偕胺肟乙烷基硅材料对铀(Ⅵ)的吸附机理研究

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)为模板剂,1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTSE)和正硅酸乙酯(TEOS)为混合硅源前驱物,(3-氰丙基)三乙氧基硅烷(NPTS)为硅烷偶联剂,经过胺肟化制备出了一种新型铀吸附剂-偕胺肟基乙烷桥键介孔二氧化硅(AO-PMOs)。分析吸附过程的等温吸附规律和反应动力学规律,并用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析吸附机理。结果表明:AO-PMOs对铀的吸附动力学较好地符合准二级动力学模型,表明该吸附过程以化学吸附为主;吸附等温线符合Langmuir模型,表明AO-PMOs对铀的吸附以单分子层吸附为主。傅里叶红外光谱图、扫描电镜图和能谱图表明:AO-PMOs表面有物质被吸附且证明该物质即为溶液中的铀;吸附铀后的偕胺肟基团发生变化,表明吸附铀主要是偕胺肟基团的作用。     

聚硅氧烷添加剂的合成研究

聚烷氧基硅氧烷一般是由正硅酸甲酯或正硅酸乙酯水解缩聚制得.选择了反应活性小,水解速度较易控制的正硅酸乙酯,制备了稳定的聚乙氧基硅氧烷.简要介绍了正硅酸乙酯水解缩聚的反应机理,分析了水用量和催化剂用量对合成反应以及产物的影响.     

铁磁性纳米材料的制备及对17β-雌二醇的选择性富集——基于分子印迹技术

将铁磁性分离与分子印迹技术结合,以四氧化三铁纳米颗粒为核,以17β-雌二醇(E2)为模板分子,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为功能单体,利用表面聚合法制备了E2分子印迹纳米材料(MIPs)和不含E2的非印迹纳米材料(NIPs).通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS...     

改性SBA-15对电厂尾气CO_2的吸附性能研究

文章以三嵌段共聚物P123为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,水热合成了介孔分子筛SBA-15,以3-丙胺基三乙氧基硅烷(APTES)为氨基化剂,采用浸渍法将其嫁接到SBA-15孔内,形成氨基化的SBA-15用于吸附电厂尾气CO2。通过氮等温吸附-脱附、XRD、TEM等测试技术对其进行了表征,考察了改性前后SBA-15的吸附性能。结果表明:改性前后的SBA-15对电厂尾气中CO2均具有良好的吸附性能,改性的SBA-15比合成的SBA-15吸附性能要好。     

三峡库区次级河流春季水环境中有机锡在水/SPM间的分配特征

为了解三峡库区次级河流春季水环境中有机锡污染及有机锡在水/SPM(悬浮颗粒物)间的分配情况,于2013年3月分别在大宁河和小江采集地表水样,以三丁基锡(TBT)和三苯基锡(TPh T)及它们的代谢产物一丁基锡(MBT)、二丁基锡(DBT)、一苯基锡(MPh T)和二苯基锡(DPh T)为研究对象,采用固相微萃取处理溶解态样品,液液萃取-固相萃取处理悬浮颗粒态样品,气相色谱-质谱联用技术及内标法定量测定有机锡浓度,调查研究了大宁河和小江春季地表水溶解态和颗粒态样品中有机锡的浓度水平及分配特征.结果表明,该时期大宁河和小江的各监测点都不同程度地检测到了以上6种有机锡,但不同形态的有机锡在水环境中的分配差异较大.大宁河和小江溶解态样品中总有机锡污染水平明显高于颗粒态样品,并且溶解态样品中有机锡污染主要以低取代MBT和MPh T为主,而颗粒态样品主要以高取代丁基锡DBT和TBT为主.     

过硫酸盐微胶囊缓释材料合成及其性能研究

针对高砷地下水原位修复中氧化还原环境控制的难点,通过原位聚合法制备了聚吡咯包裹过硫酸钾的微胶囊样品,实现了氧化药剂的缓慢释放,完全释放时间最高能达到14h。采用X射线粉末多晶衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对所制备的微胶囊样品进行了表征,利用电导率仪(DDS)检测微胶囊样品中过硫酸盐在水中的释放情况,研究了微胶囊样品的结构、表面形貌以及对氧化剂的释放性能。试验结果表明:微胶囊样品的XRD图谱显示该材料中含有过硫酸钾;微胶囊样品的电镜图显示成功地合成了均匀的且粒径在500～600nm的微胶囊;微胶囊样品的能谱图显示聚合物成功地将过硫酸钾进行了包裹;通过检测电导率,随着丙三醇在体系中浓度的降低,过硫酸钾的释放速率减慢,但是当丙三醇浓度降到一定值,过硫酸钾会无法释放。试验结果证明已成功制备出能缓慢释放氧化剂过硫酸钾的微胶囊缓释材料,并有望运用于高砷地下水的修复中。     

在半导体粒子存在下表面活性剂的太阳光催化降解

阴离子表面活性剂,十二烷基苯硫酸钠(DBS)、阳离子表面活性剂苯基十二烷基二甲基氯化铵(BD-DAC)和非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPE—n)能够在太阳光照射下于二氧化钛分散的水溶液中进行光降解,垂直和平行型太阳能反应器在户外被应用,线型的和异构化的DBS的光降解通过表面张力,紫外吸收和染料萃取测量进行比较。DBS和NPE—9的光降解用红外和核磁共振谱进行测量。表面活性剂中芳香烃部分比烷基和乙氧基更容易分解,这种降解体系对于处理含有表面活性剂的废水处理具有很现实的意义。     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定生物样品中的有机汞

建立了酸提取-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术(HPLC-ICP-MS)测定生物样品中甲基汞、乙基汞、苯基汞等3种有机汞的分析方法。鱼肉和贝类样品经盐酸消解,苯萃取,硫代硫酸钠溶液反萃取后,采用醋酸铵/L-半胱氨酸缓冲盐及甲醇体系组成的流动相按一定比例进行梯度洗脱,经前处理的生物样品在液相色谱中经C18柱分离后,进入电感耦合等离子体质谱检测其甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度。3种有机汞化合物均在0.50~50.0μg/L范围内呈现良好的线性关系,线性相关系数(r)均大于0.9998。方法检出限为0.010~0.038mg/kg;3种有机汞样品加标的RSD均小于12.2%;两个水平的加标回收率在50.8~129%。     

合成芳族四胺中废液的分析及净化

3,3′,4,4′-四氨基二苯醚(简称醚四胺)或3,3′-二氨基联苯胺(简称联四胺)是聚苯并咪唑、聚苯并咪唑吡咯酮或聚苯基喹噁啉等耐高温杂环高分子     

纳米聚合硫酸铁絮凝剂的水热法制备及其应用

水热法合成了一种新的无机絮凝剂-纳米聚合硫酸铁(PFS).运用傅立叶-红外(FT-IR)、X-rav粉末衍射、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等现代仪器对制得的纳米聚合硫酸铁进行了表征;讨论了聚合硫酸铁的絮凝机理以及纳米聚合硫酸铁的分子形态;考察了制备影响因素.为了检测样品的絮凝性能,实验选用传统的絮凝剂聚丙烯酰胺和聚合氯化铝作对比,分别对镇江段长江水样进行了絮凝烧杯实验.实验结果表明,在各自的最佳絮凝条件下,纳米聚合硫酸铁的CODCr,去除率和浊度去除率分别为82.9%和90.3%,比传统的絮凝剂具有更好的絮凝性能.     

巢湖近代沉积物及其间隙水中营养物的分布特征

湖泊沉积物及其间隙水中的营养盐对于研究湖泊营养盐的生物地球化学和湖泊营养状态的历史变化具有重要的作用.系统研究了巢湖东、西湖区沉积物和间隙水中营养盐的剖面分布特征及其营养盐之间的相互关系.结果表明,巢湖近代沉积物中营养盐含量总体上随着深度的增加而降低,上层沉积物(1～15cm)中TOC(总有机碳)、TN(总氮)、TP(总磷)和Pi(无机磷)的含量都表现出明显的区域差异性,从西到东逐渐减小,含量的大小顺序为C1C3C16;东、西湖区下层沉积物(15～30cm)中TOC、TN和TP的含量差异不明显,分别在5mg.g-1、0.5mg.g-1和0.45mg.g-1左右变化;Po(总有机磷)在整个剖面上的分布则相反,总体上从西向东逐渐增大,含量大小顺序为C16C3C1.沉积物间隙水中的营养盐在空间上的分布规律与沉积物相似,西湖区两个点(C1、C3)沉积物间隙水中的营养物浓度总体上高于东湖区的C16点,大小顺序为C1C3C16,间隙水中的氮、磷酸盐、硅酸盐处于协同变化.间隙水中的氮与沉积物总氮含量密切相关;西湖区间隙水中的磷与沉积物磷含量密切相关,但在东湖区相关性不显著.表层沉积物间隙水中营养盐浓度都明显高于上覆水体,表明沉积物中的营养盐是水体营养盐的主要来源之一.     

Adsorption of formaldehyde vapor by amine-functionalized mesoporous silica materials

The amine-functionalized mesoporous silica materials were prepared via the co-condensation reaction of tetraethoxysilane and three types of organoalkoxysilanes： 3-aminopropyl-trimethoxysilane, n-（2-aminoethyl）-3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-（2-（2- aminoehtylamino）ethylamino） propyl-trimethoxysilane. Cetyltrimethylammonium bromide was used as a template for forming pores, Specific surface area and pore volume of the amine-functionalized mesoporous silica materials were determined using surface area and pore size analyzer. Fourier transform infrared （FTIR） spectroscope was employed for identifying the functional groups on pore surface. In addition, the amine-functionalized mesoporous silica materials were applied as adsorbents for adsorbing formaldehyde vapor. FTIR spectra showed the evidence of the reaction between formaldehyde molecules and amine groups on pore surface of adsorbents. The equilibrium data of formaldehyde adsorbed on the adsorbents were analyzed using the Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm. The sample functionalized from n-（2-aminoethyl）-3-aminopropyltrimethoxysilane showed the highest adsorption capacity owing to its amine groups and the large pore diameter.     

Study of DDT and its derivatives DDD, DDE adsorption and degradation over Fe-SBA-15 at low temperature

Mesoporous SBA-15 with different Fe₂O₃ loading were synthesized by an in-situ coating progress for removals of dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its derivatives, i.e., 1,1-dichloro-2,2-bis-(p-chlorophenyl)ethane (DDD) and 1,1-dichloro-2,2-bis-(4-chloro -phenyl) ethane (DDE). The results from XRD (X-ray diffractometer), TEM (transmission electron microscopy) indicated that the iron could be well dispersed on SBA-15 within 6 wt.% Fe₂O₃ loading. Nitrogen adsorption-desorption tests indicated that the synthesized materials were characterized by ordered meso-structure, high surface area and large pore volume. DDTs were removed from aqueous media in 12-hr treatment and high removal efficiency of DDTs was achieved at over 94%. DDTs could be completely degraded at 350℃ under the existence of SBA-15 with 4 wt.% Fe₂O₃ loading. The final degradation products of DDT were dichlorobenzophenone (DCB) and bis-(4-chloro-phenyl) methane (DDM), suggesting a complete dechlorination from trichloromethyl.     

南漪湖沉积物磷的赋存形态及对上覆水的影响

以宣城市南漪湖为例,采用改进的无机磷分级提取方法对全湖共39个点位沉积物中磷(P)赋存形态进行系统研究,并分析其与上覆水体、间隙水等相互关系.结果表明,南漪湖水体磷污染水平已经处于高位,沉积物间隙水磷与上覆水体磷空间分布特征具有密切关系.南漪湖沉积物中总磷(TP)含量变化范围为463.3～1016.6mg/kg,其中各形态磷空间分布具有明显的差异性,与外源磷输入等密切相关.赋存形态含量大小、相对比例顺序依次为:钙结合态磷(Ca-P)>铁结合态磷(Fe-P)>铝结合态磷(Al-P)>还原剂可溶性磷(RS-P)>残渣态磷(Res-P)>弱吸附态磷(L-P).沉积物中TP含量与Fe-P、RS-P、Res-P极显著正相关,与L-P含量显著正相关.外源磷输入和水产养殖对南漪湖沉积物内源磷中Fe-P和RS-P贡献可能较大.南漪湖沉积物内源磷对上覆水体的潜在风险较高,其中生物有效性较高的L-P、Al-P、Fe-P和Rs-P的总和相对比例可达60%左右.沉积物中磷形态与间隙水磷浓度关系较密切,其中Al-P、Ca-P对间隙水中磷迁移转化具有重要影响.南漪湖主要出入湖河口沉积...     

Comparison of dynamic adsorption/desorption characteristics of toluene on different porous materials

Four different types of adsorbents, SBA-15, MCM-41, NaY and SiO₂, were used to study the dynamic adsorption/desorption of toluene. To further investigate the influence of pore structure on its adsorption performance, two SBA-15 samples with different microspores were also selected. It is shown that microporous material NaY has the largest adsorption capacity of 0.2873 mL/g, and the amorphous SiO₂ exhibits the least capacity of 0.1003 mL/g. MCM-41 also shows a lower break through capacity in spite of the relatively small pore diameter, because it can not provide the necessary small geometric confinement for the tiny adsorbates. However, the mesoporous SBA-15 silica with certain micropore volume shows relatively higher adsorption capacity than that of MCM-41 silica. The presence of micropores directly leads to an increase in the dynamic adsorption capacity of toluene. Although NaY has the highest adsorption capacity for toluene, its complete desorption temperature for toluene is high (>350℃), which limits its wide application. On the contrary, mesoporous silica materials exhibits a good desorption performance for volatile organic compounds at lower temperatures. Among these materials mesoporous SBA-15 samples, with a larger amount micropores and a lower desorption temperature, are a potentially interesting adsorbent for the removal of volatile organic compounds. This behavior should been related with the best synergetic effect of mesopores and micropores.     

喀斯特坡耕地浅层地下孔(裂)隙发育过程中径流产污特征

降雨径流产生的非点源污染是地下水污染的重要来源,喀斯特坡耕地浅层地下孔(裂)隙养分流失是造成该地区地下水污染的关键因素.通过模拟喀斯特坡耕地地下孔(裂)隙特征,采用人工模拟降雨和室内分析相结合的方法,研究浅层地下孔(裂)隙发育过程中降雨径流产污特征.结果表明:喀斯特坡耕地地下径流产污是一个极其复杂的过程,微度(1%)孔(裂)隙发育的坡耕地径流全氮、全磷和全钾流失量随雨强变化不明显,全氮和全磷流失量均在70 mm·h-1雨强达到最大值;轻度(3%)孔(裂)隙发育的坡耕地全氮、全磷流失量在雨强50 mm·h-1时达到最大值;中度(5%)孔(裂)隙发育的坡耕地全氮、全磷、全钾流失量则在雨强为90 mm·h-1时达到最大值;各孔(裂)隙发育条件下的全氮、全磷、全钾养分流失量对坡度的响应不明显,轻度发育下的全氮和全磷流失量最大,在中度发育条件下,坡耕地土壤中全钾流失总量最大;不同雨强、坡度条件下的地下径流全氮、全磷和全钾次产污模数随地下孔(裂)隙度变化亦不明显,其中全氮次产污模数在4.38~58.72 mg·h-1·m-2,全磷在0.16~3.15 mg·h-1·m-2,全钾在0.16~3.03 mg·h-1·m-2范围变化.     

硝酸钙添加和锆改性膨润土覆盖联用控制底泥中磷释放的效果及机制

通过底泥培养实验,研究了硝酸钙添加和锆改性膨润土覆盖联用控制底泥中磷释放的效果及机制.结果发现,在缺氧条件下,底泥中磷会先释放出来进入间隙水中,而后穿越底泥-水界面扩散进入上覆水中,导致上覆水中溶解态活性磷(SRP)和薄膜扩散梯度(DGT)有效态磷浓度较高.但是,联合使用硝酸钙添加和锆改性膨润土覆盖可有效控制底泥中磷释...     

磁性锆铁改性膨润土添加对河道底泥磷迁移与形态转化的影响

首先采用Fe~(3+)、Fe~(2+)、溶解性锆盐、膨润土和碱液作为原料制备得到了一种磁性锆铁改性膨润土,再通过底泥培养实验考察了磁性锆铁改性膨润土添加对底泥中磷迁移与形态转化的影响.结果表明,在缺氧条件下,河道底泥中磷会被释放进入间隙水中,继而会被释放进入上覆水中,而磁性锆铁改性膨润土添加可以极大地降低底泥中磷向间隙水的迁移通量,最终导致了上覆水中磷数量的显著下降.此外,添加磁性锆铁改性膨润土不仅促使底泥中弱吸附态磷(Liable-P)和氧化还原敏感态磷(BD-P)这2种容易释放态磷向较为稳定的金属氧化物结合态磷(NaOH-rP)和非常稳定的残渣态磷(Res-P)转变,而且降低了底泥中水溶性磷(WSP)、易解吸磷(RDP)、NaHCO_3可提取磷(Olsen-P)、藻类可利用磷(AAP)和铁氧化物-滤纸提取磷(FeO-P)这5种不同类型生物有效态磷(BAP)含量,从而降低了底泥中磷的释放风险.从底泥中分离出来的磁性锆铁改性膨润土中潜在活性磷(NH4Cl-P+BD-P)占总磷的26%左右,且含一定数量的FeO-P和Olsen-P(含量分别为161 mg·kg~(-1)和127mg·kg~(-1)).因此,及时采用磁分离的方式从底泥中将吸附磷后的磁性锆铁改性膨润土回收是非常必要的.磁性锆铁改性膨润土添加控制河道底泥中磷释放的机制是:改良剂通过对底泥中潜在活性磷和生物有效态磷的钝化作用,以及通过对间隙水中磷的吸附作用,降低了底泥中磷向间隙水的释放风险,导致间隙水中磷浓度的下降,进而降低了底泥-上覆水界面磷的扩散通量,最终导致上覆水中磷浓度的下降.以上结果说明,磁性锆铁改性膨润土是一种非常有希望的用于控制河道底泥中磷释放的改良剂.     

P123对rGO/m-TiO2薄膜微观结构及光催化性能的影响

以自制氧化石墨烯（GO）分散液和加入一定量三嵌段共聚物PEO₂₀-PPO₇₀-PEO₂₀（P123）模板剂的TiO₂前驱体溶胶为原料,用交替浸渍-提拉结合热处理和紫外灯辐照还原法在玻璃基底上制备还原氧化石墨烯/介孔TiO₂（rGO/m-TiO₂）多层膜.通过X-射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）、比表面积（BET）对多层膜进行表征分析.研究了模板剂P123加入量对多层膜的晶体结构、比表面积、形貌、孔径分布情况、吸附性能、光催化性能的影响.分别在紫外光及太阳光下评价rGO/m-TiO₂多层膜对土霉素（OTC）的光催化降解效果;在紫外光条件下,研究了多层膜对OTC的光催化降解机理.结果表明：P123的引入不会引起TiO₂晶体结构的变化;适量P123的引入可以优化多层膜的孔结构,增大比表面积、提高其吸附性能,进而提高薄膜的光催化性能;rGO/TiO₂（5wt% P123）薄膜60min对OTC的吸附率达51.2%,紫外光照射135min,降解率达到90.9%;太阳光照射50min,降解率达到91.5%.在降解OTC过程中,羟基自由基（·OH）起主要作用,路径以与·OH相关的羟基化反应和仲羟基氧化反应为主.     

负载型铜酞菁的制备及其催化氧化巯基乙醇

以3-(环己氧基)-邻苯二腈和氯化铜为原料,通过钼酸铵固相法合成了一种烷氧基取代的铜酞菁配合物α-四(环己氧基)铜酞菁(CuPc),采用浸渍法将其负载在MCM-41和SBA-15介孔分子筛中,制备了CuPc/MCM-41和CuPc/SBA-15催化剂,并且负载后的酞菁还能回收利用,仍然具有催化效果。采用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、红外光谱(IR)对目标产物进行表征,并用TG对酞菁进行热稳定性分析,结果表明酞菁在200℃时开始失重,350℃时失重率最大为58%;通过氮气吸附对催化剂进行表征,证明酞菁已经进入到分子筛孔道,孔容积分别从0.132 cm3/g减至0.055 cm3/g和0.420 cm3/g减至0.202 cm3/g。研究了2种催化剂在不同pH、催化剂浓度下对巯基乙醇(ME)催化氧化性能的影响,结果表明,CuPc/SBA-15对巯基乙醇(ME)具有较高的催化活性,且2种催化剂的活性在pH=12时都达到最大。