Fe3O4/MnO2掺杂石墨烯基分子印迹杂化材料用于水环境中17β-雌二醇的电化学传感检测

采用可逆加成-断裂链转移(Reversible addition fragmentation chain transfer,RAFT)分子印迹技术,以内分泌干扰物17β-雌二醇(17β-estradiol,17β-E_2)作为模板分子,以甲基丙烯酸(Methacrylic acid,MAA)为功能单体,二乙烯基苯(Divinyl benzene,DVB)为交联剂,Fe_3O_4/MnO_2掺杂的石墨烯(RGO)为载体,成功制备了Fe_3O_4/MnO_2掺杂石墨烯基分子印迹杂化材料(Fe_3O_4/MnO_2-MIP@RGO),构建了基于Fe_3O_4/MnO_2-MIP@RGO修饰电极的分子印迹电化学传感器。研究结果表明,Fe_3O_4/MnO_2-MIP@RGO修饰电极对17β-E_2的线性响应范围为4.0 nmol/L^0.8μmol/L(R=0.9852),检出限为47.2 pmol/L(3σ),相对标准偏差(RSD)为2.1%~2.5%。本研究为水环境中痕量17β-E_2的特异性识别检测提供了一种简单、高效、经济的分析方法。

南水北调工程受水区生态环境效应研究

南水北调工程是缓解我国北方水资源紧缺的重大战略性基础设施,中线工程通水后,受水区的水文条件、生态环境状况均将发生改变。本文介绍了南水北调中线工程概况,分析其对受水区生态环境的影响机理,提出生态环境效应评价技术路线,并构建南水北调工程对受水区生态环境影响效应评价体系,以期为南水北调工程不同用户之间水资源的合理分配提供支持。

面向工程化特色的环境类卓越工程师人才教学方法改革与实践

本文围绕环境类卓越工程师人才培养目标,针对现有环境工程专业教学过程中重专业基础教育轻实践教育的现状,在传统教学方法基础上,以增加综合性案例及结合实际工程项目教学为基础,利用科研及工程反哺基础教学;加强校外实习实践基地建设,开展工程化实践教学,使学生直接参与项目的设计、分析和研究中,构建与创新了面向工程化特色的环境专业教学方法。

天津市环境空气中恶臭感官定量评价分析

为研究环境空气恶臭污染特征,以天津市区为研究区域,分别在夏秋两季对天津市内六区的环境空气中恶臭感官浓度进行了监测。结果显示,在观测期间臭气浓度在限值(以《恶臭污染物排放标准》厂界臭气浓度限值20作为参照)范围以内的样品数量夏季占63%,而秋季占18%;通过多元线性回归方法建立了典型恶臭污染物与恶臭感官浓度的定量表达式,计算出典型恶臭污染物对市区环境空气的臭气浓度贡献率占59%。通过对实测值与预测值的拟合情况的分析,表明该回归方程可以较好的预测天津市环境空气中夏季恶臭感官浓度。

纺织科学与工程专业“创新人才”实验班有机化学教学的探讨与思考

为培养纺织科学与工程专业创新型人才,结合教学实践,提出在天津工业大学纺织科学与工程专业实施"创新人才"培养计划下,从课堂教学及实验教学两方面对有机化学教学进行探讨与思考。

化学实验和环境污染的思考

化学实验给环境带来的污染日益严重。该文主要阐述了目前高校化学、化工、材料及环境工程等专业学生做相关实验时引起环境污染的主要来源,采用了"先控制,再治理"的理念,提出了可行的改善化学实验室基础设施的方案,可有效减小化学实验给环境带来的污染。

农村工业化及其环境污染原因探究

改革开放以来,我国经济得以突飞猛进的发展,尤其是在农村经济方面,农村工业化发展日新月异,已逐步成为国民经济不可或缺的一部分。然而,我们在看到农村工业化发展的同时,农村工业的企业对环境造成的污染也是极其严重的,因而,环境污染也成为了制约农村工业发展一个重要的原因。那么,在这样的大背景下,本文认为,研究农村工业化发展所引发的环境污染的原因,既有理论意义又有现实意义。

基于某危险化学品仓库的危险爆炸环境区域识别与分析

以某危险化学品经营单位丙类仓库、罐区、装卸区为研究对象，以爆炸危险区域划分的相关标准规范为原则，将动态作业条件作为危险区域划分的一个重要影响因素，分析讨论了该案例在不同作业条件下爆炸危险环境区域的变化。本文在爆炸危险区域识别与分析过程中具备一定的实际意义，不仅提高了风险评估的准确性，也为提出具有针对性的防护措施建议给予了一定的指导意义。

冠醚化学交换分离锂同位素的影响因素分析及进展

锂同位素6 Li和7 Li是核聚变所需的重要原料,故锂同位素分离是核能开发必须解决的关键技术。本文系统综述了以冠醚类化合物为化学交换体系分离锂同位素的研究进展,详细讨论了冠醚分子的结构如冠醚环大小、给体原子种类、侧链种类,以及锂盐配位阴离子种类,溶剂种类,化学交换温度等因素对冠醚锂同位素分离效应的影响规律。结果表明,冠醚类化合物具有高的锂同位素分离因子,是非常有前途的锂同位素分离方法,但是以小分子冠醚为萃取剂的液-液萃取体系冠醚易于流失,无法重复利用,因此其未来发展方向是制备冠醚固载聚合物,采用固载冠醚的液-固体系分离锂同位素,提高分离效率,以实现其工业化应用。

有机电解液电化学改性PAN基碳纤维的表面性能

分别采用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯铵盐3种有机电解液对PAN基碳纤维进行电化学氧化改性,通过化学滴定法、单纤维断裂强度测试和场发射扫描电镜考察改性前后碳纤维表面酸性官能团含量、力学性能及表面形貌的变化规律,得到电化学改性的最佳条件:浓度5%(质量分数)的O_3PNH_4乳液为电解液,电流密度为2A/g,恒温50℃电化学氧化2min。针对改性处理后的碳纤维的表面性能,进行X射线光电子能谱和单纤维接触角测试。结果表明:以O_3PNH_4为电解液对碳纤维电化学改性,可以在不影响碳纤维力学性能的前提下,增加碳纤维表面的酸性官能团,提高碳纤维的表面能。

原位聚合制备PANI/GO复合材料及其电化学性能研究

利用原位化学氧化聚合的方法制备了聚苯胺/氧化石墨烯(PANI/GO)复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及红外光谱(IR)等方法对其结构和形貌进行了表征。利用自制的PANI/GO复合材料作为电极材料分别组装了超级电容器及锂离子电池,并对其电化学性能进行了测试。结果表明,GO在不同的电化学器件中均能够明显改善PANI的电化学性能。以PANI/GO作为超级电容器电极材料,放电时其比电容达413.28F/g,高于纯PANI的322.56F/g,1 000次循环后,容量保持率为70%。以PANI/GO作为锂离子电池正极材料,0.1C下首次放电比容量达104.4mAh/g,50次循环后,容量未见衰减。

微生物燃料电池生物传感器在环境监测中的应用及其研究进展

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)是一种能够将化学能直接转化为电能的装置.由于其产生的电信号可以直接反映微生物的新陈代谢活动并能实现在线监测,因此MFC在生物传感器领域中迅速发展.MFC生物传感器可利用MFC产生的电流或电压作为电信号对被分析物进行分析测量,具有灵敏度高、监测速度快、操作简便、可在线连续监测等优点.本文简述了微生物燃料电池生物传感器的工作原理和在环境监测中的研究进展,并对其发展前景作了预测和展望.

饮用水功能区水环境健康风险阈值体系研究

结合天津市饮用水功能区水环境现状,筛选出14种特征污染物,通过危害识别将其分为化学致癌物、非致癌有毒物和特殊物质3类。针对不同类别污染物建立健康风险评价模型,给出化学致癌物的致癌强度系数、非致癌有毒物参考剂量、人均寿命、不同年龄段人群日均饮水量和平均体重等参数,建立针对不同人群的饮用水功能区水质风险阈值体系。在此基础上,对天津市饮用水功能区——于桥水库进行水质风险进行评价。结果显示,于桥水库国控监测点位10个监测指标中,氨氮、挥发酚、汞、铅具有健康风险,4个指标的浓度均处于10-7的风险水平以下,说明于桥水库水环境健康程度较好,4个指标对成人及儿童的风险水平排序为铅>氨氮>汞>挥发酚,重金属铅是主要健康风险污染物。

碳纤维表面化学镀的研究进展

近年来,许多导电高分子复合材料已使用碳纤维作为增强体,采用化学镀是改善碳纤维的表面性质的一种很有前途的改性方法。综述了碳纤维表面化学镀的种类,详细地叙述了碳纤维表面预处理技术、化学镀工艺及现阶段国内外研究状况,总结了碳纤维表面化学镀存在的问题及发展趋势。

海河北系(天津段)污染负荷解析

针对海河北系(天津段)水环境质量逐年恶化的现象,本文从点源污染和面源污染的角度,调查分析了该流域存在的主要污染源及其排污现状。通过实地调查和相关数据统计,采用数据统计法、系数估算法等计算各汇水区的污染负荷。研究结果显示,研究区污染物总负荷COD为65 283 t,氨氮为12 324 t,其中点源污染贡献率仅为14%、5%。点源污染排放量较大的行业主要有冶金业、石油化工、轻工食品业和服装纺织业,四大行业COD和氨氮排放量分别占整个流域企业点源污染排放总量的73%和84%以上。面源污染贡献率较大,是最主要的污染源,其中以农田地表径流污染贡献率最高,COD、氨氮、总氮、总磷贡献率占整个流域面源污染的67%、64%、77%、82%。该研究为海河北系(天津段)水污染源头治理和水环境管理提供了参考依据。

二氧化钛/石墨烯复合材料的合成及电化学性能

为了提高TiO_2的导电性和材料的分散性,进而提高材料的倍率性能和循环性能,将二氧化钛与石墨烯复合,通过水热法合成了二氧化钛/石墨烯(TiO_2/rGO)复合材料,并对材料的形貌进行了表征,测试了材料用于锂离子电池的电化学性能.结果表明:与石墨烯复合后材料的比容量和倍率性能均升高,在电流密度为0.1C(C=150 mA/g)下,初始放电容量为374 mAh/g,50周后的放电比容量仍保持在165 mAh/g,循环保持率为44%,远高于同种方法下合成的二氧化钛样品50周后的比容量50 mAh/g和保持率17%.

新型锦纶工业丝油剂的组成及结构剖析

结合运用硅胶柱色谱法、红外光谱法、核磁共振光谱法和电喷雾飞行时间(ESI-TOF-MS)质谱法,对一种国外新型锦纶工业丝油剂样品进行剖析,探究用1H-NMR和ESI-TOF-MS计算油酸聚氧乙烯酯类(EO)的分布及长碳链脂肪酸酯类结构的方法,确定油剂主要由水(21%)、十四碳烷烃(12%)、十八烯酸癸酯(42%)、油酸聚氧乙烯酯(4)(10%)和油酸聚氧乙烯酯(12)(15%)组成.此剖析方法对确定未知纺织油剂的成分和比例具有广泛的通用性,为下一步新型工业丝油剂的复配及研发提供依据.

尖晶石锰铁氧体复合材料MnFe_2O_4@RGO的制备及电化学性能研究

采用尖晶石锰铁氧体材料(MnFe_2O_4)和氧化石墨烯(GO),通过水热法成功制得尖晶石锰铁氧体复合材料(MnFe_2O_4@RGO),并对制得的MnFe_2O_4@RGO进行SEM、XRD和电化学测试。实验结果表明:在EG∶DEG的体积配合比为20∶0条件下,制得的MnFe_2O_4@RGO电化学信号最强,循环伏安氧化峰电流强度最高可达到93μA,具有良好的电化学性能。

火灾环境下大型浮顶罐内原油热响应行为的仿真模拟

采用FLUENT软件对设定罐壁接受辐射值为25 kW/m2情况下的原油储罐进行模拟.模拟的主要结果包括油罐受热后罐内流体的温度、流速、压力的分布情况.在火灾作用下,罐内原油由于热量传递的不均匀而发生对流,靠近罐壁的流体流速较大,最大流速为0.026 439 17 m/s;油罐内罐壁附近处油温最高,可达150℃,并随指向轴线的方向逐渐降低.罐内原油受热挥发迅速,罐内压力增大,会导致罐体浮盘掀开或罐体坍塌,形成蒸气云爆炸事故与防火堤内池火灾事故,同时还伴随着发生原油沸扬事故的危险.

混凝超滤工艺处理天津渤海湾海水

试验考核在线混凝超滤工艺预处理天津渤海湾海水的可行性,采用外压式中空纤维超滤膜,研究膜的最大膜通量,以及通过数据和理论公式分析得到该工艺的最佳化学强化清洗方式.试验分3阶段进行,每阶段采用不同膜通量和化学强化清洗方式.3个月试验结果表明：在跨膜压差≤75 kPa时能保证系统稳定运行的最大膜通量为54.2 L/（m^2.h）;最佳化学强化清洗方式为：气水擦洗,pH=2的H2SO4和质量分数120×10^-6的NaClO相继连续清洗,气水擦洗,质量分数0.15×10^-6亚硫酸氢纳浸泡,气水擦洗,清洗频率为1次/d;同时清洗效果表明,H2SO4和NaClO清洗对膜污染控制有不同的作用,H2SO4清洗有利于去除该工艺的不可逆污染物,NaClO清洗有利于减缓膜污染;试验产水满足反渗透进水要求,产水中未监测到藻类,产水浊度在0.06-0.1 NTU之间,SDI15〈3,CODMn去除率为26%-45%.