱体pH值实现分子筛的纳米化和Al落位调控.详细研究了其模拟柴油车尾气选择性催化还原氮氧化物性能和水热稳定性.当溶液pH值为13.5,晶种添加量为0.1%时,合成的Cu-SSZ-13分子筛具有最佳的脱硝性能和水热稳定性,该样品在220℃时NO转换率达到100%,并维持到550℃,N_(2)O生成量小于0.002%.老化处理后,晶种添加量为0.1%的样品的脱硝性能衰减幅度最小,在200℃时NO转化率达到80%,并维持到500℃,N_(2)O生成量小于0.0025%.添加晶种可将分子筛晶粒尺寸从1μm降至150 nm,且相比于其他晶种含量和pH值制备的样品,具有更有序的骨架结构和成对Al,[Z_(2)Cu^(Ⅱ)]物种含量更高,使其水热稳定性更加优异.本文不仅开辟了一种以工业固废原料合成具有优异脱硝和水热稳定性的高硅SSZ-13的方法,并为合成纳米尺度分子筛和调控Al落位提供了新策略.
- 王兵王兵何光耀任卫国甘皓天尹瑞琦李静韩丽娜黄张根韩丽娜黄张根常丽萍鲍卫仁
- 关键词：转晶水热稳定性选择性催化还原
