多壁碳纳米管修饰丝网印刷电极同时检测水中苯二酚异构体的研究

采用丝网印刷技术和滴涂法制备了一种可抛型的多壁碳纳米管修饰丝网印刷电极,并将其用于水中的对苯二酚、 邻苯二酚和间苯二酚等苯二酚异构体的同时检测.苯二酚在此修饰电极上的循环伏安行为考察显示,该电极可较好地区分3种异构体的氧化峰,对其氧化还原反应有明显的电催化作用;以差示脉冲伏安法检测对苯二酚、 邻苯二酚和间苯二酚的混合水样,其峰电流与浓度分别在8.20×10^-6～1.00×10^-3、 8.20×10^-6～1.00×10^-3和1.64×10^-5～1.16×10^-3 mol·L^-1范围内呈良好的线性关系,检出限分别达4.34×10^-6、 3.42×10^-6和6.70×10^-6 mol·L^-1;对污染水样进行测定,加标回收率为96.2%～104.9%.研究结果表明,多壁碳纳米管修饰的丝网印刷电极可用于苯二酚异构体污染水样的现场快速检测.     

基于固定化AChE的流动注射型酶传感器研究

以固定化鲅鱼脑组织乙酰胆碱酯酶[acetylcholinesterase,AChE(EC 3.1.1.7)]为识别元件,以pH电极为换能器,构建流动注射型AChE酶传感器.该传感器在以磷酸盐缓冲液为载液的条件下具有良好的重现性(RSD=1.427%,n=10)和敏感性,可实现对有机磷化合物的在线监测;对甲基对硫磷具有线性响应的浓度范围为4.29×10-10^-4.29×10^-8mol·L^-1,最低检测限为1.3×10^-     

过量无机氮造成的富营养化对孔石莼存在下海水无机碳体系的影响

通过室内模拟培养,研究了孔石莼存在下过量无机氮对水体无机碳体系变化的影响及其机制.结果表明,无机氮的添加均会导致水体DIC、HCO^-₃和P(CO₂)的减少,pH和CO^2-₃的增加.当NO^-₃-N和NH⁺₄-N浓度分别低于71 μmol·L^-1和49.7 μmol·L^-1时,随着营养盐浓度的增加,水体无机碳体系各组分的变化幅度增大,其中以NO₃-3和NH₄-3组变化最为明显,至实验结束DIC分别较空白组下降了151 μmol·L^-1和232 μmol·L^-1;当NO^-₃-N和NH⁺₄-N浓度分别高于355 μmol·L^-1和248.5 μmol·L^-1时,则随着浓度的增加无机碳各组分的变化幅度减小.对无机碳的减少与孔石莼的生长(Δm)做相关性分析发现,二者密切相关(R=-0.91, P<0.000 1,n=11),当营养盐浓度促进孔石莼的生长时,水体DIC浓度下降,孔石莼干重增加;反之,当营养盐过量时,则会对其产生毒性作用,抑制其对无机碳的吸收.NH⁺₄-N对海水无机碳体系的影响较NO^-₃-N明显.     

膜吸收法脱除电厂模拟烟气中的CO2

以氨基乙酸钾、一乙醇胺和甲基二乙醇胺水溶液为吸收液,研究了聚丙烯膜接触器分离模拟烟气中CO₂的技术.分析了气液流速、吸收剂浓度、烟气CO₂浓度和吸收液CO₂负荷等对传质速率和脱除率的影响.结果表明:1mol·L^-1MEA在流速0.1m·s^-1,烟气流速0.211m·s^-1时,CO₂传质速率高达7.1mol·(m²·s)^-1;1mol·L^-1氨基乙酸钾在流速0.05m·s^-1,烟气流速0.211m·s^-1时,脱除率为93.2%;4mol·L^-1氨基乙酸钾在同样条件下脱除率达98%;而且在试验的较广烟气CO₂浓度范围内,氨基乙酸钾CO₂脱除率保持在90%以上.试验证明膜吸收法既适合目前最为普遍的PF和NGCC烟道气脱除CO₂,也是一种应用广泛、有良好发展前景的CO₂分离法.     

小分子有机醇强化过硫酸盐氧化水中二苯甲酮-3的研究

探究了小分子有机醇对过二硫酸盐(Peroxydisulfate, PDS)氧化降解二苯甲酮-3(Benzophenone-3, BP-3)的强化作用及反应机制.研究结果表明,4种有机醇(甲醇、丙醇、乙二醇和丙三醇)均在一定浓度范围内能有效促进过硫酸盐氧化降解BP-3,BP-3的降解速率随醇类分子碳链长度和羟基数目的增加而增加,增强效果依次为丙三醇>乙二醇>丙醇>甲醇.在低添加量时(21.9~350 μmol·L^-1),有机醇的添加增加了BP-3降解速率,但随着醇量的增加呈现出先增大后减小的趋势,例如丙三醇添加量从21.9 μmol·L^-1增加到87.6 μmol·L^-1,BP-3降解动力学常数从2.91×10^-4 s^-1提高到3.58×10^-4 s^-1,增加了0.23倍;但加入过多的醇却抑制了BP-3的降解,例如丙三醇添加量从87.6 μmol·L^-1进一步增加到350 μmol·L^-1,BP-3降解速率降低29.0%(2.54×10^-4 s^-1).反应温度也能有效促进醇的强化作用,温度从40 ℃升至60 ℃,添加丙三醇87.6 μmol·L^-1,BP-3的降解速率常数从6.84×10^-6 s^-1提高至6.69×10^-4 s^-1,提高了96.8倍.小分子有机醇主要是通过与·OH反应产生醇自由基,进一步激活过硫酸盐产生SO₄^·-,显著增加了SO₄^·-的产率,从而加速过硫酸盐降解BP-3的效率.     

HA1絮凝剂在供水水库水华应急处理中的应用研究

2006-04华南一座供水水库发生卷曲鱼腥藻（Anabaena circinalis）水华,供水口形成藻细胞的堆积,浮游植物、蓝藻、卷曲鱼腥藻（Anabaena circinalis）的细胞密度分别高达7.3×10⁷、7.2×10⁷、4.1×10⁷ cells·L^-1.为保障正常供水,于04-22～04-30用小孔径的网和防水膜对供水口进行区域分隔,改变水流方向,同时在水面喷射以铁盐为核心的HA1絮凝剂控制水华.处理第1 d,浮游植物、蓝藻、卷曲鱼腥藻（Anabaena circinalis）的细胞密度分别降至5.3×10⁶、4.7×10⁶、2×10⁶ cells·L^-1,去除率分别达到93%、94%和95%.处理期间,藻细胞密度平均为1.2×10⁷ cells·L^-1,最高不超过2.0×10⁷ cells·L^-1,不同藻类门的处理效果不同,蓝藻的数量大幅度下降,绿藻、硅藻的种类和数量略有增加,说明HA1絮凝剂在本次应急处理方案中对蓝藻具有较好的去除效果.     

不同方法估算太湖叶绿素a浓度对比研究

基于2006-01-07～2006-01-09和2006-07-29～2006-08-01太湖地面实测高光谱数据以及同步水质参数数据,对比分析了三波段模型、两波段模型、反射峰位置法、一阶微分法4种方法用于估算太湖叶绿素a浓度的精度,并讨论其应用于遥感影像中估算叶绿素a浓度的可行性. 2次采样3类水色参数总悬浮物、叶绿素a浓度和有色可溶性有机物在440 nm处吸收系数的变化范围分别为12.24～285.20 mg·L^-1、 4.83～155.11 μg·L^-1和0.27～2.36 m^-1.前述4种方法在反演太湖水体的叶绿素a浓度时都取得较高的精度;决定系数分别为：0.813、 0.838、 0.872、 0.819,均方根误差分别为：13.04、 12.12、 13.41、 12.13 μg·L^-1;相对误差分别为：35.5%、 34.9%、 24.6%、 41.8%.反射峰位置法估算精度最高,但应用到叶绿素a浓度遥感影像估算比较困难.三波段模型和两波段模型的反演结果优于传统的一阶微分法,且在卫星遥感反演中具有良好的应用前景.根据模拟MERIS数据,分别得到最优三波段模型［R^-1(665)-R^-1(709)］×R(754)和两波段模型R(709)/R(681),其决定系数、均方根误差、相对误差分别为0.788、 13.87 μg·L^-1、 37.3%和0.815、 12.96 μg·L^-1、 34.8%,反映了MERIS数据能非常好地应用于太湖这类浑浊二类水体叶绿素a浓度的精确估算.     

胶州湾海洋微表层铜络合的容量

采用阳极溶出伏安法测定了2004年胶州湾海水微表层和次表层金属铜离子的络合容量和条件稳定常数,系统地探讨了其分布规律及其与COD、DOC、TN和TP的相关性.结果表明,胶州湾海水微表层铜络合容量有富集现象,平均值微表层为3.85×10^-7mol·L^-1,次表层为2.45×10^-7mol·L^-1,富集倍数1.56.条件稳定常数(lgK)微表层为7.21,次表层为7.21;且3月、9月微表层小于次表层,6月、12月微表层大于次表层.胶州湾铜络合容量东北部>西北部>南部>中部>湾口;且9月>6月>12月>3月.海水微表层和次表层铜络合容量与COD、DOC存在显著正相关性,而与TN、TP存在较好负相关性.     

利用DGT高分辨率研究沉积物孔隙水中重金属的浓度和释放通量

2006年5月采集了大辽河河段3个柱状沉积物,测定了沉积物的理化性质和重金属元素的含量,并利用常规离心方法和DGT方法测定了柱状沉积物孔隙水中重金属元素的含量.研究发现沉积物中Cd、Co、Cr和Cu元素含量高低的顺序依次是Cr>Cu>Co>Cd.用DGT方法测定的孔隙水中Cd、Co、Cr和Cu的浓度比用离心方法测定的浓度要低.DGT测定的孔隙水中Cd、Co、Cr和Cu的浓度c_DGT与离心方法测定的孔隙水浓度c的平均比值R分别为0.389、0.328、0.863和0.403,这说明沉积物中这几种金属从固相到液相的再补给速率大小遵循如下规律：Cr>Cu>Cd>Co.沉积物中Cd、Co、Cr和Cu元素的释放通量分别为1.12×１０^{-7～3.28×10-7　nmol/(cm2·s)、2.48×１０-7～10.40×10-7　nmol/(cm2·s)、8.80×１０-6～12.65×10-6 nmol/(cm2·s)和6.14×１０-6～13.93×10-6　nmol/(cm2·s).相关分析结果表明,Cd和Cu元素的迁移转化主要受有机质影响;而Cr元素的迁移转化除了受有机质影响外,还受铁锰氧化物影响比较显著;而Co元素可能受氧化还原电位影响较大.}     

估算天津环境中γ-HCH归宿的逸度模型

以全天津市为研究区域,利用稳态假设的逸度模型,用Matlab软件计算了γ-HCH(林丹)在环境各相中的浓度和相间迁移通量.γ-HCH在天津气、水、土壤、沉积物、鱼、作物、蔬菜各相中的浓度分别为1.57×10^-11、7.95×10^-7、1.17 × 10^-4、4.58×10^-4、6.03×10^-4、1.60×10^-4和6.42×10^-5mol/m³,在数量级上与实测值吻合很好.估算结果表明农业施用和农药厂废水是该地区环境中γ-HCH最主要的来源,最大的汇是土壤和沉积相(占环境中总量的99%),最主要的迁移过程是水-沉、气-土的扩散和沉降,土壤和沉积物中的降解是γ-HCH消失的最主要途径.     

壳聚糖衍生物修饰电极测定水中NO_2~-的研究

利用水杨醛对壳聚糖进行改性,合成壳聚糖席夫碱类衍生物(S-CTS),将其滴涂在玻碳电极表面成膜。用循环伏安法研究了该修饰电极对NO2-的电催化作用。实验结果表明,以0.1mol/LpH4.0的B-R缓冲溶液为底液,还原峰电流与NO2-浓度在1.8×10-1～70mg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9915,检出下限达4.6×10-3mg/L。用于水样测定,结果满意。     

金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

文章将纳米金与钴氢氧化物膜的催化作用有效结合,制备了GNPs/CoOOH复合修饰电极,该修饰电极在碱性条件下对邻苯二酚和对苯二酚具有较强的电催化活性。考察了支持电解质酸度及纳米金沉积时间对邻苯二酚和对苯二酚电化学响应的影响,选取0.1 mol/L PBS(pH 10.0)作为支持电解质,纳米金的最佳沉积时间为4 min。在优化的实验条件下,利用差示脉冲伏安法(DPV)对邻苯二酚和对苯二酚进行选择性检测:当两者浓度同时改变时,对苯二酚和邻苯二酚的氧化峰电流与其浓度分别在7~100μmol/L和6~100μmol/L范围内呈良好的线性关系,对应的检出限分别为0.9、0.8μmol/L(S/N=3)。该复合修饰电极具有较好的重现性、稳定性及较强的抗干扰能力。     

A simple and sensitive method for the determination of 4-n-octylphenol based on multi-walled carbon nanotubes modified glassy carbon electrode

A simple and sensitive electroanalytical method was presented for the determination of 4-n-octylphenol (OP) based on multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) modified glassy carbon electrode (GCE). OP was directly oxidized on the MWCNTs/GCE, and the electrochemical oxidation mechanism was demonstrated by a one-electron and one-proton process in the reaction. The oxidation peak current of OP was significantly enhanced by the use of MWCNTs/GCE compared with those of bare glassy carbon electrode, suggesting that the modified electrode can remarkably improve the performance for OP determination. Factors influencing the detection processes were optimized. Under these optimal conditions, a linear relationship between concentration of OP and current response was obtained in the range of 5×10^-8 to 1×10^-5 mol/L with a detection limit of 1.5×10^-8 mol/L and correlation coefficient 0.9986. The modified electrode showed good selectivity, sensitivity, reproducibility and high stability.     

基于电聚合作用的脂质体免疫传感器检测水体中毒莠定的实验研究

利用脂质体包埋亚铁氰化钾,通过戊二醛交联毒莠定兔抗制成免疫脂质体,开发快速检测水中毒莠定的夹心型免疫传感器.在修饰电极的成分等方面优化传感器的工作参数,确定了Nation、多壁碳纳米管(multiwalled carbon nanotubes, MWCNTs)和毒莠定兔抗浓度的最优值分别为0.5%、10mg·mL-1、50μg·mL-1.免疫传感器的制作及测定过程如下:采用循环伏安法促使3,4-乙烯二氧噻吩(3,4-ethylendioxythiophene, EDOT)发生电聚合作用,将毒莠定兔抗直接固定到被修饰的玻碳电极上,电极再依次与待测水样和毒莠定兔抗修饰的免疫脂质体培育一定时间,最后利用TfitonX-100溶解与抗原结合的免疫脂质体,采用方波伏安法检测还原电流以反映毒莠定浓度,整个检测过程可以在70rain内完成.在0.1 mol·-1,的H3PO4中浸泡5 rain,可实现该传感器的良好再生.结果表明,毒莠定的检测下限达到了10-10mol·L-1,线性区间为10-10～10-4mol·L-1,适合饮用水中毒莠定浓度的检测要求.     

对硫磷分子印迹膜传感器的制备及识别特性

用电聚合的方法在金电极上制备了以对硫磷为模板分子的自组装邻氨基硫酚分子印迹膜传感器.在含有5 mmol/L对硫磷模板分子、5mmol/L四丁基高氯酸铵支持电解质和30 mmol/L邻氨基硫酚的二氯甲烷的聚合液中于-0.3～1.4 V范围内循环伏安扫描30圈即得到邻氨基硫酚印迹聚合膜.结合在印迹膜上的对硫磷模板分子用0.5 mol/L HCl溶液超声20 min洗脱.循环伏安法用于电化学检测.当富集时间为10 min,磷酸盐缓冲溶液的pH=6.8时,在1.0×10-4～5.0×10-7mol/L浓度范围内与对硫磷还原峰电流成良好的线性关系,检测下限为2.0×10～mol/L.用分子印迹膜传感器对实际样品进行分析,回收率为98.0%～104%.印迹膜传感器和非印迹膜传感器对一系列与对硫磷相近似的化合物如甲基对硫磷、对氧磷、辛硫磷、氧乐果、硝基苯及邻、间、对硝基苯酚进行检测,该传感器对对硫磷具有良好的选择性和灵敏度.     

纳米金/碳纳米管修饰石墨电极测定邻苯二酚

采用自沉积方法将HAuCl4直接还原成纳米金颗粒并修饰在碳纳米管表面,所制备的纳米金(Au-CNTs/C)修饰电极对邻苯二酚(CAT)具有高的电催化氧化作用.采用循环伏安法考察CAT在Au-CNTs/C电极上的电化学行为,发现CAT在该修饰电极上发生可逆的氧化还原反应,在0.25V有明显的氧化峰.在磷酸盐缓冲溶液PBS(pH7.4)中,CAT的响应电流与浓度在5.0×10-7~5.0×10-3mol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.9992,检出限为3.3×10-7mol/L.     

碳纳米管修饰玻碳电极测定邻苯二酚的研究

文章借助循环伏安法(CV)研究了邻二苯酚(CAT)在碳纳米管修饰玻碳电极(CNTs/GCE)表面的电催化氧化行为.试验结果表明:CNTs/GCE对邻二苯酚的氧化过程表现出良好的催化活性,其响应峰电流与裸GCE相比增加了10倍以上;在最佳响应条件下,在0.25～2.0 mmol/L的浓度范围内,邻苯二酚的催化氧化峰电流与...     

高铁酸钾氧化降解三氯生的动力学模拟及反应机制研究

对高铁酸钾氧化降解水中微量三氯生（TCS）的反应动力学、反应机制及降解效果进行了实验研究.结果表明,高铁酸钾氧化降解TCS符合二级反应动力学模式,pH 8.5时表观二级反应动力学速率常数为531.9 L.（mol.s）-1,以10 mg.L-1的高铁酸钾计算,反应的半衰期是25.8 s.表观二级反应动力学速率常数随着p...     

控制游离氨实现单级自养生物脱氮的研究

通过实时调控SBR反应器内的游离氮浓度的控制策略,实现以亚硝化作用和厌氧氨氧化作用协同的单级自养生物脱氮工艺.实验分成亚硝酸菌富集和厌氧氨氧化菌混合接种2个阶段,SBR内的温度始终保持在(31±2)℃.亚硝酸菌富集阶段,pH值稳定在7.8左右,通过调节进水氩氮浓度(56～446 mg·L-1)实现FA浓度的变化,从而实...