挥发性有机物与阳离子表面活性剂溶液间气液平衡关系

研究了挥发性化合物(VOCs)甲苯与典型阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)溶液间气液平衡关系.结果表明,CTMAB对甲苯气液平衡影响显著,可明显降低甲苯表观亨利系数(Hc以),抑制甲苯挥发;Hc随CTMAB浓度的增加而降低,CTMAB浓度XCMC时,亨利系数随X降低较快,抑制甲苯挥发能力较强.推导并验证了Hc与X之间定量关系式:Hc=H/(1+K(X-CMC)),Hc计算值与实验值间相关系数R=0.91.温度对Hc影响显著,Hc随温度(T)的升高而增大,Hc与1/r呈线性关系.     

饮用水中痕量氯丁二烯等有机物的顶空气相色谱分析

为适应饮用水国家卫生标准的要求,本文对水中痕量乙醛、氯丁二烯、苯等有机物作了顶空气相色谱分析研究。较系统地考察了温度、压力、气液体积比、盐析等影响因素和外标法定量的批内批间误差,测定了各组分在本实验条件下的相平衡分配系数,做了精密度回收率试验,模拟水样和实际水样分析。实验结果表明,用盛有15g无水硫酸钠和40ml水样的100ml葡萄糖瓶,在温度62℃±0.1和减压条件下(空瓶余压约300mm汞柱)平衡20min,乙醛、氯丁二稀、苯的最低检出浓度分别为0.016mg/l(20ppb)、0.001mg/l(1ppb)、0.001mg/l。测量范围在10°—10~(-3)mg/l均成线性,其精密度在5％以下,回收率在90％以上。     

超临界水氧化去除含酚废水TOC的动力学研究

本文利用自行设计的一套连续式超临界水氧化实验装置,以过氧化氢为氧化剂,处理实验室模拟含酚废水。在超临界条件下(P=30MPa,T=400℃,440℃,480℃,520℃)进行超临界水氧化实验。结果表明,TOC去除速率在氧化剂过量10倍的情况下,对TOC是2.15级反应。速率常数与温度的关系符合阿仑尼乌斯公式。反应的实验活化能为171.7kJ/mol,前置因子A为2.99×1011。     

水中氨氮挥发影响因素探讨

本文介绍了水中氨氮挥发的影响因素。水中氨氮挥发速率常数随水的ｐＨ值和水温升高而增加，水面风速大则常数值也大，大气压高的地区的挥发速率常数小于大气压低者。与蒸馏水体系相比，在实验条件相同时滇胡水中氨氮挥发速率常数小。     

顶空气相色谱-质谱法测定塑料制品中三氯乙烯、四氯乙烯的含量

用顶空气相色谱-质谱联用法测定塑料制品中三氯乙烯、四氯乙烯.准确称取塑料样品1.0 g置于顶空瓶并溶解于4.0 m L溶剂,于90℃平衡30 min,进样量为1 m L,用DB-5 MS毛细管色谱柱进行分离,采用程序升温.质谱测定中用EI离子源(230℃),在50—350 amu质量范围内全扫描并用外标法定量.三氯乙烯、四氯乙烯的质量与其相应检测信号值之间呈线性关系,各线性回归方程的相关系数均大于0.999.三氯乙烯、四氯乙烯的检出限(S/N=3)分别为0.15、0.20 mg·kg-1,加标回收率在84.1%—118.4%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在2.1%—12.3%之间.     

异丙甲草胺在氧化铝界面的亲核置换转化动力学及其影响因素

采用批处理实验的方法研究γ-Al2O3界面上亲核试剂硫化钠作用下异丙甲草胺的转化动力学及其影响因素。结果表明,硫化钠作为一种亲核试剂,能促使异丙甲草胺发生亲核置换转化,且可以进一步提高异丙甲草胺在氧化铝多相反应体系中的转化速率。结果还表明,随着硫化钠浓度的升高,异丙甲草胺降解动力学常数k值也相应增加(当硫化钠浓度为5 mmol·L 1时,k值为0.043 h 1;而当硫化钠的浓度为100 mmol·L 1时,k值上升到0.974 h 1),以速率常数k值与硫化钠初始浓度作图,发现速率常数k与硫化钠浓度成正相关线性关系,其相关系数达到0.985;多相体系中反应溶液的pH会影响异丙甲草胺的转化速率,在含有10 mmol·L 1硫化钠的γ-Al2O3体系中(温度为25℃),溶液pH值由6.0上升到10.0,异丙甲草胺降解动力学常数k由0.046上升到0.195 h 1;异丙甲草胺的转化速率与多相体系中的反应温度呈显著正相关关系,转化速率取决于体系的反应温度,温度越高,转化速率越大;热力学Arrhenius经验式求得异丙甲草胺的活化能Ea=49.9 kJ.mol 1。转化速率与温度的关系为:lnk=6.005 4×103/T+17.868。     

产酯酶B1海洋枯草芽孢杆菌C5发酵条件优化

为提高芽孢杆菌C5产酯酶B1的能力,采用响应面法对其发酵条件进行优化.首先通过单因素实验筛选氮源、碳源、接种量、起始发酵pH、装液量、发酵温度和转速这7个因素,当酶活达到最高值时,各单因素的值分别为氮源玉米浆30 mL/L,碳源麦芽糖35 g/L,接种量4%(φ),起始pH 7.0,装液量15 mL,培养温度36℃,转速在实验室现有条件下最高选择220 r/min;再通过Plackett-Burman(PB)设计法,评价了这7个因素对酯酶B1产量影响的大小,确定氮源玉米浆的浓度、发酵起始pH和发酵温度为酯酶产生的3个主要影响因素;利用中心组合设计(CCD)及SAS软件分析获得了主要因素的最优条件,即玉米浆浓度28.70 mL/L,起始发酵pH为7.10,发酵温度为35.8℃.预测最高酶活力为139.18U/mL,实验最终酶活达到138.40 U/mL,与原发酵条件相比提高了228.15%.其实验值与预测值基本相符,说明预测模型可应用于酯酶发酵条件的优化.     

甲苯与TX100溶液间气液平衡关系

采用气相EPICS(equilibrium partitioning in closed system)法研究了甲苯与非离子表面活性剂TritonX-100(TX100)溶液间气液平衡分配关系.研究表明,甲苯的表观亨利系数(Hc)随TX100浓度的增加而降低,TX100可明显地影响甲苯在气液相的分配行为,抑制甲苯挥发;当TX100的浓度低于其临界胶束浓度(CMC),浓度的增加对Hc影响不明显,抑制甲苯挥发能力相对较弱;浓度大于CMC,Hc随表面活性剂浓度的增加迅速降低.温度对Hc的影响显著,温度升高,相应Hc也随之增大.     

在蜂窝型钯催化剂上二甲苯深度氧化动力学的研究

在204—272℃范围内,在轴向取样的积分反应器中初步研究了空气中微量二甲苯在蜂窝型钯催化剂上的深度氧化动力学,给出了实验条件下该反应的速度常数与温度的关系。     

单甲脒饱和蒸气压的测定和估算

用气体的法测单甲脒在１５,２５,３５和４５℃时的饱和蒸气分别为０．２０２,０．５５４６,１．９５,６．２９Ｐａ;亨利常数计算值分别为６．３０×１０＾－４,１．６７×１０＾－３,５．６８×１０＾０－３和１．７８×１０＆－２,根据Ｃｌａｕｓｉｕｓ Ｃｌａｐｅｙｒｏｎ方程求出单甲脒在常温下气化热为８９．２ｋＪ．ｍｏｌ＾－１。     

顶空-气相色谱-负化学离子源质谱法测定水性环氧树脂涂料中表氯醇

建立了测定水性环氧树脂涂料中表氯醇的顶空-气相色谱-负化学离子源质谱法(HS-GC-MS/NCI).样品经水溶解后置于顶空进样仪中,在80℃下加热40 min,使目标物在气液两相间达到平衡,取顶空气体后用GC-MS/NCI在选择离子监测下测定,以保留时间及碎片离子相对丰度比定性,外标法定量.结果表明,表氯醇溶液在0.05—5.0μg·m L-1范围内,线性方程为y=4435.561x-158.723,相关系数为r=0.999;方法检出限为0.2 mg·kg-1;平均回收率为92.8%—95.9%;相对标准偏差(n=6)为1.7%—2.3%.本法前处理简便、灵敏度高、抗干扰能力强,可用于水性环氧树脂涂料中残留表氯醇的分析.     

电-Fenton法降解青霉素的动力学研究

采用电-Fenton法处理青霉素钠(Penicillin G sodium, PGN)模拟废水,当T=20℃,pH=3时,投加0.5g·l-1 FeSO4和0.2ml·l-1 H2O2,在0.6A电流下降解青霉素钠废水(100 mg·l-1), 20min后青霉素钠去除率为79%,40min后去除率为95%.拟合实验数据得到青霉素钠降解反应的速率方程式为:-d[PGN]/dt=2.35×106 exp(-32869.4/RT )[Fe2 ]0.53[H2O2]0.8[PGN]1.14反应速率常数和反应级数表明,初始阶段降解反应进行非常迅速,且H2O2浓度比Fe2 浓度对电-Fenton降解反应的影响重要.     

挥发性有毒化学品的催化燃烧法处理

为了有效地处理气态、液态有毒化学品,研制了高效催化剂和相应的工艺方案,实验结果表明,甲烷和甲苯蒸汽的完全氧化温度分别为420℃和260℃,性能明显优于目前的商品催化剂,对于液态甲苯的燃烧,在预热到240℃催化床起燃后,可连续不断燃烧,不需外加热量。此外,在甲烷催化燃烧反应动力学的研究中,建立并采用了转化率和反应速率常数的关系式,从而得出催化燃烧反应的表观活化能,为评价和改进催化剂提供了新的研究方法。     

不同臭氧熏气方式对油菜光合速率、生物量和产量的影响

为准确评价臭氧(O3)浓度升高对农作物的影响,运用田间原位开顶气室(open-topchamber,OTC)研究了高浓度O3对油菜光合作用、生物量和产量的影响.实验包括3种O3水平,一种为经活性炭过滤的空气(CF),两种高浓度O3处理:经活性炭过滤后的空气加入恒定浓度为100nL·L-1的O(3CF100);经活性炭过滤后的空气加入具有日变化特征,其平均浓度和剂量与CF100相同的O3(CF100D).结果表明,CF100和CF100D均能使油菜叶片膜透性和H2O2自由基含量增加,光合色素含量和光合速率(photosynthesisrate,Pn)降低,最终导致油菜生物量和产量降低.与CF相比,CF100和CF100D熏气下油菜单位面积产量分别降低3.7%和18.6%.同时,实验还表明,CF100D对油菜的影响大于相同剂量的CF100.以上结果表明:1)高浓度的O(3CF100和CF100D)能够破坏细胞膜系统,减少光合色素数量,降低光合速率,从而降低作物生物量和产量;2)相同平均浓度和剂量的高浓度O3对油菜的影响因熏气方式的不同而有明显差异,目前采用的O3平均浓度和O3剂量指标不能准确评价O3浓度升高对油菜的影响.     

藏北高原高寒草甸光能利用效率对增温增水的响应

量化植被光能利用效率对增温增水的响应是全球碳循环研究的重要组成部分。为了探讨藏北高原高寒草甸光能利用效率对气候变暖和降水增多的响应,2014年6月在藏北高原高寒草甸布设了1个增温增水实验平台,采用了完整的两因子(增温和增水)实验设计,每个因子设置3个处理水平(不处理、低幅度和高幅度处理),共9个处理组合。设置40 cm和80 cm的开顶式生长箱实现两个幅度的实验增温(分别增加了0.34℃和1.11℃的日最低空气温度),低幅度和高幅度增水处理分别增加了15%和30%的降水。基于中分辨率成像光谱仪的植被光能利用效率算法,利用观测的饱和水汽压差和日最低空气温度模拟了2014—2016年生长季节(6—9月)植被的光能利用效率。结果表明,增温对日最低空气温度(F=39.10,P=0.000)、饱和水汽压差(F=47.45,P=0.000)和光能利用效率(F=4.20,P=0.032)都有显著影响,而增水对饱和水汽压差(F=5.72,P=0.012)有显著影响。增温引起的光能利用效率的变化与增温幅度表现为二次曲线关系,与增温引起的饱和水汽压差的变化量表现为负相关关系。增水处理对光能利用效率无显著影响,且增水引起的光能利用效率的变化与增水引起的饱和水汽压差的变化量呈负相关关系。因此,降水增多可能对藏北高原高寒草甸的光能利用效率无显著影响,而光能利用效率随着增温幅度的变化而变化。     

水热电催化氧化法降解高浓度苯胺废水

以CuO-MnO2-CeO2/C为催化剂,对COD=9000mg·l-1,NH3-N=700mg·l-1的模拟苯胺废水进行实验,讨论了催化剂用量对实验的影响,以及pH值和温度对COD及NH3-N去除率的影响.结果表明,在T=225℃,pH=10.03时,用湿式催化氧化法(CWO)处理1h后,苯胺废水中COD的去除率高达90%左右,NH3-N的去除率可达94%以上.利用水热电催化氧化法,以RuO2/Ti为电极,NaCl为电解质,在相同条件下,135℃时COD和NH3-N的去除率都可达到96%以上.     

浸渍液溶剂对负载型MnOx/MCM-41结构及其催化氧化甲苯性能的影响

以MCM-41为载体,用水、乙醇和乙二醇作为浸渍液溶剂制备了3种负载型催化剂MnO_x/MCM-41,采用XRD、TEM、H₂-TPR、O₂-TPD和XPS等对催化剂进行了表征,探究了浸渍液溶剂(水、乙醇、乙二醇)对MnO_x/MCM-41的结构及催化氧化甲苯性能的影响.结果表明,乙二醇作浸渍液溶剂可提高锰氧化物的分散度、氧化还原性和表面吸附氧的含量.因而,在相同的质量空速下(WHSV=50000 mL·g^-1·h^-1),相比于水溶液浸渍法制备的MnO_x/M-W(T₉₀=289℃)和乙醇溶液浸渍法制备的MnO_x/M-ET(T₉₀=277℃),乙二醇共浸渍法制备的MnO_x/M-EG具有最强的催化活性(T90=268℃);20 h的稳定性评价实验结果表明,MnO_x/M-EG具有较好的稳定性.     

粘土矿物对烷基酚聚氧乙烯醚的吸附行为

烷基酚聚氧乙烯醚(APEOn)是一类重要的非离子表面活性剂,广泛地应用于工业、农业和日常生活中.近年来,由于其生物代谢产物被证实具有较大的毒性,因此引起人们广泛关注.文章使用自然界广泛存在的天然蒙脱土对APEOn类物质NP9、NP10、TX-100进行吸附,该技术可为使用粘土矿物去除此类污染物提供理论依据.研究结果表明:APEOn在蒙脱土上有较高的吸附量,吸附等温线为S型,符合Langmuir-Freundlich吸附模型,吸附量大小为NP9>NP10>TX-100.温度对吸附的影响较大,在小于40 ℃时,升高温度吸附量减小,而当温度超过40 ℃时,升高温度则有利于吸附的进行.pH值对吸附的影响较小.吸附动力学拟合结果表明,APEOn在蒙脱土上的吸附符合假二级反应动力学,在初始质量浓度为300 mg·L-1时,NP9、NP10、TX-100的吸附速率常数分别为0.377、0.126、0.085 g·mg-1·min-1.解吸实验表明,在纯水中APEOn从蒙脱土上的解吸率并不大,但在乙醇溶液中,解吸率大大提高.     

藻菌生物膜胞外聚合物(EPS)与Al3+的配位作用机理

利用三维荧光光谱(3DEEM)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)研究了藻菌生物膜EPS与Al3+的相互作用机理.3DEEM结果表明,生物膜EPS含有3个荧光峰.其中,峰A(Ex/Em=225～235 nm/300～330 nm)和峰B(Ex/Em=275～280nm/325～330 nm)荧光较强,属类蛋白峰,峰C(Ex/Em=335 nm/432～434 nm)荧光较弱,属类腐殖酸峰.峰A和峰B都能不同程度地被Al3+猝灭,它们的条件稳定常数(logK)分别为5.89和6.95.Al3+-EPS体系的峰A和峰B荧光强度明显受溶液pH值的影响.在pH为2～4之间时,荧光强度随pH的增大而增大,在4～7之间随pH的增大而减小,在7～11之间随pH增大而增大.FTIR光谱网分析表明,Al3+主要与EPS中所含的-NH-、C=O等发生强的配位作用.     

提高甲醛吸附速率的活性炭表面改性及评估方法

通过负载多羟基和胺基化合物来对活性炭表面进行官能团修饰,可提高活性炭在大风量和高空速下对甲醛污染物的吸附速率.实验考察了基炭孔结构参数,改性剂负载量,改性炭制备条件等因素对活性炭吸附甲醛性能提升的影响,并介绍了一种测定甲醛吸附速率的装置和方法,用来评估和筛选家用净化器用的活性炭.结果表明,对于四氯化碳值为76%的活性炭,采用等量浸渍的方法制备改性炭的优化条件为:空气气流下的200℃氧化处理,6%的改性剂负载量和不超过100℃的烘干处理温度.本文还通过实验验证和分析,提出和明确了此类表面改性活性炭对甲醛的吸附机理.