镁改性植物源生物炭的制备及其对磷酸盐的吸附特性

为处理含磷废水和实现农业废弃物的资源化利用,将小麦秸秆制成生物炭,通过MgCl_(2)溶液对其进行浸渍改性,探究改性生物炭对水中磷酸盐的吸附特性。结果表明:热解温度为600℃,0.1 mol/L MgCl_(2)溶液改性得到的小麦秸秆生物炭(WS-0.1Mg-600)在pH=7、初始磷酸盐浓度为10 mg/L时,对磷酸盐吸附效果最好;WS-Mg-600投加量为1.25 g/L时,对磷酸盐吸附量为(4.02±0.46)mg/g;WS-Mg-600吸附磷酸盐最佳pH为10。吸附过程符合拟二级动力学方程以及Langmuir模型,表明该吸附过程是以化学吸附为主,并为单层吸附。

上海光机所高放废液铁磷酸盐玻璃固化研究进展

玻璃固化是目前国际上公认的处理高放废液(HLLW)的最佳方案。铁磷酸盐玻璃熔制温度低,化学稳定性优异,且对非金属和稀土等元素的溶解度较高,是固化快堆、熔盐堆等第四代堆放射性废物以及压水堆干法后处理放射性废物的最佳选择。本文主要介绍了近几年来中国科学院上海光学精密机械研究所铁磷酸盐玻璃固化的研究进展,包括铁磷酸盐基础玻璃配方研究、高放废液关键核素包容、模拟高放废液铁磷酸盐玻璃固化配方等研究。开发的铁磷酸盐玻璃固化配方在上海光学精密机械研究所自行研制的Ф550 mm冷坩埚实验平台实现了127 h中试规模的连续熔炼试验验证,该研究对实现我国高放废液冷坩埚玻璃固化的工程化应用有重要的参考意义。

一种新型钾基磷酸盐无固相高密度封隔液

高温高密度封隔液是高温高压井完井关键技术之一,目前密度超过1.60 g/cm 3无固相盐水封隔液只有溴盐、锌盐或者甲酸铯溶液,溴盐毒性大,锌盐高温腐蚀性难以控制,而甲酸铯价格昂贵,难以满足高温高压井完井技术要求,开发针对高温高压井的新型无固相高密度清洁盐水封隔液势在必行。以磷酸三钾TKP为主剂并添加其他处理剂优化而成可溶性盐SW4,研发了一种新型钾基磷酸盐无固相高密度封隔液,测试了其密度调节能力、水溶液的流变性和流变模式、金属腐蚀性、高温稳定性、生物毒性等性能。结果表明,SW4封隔液常温条件下最大密度可达1.90 g/cm 3;随密度增大,其水溶液黏度上升,其流变模式为牛顿流体;密度1.85 g/cm 3的封隔液在150℃、7 d条件下对A3钢、N80钢、TN110Cr13S和TN110Cr13M钢的腐蚀速率均小于0.076 mm/a,N80钢在1.80 g/cm 3 SW4封隔液中的腐蚀性明显低于同等条件下的溴化钠、溴化钙和溴化锌,与甲酸铯相当;在同等加量条件下,SW4能够提供更多的K+,具有更优异的防膨性;高温稳定性强,能够满足高温高压井完井工况需求;生物毒性低,具有环境可接受性,可以满足作为无固相高密度封隔液加重剂的技术要求。

海洋磷酸盐对稀土元素的超常富集作用

通过对西太平洋富稀土深海沉积物研究进一步证实,深海沉积物中稀土元素(REY)的富集与P和Ca密切相关,并与生物磷灰石的发育成正比。西太平洋研究区稀土赋存载体之间的定量关系可表达为:∑REY=0.002×[Al_(2)O_(3)]+0.004×[MnO]+0.057×[P_(2)O_(5)]-235.7(单位为μg/g)。

磷酸盐尿性间叶性肿瘤临床病理分析

磷酸盐尿性间叶性肿瘤(phosphaturic mesenchymal tumor,PMT)是一种少见的间叶源性肿瘤。1987年,Weidner等[1]首先提出了“磷酸盐尿性间叶性肿瘤”的诊断名称。临床上主要表现为骨软化症、磷酸盐尿以及软组织和骨的肿瘤性病变。该肿瘤病理学形态缺乏特异性并具有多样性,易被漏诊、误诊。

不同磷酸盐对高水分挤压前后蛋白流变特性的影响研究

为探究不同磷酸盐对物料在高水分挤压过程中流变行为的影响,进而分析物料中大分子的变性以及结构重新形成的机理,本研究以大豆分离蛋白、谷朊粉、小麦淀粉为原料,考察3种磷酸盐(NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)、Na_(3)PO_(4))对高水分挤压原料流变学特性以及产品冻干粉流变学特性和粒径的影响。结果显示:3种磷酸盐都提高了原料粉在室温下(25℃)的流动性,其中NaH_(2)PO_(4)提高了样品G′、G″,Na_(2)HPO_(4)、Na_(3)PO_(4)反之。3种磷酸盐都降低了冻干粉在室温下的G′、G″、表观黏度,并减弱了剪切稀化效应,其中Na_(3)PO_(4)大幅提高了样品tanδ值。在温度扫描中,磷酸盐降低了原料粉和冻干粉在受热凝胶化后的结构强度,其中Na_(3)PO_(4)提高了样品在降温阶段的流动性,NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)反之。相应的,Na_(3)PO_(4)使样品的粒径曲线右移,NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)反之。添加磷酸盐能显著影响物料在挤压过程中的流动行为,从而改变挤压产品品质。

磷酸盐涂层对Ti65合金抗高温氧化性能的影响研究

本文通过在Ti65钛合金表面制备Al/AlPO_(4)和Al+AlPO_(4)/SiC+AlPO_(4)两种磷酸盐涂层改善钛合金的抗高温氧化性能。通过对比研究Ti65钛合金和两种涂层样品高温氧化行为,结合SEM/EDS对涂层氧化前后组织形貌、微区成分等表征分析以及显微硬度测试,分析氧化对Ti65及涂层样品氧扩散深度的影响。650℃准等温氧化实验表明,两种磷酸盐涂层准等温氧化动力学曲线均符合抛物线规律,Ti65合金氧化增重为1.04 mg/cm^(2),Al/AlPO_(4)氧化增重为0.36 mg/cm^(2),Al+AlPO_(4)/SiC+AlPO_(4)氧化增重为0.25 mg/cm^(2),氧化增重显著降低,且Al/AlPO_(4)+SiC/AlPO_(4)复合涂层的抗高温氧化性能最好。涂层与基体之间由机械结合变成冶金结合,改善了高温钛合金的抗氧化性,防止高温钛合金基体氧化造成的硬度升高现象。磷酸盐涂层明显改善了Ti65合金的抗高温氧化性能。

不同磷酸盐对肉品保水性的影响

以猪背最长肌为原料,选择常用的多聚磷酸盐、六偏磷酸盐、焦磷酸盐对样品进行单因素试验设计,主要测定滴水损失、蒸煮损失、灌肠成品率、离心损失等指标,研究磷酸盐对肉的保水性的影响.结果表明,不同的磷酸盐对肉品保水性的不同指标影响不同,其中以焦磷酸盐对肉品的保水性能较好.含量为0.2%,0.3%的焦磷酸盐可降低滴水损失、减少蒸煮损失和提高灌肠成品率,差异显著;含量为0.2%多聚磷酸盐可显著减少滴水损失;0.3%的六偏磷酸盐却显著增大了离心损失,保水效果不明显.

层状双金属氢氧化物(LDH)去除磷酸盐的性能研究

我国水体特别是湖泊的富营养化与氮磷营养盐的超标排放有关.如果集中式污水处理厂的除磷效果不理想,将易引发尾水总磷超标,因此对污水处理厂二级处理过程的效能挖潜是当下污水处理厂提标改造的重点.层状双金属氢氧化物(LDH)是新型纳米吸附剂,可实现水体中磷元素的高效去除.研究中采用共沉淀法制备Mg/Al层状双金属氢氧化物(Mg/Al-LDH)及其煅烧产物(Mg/Al-LDO),通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和Zeta电位等方法表征其组成和微观形貌,借助吸附动力学和吸附等温线探究Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO对磷酸盐的吸附特点和作用机理.结果表明:①当磷酸盐的初始质量浓度为10 mg/L(以P计)时,Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO对磷酸盐的吸附在2 h内快速增加并完成90%的吸附率,且它们的拟二级动力学模型(R^(2)值均大于0.999)比拟一级动力学模型能更好地模拟磷酸盐吸附过程,因而可以认为Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO的除磷过程主要通过化学吸附或化学键合来实现.②由于Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO的等温吸附数据更符合Langmuir等温吸附模型(R^(2)值均大于0.994),说明溶液中的磷酸根应以单分子层方式吸附在Mg/Al-LDH或Mg/Al-LDO上,它们在298 K下的最大饱和吸附量分别为84.5和122.7 mg/g.③Mg/Al-LDO在pH为3.0~11.0范围内具有的界面正电性,以及吸附磷酸盐后部分恢复原有层状结构的能力,使得Mg/Al-LDO在宽pH范围内具有比Mg/Al-LDH更强的脱磷能力.研究显示,Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO可实现含磷水样的高效快速去除,从而为今后市政污水处理技术的革新提供新思路.

软组织磷酸盐尿性间叶肿瘤的临床病理分析

目的研究磷酸盐尿性间叶肿瘤(混合结缔组织亚型)的临床与病理学特点。方法对1例骨软化症患者的肿块切除标本进行光镜、电镜和免疫组化SP法检测。结合临床资料,并复习相关文献。结果患者表现为顽固性骨软化症、低磷酸盐血症,高磷酸盐尿,高血清碱性磷酸酶,外周血单核细胞增多,血钙浓度正常。经99mTc-OCT(奥曲肽)检查指导临床发现左腘窝区小肿块并切除之。术后3天,血磷恢复正常。光镜下肿瘤主要由肥胖的梭形细胞和破骨细胞样多核巨细胞构成,具有丰富的血管,可见血管外皮瘤样血管、散在脂肪岛、明显的出血及含铁血黄素沉积,肿瘤边缘有不完整的膜状骨样或软骨样组织。电镜下见梭形细胞内含数量不等的细颗粒状电子致密物,其中部分为结晶样高电子致密度颗粒。免疫组化显示多核细胞和单核间质细胞CD68阳性。结论该例为肿瘤源性骨软化症,其病理类型为磷酸盐尿性间叶肿瘤,混合结缔组织亚型。外科切除后治愈,99mTc-OCT对于指导临床发现小的隐蔽病灶很有价值。

离子色谱法测定海产品中磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和总磷

建立了离子色谱法测定海产品中磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和总磷的分析方法。样品经100mmol/LNaOH溶液浸提,固相萃取柱去除有机物、阳离子、中和OH-后用于海产品中磷酸盐、焦磷酸盐和偏磷酸盐的测定;样品经干灰化法消化,固相萃取柱净化后用于总磷测定。考察了提取溶液的pH、有机物和共存离子对测定结果的影响。该方法的线性范围为0.3～60mg/L,检出限为2.1～2.3mg/kg,相对标准偏差为1.6%～2.6%。海鱼和虾仁样品中目标物的加标回收率为81.8%～100.0%。该方法选择性好,灵敏度高,用于实际样品测定结果令人满意。

油页岩改性生物炭对磷酸盐的吸附特性

为解决磷回收困难和固体废弃物难处理的问题,文章以棉秆和油页岩为原料,采用共热解法制备了油页岩改性生物炭(OS-CS),利用SEM-EDS,BET,FT-IR等测试手段对其进行了理化特性分析,考察了热解温度、吸附剂用量、溶液pH值等因素对OS-CS的磷酸盐吸附性能的影响,并研究了OS-CS的吸附动力学和吸附等温线模型。研究结果表明:进过改性后,OS-CS的结构性能和表面形貌有较大改善,对磷酸盐的吸附能力有明显的提高;在投加量为4.0 g/L、溶液pH值为5.0时,OS-CS的磷酸盐最大吸附量为7.01 mg/g,是棉秆炭的2.47倍,油页岩半焦的3.52倍。OS-CS吸附磷酸盐过程主要以拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型进行描述,吸附机理主要包括表面沉淀、配体交换和静电吸引。油页岩改性生物炭复合材料为磷酸盐的去除和固体废弃物的资源化利用提供了新思路。

磷酸盐基新型激光隐身智能材料的性能研究

为提升飞行器的抗激光损伤性能,本试验开展基于相变原理的智能化高能激光防护材料研发。基于Sm对1050~1150 nm波段红外光的吸收,利用沉淀法制备了SmPO_(4)⋅nH_(2)O水磷钐石,重点研究了SmPO_(4)⋅nH_(2)O及其热相变产物在1064 nm波长的激光隐身与防护特性。结果表明,水热合成14 d制备的SmPO_(4)⋅nH_(2)O具有较好的激光隐身性能,其在约1080 nm波段的反射率为43.8%;1~7 d合成SmPO_(4)⋅nH_(2)O的晶粒团聚严重,影响细小晶粒吸收截面比。SmPO_(4)·0.667H_(2)O具有良好的脱水吸附可逆性和结构稳定性,其在250℃左右完全脱水,842℃左右转变为热障涂层用的SmPO_(4)独居石;SmPO_(4)独居石在1064 nm处的反射率为70.9%,表明SmPO_(4)⋅nH_(2)O可通过晶型转变实现材料反射率的转化,是一种可代替VO_(2)的新型智能化激光隐身与热防护材料。

市售西式火腿中复合磷酸盐调查

西式火腿类肉制品由于方便、卫生、易于保存而受到广大消费者的青睐。其生产中使用的磷酸盐添加剂具有保持肉的持水性,增进结着力,保持柔嫩性等特点。但磷酸盐类能与人体内必需的微量元素结合而排出体外,造成人体内这些元素的缺乏,从而给人体健康带来隐患,因此国家卫生标准中对其做了限制。我们于1993年—1996年连续对市售西式火腿中复合磷酸盐进行了抽检,现将调查情况报告如下。

有机磷酸盐聚丙烯成核剂细微化制备及分散技术研究进展

有机磷酸盐类成核剂可改善聚丙烯(PP)的刚性和热性能,且具有热稳定性好、无毒、不易溶出等优势,应用范围广泛。但有机磷酸盐类成核剂与PP树脂的相容性有限,通常不易配混,需开发能够降低成核剂粒径、载体复配的细微化制备及分散技术,以提高有机磷酸盐类成核剂在聚丙烯中的分散效果。随着聚烯烃市场竞争愈加激烈,开发低成本的成核剂细微化制备工艺及复配技术,改善成核剂在聚丙烯中的分散性,将更有利于提升国产成核剂以及高性能聚烯烃的市场竞争力。

磷酸盐改性铝酸盐水泥的研究与应用进展

磷酸盐改性铝酸盐水泥(CAPC)是一类新型胶凝材料,其特征反应为铝酸盐水泥与可溶性磷酸盐发生化学反应生成具有胶结性的难溶性磷酸盐.本文系统性总结了自CAPC理念提出30年来关于CAPC原材料、凝结硬化机理、新拌浆体流动性、硬化浆体组成与孔结构、力学性能与耐久性的重要研究进展;介绍CAPC作为耐火材料、腐蚀防护层和放射性废物固化材料的应用前景;最后提出CAPC研究和应用过程中所面临的问题以及未来研发方向.

磷酸盐陶瓷涂层耐高温冲蚀磨损性能研究

[目的]垃圾焚烧炉锅炉管道面临严重的高温冲蚀磨损问题,本文研究了磷酸盐陶瓷涂层的耐高温冲蚀磨损性能,以期实现对垃圾焚烧炉锅炉管道的长寿命保护。[方法]以浓磷酸、氢氧化铝、氧化镁和氧化锌为原料,在12Cr1MoV钢表面制备了磷酸盐陶瓷涂层。在不同冲蚀颗粒质量和冲蚀角下对涂层进行高温冲蚀磨损试验,利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了磷酸盐陶瓷涂层的微观组织结构和冲蚀磨损形貌,探究了涂层的高温冲蚀磨损机理。[结果]磷酸盐陶瓷涂层的冲蚀质量损失随着单位时间内冲蚀颗粒质量的增加而线性增大,涂层磨损率最大时的冲蚀角是90°,随着冲蚀角减小,冲蚀率逐渐减小,冲蚀区域由圆形变为椭圆形。涂层表面在冲蚀后出现许多凹坑,冲蚀角越大则凹坑越深、越明显。[结论]磷酸盐陶瓷涂层在高温冲蚀磨损试验中符合脆性材料的冲蚀磨损规律,它适用于垃圾焚烧炉锅炉管道防护领域。

基于主成分分析的饲料级磷酸盐理化特性评价

该研究旨在探究不同饲料级磷酸盐理化特性指标的差异,分析其相关性,找出关键理化特性指标,并建立饲料级磷酸盐的评价体系。选取常用的5种磷酸氢钙、4种磷酸二氢钙和3种磷酸一二钙为试验材料,测定分析水分、比表面积、滑动摩擦角、休止角、松散密度、振实密度、压缩度、吸水性指数、水溶性指数及溶胀度等理化特性指标,运用主成分分析法精简理化特性指标,并计算各样品的综合得分。结果表明:1)不同饲料级磷酸盐理化特性存在一定差异,也存在不同程度的相关性。饲料级磷酸盐的休止角与比表面积呈极显著正相关(r=0.919,P<0.01);压缩度与休止角呈极显著正相关(r=0.926,P<0.01);溶胀度与吸水性指数呈极显著正相关(r=0.930,P<0.01)、与水溶性指数呈极显著负相关(r=-0.987,P<0.01)。2)运用主成分分析,提取了3个有效主成分,累积方差贡献率达到88.27%,确定休止角、比表面积、松装密度、压缩度及水溶性指数为关键的理化特性指标。饲料级磷酸盐理化特性得分排序由大到小依次为磷酸氢钙、磷酸一二钙、磷酸二氢钙,粒状磷酸盐得分较低。综合分析,从饲料级磷酸盐的理化特性考虑,为改善多元化配方的加工性能和颗粒饲料质量,可优先选用磷酸氢钙,研究为不同饲料级磷酸盐在饲料中的应用提供数据基础及参考依据。

介孔形貌的LDH吸附磷酸盐的位点能量研究

水体磷污染是一个亟待解决的环境问题,威胁生物健康并破坏生态平衡。通过水热法制备了分别具有CO_(3)^(2-)型堆积片层状、CH_(2)CHCOO^(-)型插层岩石状和CH_(2)CHCOO^(-)型重组漏斗孔型岩石状的水滑石。使用密度泛函理论研究了不同层间离子与水滑石片层的作用关系。通过等温吸附实验,并采用基于Toth模型和DA模型的位点能量分布理论分析了不同形貌结构的水滑石对磷酸盐的吸附特性。结果表明:漏斗孔型水滑石的吸附位点分布在高能量区,其余两种水滑石的位点分布在低能量区;随温度升高,3种水滑石的位点分布向高能量区偏移,平均位点能量增加了12.04%~14.26%。通过丙烯酸调控得到的漏斗孔型水滑石具有更多的高能吸附位点数量、更大的比表面积和更强的配体交换作用,同时随着温度和浓度增加,漏斗孔型水滑石位点能量分布变化最为显著,表明漏斗孔型水滑石在磷酸盐吸附中具有优势。该研究对水滑石的调控及通过位点能量分布理论研究水滑石为磷酸盐的吸附机制提供了理论依据。

构筑锆基活性位点用于电吸附磷酸盐的研究

水体中含有过量的磷会导致富营养化等环境污染问题,有效去除磷酸盐的方法引发了研究者们的关注。通过液相浸渍耦合焙烧法成功制备了Zr基金属掺杂的活性炭电极材料(ZrAC),并将其用于电吸附除磷。通过XRD、XPS、SEM、EDS及TEM表征了该复合活性炭材料,结果表明,所合成的ZrAC材料具有良好的晶体结构特征,Zr的负载为磷酸盐去除提供了充足的吸附位点。所制备的电极材料对磷酸盐的去除符合伪二级动力学模型,在1.0 V的电压下,电极对PO_(4)^(3-)的吸附量可达到29.43 mg/g,外接电压显著提升了对磷酸盐的去除性能,ZrO_(2)对PO_(4)^(3-)的捕获主要源于Zr—O—P键的形成,由此提升了电极材料对PO_(4)^(3-)的吸附能力和速度。此外,所合成的ZrAC电极材料在电吸附过程中具有较好的抗干扰能力和稳定性。