Fe3O4@Mg(OH)2复合材料的制备及对铅离子吸附的应用

通过共沉淀法制备出Fe3O4@Mg(OH)2复合材料并进行了XRD、SEM、TEM、SAED测试分析。将复合材料对水溶液中Pb2+的吸附时,接触时间240分钟时达到吸附平衡。平衡时,水溶液中的Pb2+超过90%被吸附,吸附量为950.8 mg/g。通过动力学研究发现,吸附过程符合准二级动力学模型意味着意味着吸附过程中可能为化学吸附过程。     

Cd~(2+)和Pb~(2+)对崇明岛东滩湿地土壤脲酶的毒物兴奋效应研究

以崇明岛东滩湿地土壤为研究对象,分别在土壤中添加Cd~(2+)质量比为0.0~2.0 mg/kg的CdCl_2溶液和Pb~(2+)质量比为0.0~1 000.0 mg/kg的Pb(NO_3)_2溶液,观测土壤脲酶活性随着培养时间(0~120 h)的变化。结果表明,培养48 h时,在Cd~(2+)质量比为0.001~0.01 mg/kg处理下,0~30 cm深度土壤脲酶活性比对照处理高19.9%~55.7%,当Cd~(2+)的质量比大于1.0 mg/kg时,土壤脲酶活性受到抑制;培养6 h时,在Pb~(2+)质量比为0.5~5 mg/kg处理下,土壤脲酶活性比对照处理高19.5%~56.8%,当Pb~(2+)的质量比大于50.0 mg/kg时,0~30 cm深度土壤脲酶活性明显降低。Cd~(2+)和Pb~(2+)含量与土壤脲酶之间存在显著的毒物兴奋效应关系,该关系与培养时间有关;与对照处理相比,具有毒物兴奋效应的处理的酶促反应动力学参数Km(米氏常数)和Vmax(最大反应速率)同时降低,土壤脲酶纯酶活性几乎不受培养时间影响。因此,Cd~(2+)和Pb~(2+)含量与土壤脲酶活性的毒物兴奋效应可能是土壤微生物群体过度补偿效应的表现。     

以5种不同基质构建的模拟垂直流人工湿地对含铅废水的处理效果比较

将黄土、污泥、细沙、细煤渣、粉煤灰和砾石作为基质原料,取其中5种原料,以1∶1∶1∶1∶1的体积比,配置成不同原料混合而成的5种基质;在利用5种基质构建的模拟垂直流人工湿地中,处理Pb~(2+)质量浓度为10 mg/L、20mg/L、40 mg/L、80 mg/L和160 mg/L的废水(人工配制),控制水力停留时间为8 h。实验结果表明,当废水中Pb~(2+)质量浓度为10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L和80 mg/L时,以污泥+黄土+细煤渣+砾石+细沙为基质构建的人工湿地对Pb~(2+)的去除率最高,为87.50%～93.77%;当废水中Pb~(2+)质量浓度为160 mg/L时,以粉煤灰+污泥+黄土+细煤渣+细沙为基质构建的人工湿地对Pb~(2+)的去除率最高,为91.00%;当废水中Pb~(2+)质量浓度为10 mg/L和20 mg/L时,在以粉煤灰+污泥+细煤渣+砾石+细沙为基质构建的人工湿地中,重金属的潜在迁移能力最弱;当废水中Pb~(2+)质量浓度为40 mg/L、80 mg/L和160 mg/L时,在以粉煤灰+污泥+黄土+细煤渣+细沙为基质构建的人工湿地中,重金属的潜在迁移能力最弱;基质的容重、有效粒径D10、不均匀系数K80、pH、阳离子交换量和有机质含量都与含铅废水的处理效果正相关,基质的总孔隙度、有效粒径D80、有效态锰和全量锰、镁、铝、铁含量则分别与Pb~(2+)的去除率、基质中的铅形态含量负相关。     

Fe3O4/Mg(OH)2复合材料的制备及形貌控制

通过种子沉积法制备出Fe_3O_4/Mg(OH)_2复合材料并进行XRD、SEM测试分析。探究了氨水的浓度与加入速度、搅拌速度及等因素对磁性复合材料形貌的影响。氨水浓度与注入速度的降低,对氢氧化镁基体形貌的影响是相同的,但要使合成磁性复合材料形貌和四氧化三铁粒子在氢氧化镁中分散性均匀,应控制氨水浓度(ω=2.5%)或加入速度在一个合理的较低值。     

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Mg~(2+)∶Ni~(2+)∶Al~(3+)为2∶1∶1,反应温度为100℃、尿素用量为二价金属阳离子(Mg~(2+)+Ni~(2+))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。     

Mg2+掺杂对H1.6Mn1.6O4锂离子筛吸附性能的影响

对由碱金属和过渡金属组成的阳离子骨架尖晶石结构,其碱土金属离子掺杂位点及对性能的影响一直缺乏研究。本文通过水热法合成了Mg~(2+)掺杂的尖晶石型Li_(1.6)Mn_(1.6)O_4(LMMO)经脱模后,得到Mg~(2+)掺杂的尖晶石型锂离子筛H_(1.6)Mn_(1.6)O_4(HMMO)。样品表征结果表明LMMO、HMMO及吸附之后的样品(r-LMMO)均呈现尖晶石结构。相同实验条件下,HMMO对锂的吸附容量为25.6 mg/g (未掺杂为25.8 mg/g),抗溶损研究发现r-LMMO溶损率为4.4%(未掺杂为5.4%)。在保持较高吸附容量条件下,掺杂显著提高其结构稳定性。Langmuir和pseudo-second-order模型能够很好的拟合HMMO对Li~+的吸附过程,DFT计算结果表明Mg~(2+)替换了16d位置的部分Li~+,使得Mg-O键强于Li-O键从而增强了吸附剂的结构稳定性。     

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%。     

NH4Cl水溶液的结构和物性研究

通过密度泛函理论(DFT)计算、拉曼光谱和同步辐射X射线散射法,研究了质量分数为1.0%～28.0%的NH₄Cl水溶液的微观结构。在室温下测量了粘度、接触角和电导率。由DFT计算和拉曼光谱结果可知,当溶质浓度升高至10.0%时,在2 900 cm^-1和3 100 cm^-1附近出现了明显的N-H作用峰,且随着质量分数的升高,NH₄Cl水溶液中的DDAA型氢键转变为DA和DAA型氢键。X射线散射结果表明,当NH₄Cl水溶液质量分数升高至10.0%时,差值对分布函数G(r)在0.298 nm附近出现明显双峰,表明在该浓度下溶液中NH₄⁺-Cl^-接触离子对开始成为主要微观作用形式。NH₄Cl水溶液的粘度、接触角和电导率均随着NH₄Cl水溶液质量分数的增加而增大。NH₄Cl水溶液中氢键类型的转变、O-H...N键占比增多以及逐渐增加的NH₄     

紫外辐照条件下二维填料对聚丙烯耐老化行为的影响

采用水热法合成了二维层状材料——镁镍铁水滑石(MgNiFe-LDH),考察不同水热时间和水热温度对MgNiFe-LDH合成的影响,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热分析(TG/DTG)等测试方法,对样品的结构、形貌及热性能进行表征。将合成的MgNiFe-LDH添加至聚丙烯(PP)制备MgNiFe-LDH/PP复合材料,通过对材料加速老化测其力学性能,研究了添加MgNiFe-LDH前后材料机械性能变化。结果表明,当Mg~(2+):Ni~(2+):Fe~(3+)=2∶1∶1,水热温度140℃、水热时间24 h时,合成的MgNiFe-LDH为片状,形貌较为规整,颗粒粒径约为2μm。MgNiFe-LDH/PP复合材料经加速老化后,填充MgNiFe-LDH复合材料的抗老化性能优于纯PP,当MgNiFe-LDH的填充量为6 wt%复合材料拉伸强度不变,可明显提高PP的抗老化性能。     

Mg2B2O5晶须增强AZ91D镁基复合材料在Cl-溶液中腐蚀行为*

用电化学方法测量了Mg_2B_2O_5晶须增强AZ91D镁基复合材料在3.5%NaCl溶液中的开路电位、动电位极化曲线和交流阻抗,研究了晶须体积分数对镁合金基体耐腐蚀性能的影响,并利用SEM和XRD表征了腐蚀后复合材料表面的微观形貌和相组成。结果表明,随着Mg_2B_2O_5晶须体积分数的增加,AZ91D镁基复合材料的耐腐蚀性逐渐提高。当硼酸镁晶须的体积分数为35%时,材料的自腐蚀电位提高0.2V以上,自腐蚀流密度降低了1个数量级;SEM测试表明,复合材料表面生成了一层晶须增韧的腐蚀钝化膜,对基体起到保护作用。     

Chemical weathering and CO2 consumption in the Xijiang River basin, South China

Monthly samples of riverine water were collected and analyzed for the concentrations of major ions (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺, HCO₃⁻, SO₄²⁻, Cl⁻, NO₃⁻), dissolved silicon, and total dissolved solids (TDS) at Wuzhou hydrological station located between the middle and lower reaches of the Xijiang River (XJR) from March 2005 to April 2006. More frequent sampling and analysis were carried out during the catastrophic flooding in June 2005. Stoichiometric analysis was applied for tracing sources of major ions and estimating CO₂ consumption from the chemical weathering of rocks. The results demonstrate that the chemical weathering of carbonate and silicate rocks within the drainage basin is the main source of the dissolved chemical substances in the XJR. Some 81.20% of the riverine cations originated from the chemical weathering processes induced by carbonic acid, 11.32% by sulfuric acid, and the other 7.48% from the dissolution of gypsum and precipitates of sea salts within the drainage basin. The CO₂ flux consumed by the rock chemical weathering within the XJR basin is 2.37 × 10¹¹ mol y^− 1, of which 0.64 × 10¹¹ mol y^− 1 results from silicate rock chemical weathering, and 1.73 × 10¹¹ mol y^− 1 results from carbonate rock chemical weathering. The CO₂ consumption comprises 0.38 × 10¹¹ mol during the 9-d catastrophic flooding. The CO₂ consumption from rock chemical weathering in humid subtropical zones regulates atmospheric CO₂ level and constitutes a significant part of the global carbon budget. The carbon sink potential of rock chemical weathering processes in the humid subtropical zones deserves extra attention.     

210Pb ex示踪法技术原理及其在土壤侵蚀中的应用

土壤侵蚀是全球性的环境问题之一,严重威胁到资源、环境和社会经济的可持续发展。应用核素示踪技术研究土壤侵蚀已成为当前该领域研究热点,它体现出了很多的优越性,并在今后研究中有着广阔的应用前景。介绍了~(210)Pb_(ex)的示踪原理,概述了~(210)Pb_(ex)在土壤侵蚀示踪研究中存在的关键性问题及其应用,并对其研究进行了展望。     

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。     

离子液体([C6MIm])从体相电迁移至水相研究

离子在离子液体/水溶液二元系统中的电迁移行为在很多领域受到了越来越多的关注。本文通过研究不同条件下离子液体离子在电极液中的浓度变化,系统地研究了电极溶液酸—碱度,电极溶液中电解质浓度以及离子液体中溶解LiN(CF₃SO₂)₂与否对[C₆MIm]⁺离子电迁移的影响。总的来说,随着电流的增加,[C₆MIm]⁺离子向阴极水溶液的迁移量随之增加,向阳极水溶液的迁移量随之减少;然而N(CF₃SO₂)₂-离子向阳极水溶液的迁移量随之增加,向阴极水溶液的迁移量随之减少。当电极溶液为碱性,[C₆MIm]⁺离子的迁移量明显减少。在电极溶液中溶入LiN(CF₃SO₂)₂时或者将LiN(CF₃SO₂)₂溶入离子液体时,[C₆MIm]⁺离子的迁移量也明显受到抑制。     

崇明东滩湿地CO2 、CH4和N2O 排放的时空差异

通过静态暗箱—气相色谱法研究了长江口崇明东滩四类典型湿地(围垦湿地、高潮滩、中潮滩和低潮滩)CO₂、CH₄和N₂O排放特征及影响因素。结果表明,在生长季尺度下,CO₂、CH₄和N₂O均以排放为主;在昼夜尺度下,CO₂和CH₄在夜间排放量大于白昼排放量,而N₂O的排放高峰出现在下午;在潮水退去、潮滩暴露初期,CH₄和N₂O有大量排放,CO₂正好相反。崇明东滩温室气体排放通量自岸向海有明显的梯度变化,总体趋势是越近岸通量值越大。观测与实验表明,温度、潮汐、土壤理化性质、植物和土地利用变化都对温室气体排放通量有明显的影响,其中滨海潮滩湿地特有环境因子潮汐以"淹没—暴露"光滩沉积物的方式控制温室气体的排放。     

14C测定年代报告(一)

本文介绍了应用碳化理(Li₂C₂)法进行化学制样测定¹⁴C年代获得成功的试验.抑制鋰的升华作用是成功的关键.文中提出了改革鋰反应器冷却装置的根据和方案.试验结果是令人满意的.从CO₂到C₂H₂的转化中碳的收率高达98%(而S_tC₂法为70%左右).本文发表了40个¹⁴C年代数据,其中4个进行了互校对比,一致性很好.     

五元体系NaCl+KCl+MgCl2+SrCl2+H2O(NaCl饱和)在288 K时相平衡研究

合理开发利用四川盆地地下卤水资源,对卤水体系开展多温相平衡与相图的研究具有重要意义。本文通过等温溶解平衡法对在288 K时五元体系NaCl+KCl+MgCl₂₊SrCl₂₊H₂O(NaCl饱和)进行了相平衡实验研究,运用化学分析法以及X-ray粉晶衍射法分别确定了在288 K温度条件下该体系的平衡液相和平衡固相组成。通过固液相平衡实验数据,绘制了该五元体系以NaCl为饱和区域的干盐相图、水含量图以及氯化钠含量变化图。研究结果表明在288 K且NaCl饱和条件下,该五元体系干盐相图含有2个五元共饱和点、5条等温溶解度曲线和4个固相结晶区(KCl、MgCl₂·6H₂O、KCl·MgCl₂·6H₂O和SrCl₂·6H₂O)。固相结晶区KCl在该干盐相图中面积最大,其次是SrCl₂·6H₂O,而MgCl₂·6H₂O的结晶区面积最小,说明KCl在饱和溶液中的溶解度较小,易析出而得到分离,而MgCl₂的溶解度最大,难以从饱和溶液中结晶析出,且MgCl₂·6H₂O对KCl和SrCl₂·6H₂O有强烈盐析作用。通过对本体系热力学相平衡实验研究和多温相平衡的对比讨论,揭示了钾锶镁等含氯化物卤水体系在多温相平衡与相图条件下的结晶析盐规律,为液态矿产资源开发利用提供理论指导。     

Spatial and temporal variations in C3 and C4 plant abundance over the Chinese Loess Plateau since the last glacial maximum

Stable carbon isotopes of soil organic matter from 12 sites in the southern Chinese Loess Plateau are reviewed to examine spatial and temporal patterns of C₃ and C₄ plants in the arid to semiarid monsoonal region during three key periods - last glacial maximum, mid-Holocene, and modern. We have tentatively corrected the effects of atmospheric CO₂ concentrations and precipitation amounts on the δ¹³C endmembers for C₃ plants to reconstruct the relative proportion of C₄ plants because the δ¹³C values of C₃ plants are variable under different CO₂ and climate conditions. The results indicate that C₄ grasses increase from northwest to southeast spatially, which is consistent with present-day increasing precipitation and temperature patterns. This suggests that for a monsoon-dominant arid to semiarid region, such as the Loess Plateau, warm-season rainfall is a primary factor limiting C₄ plants growth, and thus C₄ grasses have been outcompeted by C₃ grasses/shrubs under cold-dry climate conditions. However, temporal fluctuations in atmospheric CO₂ concentration may also affect plant growth through altering water-use efficiency (WUE). Enhanced drought caused by decreased WUE due to low atmospheric CO₂ concentrations during glacial periods, combined with a cold-dry climate, leads to a decline in C₄ grasses, canceling out any advantages gained from lowered atmospheric CO₂ concentrations. To reconstruct accurately the abundance of C₃ and C₄ plants in an ecosystem and explore their controlling factors, process-based vegetation models integrating CO₂ and climatic parameters interactive with plant physiology are necessary.