絮凝剂在水处理技术中的应用

水资源污染状况在世界各地均十分严峻,河流及湖泊作为饮用水的主要来源被大量的工业及城市废水所污染。因此,对于污水的有效处理迫在眉睫。絮凝沉降法是目前使用最广泛的水处理方法,而絮凝剂的选择更是处理水污染问题最为关键的一步。本文主要论述了无机、有机、微生物及复合絮凝剂在水处理中的应用,分别对其优缺点进行分析,并探讨了四种絮凝剂在水处理领域的发展前景。     

Co3O4/4A分子筛活化PMS处理高盐AO7废水研究

采用浸渍-焙烧法制备Co₃O₄/4A分子筛复合催化剂,用于活化过一硫酸盐（PMS）处理高盐酸性橙7（AO7）废水。采用扫描电镜、X-射线衍射仪、红外光谱仪等对复合催化剂进行表征,同时考察其稳定性。考察复合催化剂活化PMS对AO7模拟废水的处理效果,结果表明,当Co₃O₄/4A分子筛投加量为0.2 g/L、PMS投加量为0.7 mmol/L、pH为9时,高盐（Na₂SO₄,10 g/L）废水中AO7浓度可在20 min内由15 mg/L左右降至接近0,去除率达99%以上,同时催化剂钴离子溶出量约为0.36 mg/L,低于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定的1 000μg/L。     

新型聚硅酸铝锌-淀粉复合絮凝剂的制备及其表征

以聚硅酸(PSi)、硫酸铝、硫酸锌、食用淀粉(St)为主要原料制备一种新型有机-无机复合絮凝剂--聚硅酸铝锌-淀粉(PSiAZ-St).采用红外光谱、扫描电镜和X-射线衍射分析手段对絮凝剂产品的结构特征进行了表征.研究结果证明:淀粉与聚硅酸金属盐复合成功,并增强了聚硅酸金属盐的性能,表现出更好的絮凝效果.对制备条件的优化结果表明:当(Al+Zn)/Si的摩尔比为1,Al/Zn的摩尔比为1:9,St/Si的质量比为1,pH值为1.5时,絮凝效果优良.制备的PSiAZ-St絮凝剂用于处理松花江原水时,色度、浑浊度去除率均可达98%以上.     

基于气相色谱质谱联用的酵母菌代谢组学分析方法的建立

近年来微生物代谢组学逐渐成为一种新兴的分析手段,微生物虽然有着结构简单,营养需求单一的特点,但也存在自身种类繁多,细胞内代谢物质理化性质各不相同的弊端,因此在前期样品处理方面仍存在很大的不足。本文基于GC-MS的分析方法,建立了一种用于酵母菌S288C的代谢组学分析方法,通过考察甲醇（-20℃）、乙腈/水（1:1）（-20℃）、乙腈/甲醇/水（2:2:1）（-20℃）、水/异丙醇/甲醇（2:2:5）（-20℃）、75%乙醇（煮沸）5种溶剂对胞内物提取影响,确定最佳的提取溶剂为水/异丙醇/甲醇（2:2:5）（-20℃）。该方法可检测348种代谢物,通过数据库检索可定性出142种物质,包括46种氨基酸类代谢物、9种糖类代谢物、30种有机酸代谢物、17种醇类代谢物以及23种酯类代谢物。     

硫酸酸化活性炭对羟基丙酮的吸附性能

采用固相微萃取与气相色谱联用技术分析硫酸酸化的活性炭对苯酚中杂质羟基丙酮的吸附性能.结果表明,萃取时间10 min,萃取温度30℃和解析时间4 min是最佳的固相微萃取条件.硫酸酸化的活性炭对羟基丙酮具有良好的吸附能力,且吸附剂质量为1.0 g时,吸附效果最好.吸附时间为3 h,吸附达到平衡,且去除率为60%.准二级动力学模型能够更好地描述羟基丙酮在硫酸酸化活性炭上的吸附行为.     

基于DNA与单层二硫化钨的相互作用荧光法检测汞(Ⅱ)离子

采用荧光法检测汞(Ⅱ)离子(Hg2+).讨论了该方法的可行性,研究了二硫化钨(WS2)的浓度对实验的影响.对不同浓度的Hg2+离子进行检测,随后,又研究了其选择性,以及其他金属离子对检测Hg2+离子过程中是否有干扰.实验结果表明该方法具有操作简单、成本低、选择性好等优点.     

氯代十六烷基吡啶改性磁性硅藻土对染料甲基橙吸附性能的研究

制备出氯代十六烷基吡啶(CPC)改性磁性硅藻土,通过FTIR进行表征,并将其用于废水中染料甲基橙的去除.本文主要考察了时间、pH、温度等条件对CPC-磁性硅藻土吸附性能的影响.该吸附过程符合准二级吸附动力学模型,等温吸附模型表明该吸附均符合Langmuir模型.     

富氮类共价有机骨架材料COF-MC催化Knoevenagel缩合反应的应用

以三聚氰胺和三聚氯氰为前体，采用溶剂热法制备富氮类共价有机骨架材料COF-MC[含氮量为55%（质量分数）]。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、扫描电子显微镜（SEM）、热重（TGA）和X射线光电子能谱（XPS）测试手段对COF-MC进行表征。通过对COF-MC在苯甲醛和丙二腈Knoevenagel缩合反应中催化性能的评价，考察反应条件与催化性能的关系，并对Knoevenagel缩合反应的碱性催化机理进行了初步的探讨。实验结果表明，COF-MC作为催化剂在氮气环境中，无需借助其他溶剂，80℃回流搅拌2h后，苯甲醛转化率为98%，苄烯丙二腈选择性在99.9%以上。反应后的催化剂可以通过简单的热过滤分离，重复使用4次后苯甲醛转化率仍可达89%，且催化剂中无金属离子的参与，避免了金属对环境的污染。     

硼改性聚硅酸铝钛的制备及絮凝性能研究

以硅酸钠、硫酸铝、硫酸钛、四硼酸钠为原料制备了无机高分子絮凝剂硼改性聚硅酸铝钛(B-PSATi)。以高岭土-腐植酸钠配制模拟水样,通过单因素实验确定了最佳制备条件,在pH 2.5、n(Al+Ti)∶n(Si)=0.6、n(Al)∶n(Ti)=8∶2、n(B)∶n(Si)=0.05时,B-PSATi絮凝剂对模拟水样的絮凝效果最佳,浊度去除率和色度去除率可达97.56%和98.08%。通过XRD、SEM及EDS能谱对其结构进行了表征。结果表明,B-PSATi絮凝剂是一种结构紧实的无定形聚合物。对B-PSATi的絮凝条件进行了优化,其最佳絮凝剂剂量为0.5 mL/L,最佳pH 7～9。