宿州市沱河芦岭桥片区河流氟化物分布特征及成因

宿州市地处黄泛平原区,土壤含氟量高,其沱河芦岭桥片区河流中高浓度氟化物对沿岸人群健康及农作物生长构成潜在的环境安全风险。该文基于研究时段内沱河芦岭桥片区氟化物监测数据,并结合区域地下水、工业源、土壤、地质及农业面源等调查结果,对该区域河流中氟化物时空分布特征和主要原因进行了分析探讨。结果表明:沱河芦岭桥片区各河流氟化物浓度受降雨影响明显,枯水期浓度明显高于平水期和丰水期,沱河干流沿线各监测点位氟化物浓度均超地表水Ⅲ类标准限值(1.0 mg/L),且无明显的突变数据。沱河芦岭桥片区河流氟化物浓度高主要是土壤和地质条件引起的高氟环境本底所致,工业源和农业面源对该片区河流氟化物浓度影响较小。此外,该区域人类工农业生产活动大量开采利用浅层高氟地下水并通过人类活动进入地表水体,也对区域地表水氟化物浓度升高有一定的贡献。从监测数据、降雨量、区域污染源分布、土壤、水文地质条件等方面综合分析,沱河芦岭桥片区氟含量较高主要是自然地质因素影响的结果,非人为污染源引起。

水质氟化物测定过程影响因素探讨

氟化物作为水质监测重要指标之一,在水环境监测和评价中具有重要的作用和意义。为准确测定水质氟化物含量,从溶液pH、温度、电极性能、甘汞电极、搅拌速度、仪器响应时间等方面探讨各关键因素对氟化物测定过程的影响,有助于简便、灵敏、快捷借助电化学法分析样品中氟化物的含量,为环境监测提供一定的理论和实践基础。

土壤氟化物测定对环境监测结果的影响研究

氟化物广泛存在于工业废水、农药、化肥中,会对土壤环境构成严重威胁。土壤氟化物测定的准确性会受多种因素影响,空白值处理是重要影响因素之一。基于此,本文研究土壤氟化物测定中的空白值处理对环境监测结果的影响。研究结果表明,在采用离子选择电极法测定土壤氟化物时,减去40.25μg的空白值会导致测定结果低于524±30 mg/kg或610±6 mg/kg的真值范围,而不减去空白值的结果 509.5-529.5μg和605.5-609.5μg更接近标准物质的真值。该研究成果能为提高环境监测数据的准确性提供参考。同时证明在氟化物测定过程中,需谨慎进行空白值处理。

离子选择电极法测定土壤中水溶性氟化物的影响因素研究

探究离子选择电极法测定土壤中水溶性氟化物含量时的影响因素。通过选择合适的实验条件和土壤样品处理方法,研究了缓冲溶液pH值、超声浸取温度对离子选择电极法测定结果的影响。实验结果表明,缓冲溶液pH值在6.0~7.0,超声浸取温度在20~25℃,离子选择电极法测定土壤中水溶性氟化物具有较好的精密度和准确度,测定结果接近标准样品的保证值,且分析结果和空白值的测定结论保持一致,在此研究结果范围内,校准曲线的线性关系好,其相关系数均大于0.999 6,空白样品测定结果均低于方法检出限0.7 mg/kg。

金属氟化物超级电容器性能的研究现状

超级电容器是相比于锂离子电池等传统电池更具有优势的电容技术。电极材料是超级电容器中的重中之重,因为超级电容器的性能由它决定。由于电极材料的不同,其储能机理也不同。金属氟化物是优良的电极材料,且国内对于双金属氟化物研究甚少,其具有很高的研究价值。围绕金红石结构的金属氟化物、钙钛矿氟化物以及双金属钙钛矿氟化物3个方面,对金属氟化物作为超级电容器电极材料的发展方向和相应的研究进展进行了归纳,分析了金属氟化物作为超级电容器电极材料的优劣势,为其发展研究提供一些参考。

土壤环境氟化物测定中的离子选择电极分析方法

本文使用离子选择电极法测定土壤样品中的氟化物。为提高测定结果的精确性,测定实验中需要使用总离子强度调节缓冲液。选取TISAB1和TISAB2两种常用缓冲液进行对比实验,结果表明TISAB1缓冲液的3次测定结果均在保证值规定范围内,可以更好地满足氟化物测定实验中提高测定精度的需要。金属离子干扰实验表明,在Al^(3+)浓度不超过10 mg/L、Fe^(3+)浓度不超过50 Mg/L、Ca^(2+)浓度不超过100 mg/L的情况下,3种金属离子不会对氟化物测定结果产生干扰。土壤水溶态氟化物的检出限为2.1μg,土壤全态氟化物的检出限为2.2μg,可以满足土壤环境氟化物测定要求。

氟离子选择电极法测定土壤中水溶性氟化物和总氟化物含量

采用氟离子选择电极法测定土壤中水溶性氟化物和总氟化物。结果表明,氟化物含量在5~500μg范围内具有良好的线性关系(>0.999),水溶性氟化物方法检出限为0.5 mg/kg,相对标准偏差(RSD,n=6)为3.8%~6.7%,总氟化物方法检出限为43 mg/kg,相对标准偏差(RSD,n=6)为4.0%~4.2%,满足标准方法的测定要求。有证标准物质RMU044和RMU045测定结果均在标准范围内,水溶性氟化物相对误差为-3.3%~-2.4%,相对标准偏差为4.0%~4.7%,总氟化物相对误差为0.9%~1.3%,相对标准偏差为1.0%~2.2%。实际样品加标回收率试验时,水溶性氟化物平均加标回收率为100%,总氟化物的平均加标回收率为94%,该实验方法重现性好,准确度高,操作简单。

小尺寸Mn^(4+) 掺杂氟化物制备方法的研究进展

Mn^(4+)掺杂氟化物荧光材料展现出众多优势,包括无毒、蓝光激发、超窄发射谱带、高发光效率、符合Rec.2020标准的发射波长、无重吸收以及优良的热稳定性。这些特点使其成为下一代Mini/Micro-LED显示技术的理想红光介质材料。然而,要应用于Mini/Micro-LED,需要小尺寸的氟化物。因此,本文从制备方法入手,深入探讨了国内外小尺寸Mn^(4+)掺杂氟化物的研究现状。在此基础上,总结并提出当前小尺寸Mn^(4+)掺杂氟化物面临的关键问题,旨在为研发高效优质的小尺寸Mn^(4+)掺杂氟化物提供参考。

熔盐减压蒸馏过程中关键金属氟化物的冷凝行为研究

在钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System,TMSR)中,^(233)Pa是232Th-233U转换链中重要的中间核素,前期研究的结果表明减压蒸馏技术可以有效实现载体盐FLiBeZr和^(233)PaF_(5)的分离。然而,在蒸发过程中,部分金属氟化物与^(233)PaF_(5)一同被蒸发,但蒸发出来的氟化物可能会在不同的温度下进行冷凝。本文对含有^(233)PaF_(5)和多种金属氟化物的FLiBeZr熔盐进行减压蒸馏,考察不同温度下^(233)PaF_(5)和关键金属氟化物的冷凝行为。结果表明,^(233)PaF_(5)和95Nb氟化物最佳的冷凝温度均为600~700℃;237U和95Zr氟化物最佳的冷凝温度均为400~500℃。在^(233)PaF_(5)的最佳冷凝温度区域,考察并比较了^(233)PaF_(5)与关键金属氟化物间的最佳冷凝温度下分离因子(βB)与平均分离因子(βA)的差异。实验结果表明:95NbF5的βB与βA无明显差异,但237UF4和95ZrF4的βB较βA提高了2~20倍。通过金属氟化物间βB和βA的对比,表明减压蒸馏分离不同金属氟化物不仅取决于各组分的挥发性,还取决于对冷凝温度的控制。

养蚕氟化物中毒的始末原由和农药中毒的抽钉拔锲

家蚕对部分化学物质极为敏感,多数化学物质导致养蚕中毒的方式是家蚕摄食被污染桑叶所致。氟化物危害养蚕业的始末原由,为今天寻找解决农药中毒对养蚕业危害之道提供了良好的案例。农药较之氟化物,其化学性质、对家蚕毒性、污染养蚕的途径等更为多样且复杂。强抗性或广食性蚕品种选育、化学或微生物解毒剂研发、新型桑树栽培法和桑叶低依赖或全合成全龄人工饲料养蚕等技术的发展,都有可能在解决养蚕生产中氟化物及农药中毒中发挥积极作用。传统栽桑养蚕模式下,产业布局、农业生产和社会管理的协调等则更具效用。

内蒙古高原达里诺尔湖氟化物分布特征及成因

达里诺尔湖位于内蒙古高原,是典型的原生高氟区。为揭示湖泊氟化物的分布特征及成因,采集达里诺尔湖上覆水和表层沉积物,对氟化物的空间分布及其赋存形态进行了详细调查,并探讨了达里诺尔湖氟化物的来源及环境因素对水体氟化物的影响。结果表明:达里诺尔湖水体中氟化物浓度为3.91~4.61 mg/L,平均值为4.41 mg/L,显著高于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类阈值(1.5 mg/L)。表层沉积物中氟化物浓度变化范围为252.69~940.14 mg/kg,平均值为643.07 mg/kg,高值主要分布在湖泊西南部和湖心区。从形态上看,各形态氟含量整体表现为残余态>有机结合态>水溶态>铁锰结合态>可交换态,其中水溶态氟在一定环境条件下易向水体释放,成为达里诺尔湖水体中氟化物的主要内源。稳定度风险评估表明,达里诺尔湖沉积物中氟化物整体处于中等风险水平。达里诺尔湖的高氟水是在地层岩性引起的高自然本底值下,寒旱气候、特殊水化学条件、入湖河流及内流湖蒸发浓缩特征等环境因素的共同影响所致。研究结果可为达里诺尔湖及其他高氟湖泊的生态环境安全评估提供理论支持和科学依据。

电解铝材料生产中氟化物污染特征及形态

云南省电解铝材料产业近年发展迅猛,其氟化物排放引起的环境污染问题一直备受关注。就某电解铝材料厂为研究对象,对电解铝材料生产各环节固废中氟化物的含量和存在形态进行检测,并对生产过程中原料、产品、固废等进行了统计,结合实际开展了氟化物平衡计算。电解铝材料生产过程中,99.6%的氟化物由固废带出,0.4%的氟化物以有组织烟气、无组织天窗废气逸散的形式进入外环境,可通过增设高效脱硫协同脱氟设施和提高电解槽集气效率等措施,减缓氟化物对环境的污染。经检测分析,固废中氟化物以Na 5 Al 3 F 14、NaAlF 4、Na 3 AlF 6、K 2 SiF 6、CaF 2和AlF 3等难溶或微溶于水的化合物形态存在,土壤中水溶性氟化物含量占总氟化物的比例不足1%,表明氟化物排放和土壤环境污染之间存在一定的关联性。氟化物在土壤中累积效应较为明显,在第一类用地和第二类用地条件下,电解铝厂周围区域表层土壤中氟化物的总危害指数分别为0.794和0.09,周围土壤健康风险评估结果为可接受。

氟化物毒性效应与水质基准标准研究进展与展望

氟摄入过低或过高,都会对人体健康产生负面影响,此外,水体中的氟化物含量过高也会对水生生物产生危害。本文综述了氟化物的主要来源与分布,以及氟化物的毒性效应,从保护人体健康和水生生物2个角度分析了国内外氟化物水质基准/标准研究现状,并针对氟化物人体健康效应的双阈值性、氟化物摄入源地区差异性、氟化物水生生物毒性受温度、硬度和氯离子浓度等影响的特征,展望了我国氟化物水质基准研究和标准修订的未来发展方向:(1)深入探讨氟化物保护人体健康的最适区间;(2)将氟化物总摄入量的地区差异性纳入地方性水质标准制定的考虑范畴;(3)加强水质参数(如硬度、温度和氯离子浓度等)修正的氟化物水生生物水质基准研究。

二次铝灰湿法除氟工艺及氟化物的转化行为研究

为了研究湿法除氟因素(液固比、时间、温度、溶液种类、溶液浓度)对二次铝灰湿法处理过程中氟化物浸出效率及底渣氟化物浸出的影响规律,分别采用单因素实验测定湿法浸出前后底渣及其浸出液氟化物含量,同时对二次铝灰原样及湿法处理后的底渣进行XRD、SEM-EDS表征。结果表明,两种浸出介质条件下,以上5种因素均对氟化物浸出效率产生影响,常温湿法浸出条件下,NaOH溶液碱浸去除氟化物效果优于去离子水。去离子水浸出氟化物的最佳工艺参数:液固比(体积质量比,mL/g,下同)为30、水解时间为4 h、水解温度为90℃,此时氟化物浸出率为12.98%。常温条件下NaOH溶液浸出氟化物的最佳工艺参数:液固比为10、NaOH溶液浓度为1.5 mol/L、水解时间为30 min,此时氟化物浸出率为65.85%。XRD表征结果反映出湿法处理后二次铝灰中AlN含量有不同程度的减少,SEM-EDS表征结果反映出湿法处理后底渣中氟化物含量均相应减少,上述研究结果为二次铝灰湿法处理过程中氟化物去除提供科学依据。

重晶石伴生氟化物的赋存状态及浸出试验研究

研究了重晶石伴生氟化物赋存状态,结合Plackett-Burman试验法,采用HCl-AlCl_(3)浸出重晶石伴生氟化物,考察HCl浓度、AlCl_(3)浓度、反应温度、反应时间和液固比对氟浸出率的影响。结果表明:重晶石中氟元素主要以萤石形式存在,呈浸染状和条带状分布;HCl浓度3 mol/L、AlCl_(3)浓度0.4 mol/L、反应温度80℃、反应时间30 min、液固比10 mL/g、矿样粒度48~75μm、搅拌速度300 r/min条件下,氟浸出率可达93.20%,浸出后重晶石质量分数95.91%;各因素影响氟浸出率的显著性排序为:反应温度>HCl浓度>反应时间>AlCl_(3)浓度>液固比。

六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据预测及精馏过程模拟

精馏技术提纯六氟化铀是铀转化工艺的重要环节,该精馏工艺的模拟可为工艺设计及操作优化提供关键支撑。然而,由于六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据及物性数据的缺乏,六氟化铀提纯精馏工艺的建模和模拟难以开展。为此,利用COSMOtherm和Turbomole软件,预测UF_(6)与TiF_(4)二元体系汽液相平衡数据。通过预测已知的WF_(6)-UF_(6)二元体系汽液相平衡实验数据以间接验证COSMO-RS模型预测的准确性。利用Aspen Plus软件的物性常数估算系统(property constant estimation system),估算出缺失的无限稀释水溶液Gibbs生成能等物性参数。文献中UF_(6)饱和蒸气压实验数据与模拟值进行对比,相对误差在1.76%以内。根据文献中的实验数据和预测的汽液相平衡数据,利用Aspen Plus软件回归NRTL模型的二元交互作用参数。针对六氟化铀及氟化物的分离,设计直接分离序列和间接分离序列提纯UF_(6)的两种方案。设定UF_(6)产品纯度,以总年度费用(TAC)最小化为目标,采用灵敏度分析对塔板数、进料位置和回流比的关键参数进行优化,结果表明,间接分离序列提纯UF_(6)方案的TAC更低。

基于掺铒氟化物光纤的22.8μm可调谐激光输出

采用高浓度掺杂的掺铒氟化物光纤可以增强铒离子的能量转移上转换过程,从而产生2.8μm波段的中红外激光。铒离子的全波段发射光谱范围覆盖0.5~3.0μm,其发射波长与相应能级之间的跃迁相吻合。对铒离子全波段的激光输出开展了实验研究。由于氟化物掺铒光纤的高掺杂浓度, 2.8μm激光占据主导地位。当泵浦功率为2~4 W时,激光输出在2714~2784 nm范围内可调谐,这是由增益竞争和腔内选择性以及非均匀加宽效应造成的。当泵浦功率增加到3 W以上时,可以观察到激光的谱分裂现象。实验获得了2.8μm波段的高稳定中红外激光,最大输出功率为0.7 W,斜率效率为12%。

Fe^(3+)改性类水滑石对废水中氟化物的吸附性能

采用共沉淀法合成两种吸附剂镁铝焙烧态水滑石(MgAl LDO)和镁铝铁焙烧态水滑石(MgAlFe LDO),并通过X射线粉末衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析、BET比表面积测试分析等手段对其进行了表征,同时研究了两种吸附剂对废水中F^(-)的吸附性能;考察了金属的物质的量比、煅烧温度、F^(-)初始质量浓度、吸附剂投加量对废水中F^(-)去除效果的影响。结果表明,MgAlFe LDO孔结构分布均匀,拥有较大的比表面积,对废水中F^(-)的吸附能力高于MgAl LDO;当n(Mg^(2+))/n(Al^(3+))/n(Fe^(3+))=3.0∶0.6∶0.4、F^(-)初始质量浓度为20 mg/L、煅烧温度为300℃、MgAlFe LDO的投加量为0.4 g时,废水中F^(-)的去除效果最佳;反应2 h后,废水中F^(-)的去除率为98.35%。

Mn^(4+)激活氟化物红色荧光粉的制备与表面改性研究进展

白光发光二极管因其节能、环保、高效等特性,在照明和显示等领域具有广泛的应用。一直以来,获得具有低色温(CCT=2700~4500 K)、高显色指数(CRI,R_(a)>80)、节约成本且适宜人眼的暖白光发光二极管是该领域研究者不懈的追求。其中红色荧光粉在高显色性能荧光粉转换型白光发光二极管器件中发挥重大作用,其研究与开发具有重要意义。概述了近年来Mn^(4+)掺杂氟化物红色荧光粉的研究进展,主要介绍了该类荧光粉材料的常规和绿色制备方法,针对Mn^(4+)掺杂氟化物红色荧光粉耐湿性能较差的特点,对其改性的相关报道进行了总结归纳。最后,对此类荧光粉所面临的问题进行了分析展望。

氟化物磁光晶体的研究进展与应用

光通信技术发展迅速,激光平均功率不断提高,磁光隔离器是保证激光单向传输、维持光学系统稳定高效工作的基础,而磁光介质作为磁光隔离器的核心部件也因此得以快速发展。首先简要介绍了几种磁光材料以及当前广泛应用的石榴石磁光晶体的缺点、法拉第效应的原理和应用,随后系统分析了作为新一代磁光晶体的各类氟化物磁光晶体的优缺点,最后展望了CeF_(3)磁光晶体潜在的应用前景以及未来氟化物磁光晶体的发展趋势。