金属硫蛋白结合铅离子的竞争反应和置换反应研究

从锌诱导的家兔肝脏中分离纯化得到两种亚型的金属硫蛋白(MTs)：Zn₇MT-Ⅰ和Zn₇MT-Ⅱ,在酸性条件下脱金属得脱金属硫蛋白(apoMTs)。从镉诱导的家兔肝脏中分离纯化得：Zn₂Cd₅MT-Ⅰ和Zn₂Cd₅MT-Ⅱ。采用圆二色性(CD)光谱法和紫外(UV)吸收光谱法研究金属硫蛋白结合铅离子的竞争反应和置换反应。竞争反应显示：Pb²⁺和Zn²⁺竞争结合apoMT-Ⅰ形成的是金属混配的金属硫蛋白;而apoMT-Ⅱ的金属结合位点则完全被Pb²⁺所占据,表明apoMT-Ⅱ对Pb²⁺更为敏感。置换反应显示：Pb²⁺既不能置换出Zn₇MT-Ⅰ中的Zn²⁺,也不能置换出Zn₇MT-Ⅱ中的Zn²⁺;但Pb²⁺能完全置换出Zn₂Cd₅MTs中的Zn²⁺,且其置换行为也存在着亚型上的差异。提示Zn₂Cd₅MT-Ⅱ可能有效地解铅中毒。     

纳米四氧化三铁吸附水中汞离子的研究

以纳米Fe₃O₄颗粒作吸附剂,研究其用量、粒径、吸附温度以及pH值等因素对Hg²⁺吸附效果的影响,考察了纳米Fe₃O₄颗粒对水中Hg²⁺的吸附性能,并对吸附结果的重现性和吸附机理进行了研究。结果表明：纳米Fe₃O₄颗粒对水中Hg²⁺的吸附去除率随其用量的增加、粒径的减小而增大;对Hg²⁺吸附的最佳温度为19℃、最佳pH值为3.5,此pH值不需要经过酸或碱调节,便于控制;实验的重现性良好;纳米Fe₃O₄颗粒吸附水中Hg²⁺以物理吸附为主。纳米Fe₃O₄颗粒对Hg²⁺的吸附符合Freundlich吸附方程,显示了很强的纳米效应,是一种具有较好应用前景的Hg²⁺吸附剂。     

Fenton试剂处理含油废水的实验研究

采用Fenton高级氧化技术对模拟含油废水进行了氧化处理,探讨了反应时间、pH值、温度、H₂O₂和Fe²⁺投加量等因素对油去除率的影响,确定了最佳处理条件。试验结果表明,在水样中油浓度为120mg/L时,Fenton高级氧化反应最佳工艺条件为：c(H₂O₂)=40mmol/L,c(Fe²⁺)=4mmol/L,pH=3.0,温度为30℃;反应2h后,油的去除率达到最高值48.4%。这将为该工艺处理实际含油废水提供实验依据。     

化学沉淀法制备纳米钛酸镁粉体

以TiCl₄和MgCl₂混合液为原料液、NaOH为沉淀剂，采用化学沉淀法制备纳米钛酸镁粉体。考察了沉淀剂浓度、原料液中Mg²⁺与Ti⁴⁺的摩尔比、煅烧温度等因素对目的产物颗粒大小和晶型的影响;采用透射电镜和X射线衍射等多种分析测试方法对制得粉体进行了表征。实验结果表明：当镁钛混合液中的Mg²⁺与Ti⁴⁺的摩尔比为1.2（固定钛离子浓度为0.5mol/L）、沉淀剂NaOH浓度为6mol/L、反应温度98℃、镁钛混合液与NaOH溶液的体积比为1:1、煅烧温度为800℃时，制备出了平均粒径约为55nm、结晶度好、形貌为球形的纳米钛酸镁粉体。     

碱析分离法处理造纸红液

采用碱析分离法处理浓缩造纸红液,研究了体系pH值、碱析剂加入量、反应温度和时间等因素对碱析反应的影响,确定了碱析反应的优化工艺条件,并对碱析反应机理进行了讨论。实验结果表明,pH值对木质素磺酸盐与钙离子间络合作用影响显著,氢离子可与木质素磺酸盐螯合,从而导致Ca²⁺与木质素磺酸盐的螯合作用降低,由此碱析分离法需在较高pH值下进行反应。以10mL造纸浓缩红液为处理对象,碱析反应的优化条件为：pH值为13,碱板剂Ca²⁺加入量为8g/L,反应温度为40℃,反应时间为30min时,木质素沉淀量最大为4.5g/10mL。     

羟基磷灰石生物活性材料处理重金属废水的机理及效果研究

以鸡蛋壳为原料,利用水热法合成HAP.所合成HAP的Ca/P比为1.74.以制备的HAP吸附去除模拟废水中的Pb2+ 、Cd2+的研究表明,HAP对Pb2+、Cd2+去除率接近100%.HAP对Pb2+、Cd2+的最优吸附条件为pH＜3.5、搅拌时间为1 h、吸附温度为25℃,在此条件下,HAP对1000 mg/L的含铅模拟废水Pb2+的吸附容量达200 mg/g.HAP用量5 g/L,pH值为6,作用时间5 min,在Cd2+初始浓度小于10 mg/L时,处理后的含镉废水可达到排放标准.     

大孔弱酸阳离子交换树脂对Pb(Ⅱ)的静态吸附性能

通过静态吸附实验,研究了Pb²⁺在D152大孔弱酸阳离子交换树脂上的吸附行为,从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,并通过红外光谱法探讨了吸附机理。结果表明,在所研究的条件范围内,Pb²⁺在D152树脂上的吸附为自发进行的吸热过程,符合Freundlich等温吸附方程;液膜扩散为吸附速率的主要控制步骤;在所研究的浓度范围内,333K温度下树脂的最大静态饱和吸附容量为214mg/g,298K温度下用3mol/L的硝酸作为解吸剂,解吸率可以达到98;该树脂吸附操作简单,易再生,重复使用性良好,可望用于含铅废水的治理及铅的富集。     

锶离子在纳米TiO2表面单层分散阈值的研究

采用浸渍法制备了表面吸附Sr²⁺ 的锐钛型纳米TiO₂系列样品,通过XRD法和XPS法研究了Sr²⁺在纳米TiO₂表面单层分散的阈值。两种研究方法测得的阈值均为1.0个/nm²,按照密置单层模型计算得到估算阈值为5.3个/nm²,大于所得实际阈值。     

肼还原法制备镍纳米粒子及其机理

在乙二醇中用肼作还原剂还原Ni2 制备镍纳米粒子。用X射线衍射仪测定出产物的相结构,用扫描电子显微镜观察产物的微观结构。根据反应现象和产物的相结构,研究温度、pH值调节剂种类和pH值对镍纳米粒子形成的影响,并推断其形成机理。研究结果表明,用肼作还原剂还原Ni2 制备纳米Ni的最佳反应温度为60℃,用NaOH作pH值调节剂调pH值到10～11得到的镍纳米粒子为体心立方结构,平均粒径为25nm。在Ni纳米粒子的形成过程中,NaOH不仅起到调节pH值的作用,还起催化作用。     

凹凸棒土膜的制备及其离子截留性能

采用固态粒子烧结法在陶土-粉煤灰基体表面制备了纳米级凹凸棒土膜，改善了基体表面形貌，收窄了基体的孔径分布区间。考察了凹凸棒土膜对不同类型离子模拟废水的处理效果，并研究了pH值对凹凸棒土膜截留性能的影响。结果表明：涂覆在陶土-粉煤灰基体上的凹凸棒土膜对Ca²⁺、PO₃^-4和Cl^-等离子均具有一定的截留效果，特别是对高价阴离子的截留效果优异；不同类型离子模拟废水均在特定pH值时出现最低截留率，证明了凹凸棒土膜的截留机理为道南排斥和介电效应，此特定pH值即为等电位点，且等电位点随溶液的不同而发生变化。     

液相沉淀法制备钒酸铁的实验研究

采用液相沉淀法制备了结晶型FeVO4,借助X射线衍射(XRD)和SEM等分析方法,考察了溶液pH值和反应温度对沉淀产物的影响.结果表明:在pH值为1.5~2,温度25℃,n(V)/n(Fe)为1和静置时间60 min的条件下,获得了粒度比较均匀、形貌比较规则且呈球形的钒酸铁晶体;随着pH值增加,沉淀物中出现了Fe2O3相,FeVO4相消失;温度对钒酸铁的制备影响也较大,升高温度的同时需要及时调整pH值.     

乙二胺合钴-尿素络合法脱除NO的实验研究

在半连续的鼓泡反应器中,对乙二胺合钴-尿素络合法脱除烟气中的NO进行实验研究.结果表明,向尿素溶液中添加乙二胺合钴可以增大溶液中NO2的氧化度和NO的溶解度,使吸收液的脱硝率有较大的提高;增大氧气浓度、Co(en)3+3浓度、NO进口浓度,脱硝率也随之增加;增大尿素浓度,脱硝率增加的幅度较小;增大烟气流量不利于NO的吸收;当p H值为10.4,温度在60~70℃之间时,吸收液可以保持较高的脱硝率.     

用Fenton技术去除水中盐酸左氧氟沙星

研究Fenton高级氧化技术对水中抗生素盐酸左氧氟沙星的去除效果, 并考察n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)、 H₂O₂投加量、 溶液初始pH值、 反应时间和初始质量浓度对去除效果的影响. 结果表明: 当n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)=5~25时, 盐酸左氧氟沙星、 化学需氧量(K₂Cr₂O₇法, COD_Cr）和总有机碳(TOC)的去除率随二者物质的量比的增加先增加后降低; 当H₂O₂投加量为15 mL/L时, 盐酸左氧氟沙星、 COD_Cr和TOC去除率分别为88.40%,5952%,3380%; 当pH=3时, 盐酸左氧氟沙星、 COD_Cr和TOC的去除率分别为9240%,5952%,3451%; 盐酸左氧氟沙星、 COD_Cr和TOC的去除率随反应时间呈逐渐增加的趋势, 去除率随初始质量浓度的升高而下降; 当反应时间为3 h时, 去除过程基本完成. 在pH=3, 温度为20 ℃, H₂O₂投加量为15 mL/L, n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)=10的条件下, Fenton高级氧化技术对水中盐酸左氧氟沙星的去除效果最好, 达9640%.     

US/Oxone/Co~(2+)氧化工艺处理垃圾渗滤液的研究

采用低强度超声强化Oxone/Co~(2+)氧化工艺(US/Oxone/Co~(2+))处理COD为1116 mg/L、SS为17mg/L、色度为300倍、TOC为29.04mg/L、pH值为8.17的垃圾渗滤液,以COD的去除率为主要指标,探讨了pH、反应温度、[Oxone]/[Co~(2+)]、试剂投加量、超声强度、反应时间、试剂投加方式对处理效果的影响.结果表明:在超声功率为50 W、频率为40kHz、强度为60%,[Oxone]为3mmol/L、[Oxone]/[Co~(2+)]为500 000、pH为9.0、反应初始温度为25℃、反应时间35min、Oxone投加次数为6的最佳条件下,垃圾渗滤液的COD,TOC,SS和色度去除率分别达到63.74%、59.46%、69.35%和83.33%.     

微反应器结合水热法制备羟基磷灰石纳米粉体

采用Y型微通道反应器与水热法相结合的工艺路线,制备了羟基磷灰石(HAP)纳米粉体,并利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等分析手段对产物进行了表征。在此基础上,考察了反应物浓度、总流量和流量比等因素对HAP纳米粉体制备的影响以及形成机理。结果表明:HAP纳米粉体的颗粒粒径随着反应物浓度和反应物总流量的增加而先减小后增大,随着反应物流量比的增加而增大;其形成机理是利用微反应器的强制微观混合作用促进过饱和度的均匀分布,使化学沉淀反应的中间产物HAP前驱体以尺寸均一、分散性好的无定形磷酸钙二次颗粒聚集体的形式存在,HAP前驱体在水热处理时,通过ACP二次颗粒聚集体的内部重排及ACP粒子的溶解-重结晶的相转变方式,晶化生长为均匀细小的HAP纳米粉体;当Ca(NO3)2溶液和(NH4)2HPO4溶液的摩尔浓度分别为0.1和0.06mol/L、两溶液的流量比为1∶1、反应物总流量为80mL/min时,可制得平均粒径约为85nm、粒度均匀的短棒状HAP纳米粉体。     

氨法脱硫中亚硫酸铵的氧化工艺参数

通过改变亚硫酸铵初始浓度、硫酸铵初始浓度、反应温度、混合液pH值、空气流量、催化剂浓度, 研究氨法脱硫中亚硫酸铵氧化率的变化. 结果表明: (NH₄)₂SO₃的浓度与 (NH₄)₂SO₃的氧化率成反比关系; 初始 (NH₄)₂SO₄浓度越大, (NH₄)₂SO₃氧化率越低; 当反应温度为40~60 ℃时, 随着温度的升高,  (NH₄)₂SO₃的氧化率不断增大;  (NH₄)₂SO₃氧化率受混合溶液pH值的影响, 较合适的pH值为5.5; 当空气流量为100~400 L/h时, 随着空气流量的增大,  (NH₄)₂SO₃的氧化率增大; 随着催化剂CoSO₄浓度升高,  (NH₄)₂SO₃氧化率增大.结合氨法脱硫工程实例考虑, 当反应温度控制在50 ℃ 左右, (NH₄)₂SO₃采用低浓度氧化, 混合液pH值为5.5, 空气流量为300 L/h, 催化剂浓度较高时, (NH₄)₂SO₃的氧化率较高.     

用硅钨酸催化臭氧氧化降解聚乙烯醇模拟废水

以臭氧氧化不易生物降解的聚乙烯醇（PVA）模拟废水, 考察典型杂多酸（HPA）对臭氧氧化的催化作用. 先在3种典型杂多酸中筛选出对臭氧氧化PVA具有催化效果的硅钨酸（HSiW）, 考察反应时间、 臭氧质量浓度、 体系pH值、 催化剂用量和反应温度对PVA去除率的影响, 再通过正交实验确定去除PVA的最佳条件. 结果表明： 体系的pH值对PVA去除率影响最大, 催化剂用量的影响最小; HSiW催化臭氧氧化体系去除PVA的最佳条件为ρ(O₃)=25 mg/L, 反应温度30 ℃, 体系pH=8.3, 催化剂用量250 mg/L, 在该条件下降解反应5 min, PVA去除率即可达98.3%; HSiW未改变臭氧氧化降解PVA的基本途径, HSiW可促进臭氧分解, 生成更多的HO·, 并可催化臭氧与PVA的直接反应.     

Microwave hydrothermal synthesis and characterization of rare-earth stannate nanoparticles

Rare-earth stannate (Ln₂Sn₂O₇ (Ln=Y, La-Lu)) nanocrystals with an average diameter of 50 nm were prepared through a facile microwave hydrothermal method at 200℃ within 60 min. The products were well characterized. The effect of reaction parameters such as temperature, reaction time, pH value, and alkali source on the preparation was investigated. The results revealed that the pH value plays an important role in the formation process of gadolinium stannate (Gd₂Sn₂O₇) nanoparticles. By contrast, the alkali source had no effect on the phase composition or morphology of the final product. Uniform and sphere-like nanoparticles with an average size of approximately 50 nm were obtained at the pH value of 11.5. A possible formation mechanism was briefly proposed. Gd₂Sn₂O₇:Eu3+ nanoparticles displayed strong orange-red emission. Magnetic measurements revealed that Gd₂Sn₂O₇ nanoparticles were paramagnetic. The other rare-earth stannate Ln₂Sn₂O₇ (Ln=Y, La-Lu) nanocrystals were prepared by similar approaches.