空气氧化除Fe~(2+)理论与生物除Fe~(2+)除Mn~(2+)工艺技术研究(Ⅰ)

水质工程界认为MnO_2或Mn_3O_4是Mn~(2+)接触氧化的催化剂,但国内外除Fe~(2+)除Mn~(2+)水厂的出厂水中Mn~(2+)含量却一直达不到水质标准。通过滤柱模型试验和水厂的生产试验证实了曝气-过滤的除Mn~(2+)过程是生物的催化氧化作用的结果。随着除Mn~(2+)滤层中以除Mn~(2+)菌为核心的生物群系的增殖,Mn~(2+)的去除效率不断增强。在成熟滤层中每毫升湿砂上存在着不少于n×10~5～n×10~6个具有除Mn~(2+)能力的细菌。成熟砂和未成熟砂经高压灭菌后,仍然具有除Mn~(2+)能力,但经含Mn~(2+)溶液浸泡60h后,就丧失了除Mn~(2+)能力,灭菌后短暂的除Mn~(2+)能力是滤砂表面吸附容量再生了的结果。以此确立了生物固Mn~(2+)除Mn~(2+)机理。     

Rhodococcus sp-1的Mn~(2+)生物去除能力及诱导特性

利用传统的细菌分离方法,从地下水生物除锰滤池中分离、纯化出1株细菌,经LBB(leucoberbelin blue)法定性检测其具有Mn2+氧化能力,利用Sherlock细菌鉴定系统初步确定其属于红球菌属(Rhodococcus sp).对红球菌Rhodococcus sp-1菌株的生物除锰能力和诱导特性研究结果表明,Rhodococcus sp-1菌株在达到第1个生长稳定期,细菌浓度2.3×108个/mL时,其Mn2+的去除量可达到35 mg/L,具有很强的Mn2+生物去除能力;同时Fe的存在对Rhodococcus sp-1 Mn2+氧化活性的表达具有诱导作用,在相同培养条件下,Fe3+的诱导性强于Fe2+,其诱导速度是Fe2+的3~4倍;有机Fe3+的诱导性强于无机Fe3+,其诱导速度是无机Fe3+的1.6~2倍.     

Mn~(2+)离子在NaTaOGeO_4和Na_4Ca_3(AlO_2)_(10)基质中的发光特性

采用高温固相法制备了掺杂Mn~(2+)离子的NaTaOGeO_4和Na_4Ca_3(AlO_2)_(10)荧光粉,并比较了Mn~(2+)离子在两种基质中的发光特性.研究表明:在248nm处的Mn~(2+)→O~(2-)电荷迁移跃迁的激发下,NaTaOGeO_4:Mn~(2+)荧光粉在576nm处有较强的属于Mn~(2+)离子的~(4 )T_1→~(6 )A_1能级跃迁的发射峰,其能量来源于基质的能量传递;而Na_4Ca_3(AlO_2)_(10):Mn~(2+)荧光粉,在540nm处有Mn~(2+)离子的~(4 )T_1→~(6 )A_1能级跃迁,由于该处无辐射能级跃迁的作用非常弱,导致Mn~(2+)离子的发光强度很弱.     

C_dI_2:V~(2+)的零场分裂的研究

从理论上提出了一个计算三角对称下d~3络合物ZFS参量的双自旋-轨道耦合系数模型。用于计算C_dI_2:V~(2+)的ZFS参量,其结果表明:在共价晶体中,对I~-这类具有大的自旋-轨道耦合系数的配体离子,其对ZFS参量的贡献不可忽略,经典晶体场模型仅是双自旋-轨道耦合系数模型在一定条件下的近似。并且用双自旋-轨道耦合系数模型的计算结果与实验观测结果符合。     

壳聚糖复合磁性生物炭吸附去除水中Cu(Ⅱ)的性能和机理

以粉碎松树枝粉末为原料高温热解制备生物炭,然后采用水热方法与Fe3O4和壳聚糖复合,制备复合吸附剂,并将其用于水中Cu(Ⅱ)的吸附去除。研究发现复合吸附剂可有效去除Cu(Ⅱ),反应1.5h后可达到吸附平衡,其最大平衡吸附量为74.83mg·g-1。对其吸附机理研究表明,Cu(Ⅱ)在复合吸附剂表面的吸附过程包括表面扩散、颗粒内部扩散和吸附平衡扩散三个阶段,其吸附反应动力学可采用准二级反应动力学方程拟合,吸附等温线符合Langmuir模型。对其反应热力学研究表明Cu(Ⅱ)在复合生物炭表面的吸附主要为物理吸附。     

厌氧折流板反应器与膜生物反应器组合工艺脱氮除磷机理研究

将ABR反应器与MBR反应器相结合,构建ABR/MBR优化组合工艺(CAMBR),并用于处理城市污水(pH6.5～8.5,温度25±1℃)。结果表明,CAMBR反应器在HRT为7.5 h,回流比为200%以及DO为3 mg/L时,反应器运行稳定,出水达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。出水COD、NH4+-N、TN和TP的平均浓度分别为24、0.4、10.6、0.31 mg/L;对应的去除率分别为93%、99%、79%和92%。膜池强化了系统去除功能,对NH4+-N、TN和TP的去除率分别为13%、10%和18%。     

MoS_2吸附去除水中Cu(Ⅱ)的机制研究

采用一步水热法制备纳米MoS_2,对水中Cu(Ⅱ)有较好的吸附去除效果。Cu(Ⅱ)的最大吸附去除量221.3 mg·g~(-1)。采用表面络合模型(SCFM)描述Cu(Ⅱ)在MoS_2吸附剂表面上的吸附机制。实验表明:MoS_2对Cu(Ⅱ)的吸附过程包括物理和化学两种吸附作用,化学吸附是主要的吸附作用,决定了Cu(Ⅱ)的吸附去除效果。     

二(2—乙基己基)磷酸萃取Cu(Ⅱ)的动力学研究

本文以煤油为稀释剂,用上升液滴法研究了HDEHP从氯化物水溶液体系中萃取Cu(Ⅱ)的反应速率及机理。实验结果表明:萃取速率对[Cu~(2+)],[H~+]和[H_2A_2]_((o))的反应级数分别为1,—1和2,由温度对萃取率的影响确定了该萃取过程的活化能为4.02KJ·mol~(-1),并提出了该过程的机理。     

Zn(Ⅱ)化合物与NaOH室温条件下固相化学反应研究

研究了Zn( )化合物与NaOH在室温条件下的固相反应.室温下分别将ZnSO4·7H2O,ZnCl2,Zn(CH3COO)2·2H2O,Zn(NO3)2·6H2O与NaOH按不同摩尔比(1∶1,1∶2,1∶3)在玻璃研钵中混合研磨,洗涤,抽滤,烘干得产物,产物用XRD进行物相表征.所得产物是ZnO,Zn(OH)2和ZnSO4·3Zn(OH)2.Zn( )化合物与NaOH的固相反应与其在溶液中的反应不同,反应物摩尔比不同所得固相产物也不同.     

固定化生物累托石处理分散生活污水的研究(Ⅱ)——固定化生物累托石的吸附机理

固定化生物累托石均能较好的用Langmuir公式和Freundlich公式来描述,chitosan改性累托石粉末的线性关系更好.累托石粉末的Langmuir表达为:q e=(0.095 5Ce)/(1+1.97Ce),Freundlich表达式为:q e=0.031 6C 0.62e,固定化生物累托石的Langmuir表达为:q e=(0.029 7Ce)/(1+11.29Ce),Freundlich表达式为:q e=0.003 16C 0.29e.     

梭形Fe_5(PO_4)_4(OH)_3·2H_2O的一步水热法制备及生长机理研究

采用可控的一步水热法制备出了具有对称棱边的梭形Fe5(PO4)4(OH)3·2H2O产物。利用X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对产物进行了表征,发现产物的生长机理符合Ostwald熟化过程。研究表明:在180℃下反应96h后会得到多臂形貌的纯相Fe5(PO4)4(OH)3·2H2O产物,且在低温下更容易获得纯相的Fe5(PO4)4(OH)3·2H2O梭形产物。此外研究发现,产物在500℃热处理后具有较好的形貌和尺寸上的热稳定性。     

Nd:NaY(WO4)2晶体生长与性能研究

Nd:NaY(WO4)2(简称Nd:NYW)是一种性能优良的激光晶体.本文采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的Nd:NYW晶体,通过TG-DTA分析得到晶体的熔点为1208.7℃,并分析了晶体的吸收光谱.通过比较Nd:NaBi(WO4)2(简称Nd:NBW)和Nd:NYW的红外光谱和拉曼光谱结果,认为二者结构基本相同,为四方晶系、白钨矿结构、I41/a空间群.     

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮合镍(Ⅱ)配合物的合成与表征

以2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)和NiCl2 为原料,合成了一种新的镍配合物Ni(C14H11 O3)2·H2O,并通过红外、热重和紫外等手段对其进行表征。结果表明,配体中羰基氧、邻位羟基氧与金属离子配 位,金属离子与配体的化学计量比为1∶2;得到的配合物在120~630 ℃存在3个分解阶段,其中120~258 ℃为受 热失去一个配位水的过程,而258~630℃的两个失重阶段均为其热分解过程,最终分解产物为NiO,且其热稳定性 优于UV-9;紫外分析表明了配合物配合后仍具有吸收紫外线的能力。     

乙烯基类单体与淀粉的接枝共聚反应——Fenton′s试剂(Fe~(2+)-H_2O_2)引发丙烯酸丁酯与玉米淀粉接枝共聚反应规律的研究

本文以水作介质,Fenton's试剂(Fe~(2+)—H_2O_2)为引发剂,研究了丙烯酸丁酯与玉米淀粉接枝共聚的反应规律,探讨了接枝共聚的机理。发现[H_2O_2]/[FAS]摩尔比,反应中生成的Fe~(3+)对接枝反应有很大的影响,加入络合剂将Fe~(3+)掩蔽,可以显著提高接枝效率。对骨架淀粉进行氧化、糊化等处理,可以提高其反应活性,获得良好的接枝效果。实验结果表明,在[H_2O_2]/[FAS]=10.541,[NaF]=10.6×10~(-3)mol/L,pH=2～4,Starch:BA:H_2O=2.16:1:10.02,30℃下反应小3时,单体转化率和接枝效率均可达90％以上。用IR,'H-NMR和SEM等手段对接枝共聚物的结构与形态进行了表征,证明反应物确为丙烯酸丁酯与玉米淀粉的接枝共聚物。接枝反应不仅发生在淀粉表面,也在其内部发生。由于接枝侧链的“搭桥”,形成了松散且具有孔洞的无规交联结构。     

CoFe2O4@MIL-100(Fe)复合催化剂活化Oxone降解金橙Ⅱ废水的研究

利用溶剂热法合成CoFe₂O₄@MIL-100(Fe)复合催化剂,并采用扫描电镜、红外光谱等对其进行表征。以CoFe₂O₄@MIL-100(Fe)为催化剂,活化Oxone降解金橙Ⅱ,考察了MOFs包覆情况、污染物初始浓度、pH、氧化剂浓度、催化剂投加量等因素对其降解率的影响。加入CoFe₂O₄@MIL-100(Fe)、增加氧化剂的用量、保持弱酸性条件均可以显著提高金橙Ⅱ的降解率。     

Na3-xLixV2(PO4)3正极材料的制备与电化学性能研究

通过溶胶-凝胶法合成了锂离子掺杂的磷酸钒钠(Na_(3-x)Li_xV_2(PO_4)_3)正极材料,探究了不同锂离子掺杂量对材料组成、结构及电化学性能的影响和离子传输机理。研究结果表明,锂离子的引入并不改变Na_3V_2(PO_4)_3的主晶相,但是会造成晶胞体积的减小。锂离子通过激活Na_3V_2(PO_4)_3中的Na(1)位点来提高电化学性能。具有蜂窝状结构的Na_(2.96)Li_(0.04)V_2(PO_4)_3具有较好的电化学性能,在30 C下首次放电比容量达到104.9 mAh·g~(-1),经过350次循环后其放电比容量为77.52 mAh·g~(-1);库伦效率接近100%;其钠离子的扩散系数为2.02×10~(-13) cm~2·s~(-1)。     

2-〔2-(6-甲基苯并噻唑)偶氮〕-5-二乙氨基苯甲酸与钯显色反应的研究

研究了新显色剂２ － 〔２ － （６ － 甲基苯并噻唑） 偶氮〕－ ５ － 二乙氨基苯甲酸与钯的显色反应, 实验表明, 在ｐＨ＝４７０ 缓冲溶液中, 该试剂与钯反应生成一稳定络合物, 其最大吸收波长为７０５ ｎｍ , 表观摩尔吸光系数为３２７ ×１０４ Ｌ·ｍｏｌ－ １ｃｍ － １ 。钯含量在（０ ～６０） μｇ／２５ｍ Ｌ 范围内符合比尔定律, 该方法应用于分子筛和铜镍合金中钯的测定, 获得满意结果。     

1-羟基-2-(5-氯-2-吡啶偶氮)-8-氨基-3,6-萘二磺酸与铜的显色反应研究

研究了新试剂1 羟基 2 (5 氯 2 吡啶偶氮) 8 氨基 3,6 萘二磺酸(5 Cl PAH)与铜(II)的显色反应。结果表明,在pH7.42～8.49的硼砂 盐酸缓冲体系中该试剂与铜(II)可形成1∶1的蓝色配合物,其最大吸收波长位于640nm处,表观摩尔吸光系数为ε640=3.12×104L·moL-1·cm-1,铜(II)浓度在0～12.5μg/10mL的范围内符合比耳定律。将方法用于铝合金样和标准水样中微量铜的测定,结果满意。     

新显色剂2-[3-(5-硝基苯并异噻唑)偶氮]α-萘酚与铋的显色反应的研究

研究了新显色剂2-[3-(5-硝基苯并异噻唑)偶氮]α-萘酚(5-NO2-BPAN)与铋的显色反应的条件.结果表明在0.5%支链十二烷基苯磺酸钠(ABS)存在下pH7.46的NH4Cl-NH3缓冲溶液,5-NO2-BPAN与铋形成稳定的红色配合物.λmax=550 nm,试剂λmax为690对比度170 nm,配合比为1:2,其表现摩尔吸光系数为9.2×104L@mol-1cm-1,铋络合比Bi3+:R=1:2,Bi3+在0～2 ml@L-1范围内遵守比耳定律.     

新试剂7-(苯并噻唑-2-偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸与锌显色反应的研究

本文报导了一种新的单偶氮类显色剂,7-（苯并噻唑-2-偶氮）-8-羟基喹啉-5-磺酸（简称ABQ）离解常数的测定,同时研究了该显色剂对金属锌离子光度测定的条件和样品中微量锌的测定,得出该配合物的最大吸收波长为590nm,ε=5.1×104l·mol-1·（?）显色酸度范围在PH=3.20-4.50,锌离