全力打造生态农化企业——记江苏长青农化股份有限公司节能减排之路

江苏长青农化股份有限公司创建于1970年,是一家集科研、原药合成及制剂加工为一体的综合性大型农化企业,目前公司已全面通过ISO9001质量、ISO14001环境、GB/T28001职业健康"三位一体"体系认证。     

机器学习在碳基环境功能材料领域的应用研究进展

随着环境功能材料领域产生的数据量及其数据复杂性急剧增加,高成本、长周期的传统实验手段已无法迎合目前功能材料的发展趋势。近年来迅速发展的机器学习能对数据进行深入挖掘和解析,有望为此类问题提供有效的解决方案。机器学习具备效率高、精度高等优势,有效弥补了传统"试错"方式的不足。介绍了机器学习的基本工作原理和算法,从预测理化性质、辅助微观表征和指导新型材料合成3个方面简述了机器学习在环境碳基功能材料领域中的应用研究进展,分析了机器学习在该领域的问题与挑战,展望了机器学习方法在环境碳基功能材料领域的前景与发展趋势。     

“可再生”聚羧酸盐凝胶-碱复合净水材料的原位合成及应用

为高效、经济及绿色地净化含铜废水,基于新的原位合成方法,制备新型聚羧酸盐凝胶-碱复合净水材料,用于对含铜废水的高效“可再生”净化. 以一种活性杂环型阳离子单体(N,N-二烯丙基-3-羟基杂氮环丁烷氯化铵,DHAC)和丙烯酸(AA)为基本原料,通过“预聚+交联”的新型反应过程,构建开环交联型聚羧酸盐凝胶骨架(ROPCG),并产生原位包覆效应,实现对溶液体系中NaOH的100%包覆,获得高效的ROPCG-NaOH复合净水材料. 结果表明:①基于“吸附+沉淀”协同的双重作用机制,ROPCG-NaOH材料实现了对含铜废水的高效净化,每g ROPCG-NaOH复合净水材料可去除384.62 mg的铜离子,同等净水能力优于大部分同类产品. ②ROPCG-NaOH复合净水材料仅通过简单的“预聚+交联”反应过程即可获得,且主要的生产原料为商业易得的常规原料,具有简单易得、绿色环保的特性,综合考虑ROPCG-NaOH复合净水材料具有明显的应用优势. ③ROPCG-NaOH材料废渣可再生为有用的ROPCG凝胶吸附剂,再生ROPCG凝胶吸附剂的铜吸附容量为276.24 mg/g,与单纯ROPCG凝胶吸附剂的铜吸附容量(286.53 mg/g)接近,重复再生率为96.55%. 研究显示,ROPCG-NaOH复合净水材料能高效、经济、绿色及“可再生性”地处理水中铜离子,应用前景良好.      

CTAB作用下绿色合成纳米铁的制备及降解孔雀绿

化学合成纳米铁存在成本高和二次污染等问题,探寻低成本、环境友好的合成方法是纳米技术在环境修复中的研究热点之一.本课题组前期采用绿茶提取液(GTE)还原Fe2+合成纳米铁颗粒(Fe NPs),发现GTE合成的Fe NPs易被氧化和团聚.本文采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对绿色合成纳米铁形貌和粒径进行改善,提高了纳米铁颗粒的分散性和抗氧化性.通过SEM、XRD、FT-IR、UV-vis等表征手段对GTE合成的Fe NPs和CTAB作用下合成的Fe NPs的微观结构表征以及对孔雀绿降解效果对比表明:CTAB作用下合成的Fe NPs分散均匀,CTAB的包覆提高了Fe NPs的稳定性,从而提高了Fe NPs的反应活性.GTE合成的Fe NPs对孔雀绿的去除率为75.66%,而CTAB作用下绿色合成的Fe NPs的去除率高达91.06%.最后,提出了CTAB作用下GTE合成Fe NPs的可能机理.     

Photocatalytic degradation of Rhodamine B bymicrowave-assisted hydrothermal synthesized N-doped titanate nanotubes

Microwave-induced nitrogen-doped titanate nanotubes（NTNTs） were characterized by transmission electron microscopy（TEM）, X-ray diffraction（XRD）, X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）, Fourier transform infrared spectroscopy（FT-IR）, Zeta potential analysis,specific surface area（SBET）, and UV-Visible spectroscopy. TEM results indicate that NTNTs retain a tubular structure with a crystalline multiwall and have a length of several hundred nanometers after nitrogen doping. XRD findings demonstrate that the crystalline structure of NTNTs was dominated by anatase, which is favored for photocatalytic application. The Ti-O-N linkage observed in the XPS N 1s spectrum is mainly responsible for narrowing the band gap and eventually enhancing the visible light photoactivity. FT-IR results demonstrated the existence of H3O＋, which could be excited by photo-generated holes to form hydroxyl radicals and degrade environmental pollutants. After sintering at 350°C, the UV-Vis absorbance edges of NTNTs significantly shift to the visible-light region, which indicates N atom doping into the nanotubes. Photocatalytic degradation of Rhodamine B（RhB） via NTNTs show good efficiency, with pseudo first-order kinetic model rate constants of 3.7 × 10-3, 2.4 × 10-3and 8.0 × 10-4sec-1at pH 3, 7, and 11, respectively.     

一种富勒烯衍生物的合成研究

富勒烯独特的分子结构,使其具有许多优异的物理性质,在光、电、磁、药物化学等方面有着广阔的应用前景.富勒烯研究几乎涉及物理学、化学以及材料科学的各个领域,同时对生物学、医学等也产生了巨大冲击,这使富勒烯家族成为当前科学界研究的热点.本文制备了一种水溶性富勒烯衍生物C60（NH2 CH2 CH2 NH2）m,并对其进行了红外吸收光谱和电喷雾质谱的表征.红外吸收光谱结果表明乙二胺已连接在C60上,电喷雾质谱结果表明C60与乙二胺的加成产物主要有C60 NH2 CH2 CH2 NH2、C60（NH2 CH2 CH2 NH2）2、C60（NH2 CH2 CH2 NH2）3和C60（NH2 CH2CH2 NH2）4.     

粉煤灰水热法合成沸石的研究进展

粉煤灰作为燃煤电厂排放的主要工业固体废弃物,对其进行资源化利用是必然的趋势,粉煤灰合成沸石是其高值化应用的有效途径之一。阐述了粉煤灰碱性水热法合成沸石的机理,体系中硅铝酸盐凝胶的形成是决定因素,且硅铝酸盐晶体形成经历了诱导期、成核期、晶体生长期3个时期。综述了传统一步水热法、二步水热法、微波辅助加热法、碱熔融-水热法、晶种诱导合成法、逐步升温法和渗析-水热法等方法的研究进展,对原料组成、外加碱激发剂、反应时间和温度、液固比、特殊添加剂、反应器种类等影响因素作了分析总结,并对粉煤灰水热合成沸石面临的问题、挑战及发展前景进行了展望。     

棱形十二面体Ag_3PO_4微晶的辅助合成及其可见光催化性能

以六次甲基四胺(HMTA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为混合辅助剂,采用沉淀法合成了立方晶相棱形十二面体Ag3PO4微晶,对其进行了表征,并通过降解罗丹明B考察了其可见光催化活性。实验结果表明:以0.10g(25 g/mol(以Ag NO3计))HMTA和0.10 g PVP为混合辅助剂合成的棱形十二面体Ag3PO4微晶,其禁带宽度为2.17e V,对罗丹明B有较好的可见光催化活性;在8 mg/L罗丹明B溶液中加入0.4 g/L Ag3PO4,可见光照射12 min时,未添加辅助剂以及分别添加0.10 g PVP、0.10 g HMTA、0.10 g HMTA和0.10 g PVP混合辅助剂制备的Ag3PO4对罗丹明B的降解率分别为67.59%,76.25%,91.88%,99.64%;棱形十二面体Ag3PO4微晶重复使用4次后,罗丹明B的降解率仍达91.59%,说明该光催化剂具有较好的重复使用性能。     

天然沸石结构对合成分子筛吸附脱氮性能影响

针对污水厂尾水深度脱氨问题,从国内几个典型的天然沸石矿床中选取了4种天然沸石（记为A、B、C、D）,运用直接碱溶-水热晶化合成工艺制备分子筛,测定了各自的氨氮吸附性能;并采用XRF、XRD等表征方法,对比分析了4种天然沸石在元素组成及矿物含量方面的差异,结合4种合成产物的晶体结构、元素组成、表面形貌分析结果,探讨了天然沸石材料特性对合成产物吸附性能的影响.结果表明：与沸石原料相比,4种合成产物的氨氮吸附性能均得到明显提升,其中C和A沸石合成产物的氨氮吸附量较高,均达到15mg/g以上;合成产物的氨氮吸附性能与沸石原料的碱溶性硅溶出量有正相关关系;碱溶性硅主要来自于天然沸石原料中的方石英、斜发沸石、丝光沸石、透长石等矿物组分,而结构稳定的石英不易被碱溶活化利用.合成产物为含有不同类型分子筛及其它矿物成分的混合物,碱溶性硅溶出量高的C和A沸石均合成了A型、X型分子筛,氨氮吸附性能较好;而B和D沸石合成产物主要为孔径小于铵根离子粒径的方钠石分子筛,其氨氮吸附性能较差.因此,利用天然沸石合成分子筛用于污水脱氨时,应尽量选择石英矿物含量少、碱溶性矿物占比高的沸石原料.