氢氧化镁用于去除废水中氨氮的研究

以Mg(OH)2和NaH2PO4·2H2O为沉淀剂,开展了磷酸铵镁沉淀法去除废水中氨氮的实验研究.探讨了反应时间、pH值和沉淀剂配比对10 g/L铵态氮的模拟废水中氨氮去除率的影响,优化了反应工艺条件.最佳工艺条件为:反应时间为4 h,pH值为8.0,NaH2PO4·2H2O与废水中氨氮摩尔比[n(P):n(N)]为1.2:1,Mg(OH)2与NaH2PO4·2H2O摩尔比[n(Mg):n(P)]为1.4:1.在上述工艺条件下,氨氮去除率为90.71%,磷酸铵镁纯度达87%.     

MAP法去除垃圾渗滤液高浓度氨氮及余磷研究

磷酸铵镁沉淀法(MAP)可快速去除垃圾渗滤液中的氨氮,沉淀剂中的P盐的投入可能会使处理后溶液的TP增加,而TP过大不利于后续的生化处理。本实验在控制P盐投入摩尔比小于Mg盐前提下,研究在不同P/Mg/N比值下,垃圾渗滤液氨氮的去除效率、TP、处理后溶液的N/P比值。研究表明,增大沉淀剂投入比例,氨氮的去除效率可超过99%;P盐投入摩尔比小于Mg盐投入比例,可有效抑制出水的TP含量;在该垃圾渗滤液原液条件下,P/Mg/N为0.9∶1∶1时,氨氮去除效率为87%,ρNH3-N为163mg/L,TP为34.1mg/L,N/P比例接近5∶1,有利于后续溶液的生化处理。     

CaCO3晶须生长基元的指认、稳定能的计算及其生长机制

采用前期制备CaCO₃晶须的生长液作为研究对象。通过傅里叶变换谱线指认了CaCO₃晶须和片状Mg(OH)₂生长基元,并计算了它们的生长基元稳定能。进一步推断碳酸钙晶须和片状氢氧化镁晶体生长机制。傅里叶变换发现在CaCO₃晶须的生长期生长基元有四面体的[M-(OH)₄]^2-和平面结构的HCO^-₃两种,在片状Mg(OH)₂生长期只有八面体[M-(OH)₆]^4-一种。CaCO₃晶须生长过程和片状Mg(OH)₂生长过程并不相同。文章还推断了CaCO₃晶须生长机制。     

KF-MgO固体碱催化剂的表征及油脂醇解活性

以二水合氟化钾、乙酸镁(四水)为原料,经过混合研磨、焙烧制得KF-MgO固体碱催化剂。采用单因素实验得到的优化制备条件为：摩尔比n(KF·2H₂O):n(MgAc₂·4H₂O)=1,焙烧温度500℃,焙烧时间3 h。将制得的固体碱催化剂催化蓖麻油与甲醇的酯交换反应,得生物柴油的折射率为1.462 6,蓖麻油转化率为96.36%。通过热重分析、X射线衍射和扫描电镜对最佳条件下制备的KF-MgO固体碱催化剂及其前驱体进行表征,结果表明,KF-MgO固体碱催化剂的前驱体在500℃左右分解过程基本结束。催化剂主要以KMgF₃的形式存在,呈蜂窝状,有一定数量的孔洞。     

镁的生理功能、安全性及应用研究进展

<正>一、镁的概况1.镁在自然界的存在。镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，其含量在地壳所有元素中位列第八。镁在自然界中主要以化合态的形式存在，包括光卤石KCl·MgCl₂·H₂O、菱镁矿MgCO₃、白云石CaMg(CO₃)₂等。我国镁资源的储量位居世界第一，价格低廉(约1.8万元/吨)，对于国民经济发展起到了重要的支撑作用。     

利用TD-DFT探究全钒液流电池正极电解液离子微观结构

通过量子力学的密度泛函理论(DFT)模拟，对全钒液流电池正极电解液中可能存在的基态+4、+5价钒离子与H₂O、HSO₄^-、SO₄^2-基团在第一壳层结构进行探究，设定电子得失参数来模拟电池反应氧化还原过程中存在的能量变化。结果表明，单纯的价态改变并不能说明钒离子的储能性质,采用含时密度理论(TD-DFT)方式对所得模型结构进行验证，V=O(SO₄)(H₂O)₄和V=O(HSO₄)(SO₄)(H₂O)₃钒离子模型反应出和紫外-可见光谱在+4、+5价态钒离子相似的峰值，两种构型之间的电压差为1.4V接近实际值1.0V。该研究对探索液钒电池微观结构和高能量密度液钒电池的制备提供了理论和实验支持。     

芬顿法预处理TFT-LCD行业有机废水的实验研究

采用芬顿法对某环保公司TFT-LCD有机废水进行预处理,通过设置单因素实验,研究了初始pH值、双氧水加入量、硫酸亚铁加入量以及反应时间四个因素的影响。在反应初始pH值为3、H₂O₂加入量为50 mL、FeSO4·7H₂O加入量为12 g、反应时间为2 h的条件下,COD去除率可达到48.58%。该研究数据可为TFT-LCD行业有机废水的预处理提供数据依据。     

两种黄酮类铜(II)配合物的制备及体外抗氧化活性

为了研究黄酮化合物与金属离子协同作用增加抗氧化活性的构效关系,本文分别以天然黄酮化合物金雀异黄酮和山奈酚为原料,在无水乙醇-水混合溶剂中制备了2个铜(II)配合物。采用元素分析、络合滴定、红外光谱、电子吸收光谱和热重分析对2个目标配合物的组成及结构进行了分析,通过NBT光照还原法和水杨酸法测定了配合物的体外抗氧化活性。结果表明,在配合物的分子结构中,黄酮母核上的羰基氧和羟基氧与中心铜离子双齿配位,摩尔比为2:1,推测分子式为[Cu(Gen)₂(H₂O)₂]·3H₂O(Gen=金雀异黄酮)(1)和[Cu(Kae)₂(H₂O)₂]·1.5H₂O(Kae=山奈酚)(2)。在本实验条件下,配合物清除O₂-·的IC₅₀分别为0.250和0.646 μmol/L,起主要作用的是中心铜离子;清除OH·的IC₅₀分别为158和129 μmol/L,黄酮配体发挥主导作用。配合物具有良好的清除O₂-·和OH·的能力,且中心铜离子和黄酮配体显示出协同抗氧化活性。     

PET织物负载ZIF-67包裹钴基纳米针阵列的制备及其空气过滤性能

为了制备具有优良过滤性能的空气过滤器,采用简便的水热合成制备法,使用Co(NO₃)₂·6H₂O作为Co源,在聚酯纤维表面垂直生长Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O纳米针阵列(钴基纳米针阵列),并通过气相沉积的方法在钴基纳米针阵列表面原位生长具有静电吸附作用的ZIF-67晶体。通过SEM、TEM、FTIR、XRD等表征方法对制备的纤维过滤器的形貌结构以及化学构成进行分析,结果表明：气相沉积时间为24 h时的复合织物样品在0.2 m/s的气流速度下具有最佳的过滤效率(PM_2.5:90.91%,PM₁₀:92.51%)以及最大的过滤品质因数(0.038 Pa^-1)。循环使用性能测试显示,在7个循环使用情况下其还能保持85%以上的PM_2.5的空气过滤效率。     

金银花叶中绿原酸的提取及抗氧化活性研究

本研究利用双水相体系分离金银花叶中的绿原酸并分析其抗氧化活性。探讨4种乙醇/无机盐双水相体系提取绿原酸的能力,在乙醇浓度、盐浓度、提取时间和温度4个单因素实验的基础上,通过响应面法研究NaH₂PO₄添加量、乙醇浓度和提取时间3因素及其交互作用对绿原酸提取率的影响。研究结果显示,4种乙醇/无机盐双水相体系中,乙醇/NaH₂PO₄双水相体系具有最佳的绿原酸提取效果。优化的提取工艺为NaH₂PO₄添加量3.15 g、乙醇浓度28.5%和提取时间49 min,提取率可达80.2%。当金银花叶绿原酸浓度为0.5 mg/mL时,其DPPH自由基清除率达84.2%;绿原酸浓度为1 mg/mL时,脂肪过氧化抑制能力达88%。这些研究结果表明乙醇/NaH₂PO₄双水相体系能有效提取金银花叶中的绿原酸,具有较好的应用前景。     

催化动力学光度法快速测定青梅和杨梅中的痕量铅

在NaH₂PO₄-Na₂HPO₄缓冲液中,铅能催化过氧化氢氧化钙指示剂的褪色反应,由此可建立催化动力学光度法测定青梅和杨梅中痕量铅的最佳反应条件。通过单因素试验探究了催化反应体系的最适pH值、过氧化氢用量、钙指示剂用量、反应温度和反应时间对吸光度的影响,从而确定了测定青梅及杨梅中痕量铅的最佳反应条件为：pH值为6.4的NaH₂PO₄-Na₂HPO₄缓冲溶液5.0 mL、3%过氧化氢3.0 mL、0.1%钙指示剂2.0 mL、100℃水浴30 min,测定波长340 nm。该方法在铅浓度0～1.0μg/mL催化体系与非催化体系吸光度之差(ΔA)存在良好的线性关系,检出限为0.0048μg/mL,定量限为0.0159μg/mL,加标回收率为91.7%～101.9%。该方法测定青梅与杨梅中铅含量的结果与国标方法相比无显著性差异,相对标准偏差RSD(n=6)为0.522～1.117,可用于测定青梅和杨梅中的痕量铅。     

以水稻秸秆为基质里氏木霉产酶条件优化

以里氏木霉(Trichoderma reesei)为研究对象,对水稻秸秆进行糖化试验。通过单因素试验及响应面法优化里氏木霉产酶培养基及产酶条件。结果表明,里氏木霉产酶最佳培养基为：水稻秸秆15.0 g/L、(NH₄)₂SO₄ 2.0 g/L、KH₂PO₄ 3.0 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L、吐温-80 0.5 mL/L、微量元素液10.0 mL/L、FeSO₄·7H₂O 0.005 g/L。此优化条件下,菌株的滤纸酶酶活为0.612 PFU/mL,提高了52.6%。最佳发酵条件为：发酵温度29℃,初始pH 6、接种量5.0%、转速150 r/min、发酵时间8 d。在此优化条件下,滤纸酶酶活为1.12 PFU/mL,提高了83.2%。     

高浓度培养乳酸菌发酵培养基的优化

对一株已经证实具有耐酸、耐胆汁的乳杆菌R8菌株进行培养基的优化研究,以菌体密度为检测指标,采用单因素实验和正交设计实验优化发酵培养基组分,为该益生菌应用于改善胃肠道的健康食品奠定基础。结果显示,该菌最佳发酵配方为:葡萄糖20.0 g,酵母粉30.0 g,MnSO₄·4H₂O 0.075 g,MgSO₄·7H₂O 2.0 g,KH₂PO₄ 2.5 g,柠檬酸铵2.5 g,CH₃COONa·3H₂O 6.25 g,Tween80 1.0 mL,pH6.2。培养基配方经过系统筛选和优化后,菌体浓度(OD_{600 nm})达到2.38。     

杂多酸离子液体催化棉籽油制备生物柴油研究

制备了5种杂多酸离子液体催化剂[TEA-PS]_XH_3-XPW₁₂O₄₀(X=1,1.5,2,2.5,3),用于催化棉籽油酯交换制备生物柴油研究,其中杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀的催化活性最高。以杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀为催化剂,研究了甲醇与棉籽油摩尔比、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量、反应温度和反应时间对甲醇与棉籽油酯交换反应的影响。结果表明:当甲醇与棉籽油摩尔比为12∶1、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量为棉籽油质量的5%、反应温度80℃、反应时间6 h时,生物柴油收率最高,达95.3%;同时,催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀重复使用6次后,生物柴油收率仍高于92%。     

灵芝菌液体发酵玉竹产水溶性多糖的工艺优化和抗氧化性研究

为探究灵芝菌发酵玉竹产水溶性多糖工艺及多糖的抗氧化能力,该研究利用灵芝菌液体发酵玉竹,以多糖提高率为评价指标,通过单因素试验及响应面试验对其发酵工艺进行优化,并测定发酵前后多糖的抗氧化能力。结果表明,最佳发酵条件为玉竹添加量6%、豆粕添加量为2%、KH₂PO₄添加量0.15%、Mg SO₄·7H₂O添加量0.15%、接种量8.7%、发酵时间4 d及发酵温度30℃。在此优化条件下,发酵液多糖含量达到5.91 mg/m L,较未发酵的培养基(3.41 mg/m L)提高了73.48%。抗氧化试验表明,在相同浓度下,发酵后多糖(PAF)对比发酵前多糖(PBF)的ABTS+·、DPPH·、OH·清除率均有所提高。其中,PAF对DPPH和OH·的半抑制浓度(IC50)值分别为2.77 mg/m L、0.54 mg/m L,PBF对DPPH·和OH·的IC₅₀值分别为7.94 mg/m L、1.57 mg/m L。结果表明,PAF具有更强的体外抗氧化能力。     

海水淡化浓盐水石灰法制备氢氧化镁的研究

以海水淡化获得的浓盐水为原料,进行石灰法制备氢氧化镁的实验研究。通过单因素实验和正交实验,考察了反应陈化时间、Ca(OH)2与Mg2+摩尔比、Ca(OH)2加料速率和反应器搅拌速率对氢氧化镁纯度及钙含量的影响,优化了反应条件。实验结果表明,影响氢氧化镁纯度及钙含量的各因素大小依次为:Ca(OH)2与Mg2+摩尔比、Ca(OH)2加料速率、反应陈化时间。并确定了氢氧化镁制备的优化条件为:Ca(OH)2与Mg2+摩尔比0.9、Ca(OH)2的加料速率10 mmol/min,反应陈化时间120 min。     

暹罗芽孢杆菌LW-1产γ-聚谷氨酸发酵培养基的优化

为提高暹罗芽孢杆菌LW-1（Bacillus Siamese LW-1）的γ-聚谷氨酸（γ-PGA）产量,基于单因素实验的结果,利用Plackett-Burman以及最陡爬坡实验确定响应面的最佳区域,设计一个三因素三水平的Box-Behnken实验来得到暹罗芽孢杆菌LW-1的最适培养基配方。结果表明,暹罗芽孢杆菌LW-1的最佳培养基配方为:谷氨酸钠86.71 g/L,柠檬酸钠17.94 g/L,MgSO₄·7H₂O 2.11 g/L,甘油25 g/L,KH₂PO₄ 1.4 g/L,(NH₄)₂SO₄ 14 g/L,MnSO₄ 0.075 g/L,CaCl₂ 0.1 g/L,FeCl₃·6H₂O 0.04 g/L,在该培养基中γ-PGA产量达到44.78 g/L,与理论预测的最大值45.91 g/L非常接近,比未优化时（23.26 g/L）的γ-PGA产量提高了1.93倍。     

三水碳酸镁晶体形貌的调控研究

采用共沉淀法,用工业级卤水和纯碱制备棒状三水碳酸镁晶须。在一定反应时间和一定进料方式下探究晶体形貌的影响因素,得到最适宜条件为：反应温度35℃,卤水浓度1.5 mol/L,陈化时间60 min。在该条件下制备出的MgCO₃·3H₂O产品表面光滑,晶体发育完整,长度达到30μm。同时探究了40℃下小颗粒悬浮物和添加剂对MgCO₃·3H₂O产品形貌的影响,发现在40℃下小颗粒沉淀物对产品形貌有一定影响,但影响程度不大,而添加剂在40℃下则可以促进MgCO₃·3H₂O的晶体形成。     

产葡萄糖氧化酶菌株的筛选及发酵培养基的优化

从土壤中筛选出了一株产葡萄糖氧化酶较高的菌株,利用响应面法对该菌株的产酶培养基进行优化以提高产酶量。响应面法优化的发酵培养基组成为：葡萄糖109.41g/L、复合氮源(m(月示蛋白胨):m((NH₄)₂SO₄)=3:1)37.36g/L、吐温-80 37.15g/L、KH₂PO₄ 2g/L、 MgSO₄·7H₂O 0.7g/L 和KCl 0.5g/L。采用该优化培养基所得葡萄糖氧化酶的活力为1.54U/mL,较优化前提高了31.6%。     

La/CaO/MgO/Al_2O_3固体碱催化剂的制备及表征

以镧、钙、镁、铝的硝酸盐为原料,以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀及高温焙烧的方法制备了La/Ca O/Mg O/Al2O3固体碱催化剂。采用单因素实验考察了制备条件对催化剂活性的影响,得到制备固体碱催化剂的优化工艺条件为:n(La)∶n(Ca)∶n(Mg)∶n(Al)=0.027 0∶4∶2∶2,反应温度120℃,焙烧温度750℃,焙烧时间8 h。将优化条件下制备的La/Ca O/Mg O/Al2O3固体碱用于催化蓖麻油和甲醇的酯交换反应,在n(醇)∶n(油)=9∶1、m(催化剂)∶m(油)=0.04∶1、搅拌速率550r/min、反应温度65℃、反应时间3 h的条件下,蓖麻油转化率可达88.44%。采用Hammett指示剂法、TG、BET、XRD及SEM对催化剂及其前驱体进行了表征。结果表明:La/CaO/MgO/Al_2O_3固体碱的碱强度为7.2~11.2;当温度超过830℃时,La-Ca-Mg-Al水滑石的质量几乎不再随温度变化;催化剂比表面积为50.84 m2/g、孔容为0.107 3 cm3/g,催化剂主要由Ca O、Mg O及Al2O33种晶体组成。