金属离子对微细石英颗粒沉降特性的影响规律

为掌握不同金属离子对微细石英颗粒沉降特性的影响规律,通过沉降试验研究了Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)离子浓度和pH值对石英沉降特性及表面电位的影响。结果表明,Ca~(2+)、Mg~(2+)对石英沉降产率和表面电位影响较小;Al~(3+)、Fe~(3+)存在时,合理的离子浓度和溶液pH值能够提高石英沉降产率;随着Al~(3+)、Fe~(3+)浓度的增加,石英沉降产率不断增加,石英颗粒表面Zeta电位不断向正方向移动且变化比较明显;Al~(3+)在溶液pH值为5时有利于石英沉降,且Zeta电位绝对值最小;Fe~(3+)在溶液pH值为3~10时能够促进石英沉降;增加溶液pH值会使石英颗粒表面Zeta电位向负方向移动,pH值越高,石英颗粒表面Zeta电位向负方向移动趋势越明显。     

石油亚砜萃取柠檬酸的研究

我国某油田的柴油硫醚主体是五元及六元单环硫醚的混合物。该石油硫醚氧化所得产物,经分析研究证实为亚砜,能萃取柠檬酸,以氢键和柠檬酸形成萃合物。萃取平衡是个放热反应。△H为-5.213kJ/mol。80%石油亚砜甲苯溶液对柠檬酸水溶液(浓度为67g/L,含NaCl 60g/L)进行四级错流萃取(相比1:1,20℃),萃取率为99%,高于相同条件下磷酸三丁酯的萃取率。以6%NaCl水溶液对柠檬酸浓度为35.4g/L的80%石油亚砜甲苯液进行四级错流反萃(相比1:1,20℃),反萃率为94%。石油亚砜萃取含Ca~(2+)、Mg~2和Fe~(3+)的柠檬酸时能选择性萃取柠檬酸,但Fe~(3+)能同时被萃取。     

细菌作用下斑铜矿表面物理化学性质变化

采用相同培养基培养的嗜热硫氧化硫杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans,S.t菌)和氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans,L.f菌)浸出斑铜矿,通过接触角和Zeta电位测定,分析其吸附之后斑铜矿表面物理化学性质的变化,主要包括表面润湿性和表面电性的变化,并对比分析2种细菌对斑铜矿表面物理化学性质改变的异同。研究结果表明:单独9K培养基对于斑铜矿表面润湿性无明显影响,在2种细菌作用下,由于在浸出过程中斑铜矿表面亲水铜硫化合物和硫酸盐的产生导致斑铜矿表面接触角持续减小;斑铜矿和细菌的Zeta电位随溶液p H的升高而逐渐下降,斑铜矿Zeta电位和等电点分别朝细菌的Zeta电位和等电点方向偏移,表面细菌在斑铜矿表面发生了特性吸附;混合菌作用下斑铜矿Zeta电位和等电点正好介于2种细菌的动电位和等电点之间,说明2种细菌均能同时有效吸附于斑铜矿表面。     

用乙基紫和溴酸钾催化光度法测定痕量钒(Ⅴ)

研究了在盐酸介质中,利用钒(V)催化溴酸钾氧化乙基紫褪色反应,建立了催化光度法测定痕量钒的新方法。方法的线性范围为0.2～1.6μg/L,检出限量为0.2μg/L,钒的测定相对标准偏差为1.24％～2.78％。Mn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)的干扰为50倍,K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(3+)、Cl~-、I~-等100倍以上无明显干扰。本法可以直接用于水样测定。     

铜和锌离子对水热臭葱石沉砷过程的影响

研究铜和锌离子质量浓度变化对Fe~(2+)氧化,Fe~(3+)与As~(5+)共沉淀形成臭葱石过程的作用机理以及对As和Fe沉淀率、沉砷渣化学组分和物相组成的影响规律。研究结果表明:由于Cu~(2+)/Cu~+离子对的催化作用,亚铁离子氧化速率加快,促进亚稳态碱式硫酸铁水热沉淀反应的发生,当初始Cu~(2+)质量浓度为20 g/L时,As和Fe沉淀率分别为96.9%和74.9%;沉砷渣中Cu主要以类质同象形式取代砷酸铁晶格中的铁形成砷酸铜类复杂化合物。Zn~(2+)质量浓度的增加促进了Fe~(2+)/SO_4~(2-)离子对的氧化,使Fe~(3+)更易达到过饱和状态,导致亚稳态铁矾物相的生成,形成以臭葱石为主并伴有微量铁矾和碱式硫酸铁的聚合体。当初始Zn~(2+)质量浓度为20 g/L时,沉砷渣中As,Fe和S的质量分数分别为23.5%,28.5%和3.7%,其中Zn主要以聚合物的形式包覆在臭葱石表面。     

具有Dawson结构的过渡金属杂多钨磷酸盐的氧化还原性质研究

采用极谱和循环伏安法,研究过渡金属杂多钨磷酸盐K_x[P_2W_(17)ZO_(62)]·nH_2O(Z=Ti~(4+),Mn~(2+),Fe~(3+),Co~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+),简写为P_2W_(17)Z)在溶液中的氧化还原性质,发现杂多阴离子的第一极谱半波还原电位E_(1/2)的顺序为Cu~(2+)>Ni~(2+)>Co~(2+)>Fe~(2+)>Mn~(2+)。分析了循环伏安峰电位与pH的关系,提出了它们的还原机理,讨论了过渡元素对杂多阴离子氧化还原性质的影响。     

富铁含量土壤样品中痕量镉的测定

本文应用电位法,采用银基球型汞膜电极为指示电极,大面积银片电极为参比电极和883型极谱仪,阳极溶出法测定大量铁存在下的土壤样品中痕量镉。试样经酸分解,直接在pH=5.0的硫酸——醋酸钠介质中,选择适当的电解富集电位及阳极溶出电位进行扫描,选择适当的电极更新电位及更新时间,则得溶出峰电位为-0.5V,测定灵敏度高达5.0×10~(-10)g,相对误差小,效果良好。共存离子Fe~(3+)、Fe~(2+)、Al~(3+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)、PO_4~(3-)、Cl~-、NO_3~-等对镉的测定干扰不大。     

湿核桃外果皮中棕褐色色素稳定性测试

为了寻求天然可食用的色素,以水为萃取剂,提取湿核桃外果皮中棕褐色色素,提取工艺简单、无污染。考察了不同的食品添加剂、pH、氧化还原剂、不同金属离子等因素对湿核桃外果皮中棕褐色色素稳定性的影响。研究表明,该色素水溶性好,耐氧化还原性能较强,盐、蔗糖、乙醇、Na~+和Mg~(2+)对色素基本没有影响,但pH、Ca~(2+)、Fe~(3+)、Zn~(2+)、柠檬酸和碳酸钠对色素的色泽影响较大。     

硼氮共掺杂石墨烯量子点及对Hg~(2+)的选择性检测

以柠檬酸、乙二胺和苯硼酸为原料,采用一步水热法制备了高荧光量子产率、长荧光寿命的硼氮共掺杂石墨烯量子点(B,N-GQDs).通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)及荧光光谱仪(PL)对量子点进行了表征.结果表明,B,N-GQDs粒径范围为1.46～3.54 nm,平均粒径为(2.34±0.50)nm,具有明显的晶格条纹结构;表面官能团(—OH,—NH和—BOH)的存在,有利于与金属离子结合从而实现对金属离子的检测;在pH=5.0～10.0和Na Cl浓度0～1.0 mol/L的酸碱盐环境下,B,N-GQDs具有优异的荧光稳定性.由于B,N-GQD与金属离子具有结合作用,因此它被用作检测金属离子的荧光探针.考察了15种金属离子(K~+、Na~+、Ba~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Li~+、Cu~(2+)、Ag~+、Mn~(2+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+))对B,N-GQDs荧光强度的影响,发现仅Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+)对其荧光有猝灭作用.考虑到Hg~(2+)是重要的有毒污染物,因此灵敏、选择性地检测Hg~(2+)对人体健康和环境保护至关重要.在单一汞离子体系中,其线性范围为2.0～20.0μmol/L,检测限为0.05μmol/L;在复杂体系(Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+))中,采用掩蔽剂Na F能够实现对Hg~(2+)浓度的准确测定,其检测误差范围为-4.432%～2.600%.B,N-GQDs有望在多金属离子响应体系中实现对Hg~(2+)的快速检测.此外,探究了Hg~(2+)对B,N-GQDs荧光的猝灭机理,当加入Hg~(2+)后,B,N-GQDs的荧光寿命从原来的12.86 ns缩短为11.34 ns,符合动态猝灭机理.     

金属离子对异柠檬酸脱氢酶激酶/磷酸酶(AceK)活性的影响

AceK是具有激酶与磷酸酶活性的双功能酶。本文研究了金属离子Mg~(2+)、Fe~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)对AceK激酶活性及磷酸酶活性的影响。实验表明Mg~(2+)是AceK激酶与磷酸酶激活剂,对激酶最佳激活浓度为2mmol·L~(-1),磷酸酶为5mmol·L~(-1)。但Fe~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)单独存在时,对AceK激酶、磷酸酶活性均没有明显作用,反而能较强地抑制Mg~(2+)激活的AceK酶活性,对激酶抑制作用由强到弱为Zn~(2+)、Ni~(2+)、Fe~(2+),对磷酸酶抑制作用由强到弱为Ni~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)。研究内容和结果为进一步研究AceK催化机制和结构功能打下了一定的基础。     

生物浸出中黄铜矿与铁离子间的相互影响

使用中等嗜热兼性自养细菌在不同反应体系下进行黄铜矿浸出的研究,通过监测反应过程中p H、氧化还原电位和铁、铜离子质量浓度的变化,以及对矿渣进行扫描电镜观察及微区分析(SEM-EDS)和X线衍射(XRD)分析,进而分析黄铜矿与铁离子间的相互关系。研究结果表明:在细菌存在的条件下,向Fe2+与Fe3+质量浓度相同(ρ(Fe2+):ρ(Fe3+)=1:1)的溶液中加入黄铜矿后,Fe2+的氧化速率迅速升高,氧化还原电位快速升高,在较短时间内,Fe2+基本被氧化完毕,并且黄铜矿促进Fe3+水解生成沉淀;铁离子对黄铜矿的生物浸出具有重要影响,较高质量浓度的且具有一定Fe3+与Fe2+质量浓度比的溶液,在前期可以提高黄铜矿的浸出速率,但在中后期会加剧黄铜矿的钝化反应,最终降低铜的浸出率;在黄铜矿的微生物浸出中,有铁矾类物质生成,铁矾的形成与铁离子质量浓度有关,高质量浓度的铁离子加速铁矾的生成。     

Ca~(2+)和Mg~(2+)对喹啉反硝化降解特性的影响

以喹啉为碳源,采用序批式摇瓶考察了Ca~(2+)和Mg~(2+)对喹啉反硝化降解特性的影响。结果表明:Ca~(2+)和Mg~(2+)可以明显促进喹啉的反硝化降解,促进作用在低质量浓度时明显,高质量浓度时有所减小,最适宜的Ca~(2+)和Mg~(2+)的质量浓度为100mg/L;Ca~(2+)和Mg~(2+)可以显著促进NO-3-N的转化,质量浓度为7～100mg/L时,转化速度较快;不同Ca~(2+)和Mg~(2+)质量浓度下反应过程pH值变化规律不同,但最终pH值都稳定在7.5左右,是适合微生物生存的范围;适量的Ca~(2+)和Mg~(2+)质量浓度有促进微生物的生长和絮凝的作用。研究结果对喹啉废水的生物处理具有一定实际指导意义。     

Fenton试剂对剩余污泥脱水性能的影响

以剩余污泥为研究对象,通过考察p H值、H_2O_2浓度、Fe~(2+)浓度和反应时间等条件对污泥比阻(SRF)、污泥抽虑后泥饼含固率(DS)的影响,研究了Fenton试剂对污泥脱水性能的影响。结果表明:Fenton试剂能够破坏污泥的胶态结构,从而提高污泥的絮凝性,改善污泥的脱水性能。Fenton试剂改善污泥脱水性能的最适宜条件为:Fe~(2+)浓度为0.90 g/L、p H=4.00、H_2O_2浓度为5.00 g/L、反应时间为30 min。当p H=4时,SRF达到最小值6.49×1012m/kg,DS达到最大值27.14%,此时污泥脱水性能最好。当H_2O_2投加量为5.00 g/L时,SRF为5.16×1012m/kg,泥饼DS相对较高,此时污泥相对较容易脱水、脱水程度较高。当Fe~(2+)浓度为0.90 g/L时,SRF值最小为7.24×1012m/kg,污泥相对比较容易脱水。反应时间达到30 min之后SRF基本趋于稳定。     

铁在近中性溶液中的阳极钝化——旋转盘-环电极暂态技术的应用

本文使用旋转盘一环电极的暂态技术——电位阶跃和线性电位扫描技术,研究纯铁在近中性溶液(pH8.4硼酸钠缓冲溶液)中的阳极行为及阴极过程。发现铁的阳极过程主要是生成表面氧化物,钝化是表面相氧化物形成的结果。在稳态钝化区电位范围,i—V图阳极支出现稳态极化曲线所没有的第二波,第二波的峰电流正比于电位扫描速度的一次方,推导出表面价态变化反应,Fe_(surfacc)~(2+)→Fe_(surface)~(3+)的动力学方程予以解释;且证明钝化膜的成分先是Fe~(2+)和Fe~(3+)离子共存,Fe~(3+)离子的含量随电位而变,在一定电位区中将可能只包含Fe~(3+)离子,在更正的电位,膜中出现高价的铁离子(或铁离子缺陷)。(钝化膜的还原主要包括三个阶段:高价铁离子的还原,表面价态变化,及溶液相中Fe~(2+)离子的阴极还原。文中对目前已提出的铁在近中性溶液中阳极钝化的机理和钝化膜的物理模型也作简要的评介。     

四川蛇纹石猫眼的拉曼光谱及其颜色相关性

采用电子探针(EPMA)、激光拉曼(Raman)光谱、~1H-核磁共振谱(~1H-NMR)和电子顺磁共振吸收谱(EPR)对四川石棉县的蛇纹石猫眼进行了测试分析。结果表明:蛇纹石猫眼的主要平均化学组成(质量分数)为SiO_243.56%,MgO 40.52%,FeO和Fe_2O_3混合物为2.14%,MnO0.05%。其中,致色离子主要为顺磁离子Fe~(3+)和Mn~(2+);蛇纹石猫眼Raman谱峰中3 700cm-1附近的—OH谱带分裂,并向低波数方向位移,主要与其不同颜色样品成分中Fe~(3+)和Mn~(2+)的含量、占位以及Fe~(3+)和Mn~(2+)对Mg~(2+)类质同象替换的程度有关;Fe~(3+)和Mn~(2+)同时占位于蛇纹石Mg—O(OH)八面体位置,随样品的颜色由浅黄绿色向暗褐绿色转变,Fe~(3+)和Mn~(2+)类质同象替代Mg~(2+)的程度增强,从而使Mg—O(OH)八面体部分分裂为((Fe~(3+)、Mn~(2+)),Mg~(2+))—O(OH)八面体。~1HNMR的测试结果也证实了这一点。     

赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位抗氧化活性的比较研究

通过测定1,1-二苯基-2-苦基肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、还原力、金属离子对其抗氧化活性的影响及总酚质量分数等比较赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位的抗氧化活性。结果表明:赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位清除DPPH的EC50为0.63、0.10 mg/m L;还原力的EC50分别为0.87、0.09 mg/m L。除Al~(3+)、Fe~(3+)外,K~+、Na~+、Mn~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ca~(2+)等金属离子对赤楠叶乙酸乙酯部位的DPPH清除作用为抑制作用;除Cu~(2+)、Ca~(2+)外,K~+、Na~+、Mn~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)等金属离子对赤楠叶二氯甲烷部位的DPPH清除能力有促进作用。赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位的总酚质量分数分别为9.23%与59.17%。可见,赤楠叶乙酸乙酯部位具有较强的抗氧化活性与总酚含量,但其抗氧化活性较易受金属离子的拮抗作用。     

酸性介质中煤电化学氧化动力学研究

在酸性介质中铁离子对煤浆电化学氧化动力学影响的分析,表明煤是由Fe~(3+)催化氧化的,且还原而成的Fe~(2+)在阳板上又氧化生成Fe~(3+)。推导出煤浆液中固体颗粒电氧化的数学模型。在含有Fe~(2+)的酸性煤浆中,用此模型计算了煤氧化化学步骤的速度常数。     

水蜡树果实中天然花青素的稳定性

水蜡树果实的天然花青素含量丰富,为了更好地利用这一资源,文章研究了p H、光、温度、金属离子、氧化剂、还原剂和食品添加剂对天然花青素稳定性的影响.试验发现,水蜡树果实花青素在p H=3~8下稳定性较好;自然光、较高温度、高浓度Na_2SO_3、H_2O_2和Cu~(2+)可破坏花青素;K~+、Na~+、Fe~(3+)、较低浓度(10 mg/L和25 mg/L)Na_2SO_3、蔗糖、葡萄糖和麦芽糖对花青素稳定性影响较小;可溶性淀粉可减弱色度,Zn~(2+)、Al~(3+)、Mg~(2+)和柠檬酸可起到增色作用.为了保证水蜡树果实花青素的稳定性,应避光保存,避免温度超过50℃.     

水体中有机磷酸酯Fenton、电-Fenton的降解特性

采用Fenton、电-Fenton高级氧化技术降解水体OPEs(TCEP和TEP),通过系统实验和表观动力学方程的建立,比较、探讨Fenton、电-Fenton降解水体OPEs的特征。主要结论为:(1)在一定条件下,Fenton氧化降解水中OPEs的反应速率和OPEs、H_2O_2以及Fe~(2+)的初始浓度均呈正相关关系;(2)水体中TEP的电-Fenton降解速率受电极初始电位、初始Fe~(2+)浓度以及初始TEP浓度影响,其中电极电位对反应速率的影响更大;(3)与Fenton高级氧化技术相比,电-Fenton对有机物降解更彻底,且能耗低,但反应时间较长;(4)Fenton降解水体TCEP、TEP和电-Fenton降解水体TEP的表观动力学方程分别为γ=10~(0.202 9)P~(1.059 9)F~(1.418 1)H~(0.673 6)、γ=10~(0.817 7)P~(1.081 0)F~(1.155 1)H~(0.510 8)、γ=10~(-1.065 0)P~(1.113 8)V~(1.748 7)。     

Fe~(3+)-水合红菲绕啉二磺酸钠分光光度法测定异烟肼

基于异烟肼分子结构中的酰肼基具有较强的还原性,可将Fe~(3+)还原为Fe~(2+),选择水合红菲绕啉二磺酸钠作为Fe~(2+)的显色剂,建立了可见分光光度法测定异烟肼的新方法.在最佳实验条件下,异烟肼的浓度在0.04~3.2μg·mL-1范围内符合比尔定律,表观摩尔吸光系数ε=1.14×104 L·mol~(-1)·cm~(-1),检测限为0.033μg·mL~(-1).方法可用于异烟肼片剂和尿样中异烟肼含量的测定.