金属酞菁功能化纳米纤维的制备:间隔臂效应

在金属酞菁与氧化纤维素纳米纤维载体之间引入一条四乙烯五胺间隔臂,制备得到间隔臂连接金属酞菁功能化纳米纤维.通过衰减全反射傅立叶变换红外光谱对纳米纤维进行表征.采用单因素法研究金属酞菁的最优固定条件,结果表明:25mmol/L高碘酸钠、30℃氧化温度、10%四乙烯五胺、2%戊二醛偶联剂时,纳米纤维表面金属酞菁固定量达到400μmol/g.间隔臂的引入可有效提高纳米纤维对染料溶液的吸附容量.pH=6时,CoPc-s-NF对活性艳红X-3B染料的吸附容量是金属酞菁功能化纳米纤维CoPc-NF的3倍.     

碳纳米管/纤维素纳米复合材料的制备及酞菁功能化

在乙酸纤维素(CA)纺丝液中掺入多壁碳纳米管(MWNT),通过静电纺丝技术制备得到MWNT掺杂乙酸纤维素纳米纤维MWNT/CA-NF,通过KOH水解将其还原为MWNT掺杂纤维素纳米纤维MWNT/RC-NF.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了纳米纤维的形貌变化和MWNT的排列情况.对MWNT/RC-NF进行表面改性后将四氨基钴酞菁(CoPc)修饰于纳米复合材料表面,制备得到碳纳米管掺杂、酞菁功能化纳米纤维(MWNT/CoPc-s-NF),初步研究其对染料废水的催化氧化降解脱色性能.结果表明,MWNT的引入能有效提高CoPc的催化反应活性.     

电化学沉积四氨基酞菁镍敏化纳米TiO2电极

为寻找高效低成本的染料及其在纳米晶体表面新的键合方式,用电化学方法制备了四氨基酞菁镍敏化纳米T iO2电极.用阳极氧化水解法和丝网印刷法制备纳米T iO2电极,以此为工作电极研究了四氨基酞菁镍在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DM SO)中的循环伏安曲线,分析了四氨基酞菁镍的氧化还原电位.用恒电位沉积制备了四氨基酞菁镍敏化纳米T iO2电极,探讨了沉积电位及时间对电极性能的影响.实验结果表明,在1.0V恒电位沉积得到的电极光电性能最好,沉积时间24h电极性能趋于稳定,实验证明以电化学沉积法制备的敏化T iO2电极的光电性能高于自组装法.     

聚四氨基酞菁钴的电化学性质

研究了聚四氨基酞菁钴修饰电极(p—CoTAPc／GC)的制备及电化学性质．用电聚合法在玻碳电极上制备P—CoTAPc／GC，并用循环伏安法研究其电化学性质．结果表明：在高扫速时，P—CoTAPc／GC的电极表面为扩散控制．P—CoTAPc／GC具有良好的电化学性质．     

TEMPO氧化-高压均质联用制备柑橘纳米纤维素及其性质表征

以柑橘皮渣为原料,采用2,2, 6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)介导氧化联合高压均质法制备柑橘纳米纤维素,研究次氯酸钠添加量(5、25、50mmol/g)对柑橘纳米纤维素长径比、形貌结构、理化性能等特性的影响。结果表明:随着次氯酸钠质量摩尔浓度的增加,柑橘纳米纤维素的直径和长度都逐渐缩短,并在50mmol/g时长度[(150.57±24.99)nm]与直径[(2.74±0.29)nm]达到最短。扫描电镜与红外光谱分析结果表明:随着氧化剂质量摩尔浓度的升高,柑橘纤维中的木质素、半纤维素被水解,柑橘纤维表面呈现出越来越粗糙的结构。X射线衍射和热重分析显示:氧化均质处理提高了柑橘纳米纤维素的结晶度和耐热性,且纤维素的Ⅰ型晶型未遭到破坏。理化性质分析表明:氧化均质处理可有效提高柑橘纳米纤维素持水力、持油力、胆固醇吸附力和葡萄糖吸附力,并在次氯酸钠质量摩尔浓度为50mmol/g时表现出最强的吸附力。纳米化的柑橘纤维素具有良好的功能特性,研究以期为柑橘皮渣的再利用提供一定的科学依据。     

酞菁功能化纳米纤维对染料废水的脱色研究

将酞菁表面功能化纤维素纳米纤维材料CoPc‐NF应用于活性艳红X‐3B染料废水的脱色处理。实验发现CoPc‐NF对染料分子有较强的吸附能力,溶液中有H2 O2氧化剂存在时,CoPc能快速有效地使活性艳红X‐3B溶液催化氧化降解脱色。利用单因素实验方法研究了染料溶液的最佳脱色条件。结果表明：CoPc为365μmol／g、溶液pH ＝2、反应温度为50℃、H2 O2为8 mmol／L时,经过90 min催化氧化反应,CoPc‐NF／H2 O2反应体系可使活性艳红X‐3B溶液浓度下降90％以上。     

镍酞菁聚合膜对6-巯基嘌呤的电催化氧化研究

文章在四氨基镍酞菁合成的基础上，通过电聚合方法制备聚四氨基镍酞菁膜传感器。研究了聚合膜传感器对6—巯基嘌呤电催化氧化的性能。结果表明 6—巯基嘌呤在四氨基镍酞菁聚合膜上氧化过电位降低了119mV，氧化电流约增大了6倍。     

聚四氨基酞菁钴对氧还原的电催化性质

研究了聚四氨基酞菁钴修饰电极(p-CoTAPc／GC)催化氧还原反应的性质，用电聚合法在玻碳电极上制备p-p-CoTAPc／GC，并用循环伏安法研究其对氧还原催化的性质，结果表明：氧气的浓度及扫速对催化存在影响，随着氧气浓度的增加催化反应速度加快。     

钨酸铋／预氧化腈纶复合纳米纤维制备的研究

以五水硝酸铋、二水钨酸钠和腈纶为原料,通过静电纺丝的方法制备钨酸铋／预氧化腈纶复合纳米纤维前体,并将制备的复合纳米纤维前体在200℃下反应,制得钨酸铋／预氧化腈纶复合纳米纤维．利用FE-SEM、XRD对制得的复合纳米纤维进行了表征．探讨了纺丝电压、接收距离和纺丝流速对纤维直径和形态的影响．结果表明,纺丝电压为22kV、接收距离为15cm、纺丝流速为0．2mL／h时,所制备的复合纳米纤维前体形态较好,纤维平均直径为93nm．经过200℃处理后,钨酸铋在复合纳米纤维上形成,得到的钨酸铋／预氧化腈纶复合纳米纤维的平均直径为113nm．     

纳米TiO2-Pt电极氧化Mn2+制备苯甲醛

采用电化学合成法和电沉积法制备高活性钛基纳米TiO2-Pt（Ti／nano-TiO2-Pt）修饰电极,通过循环伏安法研究Ti／nano—TiO2-Pt电极对Mn^2＋氧化为Mn^3＋的电催化性能．结果表明,纳米TiO2—Pt修饰电极对Mn^2＋的电氧化有较高催化活性,非均相（3mol／LH2SO4,2．5mol／L MnSO4）电解氧化效率达90％以上．在无隔膜电解槽中,通过有机氧化甲苯正交实验确定其最佳条件为：温度60℃、硫酸浓度7．0mol／L,苯甲醛产率为86．4％．     

固定化乳酸脱氢酶的催化性质研究

研究了固定化乳酸脱氢酶(LDH)的制备和催化性质,讨论了戊二醛体积分数、酶的偶联时间、pH值对酶固定化的影响.对游离酶和固定化酶催化性质的研究结果表明:酶促反应最适pH分别为9.2和10.2,最适温度分别为51℃和50℃,米氏常数分别为16.2 mmol/L和0.7 mmol/L.与游离酶相比,固定化酶的活力稳定性更佳,有更好的贮存稳定性和复用性.     

UV-Fenton试剂处理含乳化液（油）矿井水的实验

为充分发挥UV-Fenton试剂处理矿井水中的乳化液（油）的去除效果,通过正交实验和单因素实验,分析了H2O2的浓度、FeSO4的浓度、光照时间及溶液pH对去除矿井水中乳化油的影响。在综合考虑成本和去除效果的前提下,提出了反应的最佳条件：H2O2的浓度为26.43 mmol/L,FeSO4的浓度为0.2 mmol/L,pH为3,光照时间为35 min。实验结果表明,含乳化液（油）矿井水经过UV-Fenton氧化处理后,油的去除率可达到94.95%。     

单宁酸与固定化胰蛋白酶相互作用的研究

研究了单宁酸(TA)对硅胶固定化胰蛋白酶活性的影响,通过酶活抑制测定方法和紫外分光光度法测定了TA与固定化胰蛋白酶作用的最适浓度与最适反应时间,研究了在pH 8.0 Tris-HCl、pH 2.4的甘氨酸-HCl以及含有1 mol/mL NaCl的Tris-HCl三种缓冲液中TA与固定化酶作用的平衡常数KA和结合位点数n.结果表明:TA对固定化胰蛋白酶有不同程度的抑制作用,当反应体系中TA的浓度为7.5×10-6mol/L时,固定化酶活力为91.1 U,抑制率大约为50%,TA与固定化胰蛋白酶最适反应时间为30 s,在pH 2.4的甘氨酸-HCl及含1 mol/mL NaCl的Tris-HCl中,TA与固定化酶的平衡常数KA减小了100倍,结合位点数n也有不同程度的降低.     

一种基于固定化纳米MnO2的流动注射化学发光分析方法

采用电沉积法在自制的碳电极表面制备纳米MnO2,提出了一种基于固定化MnO2流动注射化学发光测量L-色氨酸的分析方法。对所制备的纳米MnO2颗粒采用超景深三维显微镜,扫描电镜以及红外光谱进行了表征。结果表明,所制备的纳米MnO2均匀致密地分布在碳电极表面。用固定化MnO2作为发光试剂,在聚二甲基硅氧烷(PDMS)自制的流通池中进行化学发光反应。选取超纯水作为载液,当含有硫酸和甲醛的L-色氨酸溶液流过流通池与MnO2接触时,即可产生化学发光。线性范围1.0×10-6~5.0×10-5mol/L,检出限8.0×10-7mol/L。通过氧化试剂的固定化,该法简化了流路和测定步骤,具有快速、简单、环境友好以及易于实现自动化控制等优点。     

石墨烯/酞菁钴复合材料对亚硝酸根的催化性能

研究石墨烯/酞菁钴复合材料的制备方法及电催化性能,采用微波合成法,以石墨烯(GR)、氯化钴和邻苯二腈为原料,原位合成了石墨烯/酞菁钴(GR/CoPc)复合材料. 通过紫外-可见光谱(UV-vis)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼(Raman)光谱、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)对其结构、微观形貌进行表征,酞菁钴呈棒状均匀分布于石墨烯的片层表面. 制备了GR/CoPc/GCE修饰电极并研究了亚硝酸根在修饰电极上的电化学行为及其作用机理. GR/CoPc/GCE修饰电极对NO₂-的电催化性能较单独的CoPc和GR修饰电极相比明显提高. 在实验条件下,亚硝酸根在GR/CoPc/GCE修饰电极上的响应电流与其浓度在1.67～644.27μmol/L的范围内呈良好的线性关系,检测限可达0.6μmol/L. 该修饰电极对亚硝酸根的检测有良好的稳定性、抗干扰性及重现性.      

固定化WAS吸附剂净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体影响因素研究

采用固定化WAS吸附剂,净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体影响,结果表明:该吸附剂吸附2种重金属离子时呈现出不同的规律,吸附Pb(Ⅱ)的最佳条件为在25℃,200 mL,质量浓度为99.23 mg/L,pH值为5,WAS与固化剂的包埋比例(质量比)为1∶5,振荡吸附1 h,最大吸附率为71.00%,吸附量为14.20 mg/g;吸附Hg(Ⅱ)的最佳条件为在25℃,质量浓度为99.87 mg/L,pH值为4,WAS与固化剂的包埋比例(质量比)为1∶5,振荡吸附1 h后,最大吸附率为60.60%,吸附量为12.12 mg/g。在所实验的质量浓度范围内,基本符合经典Langmuir等温吸附模型,固定化WAS吸附Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)的表观最大吸附量分别为88.50 mg/g和66.67 mg/g,为固定化WAS吸附剂净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体应用研究提供可靠依据。     

固定化蜡质芽孢杆菌处理制革废水中Cr(Ⅵ)的条件优化

为了高效去除制革废水中的Cr(Ⅵ),实验采用粉末活性炭包埋蜡质芽孢杆菌(Bacilluscereus)制成固定化细胞颗粒,并探讨了该颗粒去除Cr(Ⅵ)的效果。结果表明,在pH值5.0、温度37℃、Cr(Ⅵ)初始浓度小于10mg/L、颗粒用量0.5g/mL左右时,Cr(Ⅵ)去除率较大;在最优条件下,固定化细胞颗粒处理Cr(Ⅵ)的效果比未加菌体的固定化颗粒和Bacillus cereus单独处理时的效果都好。研究表明,固定化Bacillus cereus细胞颗粒可以作为一种新的生物材料,处理制革废水中的Cr(Ⅵ)。     

硫代硫酸钠在10-甲基吩噻嗪修饰碳糊电极上的电催化氧化及电分析方法

运用循环伏安法（Cyclic Voltammetry,CV）研究了硫代硫酸钠（Sodium Thiosulfate,ST）在10-甲基吩噻嗪修饰碳糊电极（10-Methylphenothiazine,MPT/CPE）上的电催化氧化行为.结果表明,ST在裸碳糊电极（Carbon Paste Electrode,CPE）上的直接电化学氧化过程十分迟缓,但在MPT/CPE上于0.572 V处出现一不可逆氧化峰,氧化峰电流大幅度增大,表明MPT/CPE对ST电化学氧化有显著的催化作用.同时测定了ST在MPT/CPE上的电极过程动力学参数,即电荷传递系数α=0.62,电催化氧化反应速率常数k=（2.92±0.06）×102（mol/L）-1.s-1.用微分脉冲伏安法（Differtial Pulse Voltam-metry,DPV）测得ST催化氧化反应峰电流与其浓度在2.0×10-4-1.0×10-2mol/L范围内呈良好的线性关系,线性回归方程Ipa（μA）=16.458c（10-3mol/L）＋8.835,R=0.999 4,检测限为6.7×10-5mol/L.对市售ST注射剂含量进行了电化学定量测定,所得结果令人满意。     

两种固定化方法的抑藻剂效果研究

采用藻类生长抑制试验的方法比较了相同抑藻剂与不同载体组配后对塔玛亚历山大藻和铜绿微囊藻的抑制效果,以研究固定化抑藻剂对于藻类爆发水体修复技术的可行性.结果显示,对于赤潮藻塔玛亚历山大藻（ATDH01）而言,海藻酸钠固定化绿茶浸提液及绿茶粉均有较高的抑制率;海藻酸钠固定化绿茶浸提液比海藻酸钠固定化绿茶粉的抑藻作用快5~24 h;单纯的海藻酸钠小球对ATDH01也有较好的抑制效果.PVA高分子棉片固定绿茶浸提液对ATDH01的抑制率与海藻酸钠固定化绿茶浸提液接近.对于铜绿微囊藻（FACHB-905）来说,海藻酸钠固定化绿茶抑藻剂（浸提液或粉）对FACHB-905的抑制效果不如ATDH01.总体来看,海藻酸钠或者PVA高分子棉片作为固定剂制备的绿茶抑藻剂均可用于处理ATDH01赤潮,但是对于FACHB-905水华,本研究的抑藻剂及其固定化方式效果均不够理想.     

混合培养系统厌氧发酵同步产氢产乙醇研究(英文)

采用连续流槽式搅拌反应系统(ACSTR)作为反应装置,以制糖废水为底物,污水处理厂剩余污泥为反应的启动污泥,着重研究底物质量浓度和HRT对系统同步产氢产乙醇性能的影响.结果表明,在不同的底物质量浓度和HRT条件下,乙醇产量和氢气产量有着相同的变化趋势.当底物质量浓度和HRT分别为6 g COD/L和6 h时,乙醇和氢气产量分别为1.62/7.25 mmol/(L·h)and 2.97/8.73 mmol/(L·h).线性分析发现乙醇产量和氢气产量之间有很好的相关性,线性方程分别为y=0.156 6x+0.4487(r2=0.8778)和y=0.148 8x+1.671 4(r2=0.9838).