偶联剂在纳米CaCO3表面改性中的作用

提出并验证了活化-取向-平衡吸附假设,对偶联剂改性过程机理作出了新的解释。通过测定沉降速度、吸油量、活化率、比表面积,比较了几种偶联剂对纳米CaCO₃ 的改性效果,并考察了改性产品在有机溶剂中的润湿性。结果表明:经过改性的碳酸钙粒子能够很好地分散在有机溶剂中,甚至不发生沉降;润湿性有明显提高;只需2%(质量分数)改性剂B改性,产品就可以达到100%的活化率;比表面积由21.95m² / g上升到31.76m²/ g,表面性能有较大提高。     

牡蛎壳资源利用研究进展

综述了牡蛎壳的组成、性质及其在食品、医药、轻工业、农业等领域的应用。在组成方面,牡蛎壳是由矿物质、蛋白质和多糖等有机质大分子共同组成的、高度有序的多重微层结构,基本结构分为外层、中层和内层3层。在性质方面,牡蛎壳在高温条件下煅烧后能形成复杂的多孔结构,不仅具有较强的吸附性能、离子交换功能,还有“保肥、净水、缓释”等作用,具有较强的分散、吸附、交换等能力。在食品领域,牡蛎壳的利用主要有肉类加工、果蔬和豆制品加工、其他食品生产。在医药领域,牡蛎壳在中医药和西医药领域都有应用。在轻工业领域,牡蛎壳主要在污水净化和建筑材料行业有利用。在农业领域,牡蛎壳的主要利用是作为土壤调理剂、肥料缓释剂和畜禽饲料剂。     

Carboxyl-modified hierarchical wrinkled mesoporous silica supported TiO2 nanocomposite particles with excellent photocatalytic performances

Titanium dioxide (TiO₂) is a common photocatalyst for organic pollutants degradation. However, in practical application, the poor adsorption capacity of pure TiO₂ seriously impeded its efficiency in the degradation of organic molecules. In this work, a series of hierarchical wrinkle mesoporous silica supported TiO₂ nano-composite particles (TiO₂ @WMS-COOH) were successfully prepared. Thanks to their high surface areas, large pore volumes and mesoporous structures, these materials showed high adsorption capacity and excellent photocatalytic performance towards dye molecules, which is comparable to or even better than commercial catalyst P25. Moreover, their photocatalytic efficiency can be further enhanced by increasing the calcination temperature during preparation process. Therefore it can be concluded that the TiO₂ @WMS-COOH particles may find promising applications in the photodegradation of organic pollutants.     

膨润土-有机复合吸水材料的制备及其吸水保水特性研究

实验采用阳离子型表面活性剂对膨润土进行离子交换扩大膨润土的层间距,以高能球磨法为手段促进吸水性有机单体丙烯酸在膨润土层间的插入,制备出一种具有纳米复合结构的有机-无机复合型新型吸水材料。在膨润土的掺加量为丙烯酸单体质量的2倍、丙烯酸与氢氧化钠中和度80%、交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺的用量为0.02%、引发剂过硫酸铵用量为2.0%时,膨润土有机复合高性能吸水材料吸水倍率可达354g/g,在自然状态下与纯水相比可延长蒸发15天,在土壤中吸水饱和与未掺加吸水材料的土壤相比可延长水分的保持时间。     

Atmospheric heterogeneous reaction of acetone: Adsorption and desorption kinetics and mechanisms on SiO2 particles

Acetone plays an important role in photooxidation processes in the atmosphere. Up to date, little is known regarding the heterogeneous fate of acetone. In this study, the adsorption and desorption processes of acetone on SiO2 particles, which are the major constituent of mineral dust in the atmos-phere, have been investigated for the first time under the simulated atmospheric conditions, using in situ transmission Fourier transform infrared spectroscopy. It is found that acetone molecules are adsorbed on the surfaces of SiO2 particles by van der Waals forces and hydrogen bonding forces in a nonreactive and reversible state. The rates of initial adsorption and initial desorption, initial uptake coefficients and adsorption concentrations at equilibrium have been determined at different relative humidity. The presence of water vapor cannot result in the formation of new substances, but can decrease the adsorption ability by consuming or overlapping the isolated OH groups on the surfaces of SiO2 particles. In the desorption process, a considerable amount of acetone molecules will remain on SiO2 particles in dry air, whereas acetone molecules are almost completely desorbed at a high relative humidity. In order to evaluate the role of heterogeneous reactions of acetone and other carbonyl compounds in the atmosphere, a new model fitting the atmospheric conditions is needed.     

多针负电晕放电的甲醛净化试验

甲醛等挥发性有机物是室内空气污染物中对人体健康威胁极大的一类,长期暴露在甲醛环境中会降低人的机体功能,甚至引起癌变。电晕放电时会产生大量高能电子和活性粒子能够直接作用于空气中的有害物质,在净化甲醛方面具有极大的潜力。为了实现高效的甲醛净化效率,本文采用多针电极进行负极性直流电晕放电,研究其对甲醛的净化特性。研究发现增加电极针数能够提高总的电晕电流,加强放电能量,提高甲醛的净化效率。提高输入电压和减小间距均能提高甲醛的净化效率。同时,甲醛易溶于水,电极湿度会影响甲醛的去除效果,湿式状态下甲醛分解速率减缓,净化效率有所降低。     

氨基改性Fe3O4@SiO2核壳结构的DNA吸附特性

采用溶胶-凝胶法,以平均粒径20 nm的Fe3O4纳米颗粒为种子,在碱性环境下催化正硅酸乙酯(TEOS)水解制备Fe3O4@SiO2核壳结构纳米复合粒子;并采用前接枝方式在40℃水浴温度下,APTES为硅烷偶联剂,制备氨基功能化Fe3O4@SiO2纳米复合材料;通过透射电镜和红外光谱仪对材料的形貌和结构进行表征,并通过凝胶电泳,生物分光光度计等实验手段研究材料氨基改性前后对质粒DNA的吸附性能.研究结果表明:氨基改性后的纳米复合材料比没有改性的材料对质粒DNA具有更加良好的吸附性能,改性后的材料在吸附量和吸附速率上均有大幅度提高,且随着材料的用量加大,其最终的吸附效果也更好,并且由于材料良好的磁性能,使得被吸附的DNA能够更有效更方便地被回收.     

微生物燃料电池用于低品位锰矿浸提的研究

为提高低品位锰矿的利用,实现有机废水对锰矿物粉的浸提,通过改造微生物燃料电池(MFC),在阴极反应池中增加电解室及矿物质室,构建用于锰矿湿法浸提的MFC反应器,实现有机废水与锰矿物粉的还原氧化反应的分离。结果显示,以乙酸钠为碳源,以低品位锰矿粉为阴极的MFC输出电压最高可达0.81 V,是以K₃[Fe(CN)₆]为阴极液(0.631 V)的1.23倍。在相同条件下,矿物浸提MFC对COD的去除率可达90.9%,高于对照组(87.5%),而降解时间为3 d,显著少于对照组(5.2 d)。在降解COD能力的提升上,可实现对低品位锰矿粉中MnO₂的还原,其锰含量由原矿粉的23%降至0.98%,浸提率可达95.7%。进一步通过高通量测序对阳极端菌群结构进行分析发现,其主要菌群为地杆菌属(Geobacter),相对于对照组的85%,矿物浸提MFC中该属比例占总菌群的95%。结果表明,矿物浸提MFC可有效地将有机降解与矿物浸提耦合,避免两者直接混合反应带来的二次废水污染及浸提产物硫酸锰的净化问题,在提高MFC产电效率、处理废水的同时...     

有序立方介孔短孔道有机金属铑催化水介质清洁有机反应

绿色化学是实现化工生产源头控制的必由之路.水介质有机反应是重要的发展方向,可有效地去除有机溶剂挥发和排放造成的污染.通常采用均相催化剂,但由于其难以回收,导致成本较高,甚至存在重金属离子污染的风险.非均相催化可克服上述缺点,但催化效率较低,需要解决传质吸附和活性位微环境的问题.报道了一种新型的三维有序立方介孔短孔道有机...     

微细粒混合磁选精矿分级—分散浮选试验研究

针对东鞍山混合磁选精矿进行了预先分级—强化分散浮选试验研究，同时结合沉降试验、动电位测试、浊度测试等分析了分选效果改善的原因.在最优条件下分级—分散浮选闭路试验可获得精矿铁品位66.24%、铁回收率79.47%的浮选指标，与单一分散浮选的闭路试验相比，精矿铁回收率提高了4.47%.沉降试验和浊度测试表明，分散剂柠檬酸及粒度组成均会影响赤铁矿-石英混合矿的分散特性，柠檬酸主要吸附在赤铁矿表面从而增大矿粒间的静电斥力，优化粒度组成实现窄级别浮选则会进一步减弱矿粒间的非选择性团聚(罩盖)，为后续浮选分离创造有利条件，这也与DLVO理论及团聚动力学的分析结果基本一致.     

多针负电晕放电的甲醛净化试验

为实现高效的甲醛净化效率，采用多针电极进行负极性直流电晕放电，研究其对甲醛的净化特性. 结果表明，增加电极针数能够提高总的电晕电流、加强放电能量、提高甲醛的净化效率. 同时，提高输入电压和减小间距也能够提高甲醛的净化效率. 此外，甲醛易溶于水，电极湿度会影响甲醛的去除效果，湿式状态下甲醛分解速率减缓，净化效率有所降低.     

太湖水源中二氯乙腈前体物特性及其去除

从有机物性质角度对二氯乙腈前体物进行分析,探究太湖流域某深度处理水厂各工艺单元对二氯乙腈生成势的去除。试验结果表明,水厂原水中亲水性有机物、分子量小于1 k Da或大于10 k Da的有机物是二氯乙腈的主要前体物。深度处理工艺水厂对二氯乙腈前体物的去除率高达79.3%,其中O_3/BAC工艺的贡献率远高于常规工艺。     

温敏清洗剂原位乳化清洗油基钻井液室内研究

对井筒中残留油基钻井液的高效清除,是实现优质固井、保证井筒完整性的关键。为适应耐温耐盐清洗要求,采用温控乳液转相效应与浊点效应相协同原理,将清洗液直接接触井内油污,原位生成微/纳米乳液以高效清除油污。通过模拟井下温变规律以及浊点、电导率测试,确定了清洗剂配方及其温敏特性,即脂肪醇聚氧乙烯醚与异构羰基聚氧乙烯醚以3： 2复配,在75℃附近从水溶液中开始析出并富集在油污表面,促进油污脱落;油污与清洗液充分混溶,混合液在降温过程中通过形成微/纳米乳液从而促进油污增溶。通过清洗率、润湿角、胶结强度测试,评价了清洗液浓度、温度、盐度及时间对清洗效果的影响,结果表明,50～90℃及含20%钙盐条件下,10 min内5%清洗剂能够高效地清除壁面附着的油基钻井液,清洗效率高达99%以上;除污后壁面可由油润湿状态恢复为水润湿状态,固井胶结强度显著提高。     

Dispersion characteristics of fine particles in water, ethanol and kerosene

Dispersion behavior of hydrophilic calcium carbonate particles and hydrophobic talcum particles in water, ethanol and kerosene media has been studied by sedimentation analysis. It is found that the dispersion of fine particles complies with the principle of polarity compatibility. That is to say, the dispersion effect will be improved when surface polarity of particles is similar to that of liquid media. The adsorption modets of oleic acid on the surface of particles in water and ethanol are proposed.     

粉末活性炭在净水处理中应用现状与前景

粉末活性炭(PAC)处理工艺可快速高效地吸附去除水体中各类天然或合成的有机物、芳香族化合物、微污染物质、卤代烃以及铁、锰、重金属离子等有害物质,在净水领域具有广泛的应用意义.探讨了PAC的实际应用及联用其他技术所取得的成果,并基于其对有机物诸如农药、化工原料、气味性化合物、蓝藻毒素、总有机碳等有害物质的有效处理从而改善出水水质,提高出水生物稳定性,着重综述了PAC在净水处理中的研究进展及应用前景.     

几种新型含氰废水净化剂的研制

用膨润土和高岭土为原料，讨论了膨润土吸附剂的改性方法，制备了系列含氰废水净化剂，进行了废水处理实验，测定了净化后水样含氰量，绘制了净化剂用量与CN^-去除率关系曲线。研究发现，经复合改性的膨润土净水效果最好。当投加1％的改性膨润土，CN^-去除率可达80％以上，并讨论了膨润土的结构与改性机理。为含CN^-离子废水处理提供了有价值的参考依据。     

FDN在石膏颗粒表面的吸附特性及其对流动度影响

FDN是胶凝材料最常用的减水剂,其分散作用是通过吸附实现的.采用紫外吸收光谱分析仪、微电泳仪、光电子能谱分析技术等,研究了FDN在石膏表面的吸附特性、电化学性质及其对流动性的影响.石膏对FDN的吸附为物理吸附,其吸附热为14.71 kJ/mol,吸附层厚度12 nm(120A);FDN为平躺吸附,吸附层的空间位阻小,其分散作用主要取决于静电斥力,ξ电位与FDN单分子层吸附量相关;由于水化产物对静电斥力的屏蔽效应和脱附,静电斥力分散作用的稳定性差,流动度经时损失较大.     

水力吸泥-离心脱水疏浚过程的环境特征分析

城市建成区的中、小河道底泥污染特征为重金属和有机污染富集于浮动性表层底泥中，以水力吸泥－离心脱水组合疏浚工艺用于清理此种底泥的环境特征分析，采用现场疏浚操作时，同步进行相关物流与水体采样监测的方法进行，结果显示：水力吸泥的疏浚泥浆其污染物组成与原状底泥一致；泥浆经离心脱水后，805以上的颗粒物可回收于含固率谪于70％的脱水泥饼中；脱水泥饼颗粒物的污染程度显著低于原状底泥；离心上清液浓缩了底泥中的各种污染物，其直接排入河道是造成水力疏浚过程水体水质损害的最主要因素；离心上清液可经混凝－澄清－过滤过程有效地净化，研究证明该组合疏浚工艺配套离心上清液澄清后，可符合相关类型受污梁底泥疏浚的环境保护要求，且大部分疏浚物流可就地利用于浸地或农田。     

分子印迹磁性荧光复合微球的制备及其性能研究

复杂生物体系中蛋白质的高效分离分析在生物分离、蛋白质纯化与检测等生命科学研究领域中具有重要的意义.本文以磁性荧光复合微球（Fe₃O₄MNP-ZnSQDs）为载体,利用表面印迹技术在Fe₃O₄MNP-ZnSQDs表面构建"核-壳"结构的磁性荧光蛋白印迹微球（Fe₃O₄MNP-ZnSQD@MIPs）,并用于溶菌酶蛋白的快速分离.结果表明,制备的Fe₃O₄MNP-ZnSQD@MIPs具有分散性好、粒径均一、荧光发射强、磁响应明显等特点.在最优条件下,该印迹微球在15 min达到吸附平衡,最大吸附容量可达645.76 m g· g-1,饱和磁强度为40 em u· g-1,且具有良好的选择性,印迹因子为2.15.该磁性荧光分子印迹微球成本低、耗时短、使用简单、吸附量高且选择性好,可用于大批量样品检测中溶菌酶的快速分离与纯化.