粉煤灰制备地聚合物实验研究

为实现大宗固废粉煤灰的资源化处置,以粉煤灰为原材料,以水玻璃为碱激发剂制备地聚合物。重点考察了水玻璃模数、碱灰比、偏高领掺比对粉煤灰基地聚合物抗压强度的影响,其最佳实验参数为:M=1,w_(水玻璃∶灰)=4/6,wMK=50%。XRD、IR、SEM分析表明粉煤灰在反应过程中石英和莫来石结构遭到破坏,有利于粉煤灰活性的增加;粉煤灰基地聚合物7 d抗压强度达到45.75 MPa,其微观结构分析表明其纯度高(仅含少量石英杂质)、结构致密、且Si-O-Si(Al)聚合度较高。     

废渣—A1（OH）3凝胶再利用研究

研究了对处理铝材加工含Ａ１＾３＋的酸性废液过程中产生的二次污染物Ａ１（ＯＨ）３凝胶废渣的应用。含水分约９０％、８０％左右的Ａ１（ＯＨ）３凝胶２００ｇ分别与１４～１６ｍＬ、２２～２４ｍＬ９５％的工业浓到反应，可制得浓度为２０％～２３％的Ａ１２（ＳＯ４）３深液，经稀释可用作造纸原料。     

含水介质中胞外聚合物的影响因素研究

明确含水介质中微生物胞外聚合物(EPS)生成量的影响因素,是解决含水层生物堵塞的关键问题.本文在现场样品采集和微生物培养的基础上,通过砂柱试验模拟人工回灌过程,系统研究了进水碳、氮、磷浓度、盐度和温度对含水介质中EPS组成和含量的影响.结果表明,砂柱中EPS最主要的成分为多糖和蛋白质,其中多糖占总量的72%~99%;砂柱生物堵塞程度与介质上附着的EPS含量呈正相关关系,当回灌水碳、氮、磷浓度、盐度和温度分别为50 mg·L-1、5 mg·L-1、1 mg·L-1、0.5%和30℃时,微生物EPS生成量最高,砂柱渗透系数降低最显著,堵塞程度最严重.此外,碳、磷浓度、盐度和温度是影响EPS生成量的主要因素,而氮浓度对其影响不大;碳浓度和盐度对EPS中多糖、蛋白质的组成影响较大,而氮、磷以及温度则影响不明显.     

生物沥浸处理中微生物菌群和胞外聚合物对城市污泥脱水性能的影响

探讨城市污泥生物沥浸过程中微生物菌群和胞外聚合物(EPS)变化对污泥脱水性能的影响,对进一步揭示生物沥浸法提高污泥脱水性能机理具有重要意义.本研究通过摇瓶试验探讨了硫杆菌和异养微生物菌群数量的变化及EPS在生物沥浸法提高城市污泥脱水性能中的作用.试验结果表明,在生物沥浸处理的前2 d内,由于硫杆菌A.ferrooxidans LX5和A.thiooxidans TS6的大量生长,导致生物沥浸污泥的pH从初始的4.62显著下降至2.47,进而导致污泥中异养菌数量从初始的2.65×108CFU·mL-1下降至8.20×106CFU·mL-1,污泥中EPS含量从初始的28.18 mg·g-1(以VSS计,下同)显著下降为13.53 mg·g-1.A.ferrooxidans LX5和A.thiooxidans TS6的大量生长、异养微生物细胞的死亡破裂及EPS含量的下降共同促使污泥的结合水含量从初始的37.28%下降至21.10%,最终导致污泥比阻从初始的5.14×1012m·kg-1显著下降至6.92×1011m·kg-1.通过验证试验发现,原始污泥在剥离EPS后其比阻仅为原来的11.23%,其脱水性能与生物沥浸2 d后的污泥在0.05水平上没有显著性差异.因此,污泥中A.ferrooxidans LX5、A.thiooxidans TS6和异养微生物菌群数量的改变及EPS含量的减少是生物沥浸法提高污泥脱水性能的两个重要因素.     

对苯二胺印迹聚合材料的合成及在色谱固定相中的应用

以对苯二胺为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,在甲醇水体系中制备了分子印迹聚合物,通过高效液相色谱评价,该聚合物固定相表现出良好的分离选择性,能够对苯二胺与其结构类似物—对氨基苯甲酸,有较好的分离效果。通过对流动相中水含量与色谱分离效果关系的探讨,结果表明,溶质与印迹固定相的疏水作用是分子识别中的主要作用力。     

聚磷菌胞内聚合物的染色条件优化及染色方法比较

聚磷菌在强化生物除磷中起关键作用,与聚磷菌新陈代谢密切相关的胞内聚合物有PHAs、糖原和poly-P。聚磷菌胞内聚合物的定性和定量测定方法有很多。文章采用多种方法对多聚物PHAs和poly-P进行染色,结果显示,对厌氧阶段生成的PHB颗粒的染色,尼罗蓝染色法比苏丹黑染色法特异性高;好氧阶段生成的多聚磷酸盐的染色方法中,DAPI染色法和奈瑟氏新方法效果更好。     

Extraction and characterization of bound extracellular polymeric substances from cultured pure cyanobacterium (Microcystis wesenbergii)

Preliminary characterization of bound extracellular polymeric substances（bEPS） of cyanobacteria is crucial to obtain a better understanding of the formation mechanism of cyanobacterial bloom. However,the characterization of bEPS can be affected by extraction methods. Five sets（including the control） of bEPS from Microcystis extracted by different methods were characterized using three-dimensional excitation and emission matrix（3DEEM） fluorescence spectroscopy combined chemical spectrophotometry; and the characterization results of bEPS samples were further compared. The agents used for extraction were NaOH,pure water and phosphate buffered saline（PBS） containing cationic exchange resins,and hot water. Extraction methods affected the fluorescence signals and intensities in the bEPS. Five fluorescence peaks were observed in the excitation and emission matrix fluorescence spectra of bEPS samples. Two peaks（peaks T1 and T2） present in all extractions were identified as protein-like fluorophores,two（peaks A and C） as humic-like fluorophores,and one（peak E） as a fulvic-like substance.Among these substances,the humic-like and fulvic-like fluorescences were only seen in the bEPS extracted with hot water. Also,NaOH solution extraction could result in strong fluorescence intensities compared to the other extraction methods. It was suggested that NaOH at pH 10.0 was the most appropriate method to extract bEPS from Microcystis. In addition,dialysis could affect the yields and characteristics of extracted bEPS during the determination process. These results will help us to explore the issues of cyanobacterial blooms.     

BDD电极处理高浓度二硝基重氮酚废水研究

采用金刚石薄膜(BDD)电极电化学降解高浓度的二硝基重氮酚废水,在实验过程中,对BDD电极处理高浓度二硝基重氮酚废水的处理,考察了电流密度、电解质的种类和浓度对处理效果的影响。结果表明:BDD电极降解二硝基重氮酚废水中的有机类物质有明显效果。在电流密度为20 mA/cm2时,电解效果明显,电流效率高;使用KCl为电解质时,电解效果显著,并且对电极寿命无影响;当电解质KCl质量浓度为2.0 g/L时,电解效果最优。     

纳米复合水凝胶的制备及其对重金属离子的吸附

以N-羟甲基丙烯酰胺(HMAm)和2-丙烯酸羟乙酯(HEA)为共聚单体,采用60Co-γ射线低温辐照法,制备了具酰胺基和羟基的新型聚合物水凝胶p(HMAm/HEA),运用原位沉淀法制备了纳米复合水凝胶HMO-p(HMAm/HEA),用于对重金属离子Pb~(2+)和Cu~(2+)的去除.应用SEM、TEM、FTIR等方法对水凝胶进行表征,表征结果证明p(HMAm/HEA)是HMAm和HEA的共聚产物,且纳米水合氧化锰(HMO)成功负载.探讨了溶液初始p H值、反应温度、重金属初始浓度、反应时间、竞争性Ca~(2+)和Na+浓度等因素对纳米复合水凝胶吸附过程的影响,研究表明HMO-p(HMAm/HEA)对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附过程不受温度的影响;吸附量随着溶液初始p H的升高而增加;吸附过程属于Langmuir单分子层吸附;吸附动力学过程符合准二级动力学吸附;高浓度的Ca~(2+)和Na~+对吸附过程影响不大.XPS图谱进一步证明吸附机制是重金属离子与羟基间的离子交换作用.采用0.05 mol·L~(-1)的HCl溶液为脱附剂,经过4次吸附-脱附循环再生后,纳米复合水凝胶重复利用性好.     

聚(丙烯酰胺-二乙烯基苯)对水溶液中刚果红的吸附

通过丙烯酰胺(AM)与二乙烯基苯(DVB)交联聚合制备聚(丙烯酰胺-二乙烯基苯)[Poly(AM-co-DVB)],并对其物理化学性质和吸附性能进行了详细研究.通过FT-IR、TG、SEM研究了该聚合物的结构与热稳定性,考察了Poly(AM-co-DVB)对刚果红的吸附性能与吸附规律,探讨了溶液p H、时间、温度对吸附过程的影响以及AM用量对聚合物吸附性能的影响.结果表明,在p H为7.25,时间为3 h,Poly(AM-co-DVB)对刚果红的最大吸附容量可达319.1 mg·g-1.其吸附等温线符合Langmuir模型,吸附动力学过程符合假二阶方程且吸附热力学表明吸附行为是自发的过程.Poly(AM-co-DVB)对刚果红具有优越的吸附性能.