离子液体[omim][PF_6]的生物降解性研究

以[omim][PF6]为C、N、P营养源驯化活性污泥,考察驯化前后不同活性污泥接种微生物时离子液体的生物降解性,以及在支链上添加酯基对离子液体生物降解性的影响;同时,探讨经过驯化的活性污泥对1-甲基-3-辛基咪唑阳离子基团([omim]+)生物降解的途径.结果表明,通过在支链上添加酯基,可以改善离子液体的生物降解性;以普通的活性污泥为接种微生物的密闭瓶实验表明,[omim][PF6]的生物降解率<20%,属于难生物降解的物质,进入环境后可能产生较长时间的积累;以经过驯化的活性污泥为接种微生物时,可以提高[omim][PF6]的生物降解率到60%左右;在[omim]+的生物降解过程中,会产生1-甲基咪唑阳离子的积累;对[omim]+的生物降解产物的HPLC-MS/MS分析,初步推测[omim]+的生物降解途径.     

离子液体［omim］［PF6］的生物降解性研究

以［omim］［PF₆］为C、N、P营养源驯化活性污泥,考察驯化前后不同活性污泥接种微生物时离子液体的生物降解性,以及在支链上添加酯基对离子液体生物降解性的影响;同时,探讨经过驯化的活性污泥对1-甲基-3-辛基咪唑阳离子基团（［omim］⁺）生物降解的途径.结果表明,通过在支链上添加酯基,可以改善离子液体的生物降解性;以普通的活性污泥为接种微生物的密闭瓶实验表明,［omim］［PF₆］的生物降解率<20%,属于难生物降解的物质,进入环境后可能产生较长时间的积累;以经过驯化的活性污泥为接种微生物时,可以提高［omim］［PF₆］的生物降解率到60%左右;在［omim］⁺的生物降解过程中,会产生1-甲基咪唑阳离子的积累;对［omim］⁺的生物降解产物的HPLC-MS/MS分析,初步推测［omim］⁺的生物降解途径.     

氧化锆负载树脂处理含氟废水的研究

以火力发电厂废树脂为载体 ,制备了负载锆的水合氧化物氟离子吸附树脂 ,并探讨了该树脂对氟离子的吸附性能 .该树脂对氟离子的吸附和脱附与溶液的pH值有关 ,溶液 pH =3 .0时吸附效果较好 ,而溶液pH≥ 12 .0时脱附效果较好 .进行了该树脂对氟离子的吸附等温线试验 ,该吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温线 ,通过Langmuir型吸附等温得出的饱和吸附量Q0 为 714mg/g .利用该树脂对模拟火力发电厂含氟废水进行了处理 ,处理效果较好     

咪唑基离子液体用于天然气脱水过程中的技术-环境评价

利用Aspen Plus建立离子液体天然气脱水的工艺流程模拟,结合灵敏度分析及生命周期评价方法,对该工艺应用不同离子液体产生的技术及环境影响进行比较,并分析离子液体结构对天然气脱水工艺技术及环境评价的影响。结果表明:与烷基链较短的阳离子结合的[BF₄]-离子液体具有较好的脱水性能（[EMIM][BF₄]>[BMIM][BF₄]>[OMIM][BF₄]）;对于生产1 kg甲烷气体而言,[BMIM][PF₆]脱水法的环境影响最大,达到[OMIM][BF₄]脱水法环境影响的5倍;此外,对于具有相同阴离子[BF₄]-的脱水情况,环境影响顺序为[OMIM][BF₄]<[BMIM][BF₄]<[EMIM][BF₄]。该结果从技术和环境评价的角度为筛选或开发天然气脱水过程中选择适当的离子液体提供了指导。     

萘和苯并［b］荧蒽在配位聚合物上的选择性吸附行为和机理研究

异烟酸铜配位聚合物是由[Cu(4-C5H4N-COO)2(H2O)4]n通过分子间氢键构筑而成的三维超分子化合物,选用分子形状、大小和疏水性差别较大的多环芳烃萘和苯并[b]荧蒽为研究对象,研究异烟酸铜配位聚合物对它们的选择性吸附作用.结果表明,在pH为5～6,吸附剂用量为1.0 g/L时,异烟酸铜配位聚合物对苯并[b]荧蒽的去除率可达90%以上,而对萘的去除率低于10%.萘和苯并[b]荧蒽在异烟酸铜配位聚合物上的吸附等温线既较好地符合Langmuir模式,又较好地符合Freundlich模式.热力学数据表明,异烟酸铜配位聚合物吸附苯并[b]荧蒽的过程是自发进行的,而对萘的吸附则是非自发过程.动力学试验表明,2种物质的吸附过程均为一级可逆动力学反应.     

己内酰胺-四丁基溴化铵类离子液体吸收SO2效率的研究

采用己内酰胺-四丁基溴化铵为原料,按摩尔配比为2∶1配制成[CPL][TBAB]类离子液体,制备的离子液体与乙醇溶液按体积比为1.5∶1混合以降低其粘度,利用筛板塔进行吸收实验,考察最佳吸收条件及最大吸收效率。结果表明,在实验条件下,最大的吸收效率条件为:离子液体的流量为60 L/h,SO2的流量为0.2 L/min,SO2为30℃,最大吸收效率为47.6%。     

不同结构离子液体对含Pb~(2+)废水萃取性能的对比研究

通过比较3种不同结构的离子液体对含铅废水的萃取性能,探讨了萃取时间、温度、铅离子初始浓度、水相与有机相的体积比等对萃取过程的影响,结果表明,烯基取代的[AMIM][PF6]离子液体对含铅废水中铅离子的去除效果最好,同时,离子液体通过回收可再次利用,实现离子液体的绿色化。     

季铵盐类离子液体中制备TiO2光催化剂

通过改变季铵盐类离子液体([CPL][TBAB])用量,恒温水浴时间,恒温水浴温度,干燥温度等因素探索了利用季铵盐类离子液体制备TiO2光催化剂的实验条件。根据实验结果分析讨论,得出了利用季铵盐类离子液体制备TiO2光催化剂的最佳条件为:[CPL][TBAB]与TiO2用量比为1 g∶10 ml;恒温水浴的温度为50℃,时间为30 h;干燥温度为80℃,时间为12 h。在此条件下制备的TiO2光催化剂具有较高的光催化活性。     

赤铁矿对砷的吸附解吸及氧化特征

采用等温吸附热力学的方法,研究了赤铁矿(α-Fe2O3)对三价砷离子的吸附和氧化特征,以及温度、pH值等因素对吸附和氧化效果的影响.研究结果表明,Langmuir方程可以很好地表述吸附量与初始三价砷离子浓度的关系(R2=0.9939);随着初始砷离子浓度的增大,溶液中As(V)的浓度(氧化量)也逐渐增大,然而氧化率却随着初始砷离子浓度的增大而减小;35℃条件下的吸附量和吸附率、氧化量和氧化率都比25℃时大,表明升高温度有利于赤铁矿对砷离子的吸附和氧化作用.溶液酸度对于As(Ⅲ)的吸附和氧化有着不同的影响,在pH<8时,吸附量和吸附率随pH上升而增加,在pH=8时达到最大,随后随pH上升而减小;当pH低于6.0时,随着pH的增加As(Ⅲ)氧化量、氧化率逐渐增大,而当pH高于6.0时.随着pH增加As(Ⅲ)氧化量反而降低.最大氧化量出现在pH=6.0处.     

咪唑类离子液体的二氧化硫吸附性能

为研究咪唑类离子液体脱除烟道气中SO2的规律,以1-丁基,3-甲基氯代咪唑([Bmim]Cl)、1-丁基,3-甲基硝酸咪唑([Bmim]NO3)、1-丁基,3-甲基氟硼酸咪唑([Bmim]BF4)和1-戊基,3-甲基氯代咪唑([C5mim]Cl)4种离子液体作为SO2吸附剂,研究了不同条件下4种离子液体对模拟烟道气中SO2的吸附性能,并初步进行了离子液体再生脱硫试验.利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对吸附前、后和再生后的[Bmim]Cl结构变化进行了研究.结果表明,4种离子液体对SO2均有吸附能力,且吸附能力为:[C5mim]Cl[Bmim]Cl[Bmim]NO3[Bmim]BF4,其中[C5mim]Cl的累积脱硫量达到200.8mg/g,[Bmim]Cl的最佳脱硫温度为40.0℃;3种阴离子对脱硫性能的影响顺序为:Cl-NO3-BF4-.在温度为90.0℃、压强为0.09MPa、再生4.0h后,[Bmim]Cl的硫容从再生前的65.9mg/g下降到26.5mg/g.脱硫过程中离子液体的结构发生了变化,它对SO2分子同时存在物理吸附和化学吸附.     

离子液体[C8mim]PF6对水生生物的毒性作用

运用评价化学品对水生生物毒性的标准试验方法,探讨离子液体1-辛基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐([C8mim]PF6)对普通小球藻、大型蚤和斑马鱼的毒性影响.结果表明,[C8mim]PF6在实验浓度下,对普通小球藻的生长和叶绿素a的产生均有抑制作用,浓度越高抑制作用越明显,且对叶绿素a含量的影响更为显著.高浓度组(200mg/L)可致死部分小球藻细胞;[C8mim]PF6对大型蚤的48h LC50为4.47mg/L,属于高毒性;[C8mim]PF6对斑马鱼的96h LC50为126.08mg/L,属于低毒性.[C8mim]PF6对这3种水生生物的抑制率/致死率(EC50/LC50)随时间呈规律性变化.[C8mim]PF6与藻类的亲和性及其亲脂特性可能是其对水生生物存在潜在毒性的2个主要原因.     

铝炭微电解处理刚果红废水的效果及脱色机理研究

采用铝炭微电解法处理刚果红废水,通过批式实验和正交试验考察了主要因素对刚果红脱色及COD去除效果的影响,并采用紫外扫描、离子色谱及LC-MS分析了脱色产物.结果表明,在铝粉投加量为8～24 g·L-1范围内,刚果红脱色率及COD去除率均随铝粉投加量的增加而提高,合适的铝粉投加量为16 ～24 g·L-1;刚果红脱色率和COD去除率随着铝炭质量比的减小呈现先增加后降低的趋势,适宜的铝炭质量比为1∶3～1∶1;初始pH对处理效果影响最大,在pH为10～12.5时,刚果红脱色率及COD去除率随着pH升高而急剧增加;在溶解氧为1.25 ～7.59 mg·L-1的范围内,刚果红脱色率及COD去除率随着溶解氧的升高而降低.最佳条件(铝粉投加量24 g·L-1、铝炭质量比1:2、pH=12、反应时间90 min)下,刚果红脱色率及COD去除率分别为90.4％和78.6％刚果红脱色历程为:刚果红分子中的N=N双键在新生态[H]的攻击下断裂,生成3,4-二氨基萘-1-磺酸盐和4-氨基3-((4’-氨基-[1,1'-联苯]-4-基)偶氮基)萘-1磺酸盐;后者在[H]的进一步作用下,发生N=N双键的断裂,转化为3,4-二.氨基萘-1-磺酸盐和联苯胺,萘环开环和C-S键断键,分别生成4-氨基-3-((4’-氨基-[1,1’-联苯]-4-基)偶氮基)-1-磺酸盐和2-((4'-氨基-[1,1’-联苯]-4-基)偶氮基)-1-萘胺.研究表明,铝炭微电解法不能将刚果红完全矿化.     

响应曲面法优化油茶饼对活性红15的生物吸附特征及机理

基于“以废治废”的理念,以农林业废弃物——油茶饼为原料制备生物吸附剂,吸附去除废水中的RR15(C.I. Reactive Red 15,活性红15)染料,并采用响应曲面法中的Box-Behnken设计对油茶饼生物吸附剂吸附RR15的条件进行优化. 结果表明:pH对油茶饼生物吸附剂吸附RR15的吸附容量和去除率均有显著影响(P<0.000 1);当pH为1.0、初始ρ(RR15)为300 mg/L、吸附温度为20 ℃时,油茶饼生物吸附剂对RR15的吸附效果最佳. 相比于Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,Temkin吸附等温线模型可以更好地描述油茶饼生物吸附剂对RR15的吸附平衡数据. 吸附温度为20 ℃时,由Langmuir吸附等温线模型计算得到的Q0(吸附剂的单层饱和吸附量)为74.63 mg/g. 动力学分析显示,油茶饼生物吸附剂对RR15的吸附过程符合准二级动力学模型(R2>0.999 7),支持了限速步骤是化学吸附的理论;内部扩散和边界层扩散都可能影响吸附速率. 热力学分析表明,该吸附过程是一个自发的放热过程. FTIR(fourier transform infrared spectroscopy,傅里叶变换红外光谱)分析发现,油茶饼生物吸附剂上羟基、胺基等官能团可能是RR15染料的主要结合位点. 研究显示,油茶饼生物吸附剂是一种具有潜力的绿色吸附剂,可以有效去除废水中的RR15染料.      

膨润土对不同价态铬的吸附研究

对铬的2种价态化合物(三价铬和六价铬)在膨润土上的吸附行为进行了实验研究,通过对3种不同形式的吸附等温线的比较,选择出最符合2种价态铬化合物的Freundlich和Langmuir等温线,确定三价铬的最大饱和吸附量为0.47 mg/g,同时还研究了pH值对吸附的影响,探讨了石灰及2种表面活性剂SN－1和ABSN对铬的吸附影响。      

改性羧甲基纤维素对铀吸附机理的试验研究

对羧甲基纤维素(CMC)进行改性,并将其用于吸附废水中的铀.研究结果表明:在温度为70℃~80℃、单体质量浓度为30%~35%、羧甲基纤维素:丙烯酸(质量比)为10:2.5、反应时间为3.5~4h条件下,CMC改性效果最好;在改性CMC质量浓度为0.10g/L,温度为25℃, pH值为5.0,反应时间60min的条件下,对废水中铀去除率达到了97.1%;改性CMC对溶液中U(VI)的吸附过程符合Freundlich方程,其吸附动力学数据符合准一级方程(R2=0.9618),表明改性CMC的吸附主要是表面吸附;热力学研究表明,改性CMC对铀的吸附吉布斯自由能(ΔG0)0,吸附过程是自发的吸热反应、以物理吸附为主的过程.     

阴离子交换树脂对水杨酸的吸附与解吸性能

研究了714阴离子交换树脂对水中水杨酸的吸附与解吸性能,探讨了吸附的热力学和动力学特性.结果表明,树脂在pH=4～12时,吸附能力最好.等温吸附遵循Freundlich和Langmuir吸附平衡模型,为优惠吸附过程.在298～318K条件下,水杨酸吸附量为100～120mg/g的吸附焓变为-23.4-21.6kJ/mo...     

多环芳烃降解菌的分离鉴定及其生理特性研究

从兰州石化污水处理厂的污泥中分离出一株能分别以萘、蒽为唯一碳源生长的细菌(BDP01). 通过菌株形态观察及16S rDNA序列比对, 确定该菌株属于假单胞菌属的绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa). 菌株在LB培养基中48 h内呈对数生长, 48 h到72 h进入生长稳定期, 72 h后开始进入衰亡期;其最佳培养温度为30 ℃, 最适生长pH为中性或弱碱性, 该菌能在萘和蒽的质量浓度分别为100 mg·L^-1和50 mg·L^-1的无机盐培养基中良好生长, 与已报道的其他微生物比较, BDP01在较短时间内具有较强的降解多环芳烃能力, 1%的接种量15 d内可降解89.64%的萘和77.21%的蒽. 采用PCR和琼脂糖凝胶电泳技术检测到菌株基因组中有邻苯二酚2,3-双加氧酶 (C23O)基因. 测序结果与NCBI数据库发布的C23O基因序列相似度为92%. 该酶在20~65 ℃以邻苯二酚为底物时, 细胞裂解液中酶活力变化范围为13.10~540.86 U.     

萘降解菌N19-3的分离、鉴定和萘双加氧酶基因的检测

从石油污染土壤中分离到一株高效降解萘的N19-3菌株. 经形态观察、生理生化实验和16S rDNA序列分析等鉴定其为丛毛单胞菌属（Comamonas sp.）. 该菌株能在30 ℃,30h内将1 000mg/L的萘完全降解. 降解萘的适宜温度为20～30 ℃, 适宜pH为7.0～9.0. 0.1mmol/L的Ca2+和Fe3+对N19-3菌株降解萘有较强的促进作用, 0.1 mmol/L的Mn2+和Zn2+对N19-3菌株的生长和萘的降解也有一定的促进作用, 而0.1 mmol/L的 Cu2+则完全抑制了N19-3菌株的生长和萘的降解. 通过PCR方法在N19-3菌株中扩增出分别与C. testosteroni H菌株的萘双加氧酶铁硫蛋白大亚基基因（pahAc）与双加氧酶铁硫蛋白小亚基基因（pahAd）高度同源的核苷酸片断.      

杯[4]芳烃修饰Amberlite XAD-4树脂去除水中双氯芬酸

通过偶氮化反应将合成的去叔丁基杯[4]芳烃连接到Amberlite XAD-4树脂上,并且采用FTIR、SEM和TG/DTA法表征了杯[4]芳烃修饰Amberlite XAD-4树脂的结构.结果表明,水溶液中杯[4]芳烃修饰Amberlite XAD-4树脂对双氯芬酸的去除率远大于单独Amberlite XAD-4树脂和杯[4]芳烃.双氯芬酸的浓度为20mg/L时,随着杯[4]芳烃修饰AmberliteXAD-4树脂投加量的增加,双氯芬酸的去除率增加很快.当吸附剂量增加到80mg/L时,双氯芬酸的去除率为92.8%,并且达到吸附平衡,吸附的双氯芬酸量为34.02mg/g. Langmuir和Freundlich等温线与实验数据均有很好的拟合度.对热力学参数的计算表明,△H与△G负值显示出反应的放热和自发过程.