固定化微生物-纳米铁的制备及对高氯酸盐的降解

应用琼脂制备包覆型微生物-纳米零价铁复合物,并进行干燥处理,研究该复合物降解高氯酸盐的性能及活化、海藻糖、保存时间对降解性能的影响。微生物采自污水处理厂二沉池的活性污泥并驯化4个月。采用液相还原法制备纳米铁。纳米铁为直径约80 nm的球形颗粒物。复合物表面呈非晶型的疏松结构,其中直径5μm左右的球形团块是活性污泥的颗粒结构。活性污泥微生物可在12 d内将初始质量浓度50.0 mg/L的高氯酸降解至检测限以下,反应拐点出现在第8 d,显示其具有高氯酸盐自养性能。制备时添加海藻糖并经活化、保存7 d的复合物可在18 d内将初始质量浓度50.0 mg/L的高氯酸降解至检测限以下,反应拐点出现在第9 d。未活化组在18 d内将高氯酸盐质量浓度降低了8%,说明活化对复合材料降解高氯盐的性能有重要作用。未添加海藻糖的复合物反应拐点为第12 d,比添加海藻糖的迟了3 d,表明海藻糖在一定程度上可保护其微生物活性。保存30 d和保存7 d的复合物的降解性能没有显著区别,表明复合材料可长期保存而不失生物活性。     

Synthesis of carbon-coated magnetic nanocomposite (Fe3O4@C) and its application for sulfonamide antibiotics removal from water

The occurrence of antibiotics in the environment has recently raised serious concerns regarding their potential threat to human health and aquatic ecosystem. A new magnetic nanocomposite, Fe304@C （Fe304 coated with carbon）, was synthesized, characterized, and then applied to remove five commonly-used sulfonamides （SAs） from water. Due to its combinational merits of the outer functionalized carbon shell and the inner magnetite core, Fe3O4@C exhibited a high adsorption affinity for selected SAs and a fast magnetic separability. The adsorption kinetics of SAs on Fe304 @ C could be expressed by the pseudo second-order model. The adsorption isotherms were fitted well with the Dual-mode model, revealing that the adsorption process consisted of an initial partitioning stage and a subsequent hole-filling stage. Solution pH exerted a strong impact on the adsorption process with the maximum removal efficiencies （74% to 96%） obtained at pH 4.8 for all selected SAs. Electrostatic force and hydrogen bonding were two major driving forces for adsorption, and electron-donor-acceptor interactions may also make a certain contribution. Because the synthesized Fe304@C showed comprehensive advantages of high adsorptivity, fast magnetic separability, and prominent reusability, it has potential applications in water treatment.     

记忆光塑性法在包覆腔塑变区研究中的应用

记忆光塑性法是一种新的网格实验方法，文中首次应用记忆光塑性法对连续挤压包覆腔塑变区的流动特性进行研究，发现进入汇合腔的铝料大致分为三个方向流动，最后达到在芯线的四周均有材料向包覆模内流动，从而在锥形包覆模内形成轴对称挤压状态，有利于保证包覆产品的同心度。     

包覆型纳米铁的制备及其降解三氯乙烯的性能研究

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)为聚合单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过微乳液原位聚合法制备包覆型纳米铁,采用XRD、FI-IR、TEM对其性能进行表征.结果表明:包覆型纳米铁(En-n ZVI)是在纳米铁颗粒(n ZVI)外层形成了稳定的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆层,包覆后的纳米铁粒径均一、不团聚,并能于空气中放置3 d以上而不被氧化,克服了纳米铁在空气中不能稳定存在的缺点.降解实验结果表明:该纳米材料能有效降解环境污染物三氯乙烯TCE,24 h去除率超过了92%,脱氯率达到90.0%.     

高分子包覆ε-HNIW方法对样品机械撞击感度的影响

使用反溶剂的包覆方法,用高分子材料P845、F2601、F2311包覆钝感ε-HNIW,探讨对样品机械撞击感度的影响.结果表明,制备方法、高分子种类以及是否含有表面活性剂(SFT)都对包覆得到样品的撞击感度有影响.如采用溶液悬浮法和水悬浮法制备的样品的撞击感度特性落高h50,前者平均值为18.9 cm,而后者平均值为31.4cm,采用水悬浮法制备的样品较为钝感;采用溶液悬浮法时,以高分子材料P845为粘合剂,卵磷脂为SFT制备得到的样品,h5o值为41.8cm,使用OT为SFT时,制备得到的样品的h5o则为36.2 cm.样品SPW-11-PVA的机械撞击感度最低,h5o值为59.7 cm.     

氧化聚合型包覆技术（OTC）在热带海洋大气环境螺栓中的应用

目的 研究氧化聚合型技术(OTC)在热带海洋大气环境中对高强螺栓的防护效果。方法 在三亚大气腐蚀试验站开展OTC包覆和未保护的高强螺栓6 a的大气曝晒试验,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和激光共聚焦显微镜(LSCM)开展腐蚀形貌和成分分析,通过质量损失试验考察OTC包覆和未保护的高强螺栓的腐蚀行为。结果 未经保护的螺栓表面生成大量棕红色的腐蚀产物,XRD分析表明,其主要成分为α-Fe OOH、β-Fe OOH、γ-Fe OOH、Fe3O4和Fe₂O₃等,其中β-Fe OOH晶体结构中含有Cl–,会加速基体腐蚀。经LSCM分析,螺栓垫片整体呈全面腐蚀状态,但同时发生局部腐蚀,最深的点蚀坑达120μm以上。经OTC技术保护的高强螺栓,仅在底部出现少量棕色物质,大部分仍呈现原有的黑色基体表面,OTC包覆螺栓6 a的腐蚀速率约为未保护螺栓的腐蚀速率1/15,OTC包覆垫片表面未出现明显腐蚀。结论 氧化聚合型包覆技术显著降低了高强螺栓的腐蚀速率,具有优良的耐腐蚀性能,在热带海洋大气环境对高强螺栓起到良好的长...     

微量1,6-己二胺改性纳米Fe3O4对PVDF共混膜性能的影响

以微量的改性纳米四氧化三铁与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,制备具有良好亲水性、纯水通量和防污性能的PVDF复合膜。通过溶剂热法合成了经1,6-己二胺改性的纳米四氧化三铁(H-Fe_3O_4),同时比较了未经改性的四氧化三铁(Fe_3O_4)和改性后的四氧化三铁(H-Fe_3O_4)的结构性能差异。通过相转化法制备了H-Fe_3O_4(质量分数小于1.0%)与PVDF的共混复合膜(H-Fe_3O_4@PVDF复合膜)。通过测试膜的晶相组成、表面和断面形貌、静态纯水接触角、平均孔隙率、平均孔径、纯水通量、牛白蛋白截留率以及通量恢复率,研究微量H-Fe_3O_4的投加对复合膜性能的影响。结果表明,经1,6-己二胺调控合成的H-Fe_3O_4,比Fe_3O_4拥有更小的粒径、更好的单分散性以及更多的亲水官能团。向膜中添加0.3%的H-Fe_3O_4,可使复合膜的静态纯水接触角由80.9°降到66.6°,亲水性得到良好的改善。复合膜的平均孔隙率、平均孔径、纯水通量以及通量恢复率随H-Fe_3O_4投加量的增加均明显提高。当H-Fe_3O_4质量分数为0.4%时,复合膜的纯水通量从原膜的10.4 L·(m~2·h)~(-1)增加到了144.0 L·(m~2·h)~(-1),通量恢复率也从原膜的51.4%增加到了87.5%。微量H-Fe_3O_4的添加较好地改善了PVDF膜的性能,具有较好的实用价值。     

基于PECT的金属保护层重合处干扰研究

对实际工业现场的有包覆层设备开展脉冲涡流检测(PECT),发现包覆层的外部金属保护层搭接重合处对检测结果造成干扰;利用试验手段,分别在金属保护层采用非铁磁性材质的铝皮及铁磁性材质的白铁皮条件下进行干扰试验;研究结果表明,当金属保护层为铝皮时,各段保护层搭接重合处引起的干扰信号可通过直接观察检测结果的晚期时窗信号直接进行滤除,不影响缺陷的检出;而当金属保护层为白铁皮时,由各段保护层搭接重合处引起的干扰信号无法滤除,故当缺陷位于重合处时则无法检测.     

水分和NG迁移对分子筛改性包覆层性能的影响

包覆层的贮存时间和它与推进剂粘结的完整性对于发动机工作的可靠性来说是非常重要的.而水分是影响其贮存的一个重要因素,NG迁移则和包覆层与推进剂的粘结具有密切关系.将分子筛添加于包覆层中,可以很好的提高包覆层的力学性能.通过研究水分和NG迁移对包覆层性能的影响发现,加入分子筛后制得的包覆层吸水后力学性能基本无变化,并具有良好的抗NG迁移能力.     

高锰酸钾缓释剂的制备及其性能研究

利用油相相分离法微胶囊技术,以硬脂酸为壳物质,制备高锰酸钾缓释剂,通过条件优化实验,确定最佳工艺条件为:壳核比值为3∶1、搅拌速度450 r/min以及超声时间为10 min。所制的高锰酸钾缓释剂包覆率为163.3%,在水中缓释行为符合Q=0.00518×t0.611(R2=0.9951)动力学方程,理论缓释期为229.4 d,具有较好的缓释效果。对高锰酸钾缓释剂进行红外光谱和环境电镜扫描分析,结果表明,成膜前后硬脂酸的结构发生改变,硬脂酸对高锰酸钾的微胶囊化不是简单的物理吸附,而是通过化学键合包覆在高锰酸钾表面。