载体诱导HAP沉淀处理含PO43-废水效果分析

以含PO₄^3-配水为处理对象、CaCl₂为沉淀剂,得到无载体时PO₄^3-去除最佳条件;在最佳条件下,对比12种备选载体诱导HAP(Ca₅OH（PO₄）₃)沉淀效果,选出最佳载体;考察不同来源最佳载体的诱导沉淀效果,分析了载体成分对诱导沉淀除PO₄^3-、Ni²⁺、Pb²⁺效果的影响。结果表明,无载体时最佳沉淀条件为:pH为10.0、沉淀剂投加摩尔比为4∶1、平衡时间为80 min;添加10种载体后,反应平衡时间均显著减少,PO₄^3-去除率均提高,其中白云石诱导沉淀效果最佳;白云石中CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃含量与PO₄^3-平衡去除率呈正相关,Fe₂     

Ce3+–Eu3+共掺Y3Al5O12透明陶瓷荧光性能

Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce³⁺)发射谱中红光成分的不足导致了白光LED色温偏高且显色性较差,一种解决方案是引入能发射红光的激活离子与Ce³⁺共掺杂以使YAG:Ce³⁺发射谱红移。本工作报道了Ce³⁺–Eu³⁺共掺Y₃Al₅O₁₂(YAG:Ce³⁺/Eu³⁺)透明陶瓷的制备、结构和荧光性能。该材料体系在Eu含量高达25%时仍保持纯石榴石相结构,且Eu³⁺的荧光猝灭浓度高达9%左右,比Pr³⁺和Sm³⁺等离子更适合用作YAG的红光发射激活剂。YAG:Ce³⁺/Eu³⁺透明陶瓷在蓝光(如442和466 nm)激发下的Ce³⁺荧光发射随着Eu含量的...     

高质子传导率及尺寸稳定性复合质子交换膜制备及性能研究

通过2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸（AMPS）在1种具有多孔结构的金属有机骨架（MOF）UiO?66?NH₂中聚合,获得UiO?66?NH₂/PAMPS杂化填料后将其加入磺化聚醚醚酮（SPEEK）中制备纳米复合质子交换膜,并对纳米填料和膜性能进行了测试和表征。其中,UiO?66?NH₂/PAMPS中MOF组分的有序孔洞能够为质子提供较为快速的传输通道,同时PAMPS组分上的磺酸基团则为这些通道提供了额外的质子传输位点,从而促进了复合膜中的质子传导。结果表明,填料与基体之间的强静电相互作用使复合膜的溶胀率有所下降;当填料含量达到6 %（质量分数,下同）时,复合膜的质子电导率（σ）从0.040 S/cm 提升到0.057 S/cm,比纯SPEEK高42.5 %,而溶胀率由29 %下降到23 %。     

基于负热膨胀的热增强型ScF3:Nd3+/Yb3+/Er3+高灵敏度温度探针

荧光强度比测温技术在生物组织内部实现了快速和无创的温度探测,但在实际应用中仍受荧光热猝灭及生物组织较大的吸收与散射的影响。本工作采用一步水热法制备了长方体ScF₃:Yb³⁺/Er³⁺纳米晶,利用ScF₃特有的负热膨胀属性,提高了激活剂与敏化剂之间的能量传递效率,实现了上转换发光整体34倍的热增强。同时,引入Nd³⁺构建了近红外–近红外高灵敏度的温度探针(S_a=0.112 0 K^–1在400 K),并通过对测温曲线的矫正和离体实验,证明了样品在组织内部的测温性能,为解决上转换发光热猝灭和开发生物近红外发射温度探针提供了新的设计思路。     

天然沸石对高浓度NH4+吸附机理研究

为快速降低高NH₄⁺水源中的NH₄⁺浓度,便于后续生化工艺处理,本研究选用天然沸石作为吸附剂,并考察了影响天然沸石对高浓度NH₄⁺吸附性能的因素;通过研究天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附动力学、等温线和热力学特性,并结合分子动力学模拟,探究了天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附机理。结果表明,当天然沸石投加量为50 g/L、NH₄⁺-N初始质量浓度为4 000 mg/L、温度为35℃、吸附时间为3 h时,天然沸石对NH₄⁺-N的吸附量可达26.94 mg/g。吸附动力学和等温线分析表明,天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附过程更适合用准二级动力学模型和Freundlich模型描述。理论计算和红外光谱表征佐证了氢键和化学吸附作用的存在。天然沸石吸附高浓度N...     

热解法合成生物质碳量子点及其在Fe3+检测中的应用

本文通过一步热解香蕉皮并优化反应条件，合成了一种具有蓝色荧光发射的碳量子点(CDs)，其荧光量子产率约为8.9%。该碳量子点的最佳激发波长为270 nm，最佳发射波长为423.4 nm。利用TEM、XRD、XPS、FTIR、紫外及荧光光谱仪等手段表征了其形貌和结构。通过离子选择性测试发现Fe³⁺能较好的猝灭其荧光强度，在0～160μmol·L^-1的浓度范围内，碳点的荧光猝灭效率F/F₀与Fe³⁺浓度c之间呈现良好的线性关系，其线性回归方程为F/F₀=-0.00113c+1.00151，相关系数R²为0.99833，检出限为12.6μmol·L^-1。对广州市花都区天马河河水进行Fe³⁺加标检测，回收率达到102.84%～112.11%，相对标准偏差RSD约为2.5%～3.2%。     

高稳定亮发光的Cs3Cu2Cl5金属卤化物的制备研究

本文首次选用抗坏血酸(V_C)作有机配体,在室温下利用反溶剂结晶法成功制备出高稳定亮发光的Cs₃Cu₂Cl₅金属卤化物。通过X射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)和其它手段对材料进行结构和光学性能表征。结果表明,以V_C配体封端的Cs₃Cu₂Cl₅的荧光量子产率(PLQYs)达到96.79%,在大气环境下经过12天仍能保持60.1%荧光发射效率,有效解决因Cu⁺易被氧化导致低的PLQYs和稳定性差的问题。     

锆基金属有机骨架材料用于氨吸附性能的研究

近年来,金属有机骨架材料（MOF）在气体吸附和储存领域得到了迅速发展,但由于结构的不稳定性,其在强腐蚀性气体氨（NH₃）的吸附方面并不令人满意。考虑到NH₃是唯一的无碳排放的氢能源载体,开发高效的储氨技术来载氢是有效的降低二氧化碳排放的手段。利用MOF材料具有的高比表面积和结构多样的特性,在NH₃的吸附和储存方面具有广阔的应用前景。而NH₃具有孤对电子,会攻击金属与配体之间形成的配位键,使MOF材料的结构遭到破坏。锆基金属有机骨架材料是公认结构稳定性较好的MOF材料,但其是否能胜任干燥NH₃及含水条件下的稳定性仍未深入考察,由此需探究该系列材料在NH₃吸附领域的适用性。在此,通过实验和计算模拟研究锆基系列的金属有机骨架UiO-66、NU-1000、MOF-801和 MOF-808的结构特征、稳定性和NH₃吸附性能。结果表明,UiO-66、NU-1000和MOF-808在纯NH₃环境下的稳定性较好,并且显示出高吸附量且可循环的氨吸附性能（13.04、6.38、9.65 mmol/g）。受限于水和氨对结构的协同破坏作用,NU-1000和MOF-801的结构均不能维持,而UiO-66和MOF-808的结构非常稳定,无论在干燥NH₃环境及含水NH₃环境下均能胜任而应用于NH₃吸附和储存。     

硫元素掺杂的超窄带零热猝灭蓝光荧光粉：Rb Na3(Li12Si4O16–ySy):Eu2+

采用传统的高温固相法合成出了硫元素掺杂的具有473 nm和525 nm双发射的UCr₄C₄型Rb Na₃(Li₁₂Si₄O_16–yS_y):Eu²⁺窄带蓝光荧光粉,并在UCr₄C₄结构中实现零热猝灭发光性能,其发光积分强度在250℃下提升至室温的107%。Eu²⁺离子的格位占据分析及缺陷表征揭示了对应的发光调控和零热猝灭机理。采用阳离子取代策略(Ti⁴⁺部分取代Si⁴⁺)成功消除了荧光粉位于525 nm的肩带峰,将蓝光色纯度从61.1%提升至83.7%,使Rb Na₃(Li₁₂Si₃Ti O_16–yS_y):Eu²⁺荧光粉有望成为应用于液晶显示背光的蓝色发光候选材料,为UCr     

折流式A2O-MBR工艺启动过程及影响因素研究

针对MBR工艺的改进和优化，构建了小试规模的折流式A²O-MBR工艺装置，将好氧池分为第一好氧池(O₁)和第二好氧池(O₂)，考察了溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)对处理性能的影响。进水COD、NH₄⁺-N和PO₄^3--P分别为400 mg/L、50 mg/L和5 mg/L。在HRT分别为24 h和12 h条件下，COD、NH₄⁺-N和TN的去除效果保持稳定，平均去除率为90.2%、99.4%、84.8%，平均出水分别为38.1 mg/L、0.3 mg/L和7.6 mg/L。除磷性能受好氧区DO影响较大，将O₁池DO浓度从6 mg/L下降至3.5 mg/L，除磷效果明显改善，PO₄^3--P去除率从45.0%提高至79.5%；在HRT缩短至12 h后，除磷效果保持稳定，出水平均浓度保持在1.0 mg/L。适当降低DO浓度、...     

蒸馏塔高含氨NH3废液用作降低卤水Na2SO4含量的研究与应用

通过技术手段，加强管控氨碱法生产纯碱过程中产生的蒸馏塔高含氨NH₃、氯化钠NaCl、氯化钙CaCl₂废液，并建立2 000 m³环保应急桶，作为储存作用；同时，将蒸馏塔高含氨NH₃废液与纯碱原料卤水(氯化钠水溶液)的硫酸根SO₄^2-反应，实现降低卤水硫酸根含量，获得低硫酸根盐卤；另外，将废液中氨、氯化钠和氯化钙的分离，使得氨NH₃、氯化钠NaCl回收利用，可作为纯碱生产原料，实现有价值的综合利用，不仅提升纯碱工业的绿色化，还会给企业带来可观的经济效益，是一条优先发展可持续的道路。     

HRT和曝气量对AAO-BAF系统反硝化除磷性能的影响

以COD/TN为4左右的生活污水为处理对象,通过调节系统进水流量和曝气生物滤池（BAF）曝气量,研究了水力停留时间（HRT）和BAF气水比对AAO-BAF反硝化除磷系统运行性能的影响。结果表明,气水比和水力负荷（HLR）对BAF的硝化性能有显著影响,BAF气水比为3：1时,NH₄⁺去除率降低到了72%;当AAO的HRT为4 h,BAF的HLR为3 m³·m^-2·h^-1时,即使BAF的气水比达到8：1,也不能保证NH₄⁺的完全去除。试验得出,AAO-BAF反硝化除磷系统的PO₄^3-去除率与NH₄⁺去除率存在良好的相关关系,为保证90%以上的磷去除率,NH₄⁺去除率应该达到98%。当AAO的HRT≥6 h,BAF气水比≥4：1时,AAO-BAF系统对COD、NH₄⁺、TN和PO₄^3-的去除率分别可达87%、99%、80%和95%。     

北京市某街道采暖期与非采暖期环境空气颗粒物(PM2.5)组分特征及来源分析初探

本文于采暖期(2021 年 12 月～2022 年 1 月)和非采暖期(2022 年 3 月～4 月)对北京市某街道共计两个点位进行环境空气颗粒物PM_2.5浓度及组分(水溶性离子、碳质组分、无机元素)监测。结果显示：两个点位在采暖期和非采暖期 PM_2.5浓度分别为 37 μg/m³、39 μg/m³,水溶性离子中以 NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺为主要组分,碳质组分以 OC 为主,无机元素中 Fe、Zn、Al、S、Si 五种元素的浓度相对较高。通过质量重构结果表明,OM、NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺、地壳物质的占比较高(超过 90 %),在采暖期期间 PM_2.5组分主要来源于化石燃料燃烧和机动车排放的 NO_...     

TiO2–g-C3N4/BMMS光催化氧化脱硫催化剂

为了提高TiO₂的光催化氧化脱硫(PODS)活性,利用负载和复合的协同作用,将TiO₂与g-C₃N₄复合,并负载于双介孔二氧化硅(BMMS)上,制备了TiO₂–g-C₃N₄/BMMS。以含二苯并噻吩(DBT)的十二烷溶液为模拟油,评价了催化剂的催化性能;优化了反应条件并提出了催化反应机理。结果表明:TiO₂–g-C₃N₄/BMMS具有明显的双介孔结构,TiO₂与g-C₃N₄已实现复合并负载于BMMS上,TiO₂–g-C₃N₄活性组分在载体上分散良好,与单一TiO₂相比对光的吸收能力增强,催化活性有明显提高,优化后的反应条件为,催化剂用量3%(质量分数),O/S摩尔比为10:1,萃取剂与模拟油体积比为1:1,此时脱硫率可达96.6%,且重复使用8次后脱硫率仍保持85%以上,PODS过程中的主要活性中间物种是·O₂^–和h⁺。     

两种MOFs材料用于O2/He吸附分离的模拟分析

应用分子模拟中的蒙特卡洛方法研究了HKUST-1和UiO66两种金属-有机框架(MOFs)材料对O₂/He混合气体的吸附分离效果。对两种材料在150K、200K和298K三种不同温度下吸附He和O₂纯气体的吸附等温线进行了模拟计算，同时计算了相应的吸附热和吸附势能分布，然后使用理想溶液吸附理论(IAST)，对三种温度下不同含氦量的O₂/He混合气体在两种MOFs材料中的吸附选择性进行了计算。结果表明：两种材料均对O₂表现出明显优先吸附的特点，对于He体积分数20%、50%和80%的三种O₂/He混合气体，三种温度下HKUST-1对O₂相对于He的选择性吸附系数总体上高于UiO66。两种材料在较低温度下表现出的选择吸附性更加明显，且对O₂相对于He的选择性吸附系数均随压力的提高而降低，同时该系数还随混合气体含氦量增加而提高。针对这些现象，对计算出的吸附热和吸附势能分布曲线进行了分析。     

A2/O-BAF工艺短程硝化模式下反硝化除磷效能

采用厌氧/缺氧/好氧-曝气生物滤池(A²/O-BAF)工艺处理低C/N城市污水，研究硝化液回流比为0、50%、100%、150%和200%时该工艺脱氮除磷效能。结果表明，在A²/O中控制污泥龄(SRT)为15d，水力停留时间(HRT)为10h，好氧段溶解氧(DO)为2.0mg/L;BAF中控制HRT为3h、好氧/缺氧曝停时间比为50min∶10min以及硝化液回流比R=200%的条件下，进水COD、TN、NH₄⁺-N和PO₄^3--P的浓度分别为232.61mg/L、53.99mg/L、52.20mg/L和5.54mg/L，系统出水中COD、TN、NH₄⁺-N和PO₄^3--P的浓度分别为34.11mg/L、12.44mg/L、1.01mg/L和0.34mg/L，亚硝积累率(Ni AR)高达95.20%。出水NO₂^--N回流至A<...     

Effects of functional groups for CO2 capture using metal organic frameworks

Metal organic frameworks(MOFs)are promising adsorbents for CO₂capture.Functional groups on organic linkers of MOFs play important roles in improving the CO₂ capture ability by enhancing the CO₂ sorption affinity.In this work,the functionalization effects on CO₂ adsorption were systematically investigated by rationally incorporating various functional groups including–SO3H,–COOH,–NH₂,–OH,–CN,–CH₃ and–F into a MOF-177 template using computational methods.Asymmetries of electron density on the functionalized linkers were intensified,introducing significant enhancements of the CO₂ adsorption ability of the modified MOF-177.In addition,three kinds of molecular interactions between CO₂ and functional groups were analyzed and summarized in this work.Especially,our results reveal that–SO₃H is the best-performing functional group for CO₂ capture in MOFs,better than the widely used–NH₂ or–F groups.The current study provides a novel route for future MOF modification toward CO₂ capture.     

一维Eu(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及荧光性质

利用2-羟基-3-甲氧基苯甲酸(H₂MBA)作为配体,在水热条件下与硝酸铕反应,合成了一维Eu(Ⅲ)配合物{NH₄·[Eu(HMBA)₄]}_n。对合成的配合物进行单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、粉末X射线衍射、热重和荧光光谱测试。单晶X射线衍射结果表明：配合物为正交晶系,空间群为Pnna,八个配位氧在Eu(Ⅲ)周围形成一个四方反棱柱配位环境。配合物呈现一维之字链型,在氢键的作用下组装成三维超分子结构。荧光光谱分析发现配合物用394 nm紫外光激发有特征荧光,表明H₂MBA配体能较好的敏化Eu³⁺发射特征荧光。     

Ba2+、MoO42-掺杂对NaCaPO4：Eu3+荧光粉发光性能的影响研究

为提高红色荧光粉的发光强度和色纯度,以硝酸钙、硝酸钠、硝酸铕、磷酸二氢铵、钼酸铵、硝酸钡为原料,采用高温固相法合成了NaCa_1-xPO₄：xEu³⁺、NaCa_1-x（PO₄）_1-y（MoO₄）_y：xEu³⁺、NaCa_1-x-zPO₄：xEu³⁺,zBa²⁺系列红色荧光粉。探讨了Eu³⁺单掺杂和Eu³⁺/MoO₄^2-、Eu³⁺/Ba²⁺共掺杂对荧光粉发光性能的影响。用X射线衍射（XRD）、荧光分光光度计、色坐标等对荧光粉的结构进行表征。研究结果表明：掺杂Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺后NaCaPO₄晶系没有发生变化,但是晶胞参数发生了变化,说明Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺进入NaCaPO₄晶格中。在393 nm紫外光激发下,荧光粉发射光谱图出现两个Eu³⁺比较强的特征发射峰,分别属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₁和⁵D₀→⁷F₂跃迁。与单掺杂16%Eu³⁺荧光粉相比,共掺杂16%Eu³⁺/3%MoO₄^2-或16%Eu³⁺/6%Ba²⁺荧光粉的发射光谱中⁵D₀→⁷F₂跃迁产生的发射峰强度均高于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的发射峰强度,其⁵D₀→⁷F₂与⁵D₀→⁷F₁发射光强度之比（R）分别为1.76（R_Mo）和1.28（R_Ba）,都大于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的R_Eu（0.99）,共掺杂Eu³⁺/MoO₄^2-荧光粉的色纯度比单掺杂Eu³⁺和共掺杂Eu³⁺/Ba²⁺荧光粉的色纯度更好。     

SO42-/TiO2/Al2O3型固体酸制备及催化合成醋酸丁酯

以共沉淀-浸渍法制备了SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂,醋酸与正丁醇酯化反应作为探针反应,考察SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂的催化性能,采用响应面法对制备催化剂过程中的陈化温度、硫酸浸渍液浓度和焙烧温度因素进行优化,通过XRD和IR对制备的固体酸催化剂进行表征。结果表明,在陈化温度-4 ℃、硫酸浸渍液浓度1.48 moL·L^-1和焙烧温度586 ℃条件下制得的催化剂催化性能最高,醋酸正丁酯酯化率可达98.1%,重复使用性良好。