Fe-cyclam/H2O2体系催化降解罗丹明B机制

传统的利用Fenton反应处理染料废水的方法pH适用范围窄、需大量亚铁盐的持续投加,限制了其应用.工作中成功制备了桥连四氮杂环十四烷铁配合物(Fe-cyclam),在较宽的pH范围(2～7)内都能活化H₂O₂降解罗丹明B,且在低催化剂条件下(<50μmol·L^-1),对罗丹明B的降解效果优于Fenton反应.该体系能快速降解罗丹明B、酸性红88、酸性橙Ⅱ、活性红24、中性红等多种染料,并对偶氮类染料有较高的选择性.Fe-cyclam的稳定性良好, 3次循环降解后,罗丹明B的去除效率依然保持在90%以上.淬灭实验证明该过程为非自由基主导的降解过程,并通过电子顺磁共振(EPR)中捕获到高价铁-氧活性中间体Fe^V-oxo的生成.本工作证明了基于Fe-cyclam/H₂O₂体系能高效地降解废水中染料,具有较高的应用潜力.     

不同配体合成的锆基MOFs吸附VOCs的试验研究

以对苯二甲酸作为基础配体，采用功能化官能团配体2-氨基对苯二甲酸、1,4-萘二甲酸以及长链配体联苯二甲酸，水热合成UIO-66、UIO-66-NH₂、UIO-66-NDC和UIO-67等含有不同配体的锆基MOFs吸附材料。利用XRD、FTIR、BET表征分析了这4种材料，分别考察了其对甲苯和乙酸乙酯的动态吸附容量。结果表明：具有4种不同配体的MOFs均合成成功；在相对湿度为80%时，UIO-66表现出最高的吸附容量，甲苯吸附量高达139.4 mg/g,乙酸乙酯吸附量为60.8 mg/g; UIO-66具有最佳吸附性能归因于其以微孔为主的孔径结构，BET结果显示其微孔分布在0.5～1 nm之间，有利于小分子VOCs的吸附，展示出良好的应用潜力。     

配位化合物Na3[Au（S2O3）2]的配制

配位化合物Ｎａ_３［Ａｕ（Ｓ_２Ｏ_３）_２］的配制严培兰（地矿部成都地质矿产研究所，成都６１００８２）为了研究热泉区地表和近地表环境广泛产出的钙质硅泉华、硫磺、含金黄铁矿和无定形硫代物等的生成过程，我们进行了化学和生物摸拟实验，研制出二硫代硫酸络金（Ｉ...     

应用生物配体模型研究铅和镉及其混合物联合毒性

为探讨生物配体模型(BLM)对金属混合物的适用性,以莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为研究对象,以藻体内短时间(≤60 min)生物积累量为指标,研究了Pb和Cd对莱茵衣藻的联合毒性作用。结果表明:Pb和Cd单独暴露下,藻体内生物积累过程可用米门方程(Michaelis-Menten equation)来描述。计算得到Cd传输位点的最大吸收通量Jmax为(8.312±0.034)×10-12mol·cm-2·s-1,该位点的半饱和系数(米门系数)KM=(1.012±0.032)×10-6mol·L-1,稳定常数KCd=0.988×106(mol·L-1)-1;Pb传输位点的Jmax为(1.28±0.039)×10-11mol·cm-2·s-1,该位点的KM=(3.56±0.34)×10-7mol·L-1,KPb为2.81×106(mol·L-1)-1。Cd和Pb的竞争实验中,当固定Cd的浓度,其吸收通量随Pb的增加而显著降低;固定Pb的浓度,其吸收通量随Cd的增加略有降低。这表明Pb和Cd可能存在相同的传输位点,且Pb对传输位点的结合能力要远大于Cd。在低浓度Pb和Cd的混合暴露溶液中,短时间内绿藻对Pb的生物积累量会远大于Cd。研究结果表明BLM可用于描述低浓度下Cd和Pb的竞争关系。     

有机配体对纳米零价铁还原硝基苯的影响与机理

通过FeSO4·7H2O与NaBH4反应,采用液相还原法制备纳米级零价铁(NZVI),并用XRD,SEM对其性能进行表征。研究了纳米零价铁还原硝基苯(NB)的动力学规律及柠檬酸、草酸、柠檬酸钠、草酸钠、乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠盐)几种有机小分子对其还原效率的影响,并对其机理进行了初步探讨。结果表明,纳米零价铁去除硝基苯反应符合准一级动力学方程,并且当硝基苯浓度一定时,增加NZVI投加量,去除率会显著增大;当NZVI浓度一定时,硝基苯浓度越低,去除率越高;柠檬酸和EDTA二钠盐在较低浓度时抑制还原反应进行,而在3 mmol/L左右时,具有促进还原反应进行的作用,而草酸、柠檬酸钠和草酸钠则为抑制作用。     

镧铁负载给水厂污泥复合材料对水中磷酸盐的吸附性能及机理

采用沉淀法制备了镧铁负载给水厂污泥(DWTR)复合材料(LaFe-DWTR),对其微观形貌和理化性质进行了表征,考察了 LaFe-DWTR对水中PO43--P的吸附等温线和吸附动力学,探讨了吸附剂投加量、pH和共存离子对PO43--P吸附效果的影响,并揭示了可能的吸附机理.结果表明:相比DWTR,镧和铁负载的DWTR比...     

利用拓展生物配体模型预测Mg影响下Cu-Ni、Zn-Ni对小麦的联合毒性

通过水培实验,研究了不同Mg2+浓度下Cu、Zn、Ni单独及Cu-Ni、Zn-Ni复合对小麦根的毒性并分别建立了3个元素的BLM.利用Cu、Zn、Ni单一毒性数据,计算了复合金属离子与生物配体结合数量指数(fmix),由此建立了用于预测Cu-Ni、Zn-Ni联合毒性的BLM-fmix模型.结果表明,溶液中Mg2+浓度增加,能够减弱单一Cu、Zn、Ni和Cu-Ni、Zn-Ni复合对小麦根的毒性.在复合体系中,Cu-Ni复合的TU50(对小麦根长产生50%抑制作用时的毒性单位值)分别为1.18、1.33、1.31,略大于1,表现为弱拮抗作用;而Zn-Ni复合的TU50分别为4.22、2.26、2.16,表现为强拮抗作用.BLM-fmix模型能够准确预测Cu-Ni、Zn-Ni联合作用下小麦根长,预测和实测值的相关系数及标准误差分别为0.94、8.87(Cu-Ni复合)和0.92、10.14(Zn-Ni复合),该结果为重金属复合污染土壤的评价和修复提供理论依据.     

有机酸金属配体对废水中四环素形态的影响

为了探讨水处理系统中有机酸与四环素竞争二价金属阳离子配体的关系,以及有机酸-二价金属配体如何来调节二价金属阳离子对四环素形态的影响,影响细菌对四环素的生物利用度,为系统中四环素形态分布和四环素抗性基因的激发及其抗性细菌群的富集提供分析依据,该文通过调节不同有机酸(柠檬酸、腐殖酸)及其二价金属阳离子(Mg2+和Ca2+)配体处理中的可溶性四环素浓度的动态变化,进行了定量研究。结果表明,5 mmol/L二价金属阳离子对四环素络合效果强于20 mmol/L,且Ca2+的作用效果要稍微强于Mg2+,使得水体中四环素浓度降低。适量的有机酸不仅与二价金属阳离子竞争四环素,也显著提高了水溶性四环素浓度,柠檬酸及腐殖酸的最佳调控浓度分别是20 mmol/L、20 mg/L。此时,20 mmol/L、20 mg/L的柠檬酸、腐殖酸,使水体可溶性四环素浓度最佳。尽管如此,过量的有机酸-二价金属配体调节四环素形态效果反而下降,进而降低了可溶性四环素浓度。     

多因子影响下铜的水质基准及生态风险

为探究特定水环境中多因子影响下的铜水质基准及生态风险,采用物种权重敏感度分布法、水效应比法和生物配体模型推导保护太湖水生生物铜的水质基准.根据推导结果,推荐采用最大浓度基准值(CMC)1.43 μg/L和持续浓度基准值(CCC)1.33 μg/L.结合水效应比法和生物配体模型,采用联合概率法评估太湖铜的生态风险.结果表明,两种方法下丰水期5%水生生物受到铜慢性毒性影响的概率分别为23.43%和39.43%,而未考虑多因子影响的风险概率为85.01%,高估了太湖铜生态风险.可见,水环境多因子对水质基准和生态风险的影响不容忽视,我国目前使用的铜标准可能无法保护特定区域的水生生物.考虑多因子影响可提高基准值推导和风险评估的科学性,避免"过保护"和"欠保护"现象.     

不同pH 值条件下镍对大麦的急性毒性

采用水培实验,研究不同pH 值条件下镍对大麦的急性毒性.结果表明,当溶液pH 值从4.5 增加到8.3,以Ni²⁺活度表示的大麦根伸长的半抑制浓度[EC₅₀(Ni²⁺)]降低了86%.基于生物配体模型理论方程的线性分析表明, pH 值改变引起的EC₅₀(Ni²⁺)的变化不完全是H+竞争的作用.在形态分析的基础上,采用剂量效应方程对数据进行了拟合,同时考虑了Ni²⁺和NiCO₃ 毒性以及H+竞争后,显著提高了方程的拟合程度,预测和实测大麦根伸长也具有较好的相关性(R²=0.95).因此,pH 值的改变导致H⁺与生物配体(大麦根)结合的Ni²⁺竞争,并引起Ni²⁺向NiCO3 形态的转化.