应用呼吸-滴定测量监测硝化动态过程

将pH值在线监测与药品自动投加系统与已开发的混合呼吸测量仪集成,组成自动呼吸-滴定测量仪,同时测定废水生物处理过程氧气利用速率(OUR)和质子变化速率(HVR).对活性污泥硝化过程定时测定NH4+-N浓度,比较其与基于HVR或OUR预测的NH4+-N浓度间的一致程度,评估自动滴定测量装置测试硝化过程动态的性能.结果表明,在初始NH4+-N浓度分别为20,25mg/L的间歇试验中,实测值数组与基于OUR的预测值数组间的相关系数分别为0.9967和0.9972,与基于HVR的预测值数组间的相关系数分别为0.9991和0.9992,表明OUR和HVR均能及时准确地反映硝化过程的动态特性.     

新型单室无质子膜微生物燃料电池性能研究

采用不锈钢金属丝阳极构建了管状单室无质子交换膜空气阴极微生物燃料电池(MFC),并以葡萄糖为唯一电子供体,研究MFC的性能.在室温下,初始ρ(CODCr)为496 mg/L,外接电阻为1 000 Ω时,该MFC可以连续产电,最高电压达235.11 mV,开路电压为461.00 mV,内电阻约2 820 Ω.实验条件下测得该MFC的最大功率密度为137.1 mW/m2,库仑效率为32.4%.采用该MFC进行了啤酒酿造废水处理对比实验,在进水ρ(CODCr)为15 900 mg/L,停留时间为96 h下,MFC对废水CODCr的去除率达40%～55%,比厌氧生物处理效率高5%～10%.表明MFC技术可以在获得电能的同时,强化有机废水的生物处理过程.     

上海市大气气溶胶中铁的来源和化学种态研究

利用扫描质子微探针对上海市室内外大气气溶胶和排放源的单颗粒进行测量,用人工神经网络识别技术追踪了各种排放源对这些气溶胶中Fe的贡献．结果表明,对于上海的开放空间、半开放的公路隧道和室内环境,各种排放源的贡献并不相同．还利用穆斯堡尔光谱研究了室内外大气气溶胶中Fe的化学种态．实验发现,室内外气溶胶中Fe的种态不尽相同,在人民公园和高架桥开放空间中主要是铁的硫酸盐,在半开放的隧道中主要是α—Fe2O3,在室内主要是α—Fe2O3(α—FeOOH)．Fe种态的转变不仅和大气中SO2有关,而且和空气中云雾等因素有关。     

上海冬季大气可吸入颗粒物的PIXE研究

为了研究上海冬季大气气溶胶颗粒物的化学特征,2001年12月～2002年1月使用TEOM1400型和2100型空气采样器,采集了市区和郊区19个有代表性采样点的PM2.5和PM10样品.使用质子激发X射线荧光分析方法(PIXE)测定颗粒物中近20种元素.结果发现,除了Ti和P等元素外,绝大多数元素的平均浓度是市区高于郊区.不同采样点的PM2.5/PM10范围为0.32～0.85,平均值为0.60±0.16.富集因子分析表明,上海大气可吸入颗粒物中的元素来源可以分为地壳元素和人为污染元素2类,S、As、Pb、Ni、Mn、Se等污染元素更趋于富集在直径小于2.5μm的细颗粒物中.     

酸沉降下红壤对K+吸附特征及反应动力学

研究酸沉降下K+在红壤表面的化学吸附行为,结果表明,K+的等温吸附可用Langmuir方程较好地描述;在K+的平衡吸附过程中,土壤表面有H+的释放;加入pH3.5酸溶液后,存在H+的消耗过程,其机理与SO42-的专性吸附释放OH-以中和溶液中H+有关.利用设计的动力学装置能很好地研究K+的吸附动力学,比较K+吸附的动力学模型,以一级动力学方程和Elovich方程为最佳模型;运用数据平滑工具求算吸附速率与吸附量的关系,进一步求得一级动力学方程的表观平衡吸附量和表观吸附速率常数.联合一级动力学方程的微分式和Elovich方程也可求得反应速率与时间的关系.     

张八岭构造带两种类型金矿次显微金赋存状态的质子探针分析

金属硫化物中次显微金的赋存状态已引起人们的重视。张八岭构造带蚀变构造岩型和石英脉型两类金矿金属硫化物中次显微金质子探针分析显示 ,Au与As、Fe、S、Cu、Pb呈正相关关系 ,Au以显微包裹体形式存在于金属硫化物中。与蚀变构造岩型金矿相比 ,晚期的石英脉型金矿可见自然金含量较高 ,硫化物中显微包裹体金含量较低 ,可能预示中低温热液金矿中 ,不仅普遍存在时空分异的金属硫化物中的类质同象金和自然金 ,还可能存在一定程度的时空分异的自然金和次显微包裹体金。     

黄河(内蒙古段)水体中沉积物的表面特征

运用表面络合原理,研究了内蒙古清水河县喇嘛湾黄河干流沉积物的表面特征.根据酸碱滴定求得沉积物的零电点pH(PZC),表面质子电荷密度σH及总吸附位NS,运用恒定容量模式求定了样品的表面固有酸度常数.研究表明,应用恒定容量模式研究天然水体沉积物的表面特征是可行的,在一定程度上能较好地吻合实验数据.     

黄土表面酸碱性质的研究

在不同浓度支持电解质条件下，利用滴定方法研究黄土样品的表面酸碱属性，将酸量滴定上清液作为体系空白以补偿固体颗粒溶解和份间络合反应对定量估算子质子消耗的影响，两种简易的表面络合模式的拟合结果表明，恒定容量模型和扩散层模式分别适用于高离子强度（0.1mg/L）和低离子强度（0.01和0.005mol/L）条件下黄土表面的质子反应过程。     

空间环境下碳纤维/双马树脂基复合材料的性能演化及损伤机理

目的基于碳纤维/双马树脂基(CF/BMI)复合材料在航天结构材料中广泛的应用前景,研究其性能演化及损伤机理,为评估与预测其在空间环境下的服役性能及寿命提供理论依据。方法利用地面试验装置模拟不同的空间环境因素包括真空热循环、质子辐照和电子辐照,利用动态力学分析(DMA)、热重分析(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)、热膨胀分析、原子力显微镜(AFM)和力学性能测试等手段系统地研究CF/BMI复合材料在空间环境下的性能变化及损伤行为。结果真空热循环能够引发复合材料产生脱气行为与界面脱粘效应,使其横向拉伸强度退化,弯曲强度和层间剪切强度受到热循环初期固化交联作用的影响,呈现先升高后降低的变化趋势。质子辐照导致材料表面层化学键断裂及碳化,使力学性能及热性能受到一定程度的损伤。电子辐照能够引发辐照交联和辐照降解作用,在较高束流量辐照下降解作用占据主导地位成为复合材料力、热性能退化的决定性因素。结论预期研究成果为CF/BMI复合材料在空间环境下的服役性能及寿命的评估与预测提供了必要的理论依据。     

一种新型的清洁能源——燃料电池

燃料电池高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的特点被受人们关注。本文介绍了各种类型燃料电池(碱性燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、磷酸燃料电池及质子交换膜燃料电池)的技术进展及其发展现状,对燃料电池的应用前景进行了探讨。