武汉市春季大气PM2.5中水溶性离子特征

运用大气PM_(2.5)水溶性组分及其气态前体物在线监测系统(GAC-IC)于2017年3月5—12日对武汉市大气PM_(2.5)中水溶性组分进行了在线监测,分析了PM_(2.5)中主要水溶性离子的化学特征和作用机制。结果表明:实验期间武汉市大气PM_(2.5)中水溶性组分与气态前体物间存在明显的二次转化过程,二次反应是PM_(2.5)的重要来源。监测期间,PM_(2.5)中NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+的平均质量浓度分别为24.3、16.9、15.0μg/m~3,是PM_(2.5)中重要的水溶性无机离子,占PM_(2.5)质量浓度的40%~70%。硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)平均值分别为0.52和0.27,表现出较为明显的二次污染特征。通过相关性分析发现:监测点位周边大气PM_(2.5)中NH_4~+与NO_3~-、SO_4~(2-)有良好的相关性,且表现为富氨状态,大气中铵能较好地中和SO_4~(2-)和NO_3~-。     

离子液体R_3NANR_3的制备及其脱硫性能

以二元酸和短链叔胺为原料,合成了已二酸三乙胺盐离子液体———R3NANR3。对该离子液体进行SO2气体的循环吸收和解吸行为的研究。实验结果表明,R3NANR3离子液体能对SO2气体进行有效的化学吸收。该吸收过程分二步进行,以第一步吸收为主。室温下（20℃）该离子液体在3 h以内吸收速率较快,3 h后吸收速率减慢并逐渐达到平衡。R3NANR3离子液体与SO2气体饱和吸收量的物质的量之比为1.08。较高温度将导致SO2气体的解吸,在90℃时饱和吸收液能较充分地解吸,残留量为0.0010 mol/L。多次吸收和解吸测试表明,R3NANR3离子液体能实现对SO2气体的循环吸收和分离,将成为烟气中SO2气体的脱除和利用的重要循环吸收剂。     

聚丙烯酸水凝胶对氯化-1-丁基-3-甲基咪唑离子液体的吸附热力学和动力学研究

通过水溶液聚合法制备了聚丙烯酸水凝胶（polyacrylic acid,PAA）,研究了溶液酸碱度和温度对聚丙烯酸水凝胶吸附氯化1-丁基3-甲基咪唑离子液体的影响。结果表明,水凝胶对氯化1-丁基3-甲基咪唑离子液体的吸附量随溶液pH值增大而逐渐增大,pH=2～4时增幅明显,而pH大于4时变化趋于缓慢;随温度的升高而逐渐降低。该等温吸附行为基本符合Langmuir吸附等温式,由二级吸附动力学模型获得的吸附过程活化能（Ea=52.470 kJ/mol）可以看出,PAA对氯化1-丁基3-甲基咪唑的吸附属于化学吸附范畴。     

离子液体[BMIm][PF6]增强抗性质粒RP4介导的接合转移基因mRNA的表达水平

环境中广泛存在的抗生素和抗生素抗性基因会导致很严重的人类健康风险。在我们前期研究中发现,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIm][PF6])作为环境选择性压力可以促进抗生素抗性基因的水平转移。本研究以E.coli DH5α(RP4)和同属的E.coli HB101,以及E.coli DH5α(RP4)和跨属的Salmonella enterica之间的纯菌接合转移体系为考察对象,从mRNA基因表达调控水平角度阐明离子液体[BMIm][PF6](0.001~2.5 g·L-1)影响质粒RP4接合转移的机理。结果表明,离子液体[BMIm][PF6]通过抑制基因kor A,kor B和trb A的mRNA表达水平来提高接合和跨膜转运基因trb Bp和trf Ap的表达;增强水平转移基因tra F的mRNA表达水平,并通过增强负调控基因kil A和kil B的mRNA表达水平抑制质粒的垂直传递过程;通过抑制基因trb K的mRNA表达水平降低接合转移体系的排斥效果,从而促进质粒RP4的接合转移。该结果有助于为抗生素抗性基因在环境中水平转移扩散的机理研究提供理论依据。     

颗粒层中非水相液体污染物冲洗排出速度的数值模拟简

在进行污染土壤的冲洗修复时,模型模拟是极具优势的预测净化效果的方法。本研究分别采用5种粒径的球形玻璃微珠模拟实际土壤,实验考察了玻璃微珠颗粒层中水和非水相液体的排出速度,给出了颗粒层中液含率分布函数,以及最大和最小颗粒层孔隙直径的定义,建立了一个描述颗粒层中水和非水相液体排出速度的多孔介质孔隙毛细管束模型。使用构建的模型模拟水和异辛烷在颗粒层中的排出速度,模拟结果与实验数据有很好的一致性,模型预测结果的平均相对误差小于6.4%,特别是对粒径较小颗粒层,预测的准确性更高。模型可作为进一步研究在非水相液体饱和土壤水冲洗修复时,水和非水相液体排出速度和修复效果的基础。     

离子液体负载型分子筛的制备及对染料的吸附

为了有效地处理活性黑染料废水,对离子液体负载型分子筛去除水中的活性黑染料进行了研究。首先制备了离子液体负载型吸附材料,分别考察了分散剂种类、离子液体加入量、浸渍时间3种因素对离子液体负载率的影响,确定负载工艺条件为:二氯甲烷作为分散剂、[OMim]BF4离子液体与分子筛质量比1∶2,浸渍时间12 h。其次研究了负载型吸附材料对染料废水的处理效果,考察了吸附材料添加量、溶液pH值、吸附时间对模拟废水活性黑染料去除率的影响,确定吸附工艺条件为:[OMim]BF4离子液体为最佳离子液体、吸附材料添加量0.40 g、pH=6、吸附时间12 h。在此最佳工艺条件下,染料去除率达98.23%。     

硅胶固载季鏻离子液体对CO_2的吸附

采用嫁接法制备了硅胶固载季鏻双三氟甲烷磺酰亚胺盐离子液体,并将其用于对CO2的吸附,考察了吸附剂的吸附等温线及循环使用性,并运用均相表面扩散模型(HSDM)研究了吸附动力学。采用FTIR和TG等技术对试样进行了表征。表征结果显示:离子液体已成功固载到硅胶上;煅烧活化硅胶对季鏻离子液体(C-Si O2-P4T)的固载量为5.39%(w);固载试样基本保持了硅胶的孔道特征。实验结果表明:C-Si O2-P4T具有较高的CO2平衡吸附量,且能显著提高CO2/N2吸附选择性,循环使用6次仍保持良好的吸附能力;HSDM可较好地拟合CO2在C-Si O2-P4T内的扩散行为,40℃下的扩散系数在10-7 m2/s数量级,与硅胶同级,优于纯季鏻离子液体。     

A novel dismantling process of waste printed circuit boards using water-soluble ionic liquid

Recycling processes for waste printed circuit boards (WPCBs) have been well established in terms of scientific research and field pilots. However, current dismantling procedures for WPCBs have restricted the recycling process, due to their low efficiency and negative impacts on environmental and human health. This work aimed to seek an environmental-friendly dismantling process through heating with water-soluble ionic liquid to separate electronic components and tin solder from two main types of WPCBs—cathode ray tubes and computer mainframes. The work systematically investigates the influence factors, heating mechanism, and optimal parameters for opening solder connections on WPCBs during the dismantling process, and addresses its environmental performance and economic assessment. The results obtained demonstrate that the optimal temperature, retention time, and turbulence resulting from impeller rotation during the dismantling process, were 250 °C, 12 min, and 45 rpm, respectively. Nearly 90% of the electronic components were separated from the WPCBs under the optimal experimental conditions. This novel process offers the possibility of large industrial-scale operations for separating electronic components and recovering tin solder, and for a more efficient and environmentally sound process for WPCBs recycling.     

离子液体对三种农作物发芽和生长的毒性研究

为了考察离子液体的生态毒性,研究了5种离子液体及其浓度变化对3种农作物发芽及生长状况的影响。结果表明：就种子发芽这一生态毒理指标而言,不同作物对离子液体毒性的敏感程度不同,其次序为黄瓜>玉米>白菜;在一定浓度下,离子液体对白菜、黄瓜和玉米均具有一定的毒害作用;对于所考察的5种离子液体,阴离子为卤素的［EMIM］Br和［BMIM］Cl对植物发芽和生长的抑制作用远大于阴离子为烷基硫酸酯和烷基磷酸酯的同类离子液体 ［EMIM］［ES］、［EMIM］［DEP］和［MMIM］［DMP］。这种毒性顺序可能与卤素离子对细胞膜较强的穿透能力和由于离子液体的稳定性所造成的阴阳“离子对”的共迁移有关。     

光催化法与生物法结合降解咪唑类离子液体

采用纳米TiO2光催化与生物降解相结合的方法,考察了3种1,3-二烷基咪唑类氯型离子液体的降解过程,并用HPLC-MS方法鉴定了光催化降解的碎片和可能的结构。结果表明,在相同条件下3,种离子液体光催化降解的速率次序为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（BmimCl）〉1-己基-3-甲基咪唑氯盐（HmimCl）≈1-辛基3-甲基咪唑氯盐（OmimCl）。BmimCl的光催化降解曲线符合一级动力学方程,最佳催化剂用量为0.5 g/L。HPLC-MS分析表明,光催化降解是咪唑开环氧化的过程,生成众多部分氧化碎片。离子液体水溶液的光催化预处理有利于提高其后续的活性污泥生物降解性能。