Insight into selective removal of copper from high-concentration nickel solutions with XPS and DFT: New technique to prepare 5N-nickel with chelating resin

An efficient and profitable separation process was proposed to prepare 5N(the purity of the metal solution reaches 99.999%) high-purity nickel from 3N nickel-solutions using Purolite S984. The adsorption performance of this superior resin, especially its selectivity for metal ions,was explored quantitatively. The maximum adsorption capacity for copper was 2.286 mmol/g calculated by the Langmuir model, which was twice as large as that for nickel. In the binary systems, the adsorption capacity for nickel was decreased by 45%, indicating direct competition for the active sites. The infinite separation factor for copper versus nickel exceeded 300, revealing the feasibility of preparing5N-level high-purity nickel solutions, which was further verified using the 800 BV(bed volume) effluent in the column dynamic process.According to the cost–benefit analysis, purification contributed to a profit of approximately 60,000 USD per cycle, and the investment return period was less than 1/3 years. Density functional theory analysis confirmed that four nitrogen atoms would be involved in the coordination complex and thus a structure involving two five-membered rings could be achieved. The X-ray photoelectron spectra confirmed the involvement of nitrogen atoms,implying a coordination ratio of approximately 1:1.     

北京灰霾天PM_(2.5)中有机官能团和无机离子的ATR-FTIR研究

采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(ATR-FTIR)研究北京西北城区灰霾天气下PM_(2.5)中有机官能团(R-OH羟基、R-CH脂肪族碳氢基、R-CO-羰基、R-NO2硝基官能团)和无机离子(NH_4~+、SO_4~(2-)、NO_3~-)的变化规律.结果表明,PM_(2.5)中无机离子(NH_4~+、SO_4~(2-)、NO_3~-)的ATR-FTIR吸收峰值高于有机官能团(R-CH,R-CO-,R-NO_2,R-OH)的峰值;有机官能团R-CH的吸收峰峰值高于R-CO-和R-NO_2官能团的吸收峰,R-OH官能团的吸收峰峰值最低.灰霾天PM_(2.5)中各有机官能团和无机离子的ATR-FTIR吸收峰值明显高于非灰霾天.说明灰霾天气下PM_(2.5)中这些官能团及无机离子的质量浓度均高于非灰霾天.灰霾天PM_(2.5)中无机离子(NH_4~+、SO_4~(2-)、NO_3~-)质量浓度高于有机官能团(R-CH,R-CO-,R-NO_2,R-OH)的质量浓度,且有机官能团以R-CH为主,R-CO-,R-NO_2次之,R-OH最少.     

基于ISO 26262的甲醇/柴油喷射控制系统功能安全概念开发

为提高甲醇/柴油双燃料发动机的安全性和可靠性,基于ISO 26262功能安全标准,定义甲醇/柴油喷射控制系统相关项,分析系统结构和功能;参照DFMEA分析方法,构造出相关项失效模型,得到系统功能失效导致的整车级危害;分析在最坏潜在事故场景下,危害事件的严重度、暴露率、可控性等级,得到汽车安全完整性等级,确立安全目标;提出系统功能安全要求,根据分解规则,将功能安全要求分配到系统各要素当中去,确立安全机制;在Isograph软件中搭建FTA故障树模型,评估系统硬件随机失效指标与安全目标一致性,验证功能安全概念。结果表明:利用功能安全概念更新系统架构,评估各个要素失效率和安全机制诊断覆盖率后,系统随机硬件失效指标为9.405E-09/h,符合ASILD等级安全要求。     

弥河沉积物的反硝化和厌氧氨氧化过程

本研究选取弥河4个站点为研究对象,在不同季节分别采集沉积物样品,测定理化指标,并采用同位素配对技术和分子生物学方法,研究了沉积物中的反硝化和厌氧氨氧化作用及其影响因素.结果表明,弥河沉积物中的反硝化速率变化范围为151.75~2847.86μmol/（m²×h）,厌氧氨氧化速率的变化范围为149.57~2109.17μmol/（m²×h）,厌氧氨氧化在氮去除中的贡献量平均达到56.1%.沉积物中的反硝化细菌以nirK型为主,丰度为0.19×10⁶~5.12×10⁶个/g,主要是α-和β-变形菌门;厌氧氨氧化细菌以hzsA为标记基因的丰度范围是2.58×10²~1.14×10⁴个/g,主要为浮霉菌门的Brocadia属细菌.反硝化速率与沉积物中的TN含量和间隙水PO₄^3-呈正相关关系,厌氧氨氧化作用与沉积物中的TN含量呈正相关,而与沉积物密度呈负相关关系,沉积物的理化指标是决定氮去除速率的主要环境条件.弥河的反硝化和厌氧氨氧化作用明显,对减轻氮超标具有重要意义,合理改变沉积环境是有效提高氮去除速率的可参考方式.     

温度对ANAMMOX生物膜工艺的脱氮影响与菌群结构分析

针对厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)工艺常低温运行问题,分别采用无纺布与改性聚氨酯泡沫塑料填料序批式生物膜反应器(sequence batch biofilm reactor,SBBR)处理含氮污水,考察了从35℃降至15℃过程的脱氮效果.结果表明,在进水氮容积负荷...     

长江三角洲港口群的功能定位探析

根据国际海洋运输船舶大型化和集装箱化的趋势，为积极应对来自亚太地区各港口的挑战，总结和分析了长江三角洲地区港口群的发展现状，即各港口都取得了较大的发展，特别是宁波和上海两港口的集装箱吞吐量增长很快。但是，上海港的发展受制于航道水深水足和缺乏深水大港，南京以下各港中存在因重复建设而导致岸线浪费和恶性竞争的问题，宁波港的主要制约在于箱源腹地有限和陆上集疏运条件亟待完善。同时，还提出了各自的解决对策。为应对我国加入WTO后国际航运面临的严峻挑战和尽快实施国家战略，该地区应当形成代表国家参与国际航运竞争的以上海为中心、苏南和浙北为两翼的组合港式国际航运中心。其中，形成合理竞争与协调分工的长江三角洲港口群则是当务之急。鉴于此，各港口的功能定位可以是，上海港要尽快建成国际级的集装箱枢纽港，长江沿岸港口（南京以下各港口）要逐步形成协同发展的内支线港和喂给港，宁波、舟山等港口要建设成为上海港的中转港和深水外港。     

农业生物质废弃物转化功能材料的研究进展

农业生物质废弃物的数量正在迅速增加,导致许多环境和治理问题. 因此,将农业生物质废弃物回收利用并增值应用越来越受到关注. 近些年农业生物质废弃物利用和衍生功能材料的研究进展主要包括以下两个方面：①提取天然聚合物并增值应用;②直接制备新型碳基材料,包括吸附、催化、储能电极和复合功能材料等. 农业生物质废弃物转化功能材料已逐步实现且应用范围广泛;未来的研究需要评估农业生物质废弃物衍生产品的质量和安全性,并开发高度可行且具有成本效益的生物质废弃物转化方法,以期实现规模化工业生产.     

亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化过程影响因素研究

亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(Nitrite-dependent denitrifying anaerobic methane oxidation,n-damo)是指微生物在厌氧条件下利用甲烷还原亚硝酸盐的过程,该过程的研究可为污水脱氮减排提供技术支持.采用n-damo富集培养物(荧光原位杂交实验结果表明n-damo功能菌丰度可达73%)为研究对象,着重探讨温度(25,35,45℃)、p H值(5.5~9.5)、甲烷分压(0~98 k Pa)和亚硝酸盐初始浓度(0~6.0 mmol·L-1)对n-damo反硝化速率的影响,以获得最优条件,为n-damo过程在污水处理中的应用提供理论依据.结果表明,在本实验条件下n-damo过程进行的最适温度为35℃,最适p H值为7.5,最适甲烷分压为49 k Pa,最适亚硝酸盐初始浓度为2.4~3.42 mmol·L~(-1).     

厦门市道路灰尘中铂族元素的污染特征

鉴于铂族元素(PGEs)对生态环境和人体健康的潜在危害,对厦门市道路灰尘中PGEs的浓度水平和分布特征进行研究.于2012年10月采集城区主干道、隧道、旅游区和工业区的道路灰尘样品,经王水微波消解及阳离子交换树脂(Dowex AG50W-X8)分离纯化后,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行测定.结果表明,厦门城区主干道道路灰尘中钯(Pd)、铂(Pt)和铑(Rh)的平均浓度(范围)分别为:246.82(58.68~765.52)、95.45(42.14~371.36)和51.76(21.04~119.72)ng·g-1,均比地壳丰度值高出两个数量级.与国内外其它城市相比,厦门城区道路灰尘中Pd、Pt和Rh浓度均处于较高污染水平.不同功能区道路灰尘PGEs含量分布为:隧道城区工业区旅游区,其分布特征主要受机动车流量的影响.PGEs元素之间的相关性分析结果显示Pd与Rh的相关性较大,而Pt与Pd、Rh的相关系数均较小,说明除了机动车排放以外,可能存在其他的污染来源.旅游区禁止机动车行驶,但仍检出较高含量的PGEs,说明周边地区道路灰尘中PGEs可通过大气扩散作用进行迁移.     

城市不同功能区PAHs多介质累积规律研究

以上海市为例,分析了城市地表灰尘、土壤和行道树叶片累积PAHs的水平差异,探讨了形成这种累积规律的原因与机制.结果发现,同一功能区内,地表灰尘和土壤中PAHs含量较高,分别为8 992～141 723 ng·g-1(均值为54 964 ng·g-1)、9 306～146 689 ng·g-1(均值为56 883 ng·g-1);而悬铃木叶片和小叶黄杨叶片内含量较低,且悬铃木叶片中的含量普遍高于小叶黄杨叶片,含量分别为2 423～32 883 ng·g-1(均值为12 983 ng·g-1)、1 498～19 418 ng·g-1(均值为7 612 ng·g-1).不同功能区之间,地表灰尘和土壤中PAHs总量存在显著差异,而悬铃木叶片和小叶黄杨叶片对PAHs的累积水平相似.灰尘和土壤中PAHs组分构成具有明显的功能区差异,且高环PAHs含量占主导地位.植物叶片中PAHs组分构成在不同功能区具有相似性,且低环组分占绝对优势,高环组分含量很少.这种累积规律与PAHs的理化性质,以及各介质累积PAHs的主要途径和方式密切相关.