Fe3O4/Mg(OH)2复合材料的制备及对铅离子的移除应用

通过种子沉积法制备出Fe_3O_4/Mg(OH)_2复合材料并进行了XRD、SEM、TEM、SAED测试分析。将该复合材料对水溶液中Pb~(2+)进行移除应用实验,接触时间为240 min时达到平衡。平衡时,水溶液中的Pb~(2+)超过90%被移除,移除量为950.8 mg/g。通过动力学研究发现,移除过程符合准二级动力学模型,这意味着移除过程中可能为化学吸附及沉淀过程。     

抗性真菌对Pb2+、Zn2+和Cu2+的吸附特性研究

从铜陵市某矿区土壤中筛选出1株对重金属Pb2+、Zn2+和Cu2+具有抗性的真菌,命名为TL-3。以TL-3为实验菌株,在不同pH值、不同金属离子初始浓度、不同菌体量以及不同吸附时间条件下对Pb2+、Zn2+和Cu2+进行吸附实验,研究其吸附特性与对不同金属离子的吸附能力。结果表明,TL-3对Pb2+、Zn2+和Cu2+的最佳pH值为5.0。在最佳条件下,吸附量在Pb2+,Zn2+和Cu2+的初始浓度分别为200mg/L、300mg/L和200mg/L达到最大,分别为20.61mg/g,23.17mg/g和17.46mg/g。TL-3对三种重金属的吸附均在20h达到吸附平衡。     

向日葵根分泌物对针铁矿吸附Cd2+的抑制效应

向日葵根分泌物明显抑制针铁矿吸附Cd2+。随着pH的升高,针铁矿对Cd2+的吸附量升高,针铁矿对Cd2+的平衡吸附量pH在3~6时增长的幅度较大,pH>7后,对Cd2+的吸附量的增长趋于稳定。在溶液初始pH为3~8的范围内,向日葵根分泌物抑制针铁矿对Cd2+的吸附。针铁矿等温吸附Cd2+符合Langmu ir方程和Freund lich方程,吸附动力学符合二级速率方程。根分泌物的存在明显抑制针铁矿对Cd2+的吸附强度和吸附速率。表明针铁矿对Cd2+的吸附是一个熵增的吸热反应;根分泌物的存在则降低了吸附反应的自发性。     

WO3/LiV3O8用于电控离子交换选择性提锂

首先通过水热合成制备了六方隧道结构的WO3,然后再通过两步法将LiV3O8与WO3进行复合,制备成WO3/LiV3O8复合材料。随后采用XRD、SEM、EDS等手段对该复合材料进行了结构表征,并考察了不同复合比例的WO3/LiV3O8电控离子交换(ESIX)性能。实验结果表明,LiV3O8与WO3成功复合,其中WO3 (10%)/LiV3O8 的电化学性能最佳。将WO3 (10%)/LiV3O8 涂覆到预处理好的碳纸上,制备成电活性功能膜,采用ESIX技术在30 mg/L的含Li+溶液中对Li+进行电化学吸附,在电位为-1.0 V(vs. SCE)时吸附容量最大,为14.2 mg·g-1。在三种离子浓度均为0.015 mol/L 的Li+、Mg2+、K+混合溶液中测试了该材料的选择性,Li+/Mg2+和Li+/K+的选择性系数分别为15.88和52.23,五次吸附-脱附循环后,Li+的吸附容量仍能保持初始容量的87.8%。WO3/LiV3O8对Li+吸附表现出较高的吸附选择性,且复合材料具有一定的可重复使用性。     

利用普鲁士蓝/活性炭复合材料回收提钾后的盐湖卤水中铯

以亚铁氰化钾为单源前驱体,以活性炭为载体,采用超声辅助均匀沉淀法,制备了普鲁士蓝/活性炭复合材料(PB/AC)。通过场发射扫描电子显微镜、X-射线衍射、X-射线光电子能谱和傅立叶变换红外光谱技术,对PB/AC的形貌、结构和组成进行了表征。结果表明:立方体结构的PB微晶均匀地分布在活性炭表面。研究考察了PB/AC对水溶液中铯离子(Cs~+)的吸附和脱附性能。在pH=7、45℃和180 min条件下,PB/AC对Cs~+的最大吸附量为49.17 mg/g;在pH=2、45℃和240 min条件下,Cs~+的脱附率可达88.5%。     

芦苇、菖蒲和水葱对水体中Pb^2＋富集能力的研究

通过对照处理和5 mg/L、10 mg/L、30 mg/L、60 mg/L、100 mg/L和150 mg/L 6个Pb2+浓度溶液的水培试验,分析了菖蒲(Acorus calamus)、芦苇(Phragmites australis)和水葱(Scirpus tabernaemontani)的不同生长部位对于Pb2+的积累效果.结果表明,水葱、菖蒲和芦苇体内地上部分和地下部分的Pb2+含量均随着水溶液中污染物浓度的增大而增加,表现出显著的正相关关系.在同一Pb2+浓度处理条件下,水葱、菖蒲、芦苇体内的Pb2+含量存在显著差异,菖蒲地下和地上部分富集的Pb2+含量最高,表现出较强的富集能力.水葱地下部分对Pb2+的富集能力在各个浓度处理条件下均高于地上部分;在对照处理和较低处理浓度下,芦苇与水葱相同,地下部分Pb2+积累浓度高于地上部分,而菖蒲则是地上部分的富集浓度高于地下部分;在较高浓度处理条件下,菖蒲和芦苇地上部分的富集浓度较地下部分高. 3种湿地植物在高浓度的Pb2+处理条件下,均表现出较强的富集能力,可作为植物修复重金属污染水体的遴选物种.     

阿拉尔河悬浮物对铀的吸附影响研究

为了解阿拉尔河悬浮物对铀的吸附特性,通过静态吸附实验,研究了吸附时间、pH值、温度和铀初始浓度等因素对模拟含铀水中U(VI)去除率的影响,并从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析。结果表明,在T=25℃,溶液初始pH=7,接触时间为16 h时,悬浮物对铀的平衡吸附率最佳,为95.48%。随着铀初始浓度的增加,吸附量增加,但吸附率随之下降,升高温度有利于铀的吸附。铀在悬浮物上的吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,说明悬浮物对铀为单分子层吸附,且化学吸附占主导地位。吸附动力学过程可用准二级吸附动力学模型描述,表明吸附主要受动力学控制,由两个以上步骤共同控制。FTIR和EDS分析结果表明,吸附过程中铀主要与悬浮物表面活性基团螯合并以表面络合吸附为主。吸附前后的能谱对比分析表明,吸附过程中存在离子交换行为。因此,悬浮物对铀的吸附机理是以表面络合吸附和离子交换为主、物理吸附为辅的混合吸附过程。     

改性聚丙烯酸钠的合成及其对金属离子Pb2+吸附性能的测试

对不同配比下改性聚丙烯酸钠作为吸附剂,吸附重金属铅的吸附容量进行了研究,得出Pb2+的吸附等温线。实验表明,在pH=5吸附时间30分钟1#样对铅的最大吸附容量为906 9mg g。     

镁镍铝水滑石的合成及其在聚丙烯耐老化中的应用

采用沉淀法合成了镁镍铝水滑石 (MgNiAl-LDH),研究了不同尿素和水热温度对合成MgNiAl-LDH的影响。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）对MgNiAl-LDH进行了表征。将制得的MgNiAl-LDH添加至聚丙烯中（PP）中,制备MgNiAl-LDH/PP复合材料,通过加速老化及力学性能测试考察了MgNiAl-LDH的添加量对复合材料性能的影响。研究结果表明,当Mg2+:Ni2+:Al3+为2:1:1,反应温度为100℃、尿素用量为二价金属阳离子 (Mg2++Ni2+) 摩尔浓度的2.5倍时,合成结晶良好的MgNiAl-LDH。复合材料耐老化实验结果表明：当MgNiAl-LDH的填充量为6 wt%时,经加速老化后,MgNiAl-LDH/PP复合材料拉伸强度基本保持不变,抗老化性能明显。     

湿地土壤草根层对铅、镉吸附与解吸的动力学研究

利用柱实验对向海湿地土壤草根层吸附与解吸铅、镉的动力学特征进行了研究。结果表明，土壤草根层吸附镉的动力学过程符合Elovich吸附速率方程、双常数速率方程、抛物线扩散方程，吸附铅的动力学过程符合双常数速率方程、抛物线扩散方程，说明草根层吸附铅、镉的过程是一个反应速率和扩散因子综合控制的过程；实验条件下，Pb^2 、Cd^2 的吸附动力学特性较好，但解吸动力学特性很差。说明湿地土壤草根层对铅、镉均有较强的吸持能力，可阻挡重金属离子向深层土壤的迁移，减少了深层土壤中重金属的汇集。     

察尔汗盐湖卤水自然蒸发过程中Ca2+分布规律研究

卤水中钙离子的存在会对盐湖化工生产及其产品质量造成较大影响,研究钙离子在卤水蒸发过程中的分布规律具有重要意义。通过室外自然蒸发及盐田实地采样,研究了察尔汗盐湖盐田生产过程中钙离子分布变化规律。结果表明,在自然蒸发实验中卤水钙离子浓度随蒸发量的增加逐渐减少,在盐田生产现场采样结果显示钙离子浓度随卤水蒸发而增加,结合生产实际,推断外界钙离子补给是造成这种现象的主要原因。因此,避免车间含钙尾水混入,阻止盐田卤水和周边土壤可溶性钙盐间离子交换是有效降低卤水钙离子浓度的主要方法。     

Trace element ions in snow,ice and water from Antarctic and Arctic with reference of their water vapor chemistry

１Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ“Ａｎｔｉ－ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｈｙｓｉｃａｌｙｃｏａｔｅｄｍｅｒｃｕｒｙｆｉｌｍｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｙｓｔｅｍ”ＡＳＶｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｃｅａｎｏｌｏｇｙ,ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａ...     

Cs2SO4溶液结构的初步研究

用北京同步辐射(BSRF)研究了Cs2SO4溶液298 K的水合结构。研究结果表明,溶液中占优势的物种是六水合铯离子和八水合硫酸根离子,揭示了硫酸铯溶液结构,并讨论了浓度对水合结构的影响。硫酸铯溶液中没有发现离子对的存在。     

由MgMn_2O_4制备新型离子筛吸附剂及其对锂的吸附性质

从Mg、Mn混合溶液制备了镁锰氧化物MgMn_2O_4,并由此制得新型离子筛氧化锰HMnO(Mg)。它在碱金属及碱土金属离子中对Li~+显示了很高的选择性,pH8时分配系数Kd值顺序为Li>>Ca>Mg>K>Na,可以从实际卤水中将Li~+选择性吸附,吸附容量达20.4mg/g,用稀HCI溶液易于将吸附的Lj~+洗脱并使吸附剂再生。经用卤水和HCI五次吸附——洗脱循环,Li~+吸附容量没有降低,洗脱率总是大于90％。     

Li2SO4溶液中离子间的缔合相互作用:基于密度泛函理论和分子动力学模拟的研究

基于密度泛函理论,使用B3LYP/aVDZ方法对[Li_2SO_4(H_2O)_n]~0(n=0~10、18)水合团簇的结构和性质进行了系统地研究,并结合Car-Parrinello分子动力学(CPMD)模拟了不同浓度的Li_2SO_4溶液结构,目的在于理解在Li_2SO_4溶液中离子间缔合相互作用及可能存在的物种。研究发现,对于[Li_2SO_4(H_2O)_n]~0(n=0~10、18)水合团簇,双配位单齿螯合接触离子对结构比双配位双齿螯合接触离子对结构更稳定,溶剂共享离子对结构最不稳定。同时,CPMD模拟结果表明,在3.09和3.17 mol/kg的Li_2SO_4溶液中,双配位单齿螯合接触离子对结构仍然是主要物种。以上结果表明在饱和的Li_2SO_4溶液(3.16 mol/kg)中,Li~+和SO_4~(2-)离子间的相互缔合作用主要以双配位单齿螯合接触离子对结构的物种存在,而具有双配位双齿螯合离子对结构的物种占少数,溶剂共享离子对结构几乎不存在。     

硼酸/硼砂与多羟基化合物在水溶液中的反应:pH、电导率、Raman光谱研究

与多羟基化合物络合是去除和分离溶液中微量硼的有效手段,但我们对多羟基化合物与硼酸盐的反应缺乏深入认识。本文通过测定硼酸/硼砂与木糖醇、D-果糖、D-山梨醇和D-甘露醇在水溶液中反应的pH、电导率及Raman光谱,综合对比研究了硼酸/硼砂与四种多羟基化合物的络合反应。对于多羟基化合物/硼酸水溶液,随着多羟基化合物浓度的增加,溶液的pH值降低,电导率显著增加。对于多羟基化合物/硼砂水溶液,随着多羟基化合物浓度的增加,溶液的pH值和电导率都是首先明显降低,之后缓慢降低。为使硼酸/硼砂络合完全,多羟基化合物与硼酸的物质量的比要大于2。四种多羟基化合物与硼酸反应后,都出现了新的Raman峰,D-甘露醇与硼酸在溶液中反应后,在1 207 cm~(-1)处出现了较强的Raman峰。在四种多羟基化合物中,D-甘露醇与硼酸/硼砂的反应效果更好。     

山西浅层地下水水化学特性时空变化特征分析

水体主要元素的时空分布特征可反映水体物理、化学及生物过程,评估水体中的主要离子的浓度及时空变化特征是认识区域水体物质循环及水系统中元素分布的重要依据。通过对2015-2016年山西省不同季节的95个浅层地下水采样数据的检测与比较,综合运用描述性统计、空间插值分析图、Gibbs图和Piper三线图分析等方法,分析研究山西省浅层地下水水化学特征及其影响因素。结果表明：研究区地下水整体属于淡水,水质较好,地下水矿化度呈现显著的空间差异,其中中部、西南部矿化度较高且季节变化显著;东南部及西北部矿化度较低且季节变化不明显。地下水阴离子中HCO₃^-占主要优势,阳离子中Na⁺、Ca²⁺占主要优势,丰水期与枯水期相比,地下水主要离子中Na⁺和Cl^-增加明显,可能受地形和季节性降水的影响。水化学类型复杂多样,主要水化学类型有HCO₃^--Ca²⁺型、HCO₃^--SO^2-₄-Na⁺型、HCO₃^--SO^2-₄-Ca²⁺-Na⁺型和HCO₃^--Cl^--Na⁺型。水体离子的组分变化主要受岩石风化的影响,其中盆地地区受到一定的人为影响和蒸发浓缩影响。不同季节地下水中的离子相对含量变化显著,丰水期与枯水期相比,浅层地下水中的Na⁺和Cl^-增加明显,可能受到不同程度的土壤淋溶作用影响,研究的结果将有助于区域水资源的合理优化配置以及补充区域水化学研究数据的不足。