电辅助缓解MXene膜污染及电化学清洗膜再生

膜污染是膜分离技术在水处理应用中的突出问题.利用MXene(Ti₃C₂T_x)高导电性的优势，构建电辅助MXene膜分离体系，在膜上施加负电压，以缓解膜分离腐殖酸过程中的膜污染及对污染后的膜进行清洗再生，并探究了其作用机理.结果表明，膜分离腐殖酸过程中施加-2 V电压在稳定阶段的膜通量比不加电时增加了18.5%,在污染后的膜上施加-3 V电压能够高效实现膜清洗再生，-3 V处理10 min膜通量恢复率达到92%以上，且不对膜造成损伤.机理研究表明，低电压(-2 V槽压)下道南效应增强，使膜对腐殖酸的静电斥力增大，缓解膜污染，高电压(-3 V槽压)下增强的道南效应与析氢反应共同作用，大幅提升的静电斥力能够快速实现原位膜再生.     

不同金属离子改性CMC-PVA/CS-PVA双极膜的研究

分别用Fe3+、Cr3+和Ca2+对羧甲基纤维素钠(CMC)-聚乙烯醇(PVA)阳膜层进行改性,制备了Me-CMC-PVA/CS-PVA双极膜(双极膜简记为BPM,CS为壳聚糖,Me=Fe3+,Cr3+或Ca2+).研究表明,Fe-CMC-PVA阳膜亲水性强于以Cr3+或Ca2+改性的CMC-PVA阳膜,相应地,Fe-CMC-PVA/CS-PVABPM中间界面层水解离能力也较强,膜IR降和槽电压也较低.此外,Fe-CMC-PVA/CS-PVA BPM的机械性能、热稳定性也较好,其在水和酸、碱溶液中的溶胀度也较低,有效地提高了双极膜的性能.     

碱浸条件下杂质离子对锌电积的影响

针对贫杂铅锌矿碱浸工艺,系统地分析电解过程杂质离子CO32-、SO24-、SiO32-、F-、Cl-、S2-对电解金属锌粉的影响.实验结果表明:CO32-、SO42-、SiO23-、F-离子对电解金属锌粉没有明显影响,Cl-离子浓度宜控制在20 g/L以下基本上满足GB/T6890-2000国家标准的锌粉三级标准,S2-离子对电解金属锌粉影响比较显著,即使在S2-微量的条件下金属锌粉的品质下降了近5%.     

火山渣净化石油类污染地下水过程中与水化学因子的响应关系分析

采用生态安全型火山渣净化石油类污染地下水,考察该过程中与水化学因子(Fe2+,Fe3+,Mn2+,SO2-4,NH+4,Ca2+,Mg2+,NO-3,NO-2等)间的响应关系.结果表明:在火山渣吸附水体总石油烃(TPH)过程中,与Mn2+,SO2-4,Ca2+,NH+4的质量浓度无关,与Fe2+,Fe3+,Mg2+,NO-2的质量浓度呈负相关,与NO-3的质量浓度呈正相关;对Ca2+的去除率为42%~56%,对SO2-4,Mg2+,NH+4的去除率为60%~80%,对Fe2+,NO-3的去除率大于80%,对Fe3+,Mn2+,NO-2的去除率均大于95%.     

多排石墨芯基体NiHCF膜电极的制备与电控离子分离性能

以多排石墨芯(MRGC)为基体材料, 采用阴极沉积法制备了具有电化学控制离子分离(ECIS)性能的电活性NiHCF膜电极.采用SEM和XPS分析考察了NiHCF薄膜的形貌与组成;在1 mol/L的NaNO3溶液中通过循环伏安法可逆地置入与释放Na+, 考察NiHCF膜电极的离子交换容量、再生性能;在1 mol/L(NaNO3+CsNO3)混合溶液中比较不同混合浓度下膜电极的伏安特性曲线, 分析了膜电极对Cs+/Na+的选择性.同时采用离子色谱测定了氧化态NiHCF膜电极在初始[Cs+]为10 mg/L模拟液中进行ECIS过程的Cs+浓度变化.实验结果表明, MRGC基体NiHCF膜电极离子交换容量大、再生能力好, 对Cs+有较强的选择性, 可用于Cs+的电控离子分离过程.     

硫酸铵-溴化四丁基铵水体系液液萃取分离铅

研究了硫酸铵-溴化四丁基铵(TBAB)-水体系萃取分离铅的行为及其与常见离子的分离条件.试验表明,TBAB的水溶液在硫酸铵的作用下盐析,形成了液-液两相,在pH3～5的克拉克-鲁布斯缓冲溶液中,Pb2+与Br-形成的络阴离子PbBr42-能与溴化四丁基铵TBA+形成疏水性的三元离子缔合物(TBA+)2(PbBr42-)而被萃取到上层TBAB相,其他共存离子:Zn2+,Cu2+,Ni2+,Co2+,Mn2+,Fe3+不被萃取.控制溶液的酸度,该体系能够使Pb2+与常见金属离子Zn2+,Cu2+,Co2+,Ni2+,Mn2+,Fe3+等完全分离.对合成水样进行了萃取分离测定,结果满意.     

纳米复合质子传导膜中温硫化氢固体氧化物燃料电池的研究

应用溶胶-凝胶法制备了中温硫化氢固体氧化物燃料电池的纳米复合质子传导膜。用SEM和EDX对纳米复合膜进行了观察和表征,并与传统工艺制备的电解膜(微米级)的性能进行了比较。探讨了微米级和纳米级的复合Li2SO4 Al2O3膜的离子传导性随温度变化规律。与传统的工艺采用相同组分制备的微米级电解膜相比,纳米复合膜的微观结构、致密性、机械强度和离子传导性均得到改善,而最显著改善是膜的离子传导性能。纳米复合Li2SO4 Al2O3膜的中温硫化氢固体氧化物燃料电池的性能较稳定,察觉不到膜两侧的气体穿过膜扩散到另一侧。在750℃和101.13kPa下,电池的最大输出功率密度为135mW.cm-2,最大电流密度为480mA.cm-2。     

全氟磺酸再生树脂的微结构和热性能

利用红外光谱分析了再生全氟磺酸(PFSA)树脂的结构,比较了酸型PFSA再生树脂(PFSA-H)和钠型PFSA再生树脂(PFSA-N a)的微观结构,利用酸碱滴定的方法测定了再生PF-SA树脂离子交换容量(IEC),利用热重法、微商热重法及差示扫描量热法等研究了PFSA再生树脂的热性能。结果表明:PFSA再生树脂中的磺酸根(—SO3-)、侧链中的醚结构(C—O—C)及碳氟主链骨架(CF2)等特征基团都与Dupont公司的N afion膜的PFSA的分子结构一致;PFSA再生树脂溶液中未发现F-8020型全氟离子交换膜中全氟羧酸层树脂;每摩尔交换基团所对应的PFSA再生树脂的质量(EW)达到1 130,接近Dupont公司产品N afion117的相应性能参数。热分析结果表明:PFSA-N a再生树脂的起始分解温度410°C左右;酸型树脂的起始分解温度200°C左右,且PFSA-H再生树脂的分解过程主要分为3个阶段:200~250°C、250~375°C和375~550°C。     

阳极液对钠碱膜电解再生的影响

湿法脱硫以其高效成熟而得到广泛应用,但存在着脱硫废液处理和吸收富液再生等问题,为此,将膜技术应用于湿法脱硫吸收富液再生过程中,研究不同阳极液对膜电解过程各个参数的影响规律．在自制的二室A201阴极膜电解装置中,分别采用硫酸溶液和水作为阳极液,研究不同阳极液对钠碱吸收液再生过程中电流密度、硫酸回收率、吸收富液再生效果和再生电耗的影响规律．实验结果表明,阳极液的类型和浓度对膜电解再生过程中各个参数具有较大影响．当阳极液为稀硫酸时有利于电流的通过,阳极室初始稀硫酸浓度越大则硫酸回收效果越好,阴极钠碱液的再生电耗效率越高;当阳极液为水时,溶液导电能力较弱,但无论从电流密度还是电耗对再生效率的影响来看,水溶液相对于稀硫酸更利于阴极液的低能耗和高效率再生,其较佳的膜电解电耗约为690kW·h／t（NaHSO3）．     

离子液体法制备再生竹纤维素膜及其性能

合成离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl),用以溶解聚合度为500的竹浆粕,制得再生竹纤维素膜.通过XRD(X-Ray Diffraction),FT-IR(Fourier Transform Infrared spectrometry),TG(Thermogravimetric)测试手段,研究竹浆在离子液体中再生前后结构性能的变化.结果表明:再生后竹浆的晶体形态由纤维素Ⅰ变为纤维素Ⅱ;[Bmim]Cl对竹浆的溶解属直接溶解,溶解过程不涉及化学反应;再生竹浆的热分解温度较原竹浆有所降低.离子液体法和黏胶法再生竹纤维素膜强度的比较结果表明:同等条件下,离子液体法再生竹纤维素膜的干态强度高于黏胶法再生竹纤维素膜强度.     

自制纤维素金属螯合亲和膜的部分吸附性能及纯化牛血SOD

×10-6 g/cm2,但蛋白解吸率前者低于后者,表明一定浓度的NaCl有助于亲和膜对蛋白质的吸附,同时也使被吸附的蛋白的解吸率有所降低.吸附-解吸方式(静态法)分离纯化SOD,解吸样品比活达8 770 U/mg,纯度为81%;吸附-洗脱方式(动态法)分离纯化SOD,穿柱流出样品比活达12 418 U/mg,纯度为85%.自制纤维素亲和膜有较好的吸附性能和纯化效果,重复使用性能良好,制备和纯化过程简便易行,具有广阔应用前景.     

张家口柴宣盆地浅层地下水水化学特征及水质评价

地下水作为张家口地区的主要供水水源,近年来受人类活动影响水质有恶化的趋势,影响了当地的用水安全,确定地下水化学特征与水质状况对水资源合理利用具有重要意义。基于2020年水质数据,选取Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、HCO^-₃、TH、pH、TDS、SO₄^2-、Cl^-、Al³⁺、NO^-₃、F^-、Cr⁶⁺等水质因子,通过数理统计法、Piper三线图、Gibbs图和岩石风化端元图对张家口柴宣盆地地区浅层地下水水化学特征进行分析,并采用模糊综合评价和改进内梅罗指数法对水质进行评价。结果表明：研究区地下水是Ca²⁺和HCO^-₃为主的弱碱性淡水,微硬水、硬水和极硬水分别占39.51%、34.57%和25.93%;沿地下水流向,地下...     

氟化物中氧对Eu2+光谱的影响

为了考察杂质阴离子对Ｅｕ＾２＋光谱的影响,应用光谱方法研究了复合氟化物中氧离子对氟离子的取代与Ｅｒ＾２＋光谱变化的关系。结果表明：在ＫＣａＥ３和ＢａＹ２Ｆ８基质中,氧的存在产生了Ｅｕ＾２＋新的发光中心,其中一种为正常的Ｅｕ＾２＋的发光中心,其中一种为正常的Ｅｕ＾２＋的发射中心,即Ｅｕ＾２＋（Ｆ＾－）中心,另一种为氧离子对氟离子取代形成的发射中心,即Ｅｕ＾２＋（Ｏ＾２－）中心;对于ＫＣａＦ３基质,随     

过渡金属离子协同紫外活化过硫酸盐

为研究不同过渡金属离子协同紫外(UV)活化过一硫酸盐(PMS)的能力,以Co~(2+)为基准进行Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的对比实验。结果显示:Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)与单独紫外和单独PMS联合均不能有效降解目标物;与Co~(2+)/PMS/UV体系相比,Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的能力高于Co~(2+),其中Cu~(2+)、Mn~(2+)和Fe~(3+)的协同能力高于Ni~(2+)和Zn~(2+);投加叔丁醇(TBA)和乙醇(EA)的实验发现,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中的主要氧化物是硫酸根自由基(SO_4~-·)和少量的羟基自由基(HO·)。Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7的降解过程均符合假一级动力学。紫外可见光谱图分析结果表明,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7均被有效降解。M/PMS/UV对于染料类物质具有广泛的应用范围。     

超滤膜表面预沉积吸附剂对膜污染的缓解作用研究

选择三种含铁吸附剂FeO_xH_y、Fe_3O_4和MnFe_2O_4,分别预沉积到超滤膜表面的方式,通过对比3种蛋白质引起的膜通量变化;并分析超滤膜表明形态,探究超滤过程中蛋白质对膜污染的作用以及吸附剂对缓解膜污染的效果。试验结果表明:鸡卵白蛋白(ovalbumin,OVA)造成的膜污染最严重;预沉积MnFe_2O_4的对OVA的吸附效果,预沉积Fe_3O_4对OVA的吸附效果较差,对膜污染没有缓解作用。     

SiO2/PVDF离子交换膜的微观形貌表征

为了提高PVDF离子膜的水处理性能和抗污染能力,聚偏氟乙烯与纳米二氧化硅颗粒共混制备了SiO2/PVDF离子交换膜.采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜以及原子力显微镜对膜表面、断面及孔结构形态进行了分析.结果表明,无机纳米颗粒的加入使膜表面粗糙度增加,膜的致密性也增加了;大部分纳米颗粒能够以纳米尺寸均匀分布在膜中.     

蜡状芽孢杆菌Bc-05菌株纤溶酶的酶学性质

对蜡状芽孢杆菌Bc-05茵株的发酵上清液经硫酸铵分级沉淀、DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析所获得的纤溶酶进行性质研究.结果表明:经纤维蛋白平板法检测该酶有直接水解纤维蛋白和激活纤溶酶原的双重作用,最适作用温度37℃,最适pH=8.0,在pH=8.0条件下25℃和37℃放置24 h酶活力仍保持77.52%和78.96%,该酶体外对兔血凝块有明显的溶解作用;Ca2+,Mn2+离子对该酶具有激活作用,而Cu2+,Fe3+完全抑制其纤溶活性,PMSF,EDTA和DTT对该酶有抑制作用,说明活性中心含有二硫键、金属离子和丝氨酸;测其N端10个氨基酸序列为NH2-Val-Thr-Pro-Thr-Asn-Ala-Val-Asn-Thr-Gly,与其他生物来源的纤溶酶相比较没有同源性.     

金属离子对荧光单假胞菌P13生长及抗真菌素合成的影响

以油菜菌核病菌为供试病原菌，探讨11种金属离子对荧光假单胞菌P13的生长及拮抗能力的影响．结果表明，金属离子均对P13的生物量以及抗生素的合成产生一定的影响．与对照相比，金属离子在0．002mol／L的浓度下，Ag^＋，Cr^3＋，Ni^＋能强烈抑制该菌的生长；Ca^2＋，Ti^3＋，Fe^3＋有微弱的促生作用；Al^3＋能强烈抑制P13抗生素的合成，Ca^2＋和Fe^3＋则明显促进抗生素的合成．在不同浓度的Ca^2＋和Fe^3＋下，0．003mol／L的Ca^2＋促进P13的相对效价提高到267％．0．003mol／L的Ca^2＋与0．001mol／L Fe^3＋共同使用时P13的效价增加到291％，说明Ca^2＋和Fe^3＋对P13抗真菌素合成有协同作用．     

基于罗丹明衍生物的Fe~(3+)荧光探针研究

为建立一种高选择性的Fe3+荧光探针测定Fe3+含量,设计并合成了一种罗丹明衍生物(探针1)用于Fe3+含量的测定.结果表明:在pH 6.00的V水∶V乙醇=1∶1的溶液中,荧光探针显示微弱荧光,当向其中加入Fe3+后,在580 nm处荧光增强,探针对Fe3+显示了较高的选择性.除Al3+和Ni2+对Fe3+的测定有干扰外,其他碱金属、碱土金属和过渡金属均不干扰探针1对Fe3+的测定.该探针对铁离子的线性响应范围是8.0×10-6～1.0×10-3mol/L,检测下限是2.4×10-6mol/L.该探针用于中药材怀菊花、怀牛膝中Fe3+的测定,测量结果令人满意.