工业废盐酸的动态离子交换法除铝研究

采用001×7型阳离子树脂对电解工段的废盐酸进行了脱除铝的研究。通过动态吸附实验考察了废盐酸处理量以及树脂床高径比对铝吸附效果的影响,确立了树脂床的最佳工作条件。结果显示,最佳进料流量为0.2 mL/s,树脂床的高径比为10:1,贯穿时间为10.3min,贯穿吸附容量为760 mg,接触时间τ为43.3 min时树脂床饱和需再生,此时铝的去除率为52.3%,饱和吸附容量为1409 mg。     

深海适冷菌Pseudoalteromonas sp. SM9913胞外多糖对Pb2+和Cu2+的吸附性能研究

采用深海适冷菌Pseudoalteromonas sp. SM9913分泌的胞外多糖（EPS）分别对Pb²⁺和Cu²⁺进行吸附,研究了多糖用量、pH、吸附时间和共存离子对EPS吸附性能的影响及EPS对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附热力学.结果表明,EPS对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附量随EPS投加量的增加而减小.EPS对Pb²⁺和Cu²⁺的最佳吸附pH分别为4.5～5.5和4.5～6.0. EPS对Cu²⁺的吸附平衡时间为90　min,对Pb²⁺的吸附平衡时间则长达180　min.共存离子Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺的加入均降低了EPS对Pb²⁺的吸附量,Ca²⁺、Mg²⁺的加入降低了EPS对Cu²⁺的吸附量,但低浓度的Na⁺和实验范围浓度的K⁺不仅没有降低反而增加了EPS对Cu²⁺的吸附量.Freundlich和Dubinin-Radushkevich方程均能较好地描述SM9913胞外多糖吸附Pb²⁺和Cu²⁺的热力学过程,由Dubinin-Radushkevich方程得到SM9913胞外多糖对Pb²⁺和Cu²⁺的最大吸附量分别为243.3 mg/g (10℃) 和36.7 mg/g (40℃).胞外多糖吸附金属离子前后的红外光谱分析表明,多聚糖中C—O—C、乙酰基和羟基是起主要吸附作用的官能团.     

氧气在LaMnO3（001）表面吸附的第一性原理研究

本文采用从头计算密度泛函平面波赝势方法,系统研究了氧气在LaMnO₃（001）表面吸附过程。研究结果表明:整个过程属于化学吸附;Pauling、Griffiths以及双中心吸附模式为较优吸附模式;吸附过程中形成了O₂^-;吸附后表面Mn的化合价均有不同程度的升高,其中Griffiths吸附模式下Mn的化合价变化最多,分别为:Mn^3+0.87、Mn^3+0.85,有利于催化剂活性组分Pd⁰-Pd²的转化。     

含酚废水的超声-活性炭联合处理

含酚废水对环境具有较大危害,去除废水中的酚含量对环境安全具有重要的意义.活性炭吸附和超声降解技术都被应用于废水处理中,本文首次将这2种技术联合起来处理含酚废水,并比较了活性炭吸附、超声降解和超声-活性炭联合技术3种方浇法的效果,表明超声-活性炭联合技术对苯酚的去除率高于单独使用活性炭吸附或超声降解,探讨了溶液pH值、超声时间、活性炭投加量等因素对联合处理含酚废水效果的影响,发现处理100 ml的0.01 mol/L的模拟含酚废水,溶液pH值为5,超声处理20 mins,0.4 g活性炭振荡吸附20 mins,可使苯酚去除率达到83.9%.联合技术可以综合2种技术的优势,在废水处理中有着广阔的应用前景.     

齐墩果酸分子印迹聚合物的计算机模拟、制备及吸附性能研究

在软件Hyperchem7.5中,采用分子力学MM与PM3半经验法优化齐墩果酸(OA)与甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酰胺(AM)的分子最低能量构象,计算各自电荷分布;采用AmberMM与PM3半经验法,模拟OA-MAA、OA-AM的结合,计算OA-MAA、OA-AM的结合力大小。分别以MAA、AM作为功能单体,采用本体聚合法制备OA-MIP_1、OA-MIP_2。通过结合动力学实验和等温吸附实验对OA-MIP_1、OA-MIP_2进行吸附性能评价。从模拟结果可看出,OA-MAA较易形成氢键,使得OA-MIP_1对OA吸附较快,而OA-AM形成较稳定氢键,结合力较强,使得OA-MIP_2拥有更大的平衡吸附量。静态吸附结果表明,OA-MIP_1在0.5h即可达到吸附平衡,而OA-MIP_2则需要2h;OA-MIP_1的平衡吸附量为145μmol·g~(-1),远低OA-MIP_2平衡吸附量345μmol·g~(-1)。这与计算机模拟的结果一致。研究结果表明,计算机模拟能应用于OA-MIPs合成前的功能单体筛选,能有效地提高OA-MIPs的研发效率。     

均匀设计法在Pr改性SnO2/Ti电催化电极处理制药厂废水中的应用

为了提高制药厂废水处理效果,采用均匀设计方法优化自制Pr改性SnO_2/Ti电催化电极处理制药厂废水的降解条件。以COD去除率为考察指标,建立了COD去除率与电流强度、时间、Pr的掺杂量、面积比(SnO_2/Ti:Al)之间的数学模型。在回归分析的基础上,筛选出降解条件的优化参数,此时废水的COD去除率达94.9%。实验结果表明,采用均匀设计法得出最佳降解条件的配方,用Pr改性SnO_2/Ti电极和装置处理制药厂废水,处理效果良好。     

环保型三元共聚物丙烯酸二甲氨酯/磺化苯乙烯/马来酸酐的阻垢杀菌性能研究

以丙烯酸二甲氨基乙酯（DLA）、马来酸酐（MA）、对苯乙烯磺酸钠（SS）等为原料,以K₂S₂O₈为引发剂,通过水相聚合,季铵化反应后合成含烷基、羧基和磺酸基的三元共聚物阻垢剂P（MA-SS-DLA）。探讨了共聚物的投加量、钙离子质量浓度和溶液pH值等因素与共聚物阻垢率的关系以及杀菌性能,并用扫描电镜观测了碳酸钙晶形的变化,采用量子化学方法研究了共聚物P（MA-SS-DLA）对碳酸钙的阻垢性能和结构之间的关系。结果表明,共聚物适宜在Ca²⁺质量浓度为小于600 mg·L^-1的中性循环水中使用;当聚合物投加量为16mg·L^-1,杀菌12 h后,P（MA-SS-DA）杀菌率还保持73%。     

不同硫酸铝用量对苏打盐碱土磷素形态及吸附特性的影响

通过室内模拟盆栽改良试验,研究了硫酸铝的改良效果及施用后对土壤中磷素营养状况的影响.硫酸铝配施磷肥和氮肥对小麦的出苗和生长起着明显促进作用.无机磷分级及相关分析结果表明,施加不同用量的硫酸铝后,各级无机磷平均含量的大小顺序为Ca2-P>Ca8P>Al-P>O-P>Fe-P>Ca10-P,其中,Ca8-P和O-P是Ca2-P的有效补充.磷的吸附实验表明,各处理土壤磷的等温吸附曲线与Langmuir方程的吻合程度最好,其相关程度达极显著水平.根据简单Langmuir方程,将C/x/m对C作图,得到的是具有一个折点的直线,表明随着磷平衡浓度的不同,土壤对磷的吸附存在着两个不同能量水平的吸附点位.磷的解吸结果表明,在磷平衡浓度较低的条件下,土壤与磷的结合能力较强,大多以固定态磷的形式被吸附,并且,解吸也较困难;随着磷平衡浓度的增加,可交换磷所占的比例增加,有较多的磷可被解吸下来.     

NO在Cu-ZSM-5上吸附机理的量化研究

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在LanL2DZ基组下,研究了NO在铜离子交换型沸石分子筛催化剂(Cu-ZSM-5)上的吸附情况。首先优化了吸附模型的几何构型参数,然后通过分析Mulliken电荷分布和轨道布居数,进一步探讨了NO在Cu-ZSM-5上吸附成键和活化机理。结果表明:与非负载型Cu相比,Cu-ZSM-5对NO的吸附和活化性能均有提高(其中,负载型Cu~0对N-O键的拉长效应以及吸附能分别为:E=146.2～175.5 kJ·ml~(-1),r=0.065～0.088 A;负载型Cu~+对N-O键的拉长效应以及吸附能分别为:E=105.8～120.8 kJ·mol~(-1),r=0.006～0.012 A)。轨道分析还表明:Cu的3d和4s电子通过dsp杂化参与π~*反馈而导致NO的活化,同时Cu的σ价电子与NO的5σ电子排斥作用的减小是吸附能增加的主要原因。通过相关系列的量化研究,将为氮氧化物NO_x(NO+NO_2)的去除寻找合适的有应用价值的高效催化剂及最佳的去除条件提供理论依据。     

土壤对石油烃吸附及其释放规律的研究

试验采用恒温振荡法和土柱淋洗法研究了土壤对石油烃的吸附及其释放规律。试验结果表明:在石油烃溶液浓度较低条件下,供试土样对石油烃的等温吸附线均呈y=ax+b直线关系,石油烃吸附量随土壤有机质含量和物理性粘粒含量的增加而增加。在去除土壤有机质的条件下,土壤对石油烃最高吸附量由1082.32mg·kg-1下降到165.63mg·kg-1。土壤中石油烃的释放是极其缓慢的,石油烃的释放率分别为0.86%、0.73%和1.30%。     

汞在泥炭上的吸附特征研究

采用批次法研究了汞在三江平原泥炭、吉林双阳泥炭上等温吸附特征及介质pH值、背景离子浓度的影响。实验结果表明:两种泥炭吸附等温线均同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,而与Langmuir方程的拟合效果更好; 在溶液汞浓度相同时,温度升高,泥炭对汞的吸附量降低;在相同的条件下,三江平原泥炭对汞的吸附量大于吉林双阳泥炭对汞的吸附量;两种泥炭对汞的吸附量受pH值的影响明显且都在pH 6.0左右具有最大的吸附量;在酸性条件下,吸附介质的pH值升高利于泥炭对汞的吸附;介质的离子浓度升高,可以使两种泥炭对汞的吸附量迅速降低。     

污泥含炭吸附剂的制备工艺优化及性能表征

采用先活化剂浸泡活化在干燥热解炭化的化学活化法制备污泥含炭吸附剂。实验结果表明,有机污泥在活化温度为450℃、ZnCl2药剂和干泥质量比为0.7∶1、活化时间为1.5h、锯末添加剂投加量为2%的条件下,制得的含炭吸附剂碘值在510mg/g以上,收率>60%,比表面积>390m2/g。由扫描电镜观察可见孔径分布以微孔和中孔为主。     

ZnS掺Mn磷光量子点对金属离子传感机理的探讨

合成了以3-巯基丙酸或L-半胱氨酸修饰的水溶性ZnS掺Mn磷光量子点,磷光发射峰在590 nm,产生于Mn2+的4T1-6A1跃迁.磷光信号稳定,不易受溶解氧的影响.检测了七种常见金属离子对磷光性质的影响,结果表明:对于3-巯基丙酸修饰的ZnS:Mn量子点,Cu2+,Mn2+,Fe3+,Co2+,pb2和Hg2+离子能...     

对氯苯氧乙酸印迹聚合物的研制与性能研究

该文以本体聚合、沉淀聚合、悬浮聚合三种聚合方法分别成功地研制了以甲基丙烯酸为功能单体,对氯苯氧乙酸为印迹分子的印迹聚合物.通过测定印迹聚合物对不同浓度的对氯苯氧乙酸的吸附量以及对相同浓度的苯氧乙酸、对氯苯氧乙酸和2,4-二氯苯氧乙酸的吸附量来研究印迹聚合物的等温吸附性能和选择性能.与此同时,研制空白聚合物进行对照实验.实验结果表明,印迹聚合物具有较好的吸附能力和选择性能.另外,本体聚合方法研制的聚合物性能优于沉淀聚合和悬浮聚合.     

Mn掺杂纳米SnO2的气敏性能研究

为了改善纳米SnO2的气敏性能,采用共沉淀化学法制备了不同Mn掺杂量的SnO2材料。利用XRD,SEM测试手段对材料进行了表征,并研究了材料的气敏性能。研究结果表明:Mn掺杂是一种替位式掺杂;Mn掺杂量为1%时,传感器对VOCs气体具有最佳的敏感性能,并在低温时表现出优越的酒精选择性和在300℃时展示出对不同体积分数酒精良好的响应—恢复特性。     

基于分子模拟方法选择推进剂键合剂的研究

为从界面吸附以探讨含有奥克托金(HMX)和铝粉的固体推进剂的键合剂,采用Material Studio软件Discover模块和COMPASS力场,在不同温度条件下,分别模拟常用的三(-2甲基氮丙啶-1)氧化磷(MAPO)和三乙醇胺(TEA)键合剂在HMX晶体表面和铝粉(Al2O3)表面的吸附后发现:(1)MAPO和TEA在Al2O3表面的吸附能远大于在HMX晶体表面的吸附能;(2)TEA对HMX晶体表面的吸附能高于MAPO,可以判定在该体系下TEA作为HMX键合剂效果优于MAPO,数值模拟结果同实验摹本吻合;(3)数值模拟结果表明,随着温度升高,界面吸附能力先增后减.     

C5-C7烃类在几种沸石咪唑骨架材料中吸附行为的分子模拟研究

采用巨正则蒙特卡罗方法研究了油气中正戊烷、正己烷、正庚烷在不同拓扑结构(DFT、GIS、SOD、MER)的ZIF-3、ZIF-6、ZIF-8、ZIF-10中的吸附与分离性能。计算得到298 K温度下,不同烷烃在ZIFs材料中的单组分吸附等温线,C5/C6、C5/C7和C6/C7等摩尔混合物的吸附选择性。研究结果表明:烷烃吸附量随着压力的增大而增加,ZIF-10对烷烃的吸附量高于其他ZIFs材料,最大吸附量达到5.88 mmol/g;研究表明在低压时烷烃的吸附量与ZIFs材料的拓扑结构相关;多组分分离吸附中,ZIFs优先吸附链长较长的烷烃。     

电生Co^2＋—H2O2体系降解溴邻苯三酚红的研究

该文提出了一种新颖的高级氧化体系-电生Co2+-H202体系,该体系采用普通的三电极系统,在恒电位条件下,简单、快捷地实现了对溴邻苯三酚红(BPR)的电催化降解.文中探讨了其作用机理,研究了最优化工作条件,并将其与传统的Fenton试剂进行了比较.研究表明,该体系具有耗费试剂量少、稳定性好、操作简便、测定快速等优点,可适用于工业废水处理,特别对有色染料废水的处理具有广阔的应用前景.     

芳香氨基类化合物对铁缓蚀行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了2种芳香氨基类缓蚀剂（对氨基苯磺酸、2-氨基5-硝基苯甲酸）在Fe（110）表面的吸附行为,计算了吸附能,并对其缓蚀机理进行了深入分析,研究结果表明,芳香氨基类分子的极性端基会吸附在金属表面上,而非极性端基则背离金属表面,并通过自身的扭转形变实现稳定吸附;两种缓蚀剂膜均能有效阻碍溶液中的腐蚀介质向金属铁表面扩散,从而达到延缓金属腐蚀的目的。另从缓蚀剂膜阻碍腐蚀介质粒子（H₃O和H₃O⁺）向金属表面扩散的角度,研究了腐蚀介质粒子在2-氨基5-硝基苯甲酸缓蚀剂膜中的扩散行为,计算其扩散系数,结果表明,缓蚀剂膜能有效抑制腐蚀介质的迁移,削弱其腐蚀能力:与中性H₃O分子对比,缓蚀剂膜对H₃O⁺带电离子的扩散具有更强的抑制效果。     

油类分子在棉纤维上吸附的分子模拟研究

采用分子动力学方法,以水溶性分子作对比研究了油类分子在棉纤维上的吸附行为。不同压力下的吸附等温线表明,油类大分子在100 kPa内吸附量很快达到最大值,当高于100 kPa时吸附量基本变化不大。由于水溶性小分子六元环和纤维的相互作用较强,吸附量最大;油溶性分子空间位阻较大,吸附量较小。由吸附能分布来看,水溶性L-阿拉伯糖吸附相互作用比较单一;其他各油类大分子吸附相互作用较复杂。由吸附构型得知他们以平铺的方式吸附到纤维表面。L-阿拉伯糖,正构十八烷吸附能绝对值较小,主要为物理吸附。小分子六元环的阿拉伯糖,结合能最高,范德华力和静电力的影响较大;单链疏水烷烃次之,双链疏水分子结合能较小;三链分子其结合能最低,吸附量最小。