木钙/壳聚糖复合去污剂去除铀污染特性及机理研究

以木质素磺酸钙(木钙)、壳聚糖为原材料,通过改性并与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复配制备了一种用于去除涂漆表面模拟放射性核素U(VI)污染的新型去污剂。研究了木钙与壳聚糖比例对去污剂成膜去污后的自崩解脱落性能的影响及SDBS添加量、环境温度及初始污染量对U(VI)去除率的影响,同时利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDX)、X射线光电子能谱(XPS)对去污机理进行了分析。结果表明:当木钙和壳聚糖溶液的体积比为1:2时去污膜的崩解效果及去污率均最好;当初始污染值为50 cps,SDBS添加量为2%(质量分数),环境温度为20℃时,该去污剂对U(VI)的去除率达到最大值99.1%;此外,去污剂对U(VI)的去除是溶解、吸附、黏附和化学吸附共同作用的结果,且去污剂对于U(VI)的化学吸附机理可能为U(VI)与木钙中钙发生离子交换,或与去污剂中的氧发生配位,从而实现对U(VI)的去除。     

可完全消泡泡沫去污剂对模拟铀污染的去污效果及机理

以月桂酰基甘氨酸钠(SLG)为发泡剂,十二烷醇(DOH)、黄原胶(XG)及石油磺酸盐(PS)为助剂制备了泡沫去污剂,利用泡沫去污剂对硝酸氧铀酰污染的材料表面进行去污,去污后废弃泡沫酸化消泡。研究了DOH,XG对泡沫稳定性的影响,考察了PS添加量和去污时间对泡沫去污率的影响,p H值对消泡的影响。结果表明:DOH,XG的加入增加了泡沫的稳定性,大大减少了去污过程中的排液量;去污时间为30 min时,加入质量分数1%PS的去污剂对深部污染的去污率高达98%,其机理为PS中的磺酸根与铀酰离子发生了化学结合,泡沫在p H值小于4.07时可完全消泡。     

一种形貌可控的自脆型去污剂的制备及其性能

针对核设施放射性污染去污问题,以PMMA-b-PMAA二嵌段共聚物为基体,通过加入功能助剂,制备了一种用于去除核设备表面放射性污染的自脆型放射性去污剂。IR表征表明,成膜过程中COO-与Zn2+发生了交联;观察不同单体比去污剂的自脆情况可知,调节MMA/MAA的比例可实现对去污剂自脆形貌的控制;观察去污剂在玻璃、大理石和不锈钢基材表面涂膜情况可知,去污剂在光滑表面可完全自脆;模拟放射性落下灰(掺入239Pu元素)表面污染过程可知,去污剂对塑料漆面板上松散型放射性落下灰的去污率为98.53%。     

碳钢表面腐蚀性自脆型去污剂制备及其性能

通过二氧化硅和P(MMA-co-MAA)复合,并添加HNO_3等腐蚀剂制备了一种用于碳钢表面的腐蚀性自脆型去污剂。利用电化学测试、形貌观察、失重测试等方法研究了去污剂的性能。结果表明:去污剂具有良好的自脆性能;硝酸含量为0. 5 mol/L、硼砂含量为0. 01 mol/L时,去污剂对碳钢的腐蚀去污效果最佳;去污剂在碳钢表面产生了均匀的腐蚀层,去污剂涂膜厚度为2～4 mm时,平均腐蚀深度可达2. 9～3. 8μm。     

纤维单胞菌和单质铁协同作用处理含铀废水

在电子中介体蒽醌-2-磺酸钠(AQS)存在条件下,探讨了革兰氏阳性兼性厌氧菌(Cellulomonas sp)与单质铁(ZVI)协同作用处理水中U(Ⅵ)的效果和相应机理.实验结果表明:在厌氧环境下,单质铁与纤维单胞菌去除U(Ⅵ)存在明显的协同作用.AQS存在条件下,在24 h内、p H为7、温度为30℃时,ZVI与纤维单胞菌协同作用,U(Ⅵ)去除率为97.6%;在ZVI对照中,U(Ⅵ)去除率仅为11.7%.在无细胞对照组中未观察到U(Ⅵ)减少.Cu2+、Ca2+等离子的共存对U(Ⅵ)去除有明显的抑制作用,与其他离子相比,Mn2+、Cr6+的抑制作用较小.SEM-EDS分析表明,纤维单胞菌去除U(Ⅵ)后表面形态发生了改变,菌体表面形成了较多不规则突起且菌体表面覆盖有铀沉淀物.XPS结果表明:铀与纤维单胞菌相互作用后以U(Ⅳ)和U(Ⅵ)的混合物存在.通过XPS的峰面积计算,纤维单胞菌还原U(Ⅵ)后,U(Ⅳ)和U(Ⅵ)的含量分别为61.9%和38.1%,且溶液中的铀大部分是稳定的UO2.     

回生淀粉吸附U(Ⅵ)的特性及机理分析

以玉米淀粉(CS)为原材料,采用加热后冷藏溶剂交换法制备回生淀粉(MS)。通过静态吸附实验,考察了初始pH、投加量、铀初始浓度及温度等因素对MS吸附U(Ⅵ)的影响。试验结果表明,pH值6为最佳pH值,在温度25℃条件下,MS对10mg/LU(Ⅵ)溶液去除率可达97.8%。反应过程符合准二级动力学方程与Langmuir热力学方程。FT-IR、SEM和EDS分析结果表明,MS吸附铀前后表面形态发生了改变,MS吸附U(Ⅵ)的机理为表面络合吸附,起主要作用的是表面活性羟基。     

纳米赤铁矿吸附剂吸附低浓度U(Ⅵ)的行为与机理

采用水热法制备了纳米赤铁矿吸附剂,对不同pH值、吸附剂用量、吸附时间和初始U(Ⅵ)浓度下纳米赤铁矿吸附剂吸附低浓度U(Ⅵ)的行为进行了研究,并采用XRD、SEM和EDS对纳米赤铁矿吸附剂吸附U(Ⅵ)前后的表面形貌进行了表征和分析,揭示了纳米赤铁矿吸附剂吸附低浓度U(Ⅵ)的动力学特征和吸附机理。结果表明,当温度为25℃、pH为7、吸附剂用量为0.4 g/L、U(Ⅵ)的初始质量浓度为5mg/L时,在120 min时吸附即达到了平衡;此时,吸附率最高,达到了92. 62%;纳米赤铁矿吸附剂吸附低浓度U(Ⅵ)的过程是一个快速平衡的过程,其动力学过程符合准二级动力学模型,说明纳米赤铁矿吸附低浓度U(Ⅵ)的方式主要为化学吸附,其吸附等温线符合Freundlich吸附模型,表明纳米赤铁矿吸附低浓度U(Ⅵ)为多层吸附。     

植酸改性黑曲霉菌对水中U(Ⅵ)的吸附试验研究

以黑曲霉和植酸为原料,制备了富含磷酸基团的黑曲霉改性材料。试验探讨了U(Ⅵ)的初始浓度,p H值、植酸与黑曲霉用量比、投加量等因素对植酸改性黑曲霉吸附U(Ⅵ)的影响。试验结果表明:在p H=5,投加量为0. 3 g/L,U(Ⅵ)初始浓度为5 mg/L,30℃的条件下,植酸改性黑曲霉菌对U(Ⅵ)的吸附量达到16. 19 mg/g,吸附时间90 min后趋于平衡。研究植酸改性黑曲霉对U(Ⅵ)的吸附行为规律,结果表明吸附等温线符合Langmuir等温模型,以单层吸附为主;动力学模型符合准二级动力学,吸附过程主要是化学吸附。扫描电镜(SEM-EDS)和红外光谱(FTIR)等手段分析植酸改性黑曲霉吸附U(Ⅵ)的机理,结果表明植酸成功引入黑曲霉表面,主要反应官能团为OH、PO3-4、CONH。     

基于电解技术的可移动式铀钚污染金属部件去污方法研究

为了实现铀钚污染金属设备的深度去污,利用电解去污技术,通过实验室模拟试验,获取了适用的电解工艺参数、电解液成分和吸附阻滞材料,以钚做实验得到其平均去污效率为99.8%.自主设计加工了可移动式电解去污工程试验装置,并根据模拟试验得到的工艺参数,通过实验室冷去污试验和现场验证试验,对装置的去污性能、操作性能和安全性能进行了考核.结果表明:可移动式电解去污装置的运行良好,去污操作简便、安全,通过1～2次去污,可将初始污染程度为2～8 cpm/cm2的铀钚污染导电设备去污至本底水平0.04～0.08 cpm/cm2,废物产生量少,易于处理,可以满足较平整铀钚污染导电材料(如金属手套箱等)深度去污的要求.     

存在表面络合作用情况下地下水中U(Ⅵ)运移耦合模拟

由于地下水系统中,孔隙介质比表面积大,研究核素运移时应该考虑发生在固-液表面上的化学反应.表面络合理论能很好地描述固-液界面上发生的化学反应,解释固-液界面吸附作用.本文研究了存在表面络合吸附作用情况下地下水中核素U(Ⅵ)的运移情况,并以我国南方某尾矿库为例成功实现了对浅层地下水中核素U(Ⅵ)运移的数值模拟.研究表明,在模拟固-液比相对较大的地下水系统中溶质运移规律时,考虑表面络合作用是必要的;在该研究区内表面络合吸附作用与pH值呈非线性关系,当pH为6~7时,孔隙介质表面对U(Ⅵ)吸附量较大,且pH为6时地下水中U(Ⅵ)浓度达到最低.     

针铁矿对含铀废水中U(Ⅵ)的固定机理及进展

放射性污染水体中U(Ⅵ)的净化一直是研究的热点.针铁矿是自然界中最为稳定的羟基氧化铁,在处理污染水体中的铜、铬、铅、钴、砷和铀等有毒有害重金属离子方面展现出巨大的潜能与优势.本文综述了近些年来针铁矿对含铀废水中U(Ⅵ)的固定机理研究进展,包括:1)针铁矿颗粒与铀酰离子发生表面络合作用,形成双齿-共边配位或双齿-共顶点配...     

H2O2对铁负载膨润土吸附铀(VI)影响的试验研究

系统研究了过氧化氢(H2O2)影响铁负载膨润土吸附铀(Ⅵ)的效果与机理.通过改变pH、H2O2浓度、初始U(Ⅵ)浓度,探讨了加入H2O2的条件下铁负载膨润土对U(Ⅵ)的吸附过程,并采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等对吸附U(Ⅵ)前后的铁负载膨润土进行了表征.试验结果表明,溶液初始pH为3～6时,H2O2能使铁负载膨润土对U(Ⅵ)的吸附率达到98%以上;H2O2浓度对反应平衡时的吸附性能影响不大;随着U(Ⅵ)浓度的增大,H2O2对铁负载膨润土吸附U(Ⅵ)的促进作用也随之增强,U(Ⅵ)浓度为0.64 mmol/L时,吸附量从1.74 mmol/g(铁负载膨润土)增至3.13 mmol/g(H2O2和铁负载膨润土的复合体系).     

Cr(VI)废水迁移对河流亲水岸生态环境影响的研究

针对湘江长株潭段河水中的Cr(Ⅵ)废水污染的水质、河道底泥、亲水岸动植物以及沿河居民健康状况等生态因子,采用GIS定位采样法、火焰原子吸收分光光度法等方法对它们的生态风险暴露影响进行了研究.结果表明,在过去的30多年中,Cr(Ⅵ)废水对湘江长株潭段重金属污染的贡献率为13.21%,河水中Cr(Ⅵ)含量超标3～6倍;水生和湿地植物种群数量锐减了约23%,亲水岸和水生动物血检和身体机理化验出Cr(Ⅵ)平均超标1.5～4.5倍;沿岸受Cr(Ⅵ)废水污染的居民寿命较过去平均减少了两岁,各种普通疾病的罹患率提高了25%,Cr(Ⅵ)污染引发的癌症发病率增长了3.05%,生态风险暴露状况严重。     

聚乙烯吡啶化学修饰电极预富集-GFAAS测定废水中痕量Cr(VI)和Cr(Ⅲ)的研究

本文研究了用聚乙烯吡啶化学修饰电极预富集——石墨炉原子吸收法测定废水中痕量Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的方法.废水中的痕量Cr(Ⅵ)被富集到经聚乙烯吡啶修饰的钨丝电极上,然后放入石墨杯中进行原子吸收测定“Cr(Ⅲ)在碱性条件下经H_2O_2氧化为Cr(Ⅵ),同法测定在pH为4的HCl介质中,测定的线性范围为1～25ng/m1,对含Cr(Ⅵ)10ng/ml的溶液十次平行测定,相对标准偏差为5.4%,检出限0.4ng/ml,二十多种共存离子不干扰测定.样品测定回收率在94～104%之间.     

负载型零价铁对水体中2,4,6-三氯苯酚的去除

以壳聚糖接枝杨梅单宁(CS-T)为载体,硼氢化钠为还原剂,制备负载型零价铁催化剂(Fe0/CS-T);通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重分析仪(TGA)对负载型零价铁催化剂的物理性质与结构进行了表征,零价铁分散于壳聚糖接枝杨梅单宁载体上,直径200~500nm.研究其对水环境中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的去除,结果表明:2,4,6-TCP在Fe0/CS-T的作用下发生了脱氯反应,脱氯率为60%左右,反应动力学符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,为表面反应;当材料投加量为0.2g、初始pH值为7、反应温度为25℃、反应时间为2h、2,4,6-TCP的初始质量浓度为20mg·L-1时,去除率为88.94%;在重复使用6次材料后,去除率从88.94%降到57.19%.     

铷-铯-钒系催化剂上二氧化硫氧化反应本征动力学

提出SO2 在铷 铯 钒系催化剂上的氧化反应机理为三步催化反应 ,推导出动力学机理模型 .采用内循环无梯度反应器测定了氧化反应本征动力学数据 ,并分低温区 (380～ 42 0℃ )、高温区 (45 0～ 5 2 0℃ )和全温区 (380～5 2 0℃ )利用Powell法对动力学模型进行了参数估值 .方差分析表明 ,在显著性水平 0 .0 1下 ,三步催化机理模型对380～ 42 0℃的低温区动力学数据拟合最好 ,标准偏差为 0 .1 2 6 .     

甲苯胺兰褪色光度法测定Cr(Ⅵ)

基于H2O2催化TB—Cr(Ⅵ)褪色反应,建立了测定Cr(Ⅵ)的方法.该方法简单快速,线性范围在0～0.624mg.L-1,标准偏差为S=0.014(n=11),用于模拟试样回收率测定,回收率在97.6%～98.6%.     

低温烧结3Y-TZP陶瓷的力学性能和耐磨性能

研究了低温烧结 3Y_TZP的烧结性能、力学性能以及耐磨性能 .经成型后的ZrO2(x(Y2 O3 ) =3% )在常压、12 5 0～ 145 0℃温度下 2h烧成 .由于该粉料有很高的烧结活性 ,在 130 0℃低温烧成下就获得了相对密度大于 99%的烧结体 ;在 140 0℃烧成温度下3Y_TZP获得最佳的力学性能和耐磨性能 ,其抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别达到95 3MPa ,9.1MPa·m1/2 和 12 .7GPa .应力诱导相变是主要的增韧机理 .     

设施栽培对杨梅生长发育和品质的影响

以‘丁岙’杨梅(Myrica rubra Sieb.cv.‘Dingao’)为试材,分别于2010年和2011年1—6月间,在浙江温州开展设施大棚和露地杨梅观测试验,研究设施栽培对杨梅生长发育和果实品质的影响。结果表明:观测期间,杨梅塑料大棚内日均气温、日均空气相对湿度、气温日较差和大于10℃的有效积温较棚外分别高3.0℃、12%、6.7℃和237.5℃.d;设施杨梅单果质量、果实可溶性固形物、糖、Vc含量及可食率分别比露地栽培杨梅提高了38.6%、11.1%、8.3%、56.6%和9.7%,有机酸含量减少了11.5%,每666.7 m2果实产量提高了17.7%;同时设施杨梅较露地提早成熟,杨梅果实直径与累计温光效应(APTE)较好地符合Logistic方程。利用逐步回归分析,建立了杨梅品质与气象因子的回归方程,相关分析结果显示:日均气温、气温日较差和大于10℃的有效积温与果实可溶性固形物、含糖量、Vc含量、酸含量及单果质量的相关性显著;最高、最低气温及日平均空气相对湿度与果实可溶性固形物、Vc含量和单果质量显著相关。因此,设施大棚具有增温、保湿作用,可有效调节小气候条件,显著缩短杨梅果实发育进程和改善果实品质。     

锌镍铁三元水滑石的制备及其对铀的吸附性能研究

用水热法成功制备了蜂窝状的锌镍铁三元水滑石(ZnNiFe-LDH),并将其用于吸附含铀废水中的铀.考察了溶液pH、吸附剂投加量、铀初始质量浓度等因素对ZnNiFe-LDH吸附U(Ⅵ)的影响,结合吸附前后材料的微观表征,探究了ZnNiFe-LDH对U(Ⅵ)作用机理.实验结果表明:当温度为25℃、pH为5、固液比为0.10...