桦木硫酸盐木素的改性及树脂的合成研究

本文对桦木硫酸盐木素的改性及其在酚醛树脂中的应用进行了研究。结果发现,利用单因素法对木素硫改性进行分析时,其最佳条件为：硫用量５％,碱用量４％,最高温度２６０℃,保温时间１５ｍｉｎ。改性后木素甲氧基含量由原来的１８．８１％变为１１．８４％。利用改性及未改性木素取代苯酚合成木素酚醛树脂时,当两种木素分别取代６０％的苯酚,使用桦木为单板时,基胶合强度虽然低于同样条件下酚醛树脂在胶合强度,但仍能达到国标     

被动采样技术在监测大气有机氯污染物中的应用

为了研究大气被动采样技术的可行性,评价其技术性能、特色和应用价值,采用以XAD-2树脂为吸附介质的被动采样器,对北京市和四川卧龙自然保护区大气中的典型持久性有机氯污染物分别进行了为期5个月和半年的样品采集,利用气相色谱-高分辨质谱方法对HCB,HCHs,DDTs和PCBs等进行了测定.结果表明:数据重现性良好,检测下限的范围为0.2～8.0 pg/m3;北京市有机氯污染物检出质量浓度相对较高,其中ρ(HCB)最高,为1 910 pg/m3,ρ(p,p′-DDT)最低,为21 pg/m3;卧龙自然保护区有机氯污染物检出质量浓度相对较低,其中ρ(HCB)最高,为254 pg/m3,ρ(PCB52)最低,为1.3 pg/m3.初步表征、比较了北京市和四川卧龙自然保护区大气中HCB,HCHs,DDTs和PCBs等化学组成特征.以XAD-2树脂为吸附介质的大气被动采样器,可以应用于城市和边远地区持久性有机氯污染物的长期采样和监测.      

Genotoxicity of water from the Songhua River, China, in 1994-1995 and 2002-2003: Potential risks for human health

A previous study showed that the cancer mortalities are higher for residents who lived nearby the Songhua River heavily polluted by organic contamination. It is important to determine its risk of carcinogenic potential. Short-term genotoxic bio-assays using Salmonella, Sister Chromatid Exchange (SCE), and Micronuclei (MN) assays were employed to examine the genotoxic activity of ether extracts of water samples taken from the Songhua River. The results of the Salmonella bioassay indicated that there were indirect frame-shift mutagens in the water samples. A dose-response relationship for the SCE and MN assays was obtained. These results showed that organic extracts of water samples have genotoxic activity and the risk of carcinogenic potential to human health. The mutagenesis of water samples had changed compared to the results in 1994-1995. An increasing trend of risk of carcinogenic potential in the Songhua River after ten years should be noted and needs to be studied further.     

利用13X沸石分子筛净化含NH+4-N废水的实验研究

研究了13X沸石分子筛在静态和动态条件下对中低浓度含NH⁺₄-N废水的吸附性能,包括影响吸附的主要因素、沸石对NH⁺₄-N的吸附效果和沸石的再生等。静态实验结果表明,pH值为6.5～7.5,吸附时间35 min,吸附温度20～30℃的条件下,沸石对50 mL NH⁺₄-N初始浓度（C0）为80 mg/L的废水吸附效果最佳,吸附过程符合Langmuir型吸附等温式,饱和吸附量为8.61 mg/g。动态条件下,随水力停留时间增加,沸石对NH⁺₄-N的吸附量上升,最大饱和吸附量可达24.20 mg/g,吸附过程符合Thomas吸附模型。直接焙烧法对吸附后的沸石进行再生活化处理效果良好。实验证明,利用13X沸石净化中低浓度含NH⁺₄-N废水具有良好的工业化应用前景。     

离子交换树脂D001对罗丹明B的吸附特性

采用强酸性阳离子交换树脂D001作为吸附剂吸附脱除水溶液中的罗丹明B(Rh B)。SEM和FTIR表征结果显示:D001树脂表面存在孔隙,可增加树脂的比表面积;树脂表面的磺酸基团可通过与阳离子染料Rh B络合而将其吸附。实验结果表明:Langmuir等温吸附模型能更好地描述树脂对Rh B的吸附规律,升高温度有利于树脂吸附Rh B;吸附过程符合Lagergren准一级动力学方程,初始Rh B质量浓度为20 mg/L时吸附活化能为7.06 k J/mol;树脂对Rh B的吸附是一个自发的、吸热的、熵推动的过程;颗粒扩散为吸附过程的控制步骤;树脂具有良好的重复使用性能。     

湿法再生吸附剂制备及用于大气CO_2的直接捕集

基于湿法再生吸附技术,利用强碱性季铵盐树脂材料制备了异相吸附剂薄膜,应用于大气中极低CO2的直接分离,以对抗全球变暖。通过滴定法分析吸附剂材料的电荷密度和吸附容量,利用SEM分析不同工况下制备出来的膜材料的表观结构,并对膜材料进行CO2吸附性能的测试。结果发现,热处理能够明显提高膜材料的吸附性能,还研究吸附剂制备对吸附速率,吸附量和机械强度等性能的影响,发现粒径小于43μm的树脂粉末,按60%质量分数制成的500μm厚膜材料具有较优的综合性能。     

铁负载阴离子交换树脂高效除磷研究

针对污水处理生化出水高磷酸盐浓度对水体富营养化影响的问题,采用阴离子交换树脂(AER)为基质材料,利用树脂上—NH2官能团中的N原子与Fe3+发生配位聚合,制备了除磷聚合配位交换吸附剂(Fe—PLE)。并采用Langmuir和Freundlich等温吸附方程对Fe—PLE和原AER进行了比较,发现Fe—PLE更加趋向化学吸附类型,且Fe—PLE最大吸附容量达到93.05 mg/g,比AER提高了47.98%。通过SEM、EDS、FT-IR及TGA对吸附前后Fe—PLE和AER的表征比较,认为通过配位作用形成Fe—O配位键是Fe—PLE的可溶性无机磷吸附效率提高的主要原因。通过静态吸附实验考察了吸附时间、p H和竞争性阴离子对AER和Fe—PLE吸附的影响,结果显示,Fe—PLE吸附平衡时间为1.5 h,比AER稍高;2种吸附填料都在p H 7.0时效率最高,AER的磷吸附效率对p H较为敏感,Fe—PLE能够在相对较宽的p H范围内保持高去除率;竞争性阴离子对AER磷吸附的负面影响较大,而Fe—PLE依靠其Fe—O的配位作用具有一定的抗干扰能力。通过4次循环再生实验,Fe—PLE表现出良好再生能力的同时磷有较高的回收利用率。     

天然沸石特性对含磷废水净化效果的影响

由于磷的存在导致水体产生富营养化等水质恶化的现象异常严峻,基于天然沸石处理含磷废水的实验方法,研究了沸石吸附废水溶液中磷素的净化过程,考察了天然沸石的粒径大小、用量、吸附净化时间、搅拌强度、pH值等因素对吸附作用的影响,分析确定了不同条件下沸石吸附磷素的理想条件.结果表明,随着沸石粒径减小,吸附剂的比表面积增大,吸附质的扩散速率也越大,对吸附越有利;随着沸石投加量的增加,废水中磷元素的去除率呈现出“增加-减少-增加”的演化趋势;天然沸石的吸附具有快速吸附,缓慢平衡的特点;最佳的搅拌强度是在150 r/min;在中性或者碱性条件下,沸石的去除率比较理想.     

The proton exchange membrane fuel cell systems using methanolysis of sodium borohydride as a hydrogen source with cobalt catalysts

Constant hydrogen generation via a hydrogen generator is evaluated from the methanolysis of sodium borohydride (NaBH₄) using Co/Al₂O₃ and MnO_x/Al₂O₃ catalysts. Chemical borohydrides coupled with catalysts can be used for compact storage and to create efficient generation systems. Thus, we first report the catalytic activity of MnO_x/Al₂O₃, which is synthesized using the simple wet-impregnation method, for the methanolysis reaction. The results indicate that both catalysts can effectively accelerate the methanolysis reaction and provide constant hydrogen generation rates. Thus, we integrate this hydrogen generation system into a proton exchange membrane fuel cell stack (PEMFC) to determine whether it can be used as a portable power supply. As a result, this fuel cell system operates at 40 W for 1 hr using the hydrogen source supplied from the catalytic methanolysis reaction.     

离子交换树脂处理三乙胺废水

采用离子交换树脂对废水中三乙胺进行吸附。探讨了静态及动态吸附三乙胺的影响因素,考察了树脂的脱附条件及其吸附稳定性。实验结果表明:RX01型树脂对三乙胺的吸附性能优于HD-81型和D155型树脂;在三乙胺初始质量浓度为1 500 mg/L、初始pH为11.5、吸附时间为2 h、吸附温度为298 K的静态吸附条件下,三乙胺去除率为96.3%,饱和吸附量为145 mg/g,等浓度条件下阳离子影响的大小顺序为Ca~(2+)Mg~(2+)K~(+)Na~(+);当三乙胺初始质量浓度为1 500 mg/L、废水流量为60 BV/h、动态吸附柱高径比为5.37时,穿透体积为70 BV,出水三乙胺质量浓度小于3 mg/L,三乙胺去除率高达99.5%;以2 mol/L的HCl溶液为脱附剂,脱附剂流量为1 BV/h、出水体积为4 BV时,三乙胺的脱附率达94.8%;在最优动态吸附-脱附条件下重复使用10次,树脂性能稳定。