不同表面状态对6061铝合金耐蚀性能的影响研究

目的研究在温度和表面粗糙度不同的情况下,6061铝合金的耐蚀性能变化,并研究表面硫酸、硼酸硫酸阳极氧化对提高6061铝合金耐蚀性能的作用。方法对试样进行中性盐雾试验和电化学实验。结果随着表面粗糙度的下降,6061铝合金的耐蚀性有所提高,且表面经过阳极氧化后,试样表面盐粒沉积量大幅下降,腐蚀面积有所减少。随着温度升高,6061铝合金的耐蚀性下降,而当温度达到55℃时,试样表面出现了一定的钝化现象,当温度继续升高,钝化现象消失,腐蚀速率重新上升。结论随温度和表面粗糙度的提高,6061铝合金的耐蚀性能下降,而55℃为6061铝合金较好的钝化温度。     

UV/H_2O_2氧化处理水中去污剂

表面活性剂是一类特殊的有机污染物,在去污、洗衣、印染等废水中广泛存在.本文以某电厂实用的5种去污剂为研究对象,考察了UV/H2O2对5种去污剂的矿化能力,研究了H2O2和去污剂初始浓度、初始p H值、去污剂种类、辐照时间等因素对氧化效果的影响.结果表明,5种去污剂在254 nm处均无较强吸收,单独UV辐照对其降解效果不明显.当去污剂初始DOC浓度为50 mg·L-1,H2O2最佳投加量为1 m L·L-1,反应时间为90 min时,对5种去污剂的矿化率(即DOC去除率)在53%~87%,矿化率随去污剂种类的不同而不同.对去污剂的矿化率随着UV辐照时间的延长而增大,去除率曲线符合一级反应动力学方程.废水初始p H值对氧化效果的影响不显著,H2O2/DOC比值对氧化效果有显著影响.研究表明,UV/H2O2技术能高效矿化水中的去污剂,H2O2/DOC比值和UV辐照时间是影响氧化效率的关键因素.     

铁掺杂介孔氧化硅-石墨化炭复合物对橙黄Ⅱ的吸附

利用水热法合成铁掺杂介孔氧化硅-石墨化炭复合物(Fe MS),并对其进行结构表征,发现其具有介孔结构,且高铁含量的Fe MS含有明显的石墨化炭物种.比较了传统吸附剂活性炭、SBA-15及Fe MS分别对橙黄Ⅱ的吸附性能,考察了初始p H、投加量、初始浓度、吸附时间对吸附的影响,并对吸附过程进行了动力学研究和吸附等温模型的模拟.结果表明:Fe MS对橙黄Ⅱ有很好的吸附性能,且高铁含量的Fe MS吸附量优于低铁含量;Fe MS吸附橙黄Ⅱ的最佳p H值为7,最高吸附量能达到1108 mg·g-1;初始浓度对橙黄Ⅱ吸附效率有明显的影响;对低浓度的橙黄Ⅱ,可在120 min内达到吸附平衡;Fe MS对橙黄Ⅱ的吸附动力学数据符合准二级动力学模型;Fe MS对低浓度橙黄Ⅱ的吸附符合Henry等温模型,饱和吸附量与橙黄Ⅱ的浓度有关.     

非离子表面活性剂强化白腐菌及其粗酶液对有机氯农药的降解

有机氯农药曾在世界范围内被广泛用于农业害虫的防治,为利用表面活性剂增效修复技术去除环境中的有机氯农药污染,研究了3种非离子表面活性剂(Tween 80、Tween 20和Triton X-100)对4种典型有机氯农药(4,4’-DDT、狄氏剂、艾氏剂和七氯)在水相中的增溶作用,对白腐菌Phlebia acanthocystis TMIC34875生长的影响以及对该菌株、胞外及胞内酶降解有机氯农药的强化效果.增溶试验结果表明,3种非离子表面活性剂可明显增加各有机氯农药的水溶解度,其增溶能力大小顺序为Tween 80>Tween 20>Triton X-100.Tween 80在低浓度(0.05、0.1和0.2 gL-1)下会促进白腐菌在PDB培养基中的生长,使其生物量增加;而高浓度(0.5和1.0 gL-1)的Tween 80则对菌株的生长产生一定的抑制作用.在0.05-0.5 g L-1浓度范围内,Tween 80可强化菌株对有机氯农药的降解效果,且降解率随着Tween 80浓度的增加而增加.降解强化效果在Tween 80浓度为0.5 gL-1时达到最佳,4,4’-DDT、狄氏剂、艾氏剂和七氯的降解率相比对照分别提高了6.70%、6.37%、10.94%和7.21%.Tween 80同样可促进胞内酶和胞外酶对4种有机氯农药的降解,尤其是对胞外酶降解的强化作用,在1.0 gL-1的Tween 80溶液中,有机氯农药的降解率提高了10%左右.可见,在农药污染环境的生物修复技术中,应用Tween 80等非离子表面活性剂来提高修复效率是可行的.     

铀尾矿库渗漏地下含水层中六价铀的几种吸附反应运移模型对比

在铀尾矿地区,溶解态U(Ⅵ)渗漏到含水层中会对周围环境造成严重的威胁.使用反应运移软件PHT3D对U(Ⅵ)在含水层中的迁移和吸附过程进行模拟.结果表明,相比于不考虑吸附情形,考虑吸附的U(Ⅵ)反应迁移阻滞现象明显.线性和Langmuir吸附等温线模型在水动力条件复杂、地球化学条件多变时的模拟效果与表面络合模型相比较差,甚至有时得到与实际相反的结果,这说明了传统Kd吸附经验模型的局限性.由表面络合模型计算得出的分配系数Kd值是时空变化的,其更能反映实际中多变水化学条件下的吸附过程,适合描述复杂的不同水文地球化学条件.     

两性修饰膨润土对苯酚的吸附及热力学特征

采用两性修饰剂十八烷基二甲基甜菜碱(BS-18)制备两性修饰膨润土,通过X射线衍射和有机碳质量分数分析表征了修饰土的结构;以批处理法研究了两性修饰膨润土对苯酚的吸附规律,考察了修饰比例、温度、pH和离子强度这4个因素对吸附的影响,并从吸附等温线和吸附热力学角度分析探讨了其吸附机制.结果表明,两性修饰土的底面层间距与修饰比例呈正相关;两性修饰后的土样对苯酚的吸附能力显著增强,20℃和40℃时均表现为150BS(150%BS-18)>100BS(100%BS-18)>50BS(50%BS-18)>25BS(25%BS-18)>CK;吸附量随温度、pH的增加而减小,随离子强度的增大而增大;Henry模型适用于描述苯酚的吸附;苯酚在供试土样上的吸附以分配作用为主,分配系数与有机碳质量分数呈正相关;BS-18修饰土样吸附苯酚是一个自发的物理吸附过程,在0～100%CEC比例时,随修饰比例的增大,吸附呈现焓减、熵增特征,而100%～150%CEC阶段,吸附则表现出相反的特征.     

湿热环境中汽车板表面腐蚀萌生与表面轮廓特征的关系

目的探究储运过程中深冲用汽车板表面轮廓对其耐蚀性能的影响。方法在模拟的高温高湿腐蚀环境中研究两类无间隙原子钢在其腐蚀初期表面锈点的萌生规律,并采用白光干涉轮廓仪对钢板的表面形貌特征进行表征,探究影响储运过程中汽车板耐蚀性能的表面状态因素。结果仅通过平均粗糙度Sa的差异无法区分具有不同表面轮廓特征的汽车板,因此也无法使用平均粗糙度参数Sa预估汽车板的耐蚀性能。在锈点萌生初期,汽车板表面轮廓的最大高度Sz和最大峰高Sp值的大小直接影响表面电化学活性。在锈点扩展阶段,汽车板表面波峰聚集程度的作用对锈点扩展的影响更为显著。结论 Sz和Sp越大,锈点萌生的速度越快;波峰聚集程度越高,锈点扩展速度越快。该研究结果为提高钢板表面耐蚀性能提供了一条新的思路。     

苯酚羟化酶基因工程菌表达优化及特性研究

利用表面响应法优化苯酚羟化酶基因工程菌(PH_IND)的生长条件(种龄、接种量)及表达条件(诱导OD600、IPTG浓度、诱导时间、诱导温度),并对其粗酶特性进行考察.实验结果表明,菌株PH_IND的最佳生长条件及表达条件为:种龄7.19h,接种量1.39%,诱导OD6000.54,IPTG浓度0.19mmol·L-1,诱导时间2.37h,诱导温度35℃,此时,苯酚羟化酶最大酶活力为0.6167U·mg-1.粗酶特性分析表明,苯酚羟化酶的最适pH和温度分别为8.0和40℃.Ba2+、Fe3+、Hg2+、Pb2+对苯酚羟化酶有明显促进作用,而Ca2+、Co2+、Cu2+、Mg2+、Mn2+对苯酚羟化酶有抑制作用.底物广谱性实验表明,苯酚羟化酶具有极强的芳香化合物降解能力.     

总溶解性固体及表面活性剂对微孔曝气氧传质过程影响的中试研究

污水中总溶解性固体(TDS)与表面活性剂的浓度是影响微孔曝气性能的两个重要的因素.本研究以中试为基础,分别研究了TDS及表面活性剂浓度变化对微孔曝气氧传质过程中氧转移系数(KLa)的影响.当TDS浓度在0～1000mg·L-1变化时,氧转移系数KLa变化甚微;当TDS浓度从2000mg·L-1增加到8000mg·L-1时,KLa明显增大;当TDS浓度高于8000mg·L-1时,KLa趋于平缓.当表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠(SDBS))的浓度在0～20mg·L-1变化时,KLa先减小,后增大.     

基于表面增强拉曼光谱技术的环境水样中杀鼠醚的现场快速检测方法

杀鼠醚在水环境中的蓄积可对生态系统造成破坏,并对人体健康产生不利影响.本文利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术,构建环境水中杀鼠醚的简单、快速定性及定量检测分析方法.采用化学合成法制备了粒径为45—60 nm的纳米金作为SERS活性基底,以便携式拉曼光谱仪作为检测平台,实现了3 min内完成环境水中杀鼠醚的检测.通过对实验条件进行优化,该方法的检出限低至1.53 ng·mL^-1,加标回收率为90.2%—98.2%.在浓度为0.025—5μg·mL^-1范围内,杀鼠醚浓度与SERS信号强度间呈现出良好的线性关系,R²=0.990.与传统方法相比,该方法操作简单、快速、成本低廉,为水中杀鼠醚的现场检测分析提供了可靠的新选择.