自组装超分子前驱体制备管状氮化碳及模拟太阳光光催化降解水中双氯芬酸

石墨相氮化碳(g-C₃N₄,GCN)作为一种新型无金属二维材料,因在可见光驱动下能够降解水中新有机污染物而备受关注. 但传统石墨相氮化碳存在比表面积小与活性位点少的弊端,严重限制了其应用前景. 为改良氮化碳性能,利用超分子自组装前驱体热聚合方法成功制备了微米级管状石墨相氮化碳(TCN),使用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等技术手段,对TCN的形貌、元素组成、晶体结构、电化学性能等进行表征. 研究还选取双氯芬酸(DCF)作为目标污染物,探索其降解行为与机理. 结果表明:①TCN基本结构单元为七嗪环,但比表面积(20.9 m2/g)较GCN增加了1倍以上. ②TCN (100)晶面暴露增强,晶面调控暴露出更多七嗪环边缘氮原子的孤对电子,利于光生电子激发和载流子分离,从而增强光催化活性. ③TCN能带带隙为2.48 eV,小于GCN (2.69 eV),说明TCN对可见光的吸收能力提升. ④莫特-肖特基曲线、光电流、阻抗谱图和扫描伏安谱图等电化学性能测试结果表明,TCN的光生电子转移效率大幅提升,有利于抑制光生空穴-电子对(h+-e-)的复合. ⑤TCN在模拟太阳光驱动下降解双氯芬酸(DCF)的动力学试验中准一级动力学常数(k₁)达6.99×10-2 min-1,是GCN的5.5倍. ⑥电子自旋共振谱(ESR)和自由基淬灭试验证实,体系中超氧根自由基(·O₂-)是最重要的活性氧物种,光生空穴(h+)也对DCF的降解有贡献. 研究显示,以超分子自组装的方式制备石墨相氮化碳的前驱体将有助于促进氮化碳可见光吸收、加速载流子分离,并提升光催化活性.      

洞庭湖水和沉积物中有机磷酸酯的分布特征及风险评估

有机磷酸酯（OPEs）作为阻燃剂和添加剂,广泛应用于生产生活,在环境中普遍检出. 为探究其环境行为,采用超高效液相色谱-串联质谱联用仪（UPLC-MS/MS）测定洞庭湖的表层水和沉积物样品中13种OPEs,共检出11种,检出率分别为5.26%~100%和58.3%~100%, ∑OPEs 含量范围分别为2.06~2 028 ng·L^-1和19.6~ 2 232 ng·g^-1. 从整体上看,表层水中 ∑OPEs 浓度呈现入湖河流>湖区>出口的趋势,而沉积物中浓度的空间分布与水动力呈相反趋势. 和国内外湖泊相比,洞庭湖OPEs污染浓度处于较高水平. 在检出的11种OPEs中,磷酸三正丁酯（TnBP）和磷酸三异丁酯（TiBP）是水中主要的污染物,占 ∑OPEs 的52.3%和22.4%;沉积物中主要为磷酸三苯酯（TPhP）,占总量的31.2%. 相关性和主成分分析结果表明,洞庭湖OPEs污染主要受工业生产排放、渔业养殖业和大气沉降的影响. 风险熵评估结果显示,水体中检出的多数OPEs的生态风险相对较低,但在部分采样点由2-乙基己基二苯基磷酸酯（EHDPP）引起的生态风险需引起关注.     

ACP1000冷却水管道采用超疏水表面湍流流动数值模拟

目的 探索超疏水表面对ACP1000冷却水管道内流体流动的减阻性能和潜在工程应用,对冷却水管道内的湍流流动进行数值模拟计算,研究具有超疏水表面内壁的冷却水圆管管道内湍流的流动特性。方法 对超疏水表面采用交替的气–液、液–固表面进行模拟,湍流流动采用二维轴对称方法进行数值模拟计算。结果 随着超疏水表面气液比的增大,冷却水圆管内湍流流动的摩擦阻力系数随之减小;随着超疏水表面气液比的增大,冷却水圆管内湍流流动的能量损失随之降低。结论 超疏水表面的应用能够优化ACP1000冷却系统冷却水管道的流动性能。此结果对于未来进一步优化核电站冷却水系统设计提供了理论基础。     

超高效液相色谱-质谱联用法同时测定地下水中23种药物残留

建立了一种采用固相萃取、超高效液相色谱-质普联用技术快速并同时测定地下水中23种药物残留的方法.样品经HLB固相萃取富集净化,以反相C18柱为分离柱,甲醇和0.1%的甲酸溶液进行梯度洗脱,结合多时间段多反应监测的质谱扫描方法(mp MRM),可在10 min内同时检测地下水中10种磺胺类药物、7种喹诺酮类药物及6种β-受体激动剂药物.结果发现,该方法在1.0~100.0 ng·m L-1的浓度范围内峰面积与药物浓度呈良好的线性关系,相关系数均大于0.99,回收率在80%~110%,检测限和定量限分别为0.5 ng·m L-1和1.0 ng·m L-1.研究表明,该方法快速灵敏,专属性好,可用于地下水中药物残留的快速检测.     

超积累植物在治理重金属污染土壤中的研究进展

重金属超积累植物及其植物修复技术是当前国内外学术界研究的热点领域之一。目前已有As、Se、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn等超积累植物被发现的报道。就国内外植物修复技术领域的研究进展进行了综述,阐述了迄今报道的超积累植物研究动态与前景。     

长江中下游湖泊超微型真核藻类遗传多样性研究

用流式分选结合末端限制性片段长度多态性的方法对长江中下游30个湖泊中超微型真核藻类的遗传多样性进行了研究,以了解不同环境条件下超微型真核藻类多样性的分布规律及其影响的主要因子.长江中下游湖泊大都已富营养化,但超微藻的群落组成差异仍然很大,T-RFLP分析共发现197个T-RFs,有45%的T-RFs(89个)仅在不到3个湖泊中检测到,聚类分析中各湖相似度均低于80%.中营养水平湖泊中多样性指数较高,总氮浓度与超微型真核藻类群落结构显著相关(P=0.006),CCA分析中,第一轴与第二轴共解释了10.0%的超微型真核藻类群落组成的变化.本研究表明,湖泊中超微型真核藻类群落组成的环境异质性明显,其多样性与湖泊营养水平密切相关,此外其它非生物因素对其群落组成也可能存在重要影响.     

亚油酸对铜绿微囊藻的抑制机理

为有效利用化感物质控制水华藻类,实验探讨了亚油酸对铜绿微囊藻的抑制机理.结果表明,采用亚油酸处理铜绿微囊藻后,铜绿微囊藻的叶绿素a含量下降、细胞外液中电导率、OD260增加;细胞O2 、MDA产生增多; SOD酶活力和比活力、谷胱甘肽-过氧化物酶(GSH-Px)酶活力在前4d内应激性升高,SOD同工酶的谱带在亚油酸浓度为0.1mg/L时表达增强.在亚油酸抑藻的实验组中同时加入抗氧化剂维生素C后, O2 的产生减少,藻生物量增加.因此推测亚油酸的抑藻机理可能是通过O2 的产生,引起细胞质膜的膜质过氧化,造成细胞膜通透性的改变,并导致DNA等生物大分子的损伤,从而抑制了叶绿素a以及有关蛋白质的合成,最终使藻细胞死亡与溶解.     

湖南湘西铅锌矿区植物对重金属的积累

调查了湖南湘西铅锌矿区六个矿业废弃地的植被组成,采集了55科、152种共452份植物样品和74份土壤样品,分析了植物及土壤样品Zn、Mn、Cd、Pb和Cu的含量.结果显示,所有植物样品中Zn、Mn、Cd、Pb和Cu的平均含量分别为579、370、90.7、28.6和13.0 mg kg-1(干物质量).采自大田湾样点的满天星(Hydrocotyle sibthorpioides)叶片中镉含量最高,为310 mg kg-1(干物质量),其次是采自三立样点的加拿大杨(Populus canadensis)和地枇杷(Ficus tikoua),它们叶片中镉含量分别为231和212 mg kg-1(干物质量).镉含量超过100 mg kg-1(干物质量)的植物还有大田湾的醴肠(Eclipta prostrata)、鬼针草(Bidens bipinnata)、苦蘵(Physalis angulata)和半边莲(Lobelia chinensis),以及三立的苍耳(Xanthium sibiricum)和野艾蒿(Artemisia umbrosa)等,这些植物可能都具有超积累镉的潜力.调查区内,有些植物能积累多种较高浓度的重金属,如美洲商陆(Phytolacca Americana)、苍耳(Xanthium sibiricum)、光叶楮(Broussonetia papyrifera)和玉米(Zea mays)等,这些植物可用于重金属污染土壤的植物提取,有些植物如白茅(Imperata cylindrical)和五节芒(Miscanthus floridulus)等虽重金属含量较低,但具有发达的根系,因而可用于重金属污染土壤的植物固定.     

稀土离子对超氧阴离子自由基生成的抑制作用

利用肾上腺素在碱性条件下自氧化产生超氧阴离子自由基（O^.-2）的性质,研究了稀土硝酸盐对生成O^.-2的抑制作用。稀土硝酸盐与超氧化物歧化酶（SOD）具有相似的性质,对肾上腺素自氧化生成的O^.-2有明显的抑制作用。抑制率在16．3％－78．4％之间,而且体系中稀土硝酸盐的浓度与其对O^.-2的抑制率之间有明显的剂量效应关系。