羧基淀粉接枝聚合物的制备及其在重金属离子废水处理中的应用

本文研究了玉米淀粉经环氧氯丙烷交联制成高交联淀粉后,以Ge~(4+)为引发剂,把丙烯腈接枝到高交联淀粉上,通过碱皂化作用将腈基转化为羧基制备羧基淀粉接枝聚合物(ISC)的方法。并研究了ISC在含重金属离子废水处理方面的应用。     

NKY功能化树脂静态吸附混合染料的研究

探讨了NKY功能化树脂对混合染料(活性艳蓝：KN-R和活性艳橙K-GN)的静态吸附行为．结果表明：NKY树脂吸附单组分染料的能力大于其对混合染料的吸附，而且对混合体系中的染料有一定的选择性，吸附KN-R的速率较大．从动力学研究来看，NKY对混合染料的吸附速率其决定步骤是液膜扩散．等温曲线的结果显示，NKY对混合染料中每种组分的吸附行为同吸附单组分体系的类似，同时，随温度的升高，吸附速率常数增大，标准自由能变的绝对值增大。     

磁性介孔硅胶萃取剂的制备及萃取性能研究

合成了C18基团修饰的磁性介孔硅胶材料,并利用该材料建立了磁性固相萃取-色谱分析方法,测定了几种环境水样中酞酸酯类(PAEs)污染物的含量.结果表明,该材料具有较大的比表面积(273 m.2g-1)和饱和磁通量(29 emu.g-1),对水样中痕量的PAEs有较强的萃取能力,而且萃取剂的磁分离特性使得萃取操作更为方便、快捷.在优化条件下,30 mg萃取剂在40 min内即可从500 mL水样中萃取痕量PAEs,回收率可达80%以上.此外,该萃取剂在处理复杂环境样品时仍能保持较强的萃取能力,环境水样中4种PAEs的检测限可达15.6—32.5 ng.L-1,加标回收率为62%—109%,相对标准偏差为2%—8%.     

PS-TMT树脂的合成及其对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附性能

以氯甲基聚苯乙烯树脂为载体与三聚硫氰酸反应,合成了功能化的螯合树脂PS-TMT,并对其进行了元素分析、红外光谱以及比表面表征。通过静态吸附实验研究了其对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附性能,结果表明,PS-TMT螯合树脂在pH值1～7范围内对Hg(Ⅱ)具有良好的吸附能力,在25℃、pH 7条件下对Hg(Ⅱ)的最大吸附容量为344 mg/g;动力学研究显示树脂对Hg(Ⅱ)的吸附在240 min内可达到吸附平衡,吸附动力学过程符合准二级动力学模型;吸附等温线则符合Langmuir吸附等温线模型。     

磁性氨基功能化生物炭对水中Cr（Ⅵ）的吸附去除特性及机制

采用静态吸附实验方法,以一步水热碳化法制备的磁性氨基功能化生物炭(Fe₃O₄@C-NH₂)为吸附剂,重点考察了p H、共存离子对水中Cr(Ⅵ)去除性能的影响,并结合光谱学分析探究了Cr(Ⅵ)的吸附去除机制.结果表明,Cr(Ⅵ)去除率随p H值升高而降低,p H为2时Cr(Ⅵ)去除率高达95.8%;总铬去除率随p H值变化特征与Cr(Ⅵ)一致,但p H为2时总铬去除率为81.8%.Cr(Ⅵ)去除率随SO₄^2-浓度增加而降低,总铬去除率随SO₄^2-浓度变化趋势与Cr(Ⅵ)基本相同,但Cr(Ⅵ)去除率显著高于总铬.准二级动力学模型可以很好地描述Fe₃O₄@C-NH₂对Cr(Ⅵ)的吸附行为.除离子交换、孔填充、氢键及静电作用外,吸附去除Cr(Ⅵ)的主要机制是配位和还原作用.     

羧基改性阴极对微生物电合成系统产乙酸性能的影响机制

微生物电合成系统(microbial electrosynthesis systems,MESs)可利用微生物将二氧化碳转化为有价化合物,有望实现温室气体的资源化利用,然而,其合成效率仍需进一步提高.本研究通过电化学还原重氮盐反应将特定的官能团—COOH接枝到碳布电极表面,探究改性阴极对于MESs性能的影响.结果发现,经—COOH改性的阴极材料亲水性显著提高,而循环伏安扫描电流变弱. MESs在启动阶段性能差异最大,运行48 h,改性组CA-H、CA-M、CA-L的产氢速率是CK的21. 45、28. 60和22. 75倍;运行120 h,CA-H、CA-M和CA-L的乙酸累积浓度是CK的2. 01、2. 43和1. 44倍. MESs运行324 h后,各阴极的电化学活性无明显差异,生物膜蛋白量无明显差异(～0. 47 mg·cm~(-2)).阴极生物膜的群落结构分析发现,属水平上由Acetobacterium、norank_p_Saccharibacteria和Thioclava占据主导,总相对丰度占到59. 6%到82. 1%;各阴极之间产乙酸功能菌Acetobacterium的相对丰度差别不大(31. 3%～40. 1%),而消耗乙酸的norank_p_Saccharibacteria属在CA-H、CA-M、CA-L和CK的相对丰度分别为:16. 1%、24. 6%、31. 1%和37. 5%.羧基改性阴极对MESs的启动阶段影响较大,可为MESs的快速启动提供新的思路.     

超顺磁性纳米Fe3O4@SiO2功能化材料对镉的吸附机制

含镉废水的处理对于重金属镉的排放控制具有重要的意义.通过共沉淀法制备出了超顺磁性纳米Fe₃O₄@SiO₂功能化材料（MFS）,采用等温吸附实验和动力学实验方法研究了MFS对Cd²⁺的吸附热力学和动力学特征,并借助BET、XRD和SEM等结构表征研究了MFS对Cd²⁺吸附过程及机制.结果表明,MFS对Cd²⁺有较好的吸附效果,Langmuir方程能极好地描述吸附等温特征,最大吸附容量值为69.49 mg·kg^-1;吸附反应的自由能变ΔG、焓变ΔH和熵变ΔS表明MFS材料对Cd²⁺的吸附是自发、吸热和熵增的过程;反应体系最佳初始pH为7;溶液中的Mg²⁺、SO₄^2-、Ca²⁺和NO₃^-这4种干扰离子对吸附反应存在一定的抑制作用;拟二级动力学模型表明MFS对Cd²⁺的吸附过程分为快速的外扩散阶段与缓慢的内扩散阶段;MFS吸附Cd²⁺后经洗脱再生,材料重复使用3次后对Cd²⁺去除率仍达73%以上.BET、XRD、FTIR和VSM结构表征表明SiO₂成功修饰在Fe₃O₄表面,MFS主要成球状,平均粒径为38.7 nm,饱和磁化强度为85.38 emu·g^-1;XRD、EDS和XPS图谱揭示Cd²⁺被成功吸附到材料上,主要机制为Cd²⁺与材料表面的—OH发生配位反应.     

水质参数对功能化石墨烯在水中凝聚行为的影响

采用动态光散射技术研究了不同价态阳离子、富里酸（FA）等对两种功能化石墨烯（FG）悬浮凝聚行为的影响机制.结果表明：FG分别在含不同浓度Na⁺、Ca²⁺和La³⁺的电解质溶液中,其临界聚集浓度（CCC）值范围为221~263,3~4,0.05~0.07mmol/L,符合经典的DLVO理论与Schulze-Hardy法则.5种FA亚组分均可显著抑制FG在水体中的凝聚,加入5mg/L的FA亚组分后,在不同浓度的Ca²⁺和La³⁺的电解质溶液中,FG-OH （FG-COOH）的CCC值分别增大12.5%~37.5%（3.2%~4.5%）和4.2%~25.7%（10%~46%）.FG的CCC值与FA亚组分的C、H含量和H/C比显著正相关（P<0.05）,与O含量、O/C比和羧基C含量显著负相关（P<0.05）.差分荧光光谱研究表明随着FG的加入,FA的荧光强度逐渐降低,二者发生相互作用.     

甲壳素/壳聚糖的制备与应用

甲壳素/壳聚糖是一种资源丰富、用途广泛的天然高分子.简介了其物理化学性质及常见的制备方法;详细介绍了功能化甲壳素/壳聚糖近期的研究状况;综述了甲壳素/壳聚糖的应用;展望了我国甲壳素/壳聚糖资源的开发利用趋势.     

唐菖蒲的化学成分研究

从唐菖蒲(Gladiolus gandavensis Van Houtte)球茎中分离得到23个化合物,应用波谱方法及与已知品对照的手段,将其鉴定为羽扇豆醇(1)、β-香树脂醇(2)、木栓酮(3)、木栓醇(4)、桦木醇(5)、(22E,24R)-24-methyl-5α-chol-esta-7,22-dien-3β-ol(6)、(E)-对羟基肉桂酸甲酯(7)、豆甾醇(8)、羽扇豆酮(9)、3β,27-dihydroxylup-12-ene(10)、齐墩果酸(11)、桦木酸(12)、1-甲基-3,8-二羟基-6,7-二氧亚甲基蒽醌-2-羧酸甲酯(13)、1-甲基-3,8-二羟基-6-甲氧基蒽醌(14)、1,7-二羟基-3,6-二甲氧基蒽醌(15)、(E)-对羟基肉桂酸(16)、咖啡酸乙酯(17)、β-胡萝卜苷(18)、2β,3β-二羟基-齐墩果-12-烯-23,28-二羧酸(19)、2β,3β,16α-三羟基-齐墩果-12-烯-23,28-二羧酸(20)、2β,3β-二羟基-齐墩果-12-烯-23,28-二羧酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(21)、2β,3β,16α-三羟基-齐墩果-12-烯-23,28-二羧酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(22)和咖啡酸(23).图1参20