花生壳生物炭对水中重金属Cr6+、Cu2+的吸附研究

生物碳因其来源广泛、低廉及良好的表面理化性能,作为吸附材料在处理水中有机及重金属污染方面具有较大的潜力。研究利用花生壳制得生物炭,用于处理含~(6+)和Cu~(2+)的模拟废水。探讨了接触时间、p H值、生物炭投加量及温度等对吸附效果的影响。结果表明,生物碳吸附~(6+)和Cu~(2+)时间在120 min达到平衡。在酸性条件下(p H=2~5),生物炭投加量为4g/L,温度为30℃时生物炭对~(6+)的吸附效果较好;在偏碱性条件下(p H≥5),生物炭投加量为10 g/L,温度为40℃时生物炭对Cu~(2+)有较好的吸附效果。通过Langmuir和Frenudlich吸附等温方程拟合,表明生物炭对~(6+)和Cu~(2+)的吸附过程更符合Frendlich模型,吸附过程可以用假二级动力学模型描述,说明吸附主要是表面化学吸附。     

高铁酸钾对土壤中Cr(VI)吸附性能的影响

电镀、制革、采矿行业在作业过程中向环境中排放的铬给土壤造成了严重的污染,铬在环境中主要以三价和六价存在,而其中六价铬的毒性远远高于三价铬的毒性。在不同的Cr(VI)初始浓度、高铁酸钾投加量、震荡时间以及pH等条件下,研究高铁酸钾的加入对土壤中Cr(VI)去除效果及其对吸附行为的影响。实验结果表明：当高铁的投加量为400mg. kg_-1时、震荡时间为8h、pH为9-10时吸附效果达到最佳。绘制在不同的投加量下的吸附等温线,并用langmuir方程和Freundlich方程分别进行拟合,拟合的相关度比较好,结果显示随着投加量的增加,土壤的最大吸附量在增加,而且吸附能力越来越强。而吸附动力学满足二级动力学模型,表明吸附过程为多层吸附。此研究为铬污染土壤的修复和固定提供理论指导。     

Fe2+/Na2S2O8法去除水中四环素的研究

本文研究了二价铁活化过硫酸钠法去除水中四环素(TC)的影响因素与机理,为四环素类废水的治理提供了新方法。研究结果表明,水中TC降解率随Na₂S₂O₈浓度的增大而增大;随TC浓度的增加而减小;随Fe₂₊浓度升高,TC降解率先增大再减小,说明过高浓度的Fe₂₊对反应产生抑制作用。在初始条件TC浓度为10 μM,Na₂S₂O₈浓度50 μM,Fe₂₊浓度50 μM,pH为3.4时,TC降解率可以达到92%。利用分子探针法证明了体系中产生的自由基为SO_4-?和?OH,其中SO_4-?为主要作用自由基。     

Fe2O3对MgAlON氧化行为的影响

以Al2O3,MgO和Al粉为原料,Fe2O3为添加物,采用氮化还原工艺,在1550℃保温5h的条件下合成了单相MgAlON。本文结合SEM背散射扫描和EDS分析,探讨了Fe2O3向MgAlON晶格中的固溶情况;利用XRD结果,分析了加入Fe2O3对MgAlON的晶格常数的影响。通过物相分析和晶格常数计算,研究了Fe2O3对MgAlON开始氧化生成α-Al2O3的温度和完全氧化温度的影响,并考察了加入Fe2O3的MgAlON试样在氧化过程中MgAlON晶格常数的变化。     

纳米TiO2对土壤中氮转化相关细菌活性的影响

采用盆栽实验方法研究了不同土壤类型、不同纳米TiO_2浓度和是否种植植物条件下的纳米TiO_2对土壤中氮转化相关细菌活性的影响。结果发现,纳米TiO_2对土壤中氨化细菌,硝化细菌和自生固氮菌的活性均产生抑制作用,抑菌率随着培养时间呈现先升高后降低的趋势,在各个采样时间下抑菌率均随着纳米TiO_2浓度的增加而增加,而且在不同类型土壤中纳米TiO_2的抑制作用大小顺序是沙土黑土草炭土,并且种植紫花苜蓿可以减轻纳米TiO_2对细菌的抑制效果。在涉及到的实验时间和纳米TiO_2的浓度范围等相关研究中,纳米TiO_2对反硝化细菌活性的影响效果不明显。     

CO2对Fe2O3催化剂NH3-SCR脱硝性能影响

考虑到CO₂是固定源和移动源废气中的主要组分,Fe₂O₃是铁基催化剂中的重要活性物质,研究了CO₂对Fe₂O₃催化剂NH₃-SCR脱硝性能的影响.结果表明,CO₂的加入在300℃以下明显抑制了催化剂的NH₃-SCR性能.这主要是因为CO₂的存在改变了催化剂表面NH₃/NO_x的吸附行为,从而影响了NH₃-SCR反应.原位漫反射傅里叶变换红外光谱和程序升温脱附实验结果表明,CO₂可以被吸附活化成碳酸盐物种;这些碳酸盐物种可以作为新的酸性位点吸附NH₃物种,促进催化剂对NH₃的吸附;但同时CO₂和NO_x之间存在竞争吸附,这会导致催化剂表面生成的关键NO₂物种和硝酸盐物种的减少,从而...     

基于光谱参数和Cu2+吸收机理的玉米叶片铜污染预测研究

依据多个浓度梯度下Cu~(2+)胁迫的玉米盆栽实验,通过采用多种光谱特征参数、红边位置(REP)、红边一阶微分包围面积(FAR)和归一化植被指数(NDVI)等光谱参量;以及另五种植被指数(红边归一化植被指数NDVI_(705),改进红边比值植被指数mSR_(705),改进红边归一化植被指数mNDVI_(705),光化学植被指数PRI和结构不敏感色素指数SIPI);并结合Cu~(2+)的光谱吸收机理,同时基于玉米叶片的反射光谱和Cu~(2+)含量实验室实测数据,开展了玉米叶片光谱参数及植被指数与铜污染程度预测的相关性分析研究。实验结果表明:本文提到的大部分光谱参数及植被指数与叶片中Cu~(2+)含量具有一定的相关性;随着Cu~(2+)浓度增加,盆栽玉米在低于200μg/g浓度时仍可正常生长;而在高于浓度为200μg/g后生长受到抑制。玉米受Cu~(2+)污染时,在Cu~(2+)特征吸收峰810 nm处反射率有下降趋势,与无Cu~(2+)污染时反射率上升的趋势相反,说明Cu~(2+)光谱吸收机理可以用来区分和预测玉米是否受到Cu~(2+)污染。     

大气CO2浓度和温度升高对稻麦轮作系统土壤剖面甲烷分布的影响

在田间开放式空气条件下模拟未来50年后气候变化的情况,包括大气温度升高(T)和CO2浓度升高(FACE)以及二者同时升高(FACE+T)对稻麦轮作生态系统稻田土壤剖面温室气体甲烷(CH4)分布的影响。通过田间小区试验,运用土壤剖面气体原位采集系统周年观测,研究CH4在水稻-小麦轮作周期淹水或排水状态下4个不同土壤层次(0~7cm,7~15cm,15~30cm,30~50cm)的行为特征。研究表明:各处理的不同土壤剖面CH4的动态变化趋势相同;水稻生长季CH4浓度随着土层深度的增加而减少,各土壤剖面CH4平均浓度显著高于小麦生长期;小麦生长季CH4浓度则随着土层深度的增加而增加,而且降水显著增加了该季表层CH4浓度。与对照(CK)相比,气候变化的3个处理(FACE、T、FACE+T)均显著增加了土壤剖面各层次的CH4浓度(P<0.05),其中T处理7cm处CH4的平均浓度最高。     

分子振动对H+NH3→NH2+H2反应的影响

运用半刚性振转靶(semirigid vibrating rotor target)模型和含时波包法对H+NH3→NH2+H2反应体系进行了含时量子计算,给出了该反应的基态和振动态下的反应几率以及散射截面,并给出了体系的热速率常数.     

Cu0.5Zr2（PO4）3中Cu2+离子中心各向异性g因子研究

采用3d9离子斜方对称g因子的高阶微扰公式计算了Nasico型晶体Cu0.5Zr2(PO4)3中Cu2+离子中心各向异性g因子(gx,gy,gz),其中斜方晶场参量由重叠模型并联系晶体中Cu2+离子所处的局部结构确定。研究表明,晶体中Cu2+离子中心配体八面体平面键角相比理想斜方对称的90°要小10°左右,由此所得的因子计算结果与实验符合较好。     

凹凸棒土颗粒吸附剂制备优化及对铅、铜吸附研究

以凹凸棒土为基材,采取混匀、搅拌、造粒和热处理的工艺,制备颗粒状吸附剂。重点研究物料配比和焙烧温度对吸附剂去除Pb~(2+)和Cu~(2+)的影响。通过静态吸附实验研究颗粒吸附剂对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附特性。结果表明随着膨润土和海藻酸钠添加剂量增大,颗粒吸附剂对Pb~(2+)和Cu~(2+)去除率增大。随着焙烧温度的提高,Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附去除率不断降低。凹凸棒土颗粒吸附剂对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附过程遵循准一级反应动力学模型;Langmuir吸附等温式和Freundlieh吸附等温式均可较好地描述颗粒吸附剂对Pb~(2+)和Cu~(2+)的等温吸附特性。颗粒吸附剂的最佳制备条件为物料配比凹凸棒土:海藻酸钠:膨润土=100:7:8(以质量计),焙烧温度500℃。     

Effect of Fe2O3 on the size and components of spinel crystals in the CaO-SiO2-MgO-Al2O3-Cr2O3 system

size of spinel crystals in the CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃-Cr₂O₃ system was investigated using lab experiments carried out in a carbon tube furnace. Scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS) and X-ray diffraction (XRD) were used to analyze the microstructure, components, and the mineral phases of synthetic slags. FactSage 7.1 was used to calculate the crystallization process of the molten slag. The results showed that the addition of Fe₂O₃ promoted the precipitation of spinel crystals and inhibited the formation of dicalcium silicate. The size of spinel crystals increased from 2.74 to 8.10 μm and the contents of chromium and iron in the spinel varied as the Fe₂O₃ addition was increased from 0 to 20wt%. Fe₂O₃ thermodynamically provided the spinel-forming components to enhance the formation of FeCr₂O₄, MgFe₂O₄, and Fe₃O₄. The addition of Fe₂O₃ increased the fraction of liquid phase in a certain temperature range and promoted diffusion by decreasing the slag's viscosity. Therefore, Fe₂O₃ is beneficial to the growth of spinel crystals in stainless steel slag.     

退火温度对Fe74B20Hf6结构及软磁能性的影响

采用单辊快淬法制备了Fe74B20Hf6合金的非晶薄带,为确定其晶化温度,测试了该非晶合金的差热曲线,研究其淬态下及退火后的结构和磁性能,并测其XRD图谱和磁性能.结果表明:该非晶合金晶化温度较高.表现出了较大的热稳定性、较强的玻璃形成能力,具有高饱和磁化强度,较小的矫顽力,表现出了较好的软磁性能.     

不同路域植被类型土壤对Cu2+和Pb2+吸附特性的比较

采用振荡平衡法研究Cu²⁺和Pb²⁺两种重金属在长春地区一些典型路域植被土壤中的热力学和动力学吸附特性. 结果表明: 这两种重金属在不同土壤中的吸附等温线均符合Langmuir方程和Freundlich方程, 但Langmuir方程的拟合效果更好, 即两种重金属在不同土壤中的吸附过程更接近单分子层吸附模型; 灌木丛植被类型的土壤对Cu²⁺和Pb²⁺的饱和吸附量最大, 分别为3 429,5 311 mg/kg; 灌木丛植被类型的土壤对重金属的吸附速率最大, 由Elovich方程可知, 这与该土壤的pH值、 阳离子交换量(CEC)、 有机质含量和黏粒含量较高等理化性质有关, 且Pb²⁺比Cu²⁺更易被土壤吸附.     

Cu(Ⅱ)对重塑黄土抗剪强度和电阻率的影响

为研究Cu2+含量不同对重塑土的抗剪强度影响以及剪切过程中电阻率变化,进行了室内直剪试验。制取含量为0mg/kg、5 mg/kg、50 mg/kg、500 mg/kg、5 000 mg/kg的五种Cu2+污染重塑土,对其进行直剪试验和电阻率试验,最后处理并分析数据。结果表明:随Cu2+含量增加,电阻率减小,且电阻率浮动变小,电阻率随剪切位移增大呈减小的趋势,含量500 mg/kg时的电阻率浮动小,规律明显;Cu2+污染土剪应力随剪切位移增大不断增加,没有明显的屈服点;Cu2+含量小于5 mg/kg时,Cu2+污染土抗剪强度随Cu2+含量增加而增加,Cu2+含量大于500 mg/kg时,Cu2+污染土抗剪强度随Cu2+含量增加而减小;同一含量下的污染土在不同垂直压力下的抗剪强度与电阻率呈负相关,Cu2+含量越大抗剪强度变化对电阻率越不敏感;定义了电阻率角、初始电阻率,电阻率角反映电阻率对土体结构变化的敏感程度,初始电阻率为土体在没有垂直压力作用下时的电阻率。     

Fe2O3/TiO2复合光催化剂的制备及其表征

以硝酸铁为铁源、硫酸钛为钛源,采用微乳液法制备Fe2O3/TiO2复合光催化剂,并用SEM、FTIR、XRD、BET和甲基橙脱色率对复合光催化剂进行表征。结果表明,铁与钛的摩尔比为1∶3、煅烧温度为500℃以及煅烧时间为1.5h时,所制Fe2O3/TiO2复合光催化剂疏松多孔、颗粒细小且热稳定性高,经紫外光照15min后,其对甲基橙的降解率为99.7%,与相同条件下制备的TiO2相比,Fe2O3/TiO2复合光催化剂具有更好的光催化活性和更大的比表面积。