利用浊度分析法研究硅酸对磷酸钙沉淀的影响

磷酸钙沉淀法是从污水中回收磷的最常用的方法之一.本文通过测定溶液浊度的方法研究了钙磷比为2∶1的条件下pH和硅酸对磷酸钙沉淀的影响.结果发现,pH低于6时,短时间内溶液中不能形成磷酸钙沉淀;而pH大于7时,溶液中迅速生成磷酸钙沉淀,且随pH的增加沉淀速度变大.XRD谱图表明,pH=7或8时都生成热力学最稳定的羟基磷酸钙沉淀.7 mg·L-1单硅酸的存在使生成的磷酸钙溶液的初始浊度从10NTU增加到20 NTU,使磷酸钙沉淀速度加倍,说明单硅酸能促进磷酸钙的沉淀速度.而聚硅酸使溶液初始浊度从10 NTU降低到0 NTU,抑制了磷酸钙的沉淀速度,表明不同形态的硅酸对磷酸钙的沉淀速度有不同的影响.XRD谱图表明,硅酸存在时,溶液中除了生成羟基磷酸钙外,还生成其他类型的磷酸钙.     

水稻中硅元素的分布及存在状态

利用UV-Vis分光光度计、X线分析显微镜及扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)对水稻不同器官中硅元素的含量、分布及存在状态进行观察和分析,研究水稻中硅酸的化学性质,为水稻硅元素的综合利用提供科学依据.结果表明:水稻以可溶性原硅酸的形式吸收土壤中的硅酸,同样以可溶性原硅酸的形式输送到各器官中.不同的生长期,水稻导管液内的可溶性原硅酸的含量不同,成熟期最高可达到912 mg/L(以SiO2表示).通过比较导管汁液和土壤溶液的硅酸浓度可知,水稻选择性地吸收和浓缩硅酸,最高浓缩率可达85倍.X线分析显微镜观察发现,硅酸普遍存在于水稻各器官中,越是坚硬的部位硅酸分布得越多.SEM图像表明,沉积在水稻各器官中的硅胶体具有一定的形状且不溶于强酸.对水稻干燥组分中硅酸含量的分析结果表明,稻壳中硅酸含量最高,达到13.3%,是生产硅单质及碳化硅材料的最有效的资源之一.     

氯氧铁非均相催化过氧化氢降解罗丹明B

传统芬顿(Fenton)法因反应pH值低、产生大量铁泥等限制其规模化应用.采用化学气相转变法制备氯氧铁(FeOCl)纳米片,选择罗丹明B为模型污染物,研究FeOCl作为类芬顿催化剂催化过氧化氢(H_2O_2)降解罗丹明B性能.通过扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射光谱(XRD)等表征结果显示,FeOCl晶型结构完整、呈现纳米片状,可充分暴露催化活性位点.罗丹明B降解实验结果表明,H_2O_2投量为1. 67 mmol·L~(-1)时,投加200 mg·L~(-1)FeOCl,可使得罗丹明B去除率由15. 5%提高至100%(15 min). FeOCl的催化性能随pH升高而降低,初始pH为3、5和7时,反应15 min后罗丹明B去除率分别为100%、100%和84. 0%,初始pH提升至9,去除率则显著降低至57. 6%.与传统Fenton法比较,FeOCl催化H_2O_2的pH值范围明显拓展,在弱酸性和中性条件下表现出优良的催化性能.自由基淬灭实验表明,FeOCl/H_2O_2体系催化降解罗丹明B起主要作用的是羟基自由基(·OH).电子自旋共振波谱仪测定(EPR)结果表明,单独H_2O_2体系未检测出明显的自由基信号,而投加FeOCl使得·OH信号显著增强,·OH是降解罗丹明B的主要氧化活性物种.