高速气流法低温固相合成聚苯胺类聚合物研究

聚苯胺和聚2,5-二甲氧基苯胺具有很好的电化学性能、光学性能等,广泛应用于电致变色显示器、化学传感器、抗静电涂层及太阳能电池等领域。不同于传统的机械化学合成法,首次应用高速气流法低温固相合成了聚苯胺和聚2,5-二甲氧基苯胺,同时用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)对两种聚合物进行了表征;此外,测试了两种聚合物的循环伏安特性,结果表明,两者均具有较好的电化学性能。相比于传统的机械化学合成法,高速气流法低温固相合成能够高效快速、连续循环制备聚苯胺类化合物,而且此方法具有操作简便、高效率、低能耗、安全性好和绿色环保等优点,可应用于诸多领域。     

风与诱导气流协同影响半开放厂房扬尘的评估

半开放厂房卸料时,矿料下落的诱导气流引起的扬尘在自然风作用下扩散,增加了厂房周围粉尘治理的难度。现有研究尚未对矿料下落时诱导气流和自然风共同作用扬尘扩散的影响进行定量分析。研究采用RNG k-?模型建模探究在自然风作用下该类卸料时3种无量纲诱导流速对污染物扩散的影响。采用的模型及数值方法通过模拟结果与风洞试验结果对比吻合较好。结果表明卸料过程中不同诱导风速对半开放厂房背风面风速场影响不明显,但对背风面污染物浓度分布影响显著。特别在无量纲诱导流速高于0.4时,气流从料坑流向室外的区域接近一半,卸料侧的涡流区域扩大且在无量纲高度z/H为0.16处污染物浓度达到峰值。研究结果为工业园区半开放厂房卸料扬尘治理提供技术参考。     

甘蔗渣纳晶纤维素酸法制备工艺的响应面法优化

为了获得甘蔗渣纳晶纤维素酸法制备的最佳工艺条件,基于Box-Behnken试验设计,选取硫酸质量分数、水解时间和水解温度为主要影响因素,采用响应面分析法优化了甘蔗渣纳晶纤维素酸水解制备工艺参数,并建立了二次多项式回归模型.方差分析表明,回归模型较好地反映了纳晶纤维素得率与硫酸质量分数、水解时间、水解温度的关系.甘蔗渣纳晶纤维素最佳的酸水解制备工艺条件为:硫酸质量分数56％,水解时间180 min,水解温度38℃.该条件下纳晶纤维素的得率达到52.93％.酸法制备工艺的响应面优化试验显著提高了甘蔗渣纳晶纤维素的得率,降低了纳晶纤维素的制备成本.     

一种处理爆炸多能法的新方法

以多能法中距离－超压关系图为例,介绍了一种运用前馈多层感知器网络对现行多能法中查图步骤进行改进的方法。此法从很大程度上解决了多能法在爆炸灾害评估中手工查图误差大且不方便的缺点。模拟结果表明,该处理方法能够很好的逼近多能法中的超压函数P＝f(R0,C),最后提出了人工神经网络方法在爆炸破坏效应评估中进一步应用的设想。     

基于KOH活化法的核桃壳基活性炭制备及其表征

采用农林废弃物制备比表面积大、微孔结构发达的活性炭,能够缓解资源短缺问题,减少环境污染,并且提高活性炭在气相吸附方面的利用价值。以核桃壳为原料、KOH为活化剂,采用单因素法探讨碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭得率、碘吸附值的影响,确定了核桃壳基活性炭制备的最佳工艺条件。采用场发射扫描电镜、孔径分析仪、傅里叶红外光谱仪分析了活性炭的微观形貌、孔径结构、表面化学性质。结果表明:当碱炭比为3∶1、活化时间为60 min、活化温度为800℃时,制备的核桃壳基活性炭的比表面积为1 551.85 m2/g,总孔容为0.79 cm3/g,微孔比表面积为1 491.22 m2/g,微孔率为89.87%。该活性炭的比表面积大,微孔结构发达,同时极微孔含量很高。     

磷酸法制备颗粒活性炭的研究

直接采用化学法,在一定工艺处理后物料产生自胶合作用,而无需再添加胶黏剂即可生产成型颗粒活性炭.采用正交试验法优化磷酸活化法制备颗粒活性炭的工艺条件.结果表明,磷酸法制备颗粒活性炭的关键是选择合适的浸渍比以及产生塑化的捏合温度,这样有利于物料产生自胶合作用以及产品强度的提高.另外,影响颗粒活性炭碘吸附值最大的因素是磷酸质量分数,影响颗粒活性炭亚甲蓝吸附值及强度最大的因素是浸渍比.在磷酸质量分数为60%,浸渍比为100%,捏合温度为170 ℃,捏合时间为60 min的最优条件下可制得碘吸附值为1 004.15 mg/g,亚甲基蓝吸附值为172.5 mg/g,强度为93.6%,比表面积为1 694.150 m2/g的颗粒活性炭.     

醋酐法制备奥克托今过程中废液的回收利用

为了处理醋酐法制备奥克托今(HMX)产生的废液,采用蒸馏的方式,在处理废液的同时回收硝酸铵和醋酸.经两步过滤对废液进行预处理,加热废液至115℃,馏出约占65％废液总量、质量分数为70％左右的乙酸溶液,釜底液冷却结晶,理论上可回收约88.9％硝酸铵.分别利用回收的硝酸铵与原料硝酸铵制备HMX,所得HMX无明显差异.     

液相色谱柱前衍生法检测水中无机一氯胺研究

采用高效液相色谱柱前衍生法建立了水中无机一氯胺(NH2Cl)的检测方法,该方法可以有效区分水中的无机氯胺和有机氯胺。以2-巯基苯并噻唑(2-MBTZ)作为衍生剂,以乙腈和水作为淋洗液,选取Sun FireTMC18分析柱,发现无机一氯胺的衍生产物(2-MBTZNH2)得到了良好的分离。结果表明,在优化衍生反应时间、衍生剂投加量和衍生反应温度条件下,无机一氯胺质量浓度与衍生产物峰面积在0.10~10.00 mg/L的范围内具有良好的线性关系(R2=0.999)。采用液相色谱柱前衍生法测定无机一氯胺的精密度为2.5%~3.4%,检出限为0.013 mg/L,在已知无机一氯胺质量浓度(0.26 mg/L)水样中的加标回收率为93.5%~113.4%,在实际水样中的加标回收率92.6%~106.0%。研究表明,该液相色谱柱前衍生法操作简单方便,测定的无机一氯胺浓度与衍生产物峰面积具有良好的线性关系,同时具有较好的精密度和加标回收率,可用于水中无机一氯胺的分析和检测。     

一种新型壳聚糖交联树脂的制备及对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

采用改进的滴加成球法合成壳聚糖树脂,用环氧氯丙烷对树脂进行交联,制备新型壳聚糖交联树脂.研究了交联树脂对Cr(Ⅵ)的吸附效果,探讨了溶液pH值、吸附时间、温度、Cr(Ⅵ)初始质量浓度等因素对吸附性能的影响及吸附热力学和动力学.结果表明,各因素中pH值对壳聚糖交联树脂吸附Cr(Ⅵ)影响较大.对初始质量浓度为120 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,壳聚糖交联树脂投加量为1 g/L,pH=3,温度为25℃,吸附2h时可达到最大吸附容量(72 mg/g).用Langmuir 等温模型和Pseudo second-order动力学模型对树脂的吸附过程进行线性拟合,R2分别为0.999 9和0.999 7,模型计算的饱和吸附容量qmax(73.53 mg/g)和平衡吸附量qe(29.23mg/g)与试验结果(72.10 mg/g和27.73 mg/g)基本吻合.Fick扩散模型表明,树脂对Cr(Ⅵ)的吸附可分为3个阶段,说明Cr(Ⅵ)的去除是物理吸附和化学吸附共同作用的结果.     

基于时间序列法的滇池流域新宝象河污染风险预测

入湖河流是滇池流域主要污染物的输送途径,为减少入湖污染负荷,需保证入湖断面水质达标。以新宝象河入湖河口2005—2017年的水质数据为基础,使用描述统计方法分析年度水质波动,采用单因素方差分析法对水温、降雨、污染物浓度进行季节性差异分析,并应用时间序列法对多年水质情况建立模型。结果表明,入湖污染最严重的时间是2007年,之后除总氮外其他污染物浓度迅速下降,直至2014年入湖河口水质达到地表水Ⅳ类标准,满足了规划的要求。河流的水温和区域降雨量具有显著的季节差异性,污染物浓度受降雨、回补水等各种因素的影响,总体呈现春季较高、秋季较低的现象。时间序列模型预测结果显示CODCr超标风险最大,为了预防超标的情况出现,提出了相应的防控措施,包括提升旁路治理能力、优化湿地调蓄、启动面源拦截等。     

聚合氯化铝微波法修饰磁性碳纳米管对水中腐殖酸的去除

用化学共沉淀法制备磁性碳纳米管,然后以聚合氯化铝(PAC)通过微波法修饰得到磁性聚合氯化铝碳纳米管复合材料,并用以去除水中的腐殖酸(HA),对复合材料的组成与结构进行了表征,考察了不同微波制备条件下复合材料去除HA的效果,研究了吸附工艺中HA去除的影响因素,对复合材料同步去除HA和浊度的可行性进行了探讨。能谱、X-射线衍射及红外光谱分析表明,PAC和磁性物质Fe3O4、γ-Fe2O3成功负载于碳纳米管上。PAC修饰显著提高了磁性碳纳米管对HA的去除率。在微波功率600 W及微波时间6 min条件下得到的复合材料去除HA的效果最佳,去除率达99.15%。当HA初始质量浓度小于25 mg/L时,HA去除率较高,但高于25 mg/L后吸附量变化不大而去除率下降;HA去除率随材料投加量增大而增大,但大于0.5 g/L后基本不变;在酸性与中性条件下HA去除率较高,在碱性条件下急剧下降;对于初始质量浓度为20 mg/L的HA溶液,吸附前5 min的HA去除速率很快,90 min时达到吸附平衡,平衡吸附量为39.48 mg/g;温度对去除HA没有影响。控制适当的条件,可同步去除HA和浊度,去除率同步达95%以上。     

高炉渣基沸石分子筛材料的制备及其响应面优化

以高炉渣(BFS)为原料制备高炉渣基沸石分子筛(BFSZ),为实现对BFSZ制备工艺条件的优化,基于单因素试验结果,采用Box-Behnken Design(BBD)响应面法考察晶化时间(A)、晶化温度(B)、初始硅铝物质的量比(C)等因素对BFSZ阳离子交换量(CEC)的影响。结果表明：响应面法建立的回归模型方程具有高度的显著性,可信度和精确度较高,得到制备BFSZ的优化工艺条件：碱熔温度为600℃、液固比为5∶1 mL/g、晶化时间为8.74 h、晶化温度为98.41℃、初始硅铝物质的量比1.18,此时BFSZ的CEC为3.21 meq/g。经验证,BFSZ的CEC实际值与预测值的相对误差约为1.9%,表明该模型能够很好地反映各因素对BFSZ的CEC影响。     

一种新型壳聚糖交联树脂的制备及对Cr(Ⅵ)吸附性能研究北大核心CSCD

采用改进的滴加成球法合成壳聚糖树脂,用环氧氯丙烷对树脂进行交联,制备新型壳聚糖交联树脂。研究了交联树脂对Cr(VI)的吸附效果,探讨了溶液pH值、吸附时间、温度、Cr(VI)初始质量浓度等因素对吸附性能的影响及吸附热力学和动力学。结果表明,各因素中pH值对壳聚糖交联树脂吸附Cr(VI)影响较大。对初始质量浓度为120mg/L的Cr(VI)溶液,壳聚糖交联树脂投加量为1 g/L,pH=3,温度为25℃,吸附2h时可达到最大吸附容量(72mg/g)。用Langmuir等温模型和Pseudo second-order动力学模型对树脂的吸附过程进行线性拟合,R2分别为0.999 9和0.999 7,模型计算的饱和吸附容量qmax(73.53 mg/g)和平衡吸附量qe(29.23 mg/g)与试验结果(72.10 mg/g和27.73 mg/g)基本吻合。Fick扩散模型表明,树脂对Cr(VI)的吸附可分为3个阶段,说明Cr(VI)的去除是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。     

Fenton法对合成制药废水的预处理试验研究

采用Fenton法对某合成制药废水进行了预处理试验研究,考察H2O2、Fe2+投加量及反应时间对废水CODCr、色度、NH4+-N去除效果的影响,重点分析了反应体系中有毒难降解有机污染物的变化情况。结果表明,当H2O2(30%)投加量为2%(体积分数),FeSO4.7H2O投加量为400mg/L,反应时间为60min时,废水CODCr、色度的去除率分别为67.73%和40.05%。通过GC-MS分析发现,该废水中含有多种脂类和苯环类等难降解有机污染物质,Fenton反应过程中出现了醇、酯、有机酸等较易降解的中间产物,随着反应的进行废水中苯环类、脂类等大分子有毒有机物得到大幅削减,废水的生物毒性大大降低,BOD/COD值由0.18上升至0.48,可生化性明显提高。     

一种新型透水铺装对雨水径流污染物的去除试验研究

透水铺装路面在城市建设中已被广泛应用,但是对于土壤渗透能力较弱地区,常规透水路面的应用效果并不理想。通过研究含盲管的新型透水铺装,并以弱渗水土质为对象进行模拟试验,对比分析含盲管的新型透水铺装与常规透水铺装对雨水径流污染物的控制作用。结果表明,含盲管的透水铺装对污染物SS、COD、TN和TP的去除率均大于50%,其中对SS、COD去除率超过80%,对重金属Cu的去除率为60. 2%;含盲管的透水铺装路面对雨水径流各污染物的去除效果相比常规透水路面较好,径流污染物SS、COD、TN、TP、Cu质量浓度分别减少了33. 33%、38. 91%、35. 38%、20. 0%和28. 57%。在弱渗水土质地区条件下,含盲管的透水铺装对各项污染物的去除效果优于常规透水路面。     

一种新型四齿1,2-HOPO螯合剂的合成、金属配位研究

以6-羟基-2-吡啶羧酸为原料,经5步反应合成得到一种新型四齿β-二酮1,2-羟基吡啶酮衍生物。通过红外、核磁、质谱对其结构进行了表征。采用电位-光谱结合的方法,测定了四齿β-二酮1,2-羟基吡啶酮衍生物与UO2+2、Cu~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)的络合能力。结果表明,四齿β-二酮1,2-羟基吡啶酮衍生物对UO2+2和Fe3+有明显的络合能力,有望成为一种新型铀酰离子促排剂(p UO2=15.4)和铁螯合剂(p Fe=21.22)。     

基于模糊层次评价法的黄河兰州段突发水污染风险评价

为实现对流域突发水污染的分级管理,增加对水环境风险的应对能力,根据流域突发性水污染事故特点及风险形成机理,构建了以风险源危害性、控制机制有效性和风险受体易损性为准则层的风险评价指标体系,提出模糊层次综合评价法对流域突发水污染进行风险评价。以黄河兰州段为例对此模型进行应用,结果表明:兰州黄河流域内西固区、七里河区所处风险等级为Ⅱ级,属中度风险区;城关区风险等级为Ⅲ级,属低风险区;上游西固区工矿企业和城关区人口、水源地是研究段风险管理应着重关注的风险源和受体。     

一种新型双3,4-羟基吡啶酮类衍生物的合成及铀络合研究

以甲基麦芽酚为原料,经4步反应合成得到一种新型的四齿双3,4-羟基吡啶酮类衍生物,通过红外、紫外、核磁、质谱对其结构进行了表征.采用等摩尔连续变化法测定了四齿双3,4-羟基吡啶酮衍生物与UO22+的络合常数,在pH=7.4时,络合常数lgK=22.7,证实所合成的四齿双3,4-羟基吡啶酮衍生物有望成为一种新型的核素促排剂.     

3种方法检测水体底泥有机质含量的比较

为探寻操作安全、简便、精确的水体底泥有机质检测方法,运用统计学法比较了油浴加热法、消化炉加热法和完全湿烧法检测水体底泥有机质质量比的精度.结果表明,消化炉加热可达到油浴加热的效果,方法较可靠(F＜F0.05),完全湿烧法与油浴加热法差异显著(F＞F0.01).消化炉加热法操作安全、简便,检测结果可靠,稳定性较高,且两种水体均适用.     

基于改进贴近度法的水质监测点优化布设

贴近度法作为一种系统优化方法已被广泛应用于水质监测点优化中,然而此方法存在几方面的问题:一是仅考虑空间因素而未考虑时间因素对区域监测重要性的影响;二是用各指标监测数据平均值进行计算,从而导致聚类效果较差;三是未考虑指标权重对测点优化布设的影响。为此,将层次分析法与贴近度法相结合,提出了基于改进贴近度法的水质监测点优化布设方案。应用此方法对某引水明渠水质监测点进行优化布设,结果表明,改进方法有效提高了聚类效果,易于进行水质监测点的排序与分类。