利用发光技术测量海水总有机碳(TOC)技术研究

超声化学是声学与化学相互交叉而发展起来的一门新兴学科,它作为一种新颖的声化学技术正在日益受到人们的重视。超声化学主要是利用超声空化效应而进行的,文章对超声空化效应氧化降解有机物以及反应过程中的多泡声致发光机理进行了研究,分析了应用多泡声致发光技术来表征海水总有机碳(TOC)的可行性,同时指出了应用超声空化效应-多泡声致发光技术测量海水总有机碳(TOC)的巨大潜力以及发展前景。     

应用超声空化效应多泡声致发光技术测量海水总有机碳(TOC)

超声化学是声学与化学相互交叉而发展起来的一门新兴学科, 它作为一种新颖的声化学技术正在日益受到人们的重视.超声化学主要是利用超声空化效应而进行的,本文对超声空化效应氧化降解有机物以及反应过程中的多泡声致发光机理进行了研究,就应用多泡声致发光技术来表征海水总有机碳(TOC)的可行性进行了分析,同时指出了应用超声空化效应-多泡声致发光技术测量海水总有机碳(TOC)的巨大潜力以及发展前景     

超声空化效应净化饮用水的技术问题分析

在文献[1]中,作者提出了采用超声空化效应净化饮用水的新方法,但尚缺少有关技术问题和经济性的讨论。本文依据超声空化动力学和声化学方面的有关理论和制水工艺,给出了技术指标和经济性估算。一、工作条件的选择根据描述空化效应动力学的Noltingk-Napprias方程,可以计算出角频率为ω、声压P_A的声场中可发生空化效应的空化核的半径。其下限由下式确定: 式中,R_L——半径下限; σ——液体表面张力; P_A——声压; P_O——液体的静压。 P_A大小的选择,能够导致化学反应的声压临界值。若以能检测到E S R谱线为限,声强I_A=0.7w·cm~(-2),此时则会发生稳态空化效应;若期望发生强烈的瞬态空化效应,在液体     

定子叶片数对泵喷推进器空化性能的影响

目的 在改善泵喷推进器(泵喷)水动力性能的同时,兼顾其空化性能。方法 以某前置泵喷为原型,采用基于密度修正的RNG k-ε双方程湍流模型,结合Zwart空化方程,数值研究定子叶片数(Ns= 6~10)对空化性能的影响。结果 泵喷空化主要为叶梢涡空化和叶片表面的片状空化,而时–频空化曲线与叶片数目有关,其中单转子表面空化与定子数目相关,而总空化面积与转–定子影响有关。结论 增加定子叶片数虽然提高了泵喷推力和扭矩,但转子叶片及叶梢负荷增加,使空化范围大幅度增加。最终Ns从6增加到10时,总空化体积涨幅超过5倍。分析空化流动中的涡量输运方程发现,膨胀收缩项在空化演化占主导作用,并且随着定子叶数的增加而增大。     

稀土掺杂上转换发光纳米材料的研究进展

简要介绍了稀土掺杂上转换发光材料的研究进展。概述了稀土掺杂上转换发光纳米材料在制备和发光性能方面的改善性研究,以及在多色发光、白光材料、生物环境检测、光动力学治疗、太阳能电池、多功能纳米探针和医学成像等方面的最新成果。阐述了核壳型上转换纳米材料的最新研究动态。最后,展望了稀土掺杂上转换发光纳米材料的市场前景,总结性地评述了上转换纳米材料在研究和改性过程中依然存在的问题和不足。     

147钷连续多次摄入体内的蓄积特性及诱发骨髓细胞染色体的畸变

在核爆炸的混和裂变产物中,~(147)钷是一种较重要的污染物,因为它所占的份额较高,可污染环境而导致摄入人体的可能性。近年来,由于~(147)钷在核辅助动力装置系统中的广泛使用,也可意外释出而造成环境污染。而且,目前在发光涂料工业中,多采用~(147)钷来     

圆孔多孔板水力空化杀灭大肠杆菌的实验研究

在以圆形孔口多孔板为空化空蚀发生器的水力空化装置中,对含有大肠杆菌的水样进行灭菌处理.通过检测大肠杆菌的灭菌率,研究了水力空化对水中大肠杆菌的灭活效果.分析了大肠杆菌初始浓度,水流空化数,孔口流速,孔口排布,孔口数量,孔口大小,空化空蚀作用时间等参数对灭菌效果的影响.试验结果表明：提高流速,降低空化数,选取适当的初始浓度,延长空化空蚀作用时间,增加孔口数量,减小孔口大小以及改进孔口排布可以进一步提高大肠杆菌的杀灭率.水力空化的空化空蚀作用能够杀灭水中的大肠杆菌,是一种饮用水消毒的新技术.     

齿筒式齿侧剪切空化器空化性能数值模拟

通过CFD Fluent对齿筒式齿侧剪切空化器进行数值模拟,分析了空化器的齿间涡、空化泡体积分数、湍动能的变化,获得转速、处理量等操作参数对空化器空化性能的影响。结果表明:空化器内的涡是生成空化泡的主要方式。定齿间和动齿间的涡是由于流体冲击壁面,与注入的流体发生回旋而产生的。而齿侧间的涡则是由于双齿侧的机械剪切形成的。充分的机械剪切和剪切面积使得齿侧间的涡分布最广,这表明增加机械剪切可有效诱导空化泡的形成。空化泡溃灭导致齿顶前缘面锐缘处的湍动能增加,并且湍动能随着转速的增加而增加,意味着该空化器既可提高空化泡含量,也可提高空化泡的溃灭率,有效提高了空化性能。但空化泡体积分数随着处理量的增加而减少,空化性能也随之降低。     

基于Matlab的超声空化场测量与可视化分析

为探究超声空化机理、明确超声条件对空化效应的影响,采用铝箔腐蚀法,测量了不同条件下槽式与探头式超声装置中空化场分布,在Matlab平台实现了超声空化场的二维可视化,并通过超声基础试验进行分析验证,.结果表明:槽式超声场分布不均匀,随着超声频率的增加,铝箔腐蚀面积减小,空化效应减弱;空化效应在波腹处最明显,高效区面积最大.探头式超声空化场的高效区主要分布在探头轴线附近,随着铝箔与探头距离的增加,空化效应逐渐减弱,低效区面积增加;空化效应随超声波声能密度的增加而增强,声能密度5W/mL时,腐蚀面积可达80%以上.相同条件下,槽式超声波反应器中超声空化效应较强.超声波声能密度越大,处理后的污泥上清液SCOD越高,破解效果好;随着超声频率的增加,污泥破解程度下降,空化效应减弱.     

水力空化技术的研究及其应用

水力空化是一种新的水处理技术.作为一种新技术,水力空化已经应用于化学和环境领域.本文阐述了水力空化的机理,包括空化的产生、发展及溃灭的过程,并提出了空泡溃灭时产生的高温高压是水处理过程中的能量来源.研究了影响水力空化的因素,介绍了其在国内外的研究进展,以及水力空化的动力学基础,指出了该领域目前存在的问题以及以后的研究方向,对进一步深入研究空化现象及应用有一定的参考作用.     

利用涡流空化效应降解水中罗丹明B

涡流空化通过特殊结构的涡流仓产生,流体在涡流仓中形成压力远低于大气压力的低压区域,从而产生空化效应.通过CFX计算软件对涡流形成情况进行了模拟计算,确定了适宜的结构参数.对罗丹明B进行了实际降解试验,考察了压力和温度对降解的影响,结果表明,压力提高对降解有利,而温度的影响有一定复杂性.涡流空化降解和超声空化降解的对比试验结果表明,涡流空化降解效率远大于超声空化.      

基于孔板和文丘里管复合结构空化器的空化效果数值模拟

基于计算软件Fluent,选用在低压区引入空化模型中的混合多相流模型,针对孔板和文丘里管复合空化发生器中孔板在文丘里管喉部前部、中间、后部3种结构对水力空化效果的影响进行了数值模拟计算,获得了汽含率、湍动能以及流线速度矢量分布图等数据。结果表明:文丘里管喉部夹载孔板后空化效果显著提高,而且在文丘里管后部流域中发生了二次空化;空化现象大部分发生在孔板小孔和文丘里管后部,且最高汽含率区域发生在孔板末端区域;多孔孔板置于文丘里管喉部后部时空化效果更加明显。     

水下爆炸空化研究进展

从理论研究、实验研究和数值模拟3个方面对水下爆炸局部空化和片空化的研究进展进行了综述,总结了理论及数值方面的研究进展,介绍了新的实验技术在水下爆炸空化研究中的应用。     

水力空化在水处理中的应用与研究进展

水力空化是一种非常复杂的物理现象,能够产生极高的瞬时压强与温度,从而能够带来众多的应用。文章综述了水力空化的概念,产生的机理,水力空化降解水中有机污染物的机理以及其在水处理中应用的研究进展,提出了水力空化作为一种新型的水处理技术具有潜在的应用前景,同时也提出一些仍需解决的问题。     

水力空化强化H2O2氧化降解水中苯酚的研究

采用水力空化强化H₂O₂降解水中苯酚,考察入口压力,ρ(H₂O₂)和溶解气体等因素对苯酚降解的影响;比较了水力空化方法和超声空化方法降解水中苯酚的能耗效率.研究表明:苯酚降解率随着入口压力的增大而增大,入口压力从1.0×105 Pa增大到3.5×105 Pa时,相应地苯酚降解率从17.6%增加到47.6%;在一定条件下,ρ(H₂O₂)有一个最佳值;不同的溶解气体对苯酚降解效果的影响不同,O₂的效果比N₂好.分析ρ(H₂O₂)和溶解气体对苯酚降解效果的影响及苯酚降解中间产物的分布表明,羟基自由基的产生是苯酚降解的主要原因,水力空化的能量利用率是超声空化的5.4倍.      

水力空化装置设计模拟及强化降解苯酚的研究

根据水力学原理,自制水力空化装置,基于Fluent软件模拟空化装置中文丘里管内部场的分布,并用其联合Fenton试剂强化降解模拟苯酚废水.考察了空化时间,入口压力,溶液p H值和苯酚初始浓度对苯酚降解效果的影响.实验结果表明:空化时间为120min,入口压力为0.4MPa,p H值为3.0,初始浓度为60mg/L时苯酚降解效果最好,降解率可达55.74%.水力空化/Fenton对模拟苯酚废水降解结果显示,当加入H_2O_2浓度为120mg/L,Fe~(2+)的浓度为30mg/L,空化120min,降解率可达96.62%,较单独使用水力空化时降解率提高了40.88%,较单独使用Fenton时降解率提高了55.65%.动力学研究表明,苯酚降解近似为一级反应,其强化因子f为2.46.最后,采用水力空化/Fenton联用处理新疆宜化实际煤气化废水,苯酚和COD降解率60min分别可达72.9%和78.6%,120min分别可达78.3%和84.2%.     

UV和UV/H_2O_2对藻毒素MCLR降解及脱毒的研究

对UV和UV/H2O2降解藻毒素MCLR的效能及其影响因素进行了研究,并采用发光菌急性毒性和蚕豆根尖微核生物测试方法研究了降解过程中的溶液毒性状况。结果表明,UV和UV/H2O2均能较好降解去除MCLR,去除率可达到100%。初始的H2O2浓度和MCLR浓度对MCLR的降解存在明显影响。在UV和UV/H2O2降解MCLR溶液的过程中,会产生具有一定急性毒性的物质,导致发光菌相对发光度下降,但这些物质能继续被氧化为毒性较小的物质,使溶液最终相对发光度维持在80%左右。MCLR具有较明显的遗传毒性,降解过程中,溶液微核率随MCLR浓度减小而降低,当MCLR浓度未检出时,溶液的微核率与阴性对照组无显著性差异。     

水力空化中雷诺数与空化数关系的研究

采用不同厚度、孔数和孔径的多洞孔板作为水力空化发生装置,通过对罗丹明B溶液的空化试验,得出了空化数与雷诺数的关系。试验结果与量纲分析相吻合。     

超声空化及絮体破碎过程的模拟与试验分析

为探究利于空化效应的超声条件及超声波破碎絮体机理,基于Matlab平台建立空化气泡模型及2种简化的有限扩散聚集(DLA)絮体破碎模型,进行计算机仿真,并通过试验分析得到实际絮体破碎模式.结果表明:随着超声频率的增加,空化效应减弱;声能密度的增加导致空化气泡振幅增大,声能密度为7W/mL时气泡振幅可达初始半径的200倍,空化效果较好.低声能密(0.03~3W/mL)和低超声频率(25~40kHz)处理絮体时,剥蚀作用为主导作用,超声后絮体粒径减小,分形维数增大;声能密度超过3W/mL或频率大于40kHz,大规模破碎占主导作用,实际絮体粒径减幅小且结构散.40kHz的超声频率更利于絮体的破碎,作用10min后,絮体粒径减幅达9.8%,分形维数为1.394,结构更加密实.     

生物发光现象在环境科学中的应用

在自然界中,生物发光是一种常见的现象,不管是在陆地或是海洋都有发光生物的踪迹,不过最多的还是在海洋中。在海洋的发光生物中有细菌类如磷光细菌(Photobacterium phosphoreum),腰鞭毛虫如Pyrosystis lunula,腔肠动物中有发光的海笔、水螅、水母,软体动物中的萤乌贼(Watasenia scintillans),节肢动物中甲壳类的磷虾(Meganiclyphanes norvegica)、剌糠虾(Acanthephyra spp.),鱼类中七星鱼目的新灯笼鱼(Neoscopelus microchir)及巨口鱼目的刀光鱼(Yarella illustris)等等。陆地发光生物最为