重金属离子在长江中下游沿线典型地基中的迁移特性研究

长江中下游沿线分布着众多化工企业，近年来在长江大保护政策框架下，沿岸各地陆续进行化工企业搬迁，关停并转留下大量重金属污染场地，对周围环境和水体形成严重威胁.重金属污染物在长江中下游沿线典型地基中的迁移问题逐渐引起重视.以长江南京段典型淤泥质黏土地基为研究对象，采用气动固结设备模拟地基的天然含水率和应力状态，采用土柱试验测试了重金属离子在地基中的对流-弥散-吸附特性参数.研究结果表明：重金属Pb²⁺和Cd²⁺在长江沿线典型地基中的分子扩散系数高于一般黏土地基和高岭土地基，这与淤泥质粉质黏土的夹层结构相关.南京段淤泥质粉质黏土对重金属具有明显的吸附作用，其对Pb²⁺的吸附能力高于对Cd²⁺的吸附能力，同时水头高度对重金属吸附特性具有一定影响.根据长江沿线的水文地质条件和数值模拟结果，对沿江水质影响较大的是高渗透性土层中污染物的对流作用.研究结果可为长江沿线典型污染物迁移控制提供理论依据.     

铕(Ⅲ)－8－羟基喹啉体系在Nafion化学修饰电极上的电化学行为

研究了铕(Ⅲ)－８－羟基喹啉体系在Nafion薄膜化学修饰电极上的电化学行为。确定了测定铕(Ⅲ)的最佳测试条件,并用该法测定了发光材料中Eu₂O₃的含量。用计时库仑法测定铕(Ⅲ)在Nafion/GC修饰电极上的有效电荷迁越扩散系数,其值为(2.0±0.4)×10^-11cm²/s。通过对照实验,提出了电极反应的可能机理。     

锂离子在LiVOPO4中的扩散系数的测定

采用简单的恒电流法测定了锂离子在LiVOPO₄中的扩散系数.结果表明,充、放电过程中锂离子在LiVOPO₄电极中的扩散系数分别为4.78×10^-11和3.27×10^-11 cm²/s.     

滇西兰坪金顶超大型铅锌矿床围岩微量元素地球化学特征及其意义

滇西兰坪盆地是三江成矿带的重要组成部分,金顶铅锌矿是区内重要的超大型矿床。为了查明金顶超大型铅锌矿床的成矿物质来源,对金顶矿区围岩样品进行微量元素地球化学分析。结果显示,稀土总量接近大陆上地壳的平均稀土元素总量值,轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损,呈明显的右倾型,具有显著的Eu负异常。微量元素特征显示Cu的平均含量为24.4×10^-6,未发生明显富集迁移。Pb、Zn平均含量随矿体距离远近变化较大(Pb含量为2.9×10^-6～24.7×10^-6,平均含量为13.1×10^-6;Zn含量为8.8×10^-6～236.0×10^-6,平均含量为76.6×10^-6),与矿体距离呈现出明显的相关性,距离矿体越近,含量越高。稀土元素特征及微量元素相关关系分析表明,矿区围岩古近纪云龙组地层不是提供成矿物质的矿源层。矿区石膏锶、硫同位素地球化学性质显示金顶矿区的石膏为晚三叠世三合洞组蒸发沉积型,且在适当的成矿温度条件下(150～300℃),石膏会发生...     

矾山碱性杂岩体中发现碳酸岩

矾山杂岩体是中心型碱性超基性岩——碱性岩侵入体。它由三期侵入岩组成,在三期岩石形成之后有碳酸岩和正长岩脉形成。碳酸岩主要岩石类型包括：黑云母方解石碳酸岩、正长石—黑云母方解石碳酸岩、黄铁矿—方解石碳酸岩等。碳酸岩锶的含量为3364×10^-6～19263×10^-6, 钡的含量为323×10-6～378×10^-6。碳酸岩的稀土元素∑REE为323×10^-6～551×10^-6, 其δEu值0.99～1.1,(La/Yb)_N为291.9～759.4。碳酸岩的δ¹⁸O值是+8.6×10^-3～+10.2×10^-3, δ¹³C为-4.9×10^-3。根据上述事实认为碳酸岩的物质源自岩浆。     

一种频率与温度无关的片内RC振荡器设计

文章基于SMIC 0.18μm互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)工艺，设计了一种频率与温度无关的片内电流模RC振荡器，该振荡器采用1.8 V电源供电，输出频率为100 MHz,振荡器主要由温度补偿电流源、开关电容充放电回路、反相器比较延时单元以及时钟输出单元组成。通过Cadence Spectre仿真验证表明：在-40～125℃范围内，TT工艺角条件下，振荡器的输出频率范围为100.06～100.16 MHz,频率随温度变化为0.10%,用温度系数表示为6.06×10^-6℃^-1;SS工艺角条件下，振荡器的输出频率范围为99.90～100.23 MHz,频率随温度变化为0.33%,用温度系数表示为20.00×10^-6℃^-1;FF工艺角条件下，振荡器的输出频率范围为99.96～100.07 MHz,频率随温度变化为0.11%,用温度系数表示为6.67×10^-6℃^-1。     

微波干燥多孔硅酸钙干燥动力学及微观结构演化

探究微波功率和样品负载量对多孔硅酸钙微波干燥动力学和特性的影响.结果表明,Midilli模型是微波干燥多孔硅酸钙的最佳模型.多孔硅酸钙水分有效扩散系数(D_eff)随着样品负载量的降低和微波功率的增加呈上升趋势,样品负载量为4～30 g时,对应的D_eff=4.265×10^-9～1.967×10^-9m²/s,微波功率为100～350 W时,对应的D_eff=3.222×10^-9～25.224×10^-9 m²/s,微波功率密度相同时,微波功率愈大D_eff越高.增加多孔硅酸钙负载量和增加微波功率都能提升微波干燥效率,样品负载量为4～30 g时,对应的微波干燥效率为6.04%～21.52%,微波功率为100～350 W,对应的干燥效率为11.57%～28.69%.通过扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱对材料进行表征,微波干燥后的多孔硅酸钙与传统方法干燥后的相比,脱除了部分化学结合水...     

不同颗粒级配透明黏土的固结与渗透特性

为可视化研究黏土固结过程中的内部变形,需要制配与黏性土固结特性变化规律相似的透明黏土.选用无定形硅粉与白矿物油和正十二烷混合液制配出能够模拟黏性土固结的透明黏土,并对不同颗粒级配下的透明黏土进行了渗透试验和压缩固结试验.研究结果表明:透明黏土的e-lgk,C_v-p,E_s-p曲线变化规律与天然黏土相似;并且土体的黏粒含量越高,渗透系数越小,固结系数越小,压缩性越高.透明黏土在固结与渗透变化规律方面与天然黏土的这种相似性,说明了透明黏土用于定性模拟天然黏土固结变形的可行性.     

基于萘-咟啶鎓受体分子的合成及其对F-的特性识别

设计合成了基于萘-咟啶鎓的受体分子1,通过紫外-可见光谱、荧光光谱研究了受体分子1对9种常见的阴离子(F^-、 Cl^-、 Br^-、 I^-、 CH₃COO^-、 HSO^-₄、 H₂PO^-₄、 ClO^-₄、 NO^-₃)的识别性能.结果发现,受体分子1可选择性的识别F^-.在紫外-可见光谱中,当加入F^-时,受体分子1的溶液由黄色变为无色,可实现裸眼识别,Job^-曲线表明受体分子1和F^-形成了1∶1型氢键络合物,结合常数为(3.05±0.15)×10³ L/mol. 在荧光光谱中,加入F^-后,受体分子1在403 nm处产生强的荧光发射峰,由无荧光变为深蓝色荧光,即具有荧光开启(turn-on)功效,受体分子1检测F^-的线性为1.0×10^-6~3.0×10^-5 mol/L,最低检测限为8.5×10^-6 mol/L. 核磁滴定实验表明受体分子1通过咟啶环上的C(2)-H与F^-之间形成了较强的氢键作用力,而过量F^-的加入会引起受体分子的去质子化.     

聚溴甲酚紫修饰丝网印刷电极对重金属铅的检测

建立了基于聚溴甲酚紫修饰丝网印刷电极的循环伏安法检测水体中Pb²⁺的方法，讨论了影响Pb²⁺检测的因素，确立了最佳检测条件：富集时间为120 s、富集电压为-1.2 V,扫速为0.1 V·s^-1。Pb²⁺在BCP/SPE电极上在1.0×10^-7至1.1×10^-4 g·L^-1范围内呈线性关系，线性方程为，I(μA)=0.786c(μg·L^-1)+5.794,R²=0.9984,检出限为1×10^-8g·L^-1。用加标法对四种水样中的Pb²⁺进行了检测，四种样品回收率在91%-110%之间，平均回收率为100.25%。     

用于北斗三号卫星导航系统的星载铷原子钟特性

本文介绍用于北斗三号卫星导航系统的星载铷原子钟主要设计特点和性能指标.铷原子钟频率稳定度主要取决于原子跃迁信号信噪比、电路噪声和原子体系的物理环境效应.为提高原子信号信噪比,物理系统采用了微波场方向因子高于0.9的开槽管微波腔和Xe气启辉的铷光谱灯,并采用了光学滤光和同位素滤光双重滤光方案.电路系统采用了低相噪微波链路,交互调制噪声对铷原子钟稳定度的影响被控制在4.9×10^-13/τ^1/2水平.通过工作参数优化,将物理环境效应对天频率稳定度的影响降低到3×10^-15以下.研制了高精度和甚高精度两型号星载铷原子钟.高精度铷原子钟典型指标为短稳1.5×10^-12/τ^1/2,万秒稳1.3×10^?14,天稳9.4×10^-15;甚高精度铷原子钟典型指标为短稳6.1×10^-13/τ^1/2,万秒稳7.1×10^-15,天稳3.9×10^-15.本文还分析了铷原子钟最新研究进展,预期铷原子钟的性能还可以进一步提升.     

非接触式太阳能蒸发的模拟与分析

零液体排放是高浓度盐水/废水处理的有效途径，其中非接触式太阳能蒸发是一种近年被提出的全新思路，兼具太阳能利用、结构简单、被动运行和不结垢的优势.针对非接触式太阳能蒸发缺乏有效预测模型用以指导实际装置优化的问题，首次构建了非接触式太阳能蒸发的稳态热阻网络模型，并对其蒸发性能进行了分析.结果显示，作为水体能量来源的辐射传热与空气层传热分别占比54.2%和45.8%,均对蒸发性能有重要影响.空气层厚度增加会对两种传热产生不利影响，10 mm空气层厚度下的蒸发率仅为4 mm空气层厚度下蒸发率的70%.此外，减小蒸汽扩散阻力是提升蒸发率的有效途径，当蒸汽扩散系数从5×10^-6 m²/s增大至2.5×10^-5 m²/s时，蒸发率提升了2倍.     

纳米金/硫堇/科琴黑修饰玻碳电极同时检测抗坏血酸和尿酸

笔者制备了纳米金（AuNPs）/硫堇（Thi）/科琴黑（KB）修饰玻碳电极,研究了抗坏血酸（AA）和尿酸（UA）在该修饰电极上的电化学行为,并用于AA和UA的定量分析检测.结果表明,该修饰电极可以有效地催化AA和UA电化学氧化,两者氧化峰电位差达300 mV.在优化的实验条件下,AA氧化峰电流与浓度在5×10^-3～1×10^-5 mol·L^-1范围内呈线性关系,相关系数r=0.995,检出限为1.30×10^-6 mol·L^-1;UA氧化峰电流与浓度在1×10^-3～2×10^-6 mol·L^-1范围内呈线性关系,相关系数r=0.993,检出限为6.32×10^-7 mol·L^-1.该传感器具有线性范围宽、灵敏度高、抗干扰性强和同时检测等优点.     

垃圾焚烧飞灰固化市政污泥的渗透性研究

为了响应“双碳”政策，利用垃圾焚烧飞灰替代部分水泥固化市政污泥，采用电子固结仪改造的变水头渗透试验装置，分析不同飞灰替代率的固化污泥，在不同养护条件下的渗透性变化规律.研究结果表明：经过稳定化的垃圾焚烧飞灰，其颗粒形态以及表面微观孔隙为提高污泥的渗透性提供可能性；固化体的渗透系数维持在10^-6～10^-7cm/s的数量级范围内，且随着垃圾焚烧飞灰替代率的增加不断提高；由于飞灰遇水产生气体且可溶性盐易析出，固化体的渗透性在水下条件中受飞灰的影响较大.     

纳米金/还原氧化石墨烯修饰的盐酸环丙沙星分子印迹电化学传感器

以吡咯和邻苯二胺为功能单体,以盐酸环丙沙星为模板,在纳米金和还原氧化石墨烯(AuNP/rGO)修饰的玻碳电极上,采用电化学方法制备分子印迹聚合物薄膜电化学传感器.利用扫描电镜对修饰电极表面形貌进行表征;电化学技术测试分子印迹传感器性能.研究了纳米金和还原氧化石墨烯用量对电极电化学性能的影响,并对传感器制备和测试条件进行了优化.在优化条件下,分子印迹传感器对盐酸环丙沙星具有宽的线性检测范围(1.0×10^-8～1.0×10^-2 mol/L),低检测限(7.41×10^-12 mol/L(S/N=3)),选择性高,稳定性好.此外,该传感器成功检测出了实际药品和牛奶样品中的盐酸环丙沙星.     

In2O3多孔有序薄膜的制备及其对丁酮气敏特性

利用气/液界面自组装法和溶液浸渍转移法制备了单层和双层氧化铟多孔有序气敏薄膜,并对其进行了气敏特性测试,同时利用多物理场耦合进行气敏特性仿真研究.结果表明,制备的气敏薄膜具有规则的孔道结构,孔壁呈现为具有大比表面积的片状结构.基于该气敏材料的气体传感器对丁酮表现出优良的气敏特性,单层In₂O₃多孔有序气体传感器在最佳工作温度350℃的条件下对质量分数为100×10^-6的丁酮的灵敏度为15.37,响应时间仅为4.3s;双层In₂O₃多孔有序气体传感器在最佳工作温度375℃的条件下对质量分数为100×10^-6的丁酮的灵敏度为20.45,响应时间为22.7s.仿真结果与气敏特性测试结果吻合较好.     

正硅酸锂表面氢同位素交换反应的密度泛函研究

以TLi₃SiO₄为产氚正硅酸锂,利用Gaussian03程序,在6-311++G（d,p）基组水平,采用B3LYP方法研究了H₂与TLi₃SiO₄的氢同位素交换行为.结果表明,H₂与TLi₃SiO₄的氧发生作用形成吸附复合物,吸附复合物内形成四员环过渡态,从而实现同位素交换,交换反应活化能为239.8001 kJ/mol.同位素交换反应热力学研究表明,573.15K～1273.15 K温度范围内,H₂（g）+TLi₃SiO₄（s）→HT（g）+TLi₃SiO₄（s）反应的函变与与温度T的关系为:△H^θ=6.555-0.002T+3×10^-8T²、△S^θ=6.409-0.005T+1×10^-6T²、△G^θ=5.508-0.005T+1×10^-6T²,p（HT）/p（H₂）与温度T的关系为:p（HT）/p（H₂）=-0.141+0.001T-5×10^-7T²,温度提升有利于氚的释放,但在300℃即有大量氚释放.     

酪氨酸分子印迹电化学传感器的制备及性能

采用恒电位沉积法,制备以L-酪氨酸为模板分子,壳聚糖为功能基体的分子印迹电化学传感器.实验结果表明:在优化的制备和测试条件下,所制得的印迹传感器对L-酪氨酸具有良好的特异识别性能,印迹因子达3.34;在pH值为6.0,0.1 mol·L^-1的磷酸盐缓冲溶液中,L-酪氨酸的微分脉冲伏安氧化峰峰电流与浓度在4.0×10^-7~1.0×10^-4 mol·L^-1范围内呈良好的线性关系,检出限为2.0×10^-7 mol·L^-1.将该传感器用于人血清中酪氨酸含量的测定,平均回收率为89.50%~99.67%.     

含裂隙红黏土土水特征与强度特性研究

红黏土边坡在干湿循环作用下极易产生裂隙,裂隙发育将对土体水力学特性及强度造成不利影响,从而降低边坡稳定性。以长沙红黏土为研究对象,制备具有不同裂隙数量的红黏土试样,开展了渗透试验、土水特征曲线试验和直剪试验,揭示了红黏土饱和渗透系数、土水特征曲线和抗剪强度指标随裂隙数量和干密度的演化规律,建立了相应函数表达式。结果表明：红黏土渗透系数量级为10^-5～10^-7 m/s,饱和渗透系数随干密度的增加而减小,随裂隙数量的增加呈指数型增长,裂隙增加5条,饱和渗透系数提高66.4倍;干密度低和裂隙数量多的试样饱和体积含水率更高,脱湿过程中体积含水率随基质吸力降低速率更快,残余含水率更低,持水能力更差;红黏土抗剪强度指标与干密度呈正比,与裂隙数量呈反比,当干密度增加0.28 g/cm³,黏聚力和内摩擦角分别提高2.35倍和0.94倍,而当裂隙增加5条,黏聚力和内摩擦角分别降低57.09%和49.59%。     

纳米银溶胶中超痕量分子的Raman光谱

根据柠檬酸钠还原硝酸盐的原理制备直径为80~90 nm的银纳米颗粒溶胶, 采用1 mW激光功率和5 s积分时间, 通过表面增强Raman散射技术检测到浓
度为10^-13 mol/L水中的超痕量若丹明6G分子, 通过制备银纳米膜的方法检测到浓度为10^-11 mol/L的超痕量R6G分子. 实验结果表明, 若银纳米颗粒的密度降低, 则其增强Raman散射的能力减弱.