硫酸盐还原菌法固定酸性矿山废水中重金属的研究进展

硫酸盐还原菌（SRB）法是一种极具潜力的酸性矿山废水（AMD）处理技术,如何将多种重金属分级沉淀并且分相分离出来,是SRB工艺走上工程应用的关键。本文综述了SRB法固定AMD中重金属的国内外研究进展,主要包括SRB法去除AMD中重金属的原理、SRB法分级沉淀AMD中多种重金属的工艺（分离式多级pH控制工艺及厌氧折流板反应器工艺）和SRB法厌氧污泥中金属硫化物的生物矿化（SRB介导的生物矿化成矿、生物矿化成矿影响因素及生物矿化过程微观机理）,分析了此方面研究工作存在的问题。最后文章针对SRB法的深入研究及应用进行展望,认为硫酸盐还原体系中硫化物成矿的调控、成矿物相演变与微生物群落演替过程的解析以及矿化固定AMD中重金属成矿机理的探索将是今后重点关注的研究内容。     

罗汉果口香糖工艺研究

目的:开发一种具有保健效果的罗汉果口香糖。方法:以罗汉果甜苷作为主要的甜味剂及药效成分,添加山梨醇、苹果酸等物质,通过正交试验来确定罗汉果口香糖的最佳配方。采用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌两种代表菌株,通过抑菌圈实验法考察口香糖的抑菌效果。结果:口香糖的最佳配方为:口香糖胶基35.0%、罗汉果甜苷2.0%、山梨醇35.0%、苹果酸0.3%、水4.0%、香味料3.0%、麦芽糊精20.7%。结论:罗汉果口香糖外观良好,口感风味尚佳,且具有明显的抑菌功效。     

基于支持向量机的光寻址电位传感器温度补偿研究

针对光寻址电位传感器(LAPS,light addressable potentiometric sensor)测量精度易受温度 影响的问题,提出一种基于支持向量机(SVM)的LAPS温度补偿方法。根据在多温度条件下LAP S传感 器对缓冲液pH的实测数据,利用SVM建立LAPS温度补偿模型,通 过核函数把LAPS输出饱和光电流与温度间的非线性关系映射到高维特征空间,在高维空间中 用线性回归实 现该映射的非线性处理,对LAPS的温度特性进行非线性逼近,补偿温度对LAPS输出的影响。 实验结果表 明,在(20±1)、(20±2)和(20±5) ℃温度变化情况下,经过温度补偿后LAPS系统输出 pH的标准偏差 分别为补偿前的1/3、1/4和1/6,均小于0.05pH,LAPS 温度补偿算法可以明显补偿温度影响,提高LAPS的测量精度。     

电化学法制备CdSexTey薄膜及其光电性能

以Cd(NO3)2·4H2O,Na2 SeO3和Na2TeO3的混合液为电解液,采用电化学共沉积法在氧化铟锡(ITO)玻璃基底上制备了CdSexTey薄膜样品.探讨了沉积电压、水浴温度、沉积时间以及Cd,Te和Se物质的量比等制备条件对样品在模拟太阳光下的开路电压的影响.结果表明,在沉积电压为3.0V,水浴温度为50℃,沉积时间为30 min,n(Cd)∶n(Te)∶n(Se)=5.6∶1∶1时制备的CdSexTey薄膜具有较高的开路电压,其值可达到0.464 1 V.X射线衍射(XRD)分析结果显示,CdSexTey样品中含单质态Se,CdSexTey的3个主要衍射峰对应的晶粒尺寸分别为43.07,44.56和44.03 nm.能谱分析(EDS)结果显示,样品中Cd,Te,Se元素的质量分数分别是6.53％,6.25％和14.52％,原子数分数分别为1.68％,1.42％和5.32％.对Cd元素原子数分数进行归一化处理,则样品CdSexTey中x为3.17(其中有化合态Se2-为0.15,单质态Se为3.02),y为0.85.     

针尖曲率对敞开式针-柱电极结构气体放电的影响

针对目前气体放电装置需外接体积庞大的供气系统,且电极间距较大、应用范围受限这一问题,设计了一种新型的可在大气压环境下工作的小型针-柱放电电极结构.在镇流电阻阻值为12 MΩ,测试电阻为1 kΩ,放电电阻12 MΩ,紫铜圆柱直径4 mm,针-柱间距1.5 mm,室温,无外界通入气流的条件下,分别选取了针尖曲率半径为27μm、47μm和79μm的3种不锈钢针作为放电阴极进行气体放电实验.实验结果表明,针尖曲率半径越小,起始电晕放电所需电压越小,放电电流越大.针尖曲率半径27μm的不锈钢针能实现稳定的电晕放电和辉光放电,针尖曲率半径为47μm和79μm的不锈钢针则直接由电晕放电过渡到火花放电.采用小曲率的针尖实现大的放电电流和辉光放电,将在材料表面处理、化学分析仪器离子源等的应用中发挥更大的作用.     

改性竹炭对水溶液中Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能

采用不同方法对竹炭进行改性,寻求吸附效果最好的改性产品,并研究其对溶液中Cu2+、Cd2+的吸附性能,考察了吸附时间、溶液pH值、吸附温度和溶液初始浓度对吸附效果的影响,同时与未改性竹炭的吸附性能进行了对比。实验结果表明:相同条件下,氧化改性竹炭对Cu2+、Cd2+的吸附效果明显优于其他方法改性竹炭和未经改性的竹炭。吸附温度为15℃、25℃、45℃时,氧化竹炭对Cu2+的最大吸附量分别为6.653mg/g、6.702mg/g和7.897mg/g,而氧化竹炭对Cd2+的最大吸附量分别为1.700mg/g、1.826mg/g和2.282mg/g。氧化改性竹炭对Cu2+、Cd2+的吸附均符合Freundlich方程和Langmuir方程。实验证明,氧化竹炭是一种应用前景广泛的重金属离子吸附剂。     

基于Logistic函数对厌氧发酵工艺的计量分析

研究了以秸秆和牛粪为主要原料的厌氧发酵系统。首先,利用Logistic模型拟合厌氧发酵工艺过程,获得典型甲烷产气量曲线。然后,根据厌氧发酵实验数据,预测了厌氧发酵工艺过程结束时间。最后,给出了甲烷产气量的置信区间,并检验了厌氧发酵工艺过程的稳定性。     

硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥研究进展

厌氧工艺是硫酸盐有机废水处理中最具竞争力的技术,厌氧颗粒污泥则是其核心,开展该类废水厌氧处理颗粒污泥特性的研究,对提高其厌氧处理效率具有重要意义。本文综述了硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥近年来的国内外研究进展,主要包括颗粒污泥的理化特性（形态及粒径、孔隙、通道及沉降速度、胞外沉积物等）及颗粒污泥的生物学特性（生物活性、微生物形态、组成及分布）,并分析了此方面研究工作存在的问题,认为硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥活性抑制机理的研究以及从本质上解除这种抑制措施的提出,将是今后需要重点关注的研究内容。     

光寻址电位传感器的噪声分析与信号处理方法研究

鉴于光寻址电位传感器(LAPS)的响应信号较弱,传统的抽取频域基波分量的方法易受信号漂移和随机噪声的影响,提出了一种基于频域分量均方根和卡尔曼滤波的两步信号处理方法。基于光寻址电位传感器件的理论模型构建了其等效电路模型,推导得到输出信号的表达式,分析了漂移与噪声产生的原因及其抑制方法。通过实验检测了不同pH值的溶液,并采集了系统输出的光电流信号。求取信号傅里叶变换后频域中的基波分量、二次谐波分量、三次谐波分量的谱线幅值的均方根,然后对归一化电流-偏压(I-V)特性曲线进行卡尔曼滤波。实验结果表明,相对于单纯抽取基波分量的方法,基于频域分量均方根和卡尔曼滤波的两步信号处理方法使检测结果的均方差(MSE)降低了97%,显著减少了信号漂移和随机噪声对检测结果的影响。     

化合物(C10H8N2)·2（H2O）的晶体结构及量子化学研究

以水热法制备了标题化合物(C10H8N2).2(H2O)单晶并用X射线单晶衍射仪测定了晶体结构,该晶体属于单斜晶系,C2空间群,晶胞参数为a=1.58589(16)nm,b=0.37770(4)nm,c=0.920210(11)nm,α=90.00°,β=114.0500(10)°,γ=90.00°,V=0.50335(7)nm3;最终偏差因子R1=0.0525,wR2=0.1311[对I>2θ(I)的衍射点]和R1=0.0661,wR2=0.1404[对所有衍射点]。化合物分子与水分子间由弱的O-H…N和O-H…O氢键作用形成了一维线形结构,该对称结构中两个吡啶环平面之间的夹角为40.7o。依据晶体结构数据使用G03程序对化合物进行了量子化学计算,探讨了化合物的分子优化结构、前线轨道、电荷分布、成键特征和稳定性。计算得到的分子键长、键角和X射线衍射的晶体结构数据基本符合,其差值证实晶体分子间氢键的存在。