微生物燃料电池与传统厌氧消化处理人工废水的比较

通过微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)与传统厌氧消化(conventional anaerobic digestion,CAD)的比较试验,考察了对高浓度葡萄糖和硫酸盐人工废水的处理效果.MFC在获得一定能量的同时(I=0.16mA,P=4.76mw/m2),有效去除水中有机物,去除率高于CAD.葡萄糖为碳源,初始TOC=2100mg/L,运行144h,MFC获得91.61%去除率,CAD获得58.85%去除率;初始NH3一N为500mg/L,MFC中去除率最高达92.61%,CAD达72.38%;MFC中对硫酸盐的利用率和CH4产生量都低于CAD;比较结果表明,MFC技术可提高处理高浓度有机废水的效果.     

微生物在温室气体排放与吸收中的多样性

对N2O和CH4两种重要的温室气体进行了研究．结果表明它们的生物排放源主要来自土壤微生物过程．其中土壤微生物的硝化和反硝化作用是N2O的重要排放源,厌氧土壤通过反硝化作用能将N2O还原为N2,是N2O的弱的汇．CH4主要由土壤中甲烷产生菌在厌氧条件下产生．在好氧条件下,甲烷氧化菌将厌氧土壤产生的甲烷进行氧化,成为土壤甲烷的汇．由此可见土壤微生物在温室气体N2O和CH4的产生与消耗中起着十分重要的作用,体现了微生物在温室气体产生与排放中的多样性．     

施用不同肥料对土壤状况的影响

分别测定了天津郭村蔬菜地土样（主要施用农家肥）和小麦地土样（主要施用化学肥料）的pH、含水率、全氮、速效磷、速效钾和有机质的含量以及微生物的数量并进行比较．结果表明,蔬菜地土样除全氮含量比小麦地土样低33．23％外,其余所测指标均比小麦地土样高——含水率高18．46％,速效磷高0．0172g／kg,速效钾高0．054g／kg,有机质高30．89％;蔬菜地中细菌、放线菌、真菌、溶磷细菌和固氮菌的数量都高于小麦地,说明施用不同肥料对土壤的理化性质、微生物数量以及溶磷细菌、固氮菌的数量有很大的影响．     

电极距离和外部电压对“金／有机分子／金”三明治型隧道结的电子传输特性影响

以“金／1,4-二氰基甲苯分子(C6H4(CN)2)／金”隧道结为研究对象,从第一性原理出发,计算了电极距离和外部电压2个因素对隧道结电子隧穿特性的影响。隧道结的开启电压随电极距离的变化不是单调的,从1.278nm到1.298nm,开启电压减小;从1.298nm到1.398nm,开启电压增大。外部电压导致界面处的电荷积累会阻碍电子的隧穿。理论计算的电流、电导曲线和实验曲线符合较好。     

一株产絮凝剂硅酸盐细菌的筛选及其絮凝特性

从土壤中筛选到一株产絮凝剂的硅酸盐菌株B12.对其絮凝剂产生条件进行优化,并考查其絮凝特性.以质量浓度为8 g/L的葡萄糖和0.15 g/L的(NH4)2SO4作为碳源和氮源,调节初始pH值至6.9,在温度为31 ℃、转速为150 r/min的摇床中培养72 h后,菌株的絮凝活性最高,絮凝率可达93.6%.絮凝剂特性研究表明:供氧可提高细菌的生长量,但不利于絮凝剂的生成.分段培养有利于提高絮凝率.该菌起絮凝作用的主要是其胞外代谢物,其适用pH值范围广,为0.5～12,絮凝率大于90%;B12菌生物絮凝剂稳定性好,与其他无机絮凝剂相比,其絮凝活效果好、无毒、无二次污染,在矿浆固液分离及矿物废水处理方面有着广阔的应用前景.     

三价铬的电化学沉积

通过稳态极化曲线、循环伏安、恒电流阶跃、交流阻抗等方法,研究柠檬酸水溶液体系中Cr3 的电沉积还原反应机理,确定Cr3 电沉积的动力学参数和动力学方程.研究结果表明,Cr3 的电沉积为电化学步骤控制过程,该电化学反应分2 步进行第1 步是Cr3 获得2 个电子还原为Cr ,为控制步骤和不可逆过程;第2 步是Cr 获得1 个电子还原为金属Cr,为准可逆过程;Cr3 在电沉积过程中无前置转化反应存在,但有电活性的中间产物吸附在电极表面;阴极和阳极表观传递系数分别为0.490 和2.455;化学计量数为1;阴极反应级数为1,阳极反应级数为0;扩散系数为1.606 × 10-5 cm2/s.     

γ-MnO2／CNTs复合材料超级电容性能研究

为了提高多壁碳纳米管(multi-wall carbon nanotubes,MWCNTs)超级电容器的性能,对CNTs先用浓HNO3进行纯化、活化处理,再将处理后的CNTs放入浓HNO3和KMnO4的混合溶液中.利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对CNTs包覆前后的形貌进行了表征,在MWCNTs上生成了直径约为10nm左右的丝状包覆层.粉末X射线衍射(XRD)检测结果表明包覆层为γ-MnO2.利用循环伏安和恒流充放电测试其电化学性能,结果表明,γ-MnO2/CNTs复合电极材料的质量比容值是纯粹CNTs电极材料的3倍以上,γ-MnO2/CNTs复合电极材料具有良好的电化学性能.     

安徽东至早奥陶世红花园组生物礁:奥陶纪生物大辐射前的微生物礁

通过对安徽东至建新剖面红花园组的生物礁、微生物岩进行研究,发现蓝绿菌类Girvanella在生物礁中大量分布,是生物礁的主要造礁成分。其他造礁生物包括瓶筐虫、石海绵、腹足类、腕足类、棘皮类等。Girvanella以散乱分布、包壳、组成内碎屑以及与海绵伴生等4种方式在本区生物礁中存在,并且在生物礁成礁过程中以生物本体矿化作用及粘结、捕获颗粒的作用形成生物礁格架;瓶筐虫及石海绵为生物礁中的居住者,因此,生物礁性质为瓶筐虫/石海绵-微生物礁,微生物起到了主要的造礁作用。此外红花园组典型含生物礁沉积序列是由底部的生屑灰岩基底、中部的海绵层(少量微生物岩)及顶部的微生物岩组成的。通过与其他地区同时代生物礁的对比发现,东至建新剖面红花园组中瓶筐虫/石海绵-微生物礁的发育及微生物的繁盛是全球性的,是由于底栖生物扰动对潮下带微生物发育影响尚未彰显造成的。     

多壁碳纳米管的功能化及光谱、电化学性质研究

采用荧光光谱、红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和循环伏安法研究了多壁碳纳米管(MWCNT)经浓硝酸功能化后的光谱、电化学性质.结果表明功能化后的MWCNT,荧光强度增强且谱峰发生蓝移;在水相中的分散能力大大增强;将处理后的MWCNT修饰到玻碳(GC)电极表面制备得到t-MWCNT/GC修饰电极,以K3[Fe(CN)6]为探针循环扫描,结果显示,氧化还原峰电势差缩小且峰电流增加,显示了一定的电催化活性.     

利用微生物固定化技术进行养殖水体脱氮的研究

采用微生物固定化技术将沼泽红假单胞菌、枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、维氏硝化杆菌和粪产碱菌固定在同一载体上,构建简单的人工微生态系统,并研究其对养殖水体的脱氮作用.结果表明,固定化微生物对养殖水体脱氮效果良好,对氨氮、硝基氮、亚硝基氮的降解率可达85.0%、79.3%、87.3%.