漓江干流水体主要离子化学变化特征及影响因素

【目的】为保护漓江流域水环境及揭示区域碳酸盐岩风化过程提供基础数据及科学支撑。【方法】通过收集一个水文年漓江干流典型断面的水样,并进行水化学分析来研究水体中离子化学变化特征及其控制因素。【结果】漓江两个断面水化学类型都为Ca-HCO_3型,河水主要离子组分受到水岩作用的控制。两个断面对比来看,上游大面圩(DM)断面受到部分降雨输入的影响,而下游普益(PY)断面受到更加强烈的碳酸盐岩风化作用的影响。漓江两个断面HCO_3~-、Ca~(2+)离子浓度表现出雨季小于旱季的现象,主要受到雨季降雨和流量增大的影响,而SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-离子浓度出现雨季大于旱季的现象,则主要受到农业活动、城市排污的影响。此外,由于人类活动的影响,漓江碳酸盐岩风化受到外源酸的影响,进而影响岩溶风化碳汇效应的评估。【结论】漓江典型断面水体优势离子(HCO_3~-、Ca~(2+))变化特征主要受到地质条件的控制,岩溶作用强度表现出显著的空间差异性;SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-离子则受到不同人类活动的影响,表现出显著的季节变化和空间变化。     

"十二五"期间广西酸雨污染变化特征分析

为了解"十二五"期间广西酸雨污染特征及变化趋势情况,利用"十二五"期间广西全区14个市的大气降水监测数据,通过pH值、酸雨频率、降水离子组分3方面数据统计并分析其变化趋势。"十二五"期间广西酸雨污染主要为弱酸性酸雨,其次为酸性酸雨,重酸性酸雨污染占比不足20%,较少有严重酸性酸雨;降水酸度总体呈减弱趋势,酸雨频率呈波动下降趋势,5年期间城市酸雨污染整体呈减轻趋势;酸雨区域主要集中在桂北、桂西部地区,东南部由酸雨区域变为非酸雨区域,酸雨区域面积有所减少;降水中SO24-离子当量浓度逐年下降,NO3-离子当量浓度呈上升趋势,SO24-/NO3-的比值呈现显著下降趋势,广西酸雨污染特征由硫酸型向硫酸与硝酸混合型酸雨过渡。广西的酸雨污染略有减轻趋势,这与广西近年来的环境治理取得的成效有关。     

水系锌-石墨电池的研究新进展

水系锌-石墨电池是一种新型的二次电池,基于水系电解液中的阴、阳离子同时参与电化学反应实现储能,因其具有高能量密度、高功率密度和安全廉价等诸多优势,有望成为替代锂离子电池的下一代储能产品。本文综述了近年来水系锌-石墨电池的发展现状,总结了锌负极、石墨正极存在的问题及现有的解决方案,对水系锌-石墨电池的下一步发展进行了预测。     

羧基改性聚丙烯腈纳米纤维的制备及其对Cd2+吸附性能的研究

通过自由基聚合结合静电纺丝技术制备了羧基化改性聚丙烯腈纳米纤维膜,并用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）对膜的结构进行了表征和分析,探索了PAN羧基化改性后对镉离子（Cd²⁺）的吸附性能。研究发现PAN-COOH-a（丙烯酸与丙烯腈2:8共聚）、PAN-COOH-b（丙烯酸与丙烯腈3:7共聚）吸附量比纯PAN分别增加了65%和95%。以PAN-COOH-b为研究对象,对其热力学、动力学吸附机理进行了研究,探索了金属离子浓度、pH值、温度、循环对Cd²⁺吸附性能的影响。热力学结果符合Langmuir模型,预测的理论最大吸附容量为204 mg∙g^-1。动力学研究表明该反应符合二级动力学模型,主要受化学吸附控制,并在5 h达到平衡。最佳吸附条件为pH = 6,T= 25℃,金属离子浓度为400 mg∙L^-1。循环实验表明,PAN-COOH-b纤维膜经4次循环后仍能保持初始吸附能力的93%,表现较好的循环效果。实验结果证明该材料对废水中Cd²⁺净化具有较大的潜力。     

结构和价态调控的Ce-MOFs及其衍生物吸附水中氟离子的机理

严控饮水氟浓度,可以有效降低人体罹患氟骨症和氟牙症的风险。近年来,铈基吸附材料在解决氟污染问题中表现优异,而铈盐与有机酸反应生成的铈基金属有机框架材料（Ce-MOFs）或其衍生物,能有效去除水中的氟离子。硝酸铈铵（Ce(NH₄)₂(NO₃)₆）和均苯三甲酸（H₃BTC）在不同反应时长下生成了Ce-MOFs CeT1及其衍生物CeT2,更换H₃BTC为对苯二甲酸（H₂BDC）,反应生成2种Ce-MOFs,CeD1和CeD2。利用XRD、BET、SEM、XPS和FTIR对材料的结构、比表面积、元素含量和组成基团,进行系统的表征;通过控制吸附时间、溶质初始浓度、溶液pH值和竞争离子种类研究4种材料的吸附性能;对实验数据进行吸附动力学模型和吸附等温模型拟合,探究吸附机理。表征结果显示,CeT1为高度配位不饱和的Ce(Ⅳ)-MOFs,CeD1为比表面积最大（1 003.10 m²/g）的Ce(Ⅳ)-MOFs,而CeT2和CeD2则同为Ce(Ⅲ)占比较高的吸附材料。吸附实验中,CeT1、CeT2、CeD1和CeD2的最大吸附容量分别为99.38 mg/g、142.45 mg/g、60.45 mg/g和124.55 mg/g,CeT1、CeT2和CeD2符合假二级动力学模型,CeD1符合假一级动力学模型。4种材料对氟离子的吸附机理主要为静电吸引、离子交换和沉淀。其中,CeT1的不饱和配位可提供吸附位点进行离子交换和静电吸引,CeD1的大比表面积增加了污染物与材料的碰撞几率,而CeT2和CeD2中含有的Ce(Ⅲ),可通过形成溶度积常数极小的CeF₃（K_sp=8×10^-16）,以沉淀作用固定氟离子。实验分析了4种材料的特点与吸附性能之间的关系,为Ce-MOFs及其衍生物的制备与优选提供参考。     

层状Heisenberg亚铁磁系统的温度补偿行为

采用双时温度格林函数方法讨论了具有层间耦合的蜂窝状晶格3/2和5/2混自旋亚铁磁Heisenberg系统全温区的磁性行为·讨论了晶体场单离子各向异性和层间耦合效应对系统磁矩、转变温度和补偿温度的影响·给出了子晶格磁矩和总磁矩在不同的晶体场单离子各向异性和层间耦合效应随温度变化曲线,系统的转变温度和补偿温度随晶体场单离子各向异性和层间耦合效应变化的相图·分析表明:系统存在多种磁矩曲线,当晶体场单离子各向异性和层间耦合超过最小值(D1min/J和J1min/J)后才会出现补偿现象,补偿温度随D1/J和J1/J的增大而减小,最后趋于不变·     

Novel phototherapeutic agents： Investigation and progress of hypocrellin derivatives

Hypocrellins, as a kind of novel phototherapeutic agents, have several advantages over the clinically used hematoporphyrin derivatives, including high-excited triplet state yield, high phototoxicity, low dark toxicity, and rapid metabolism. However, they exhibit little absorption in the photodynamic window (600--900 nm) and are not water soluble, which limits their application in photodynamic therapy. Sulfonated and metal-ioned hypocrellins have been designed and synthesized to improve their water solubility.Unfortunately, the water-soluble derivatives obtained exhibit lower photodynamic activity than the parent hypocrellins.Thiolated and aminated hypocrellins have also been designed and synthesized to enlarge their photoresponse. Among them,the aminated hypocrellins possess the highest photodynamic activity. We recently have further designed and synthesized some amphiphilic aminated hypocrellin derivatives. Thus,not only the photoresponse but also the water solubility is enhanced. The experiments in vitro and in vivo on the derivatives are under way at present.     

离子液体中氮化物半导体材料的电沉积机理及取向控制研究

离子液体中氮化物半导体材料的电沉积机理及取向控制研究是沈阳师范大学化学与生命科学学院田鹏教授主持的国家自然科学基金面上项目(项目批准号:     

HNO3修饰的亚麻废料吸附剂对锌离子吸附性的研究

利用亚麻废料制备吸附剂对废水中金属锌离子的吸附进行研究.结果表明,经HNO3修饰的亚麻废料吸附剂对锌离子吸附效果要好于未经修饰的亚麻废料.经HNO3修饰的亚麻废料吸附剂对锌离子有最佳吸附的pH为5.80,振荡时间120min达到吸附平衡,最大吸附量为0.324mol/kg,最佳固液比为4.3mg/mL.     

以混合非离子-阳离子表面活性剂为模板合成中孔MCM-48

在水热体系中研究了非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚（OP－10）对中孔分子筛MCM－48自组装过程的影响。发现利用较强的van der Waals力,聚乙二醇辛基苯基醚可以更大程度降低合成MCM－48所需阳离子表面活性剂用量,缩短合成时间且利于生成骨架交联度高的MCM－48。通过调变非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的比例,可以看到不同物相结构的中孔分子筛。当晶化温度高于140℃后,聚乙二醇辛基苯基醚会从胶束中分离出来,失去两亲特性,进而不利于胶体从层状中孔分子筛转化为微孔材料。