磁性竹炭对水中甲基橙的吸附特性

以竹粉为原料,利用磷酸改性法制备磁性竹炭,研究其对水中甲基橙的吸附特性.实验表明,在固液相的传质速率、磁性竹炭吸附位点和表面的H+的数量等因素的影响下,磁性竹炭对甲基橙的去除率随着磁性竹炭投加量、振荡时间和速率的增大,呈现先增大后稳定趋势,并在投加量为1.0 g、振荡时间为180 min、振荡速率为120 r/min后趋于稳定;随着甲基橙初始浓度的增加呈现降低的趋势,而吸附量则呈现上升趋势,最大饱和吸附量达到82.56 mg/g;低温高酸度略有利于反应的进行,当pH值为2、振荡温度30℃时,磁性竹炭对甲基橙的最大去除率为99.85%,效果优于竹炭等生物质吸附剂.吸附过程是自发的,最符合Elovich动力学模型和Temkin等温吸附模型,以不规则的表面吸附为主;循环使用5次后,磁性竹炭对甲基橙的去除率仍然可以达到90%以上.

“双碳”战略引领下环境学科创新型人才培养模式研究

针对当前高校环境学科人才培养存在的问题,通过创新教学模式、构建五层递进实践课程体系、融通校内外教学平台、培养卓越教师,构建了“双碳”战略引领下环境学科创新型人才培养模式,从而提升学生学习积极性、“双碳”意识和实践力,以培养出高素质的创新型人才,助力实现“双碳”目标。

9-羟基菲对α-葡萄糖苷酶的活性影响及相互作用研究

α-葡萄糖苷酶(GAA)作为一类重要的糖苷水解酶,是维持人体血糖平衡的重要功能性蛋白质。长期以来,为实现高血糖人群的降糖,研究人员多关注于探寻具有GAA活性抑制作用的食品、药品,但鲜有研究关注于人体非主动摄取的外源物质对GAA正常生理功能可能产生的影响。该研究选取典型多环芳烃类物质—菲的羟基代谢产物9-羟基菲(9-OHPhe),探究其对GAA活性功能的影响及潜在机制。为获得9-OHPhe与GAA的结合作用信息,PARAFAC法被应用于光谱重叠的9-OHPhe和GAA的三维荧光光谱(EEM)数据的解析,同时分子对接法被运用于分析分子层面两者结合的微观信息。9-OHPhe对GAA的活性有抑制作用,相应的IC50值为(7.59±1.91)μmol L^(-1);PARAFAC可有效应用于荧光光谱重叠的GAA和9-OHPhe反应体系的荧光数据解析;9-OHPhe可引起GAA内源荧光的静态猝灭,两者能形成1∶1复合物,在298 K下其结合常数为(8.91±0.68)×10^(3) L·mol^(-1);9-OHPhe与GAA的GLN281、LEU305、ASN319、LEU321、TYR322、LEU323和TYR352之间产生了疏水作用力,与GLN309和ASN319分别形成了键长为2.71和3.05Å的氢键;低浓度的9-OHPhe可使GAA的二级结构变得稳定,但过高浓度的9-OHPhe则会破坏GAA的结构稳定性。9-OHPhe对GAA活性有明显抑制效应,提示相关外源污染物进入健康人体后经这一途径所可能引起的血糖平衡紊乱值得关注和深入研究。

以产业需求为导向的应用型人才培养模式探索

膜分离技术涉及的知识面较广,是多学科交叉融合形成的新型分离技术,其相关课程的实践应用性强且学习难度高。因此,教师应重视学做结合,充分整合教学资源,促进校企合作,使其在课程建设与教学改革中能够充分发挥作用。以此拓宽学生视野,多方面提升学生的专业能力、创新思维及对专业的认同感。对教学过程中存在问题进行了全面分析,制定了应用型人才培养的课程体系建设。

磁性鸡蛋壳对水中活性艳红的吸附性能研究

活性艳红在印染业内被广泛使用,产生的印染废水具有色度高和COD高等特点。本文以废弃鸡蛋壳为原料制备了磁性生物炭,研究其对活性艳红的吸附效果。单因素实验结果显示,磁性鸡蛋壳对活性艳红的去除效果随着投加量、振荡时间和振荡速率的增加而增加,随着温度、pH、活性艳红初始浓度的升高而下降。正交实验结果显示,磁性鸡蛋壳的投加量为2.4g,吸附温度为25℃,振荡时间为80min,振荡速率为160r·min^(-1),pH=6是最佳吸附条件,此时磁性鸡蛋壳对10mg·L^(-1)活性艳红模拟印染废水的去除率最高可达99.25%。实验影响因素的重要性高低顺序为:初始浓度、pH、磁性鸡蛋壳投加量。吸附更符合准二级动力学模型和Fredudlich吸附等温线模型,以化学吸附为主,是单分子层吸附。该研究表明鸡蛋壳是一种具有较好应用潜力的吸附材料。

基于碳基磁性材料的磁固相萃取技术在食品分析应用中的研究进展

食品中残留的痕量有毒物质严重威胁人体健康,对其进行分析十分必要。然而,食品中有毒物质种类多、量少、基质复杂,需选择适当的样品预处理技术进行提取和净化。磁固相萃取(MSPE)因具有操作简单、省时快速、无需离心过滤、环境友好等优点,被认为是一种高效的样品预处理技术并应用于食品分析中。MSPE中使用的磁性吸附剂的吸附容量和选择性是影响MSPE萃取效率和选择性高低的关键,对所建立分析方法的准确度起着关键作用。碳基磁性材料是具有价格低廉、来源丰富、比表面积大、化学稳定性好、吸附容量高、绿色环保等优点的一类新型功能性磁性材料,可以富集不同性质的有机、无机分析物,在环境分析、生物检测、污染治理等多个领域取得了较大进展。近年来,基于碳基磁性材料的MSPE技术在食品分析预处理领域逐渐得到应用,但尚处于起步阶段,存在巨大的应用潜力。该文以碳基类别(碳纳米管、石墨烯、金属有机骨架衍生碳、活性炭等)为主线,综述了采用MSPE技术,以碳基磁性材料为吸附剂,对食品样品中酯类、真菌毒素、多环芳烃、抗生素、生物碱、酚类、维生素、抗菌药等物质进行萃取,进而采用液相色谱法等进行分析的应用实例,同时阐述了该技术存在的问题,并对其发展方向做出了展望。该综述将为基于碳基磁性材料的MSPE技术在食品分析中的广泛应用提供理论依据和技术支撑。

电诱导牙釉质表面羟基磷灰石涂层形成的研究

以含Ca(NO3)2、NH4H2PO4和NaNO3组成的溶液作为电解液,在人牙釉质表面电诱导制备了羟基磷灰石(HA)涂层。应用X射线衍射(XRD)﹑扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对形成涂层后的牙釉质样品进行分析和表征,研究了电解液初始pH值﹑电流密度和温度的变化对涂层的组成﹑结构和形貌的影响。研究结果表明这些因素对涂层的组分(HA)没有显著影响,而对涂层中HA晶体c轴的择优取向度的影响则较显著。当控制电解液的初始pH值为6﹑电流密度为0.5mA·cm-2﹑温度为55℃的时候,涂层中HA晶体沿c轴方向择优取向生长,且择优取向度和牙釉柱的HA较为接近。

改性花生壳和木屑对水中活性艳红的吸附研究

用经过磷酸改性的花生壳和木屑制成混合吸附剂对水中活性艳红K-2BP进行吸附研究,通过静态试验系统地考察了混合吸附剂中改性花生壳和木屑的质量比、混合吸附剂的投加量、p H、温度和振荡速率等重要因素对K-2BP吸附效果的影响,并对吸附机理进行了探讨。研究结果表明:改性花生壳和木屑对10 mg/L K-2BP吸附的最佳条件为:改性花生壳和木屑的质量比1∶3.5,混合吸附剂的投加量0.9 g,温度328 K,p H值14,振荡速率120r/min,水中K-2BP的去除率可达98.6%,影响因素中p H值的影响最大。Langmuir吸附模型和伪二级动力学模型能较好地描述混合吸附剂对水中K-2BP的吸附过程,理论的最大吸附量为10.83 mg/g,吸附过程为吸热反应,可自发进行,因此改性花生壳和木屑吸附K-2BP技术在实际污染处理中具有良好的应用前景。

鸡蛋壳对废水中亚铁离子的吸附研究

为研究鸡蛋壳对废水中亚铁离子的吸附效果,进行了单因素变量控制实验(如鸡蛋壳粉末的投加量、吸附温度、吸附时间)、等温吸附实验和正交实验。研究结果表明,鸡蛋壳用量在4 g的时候吸附效果最好;鸡蛋壳粉末对亚铁离子的吸附是吸热过程,随着温度升高,去除率也随之升高;去除率也随吸附时间增加而升高,在60 min左右达到吸附平衡。等温吸附过程中,能很好地符合Freundlich吸附等温式。通过正交实验,得出最佳实验条件:亚铁离子浓度40 mg/L,鸡蛋壳粉末3 g,吸附时间为50 min,吸附温度为50℃,在此实验条件下鸡蛋壳对废水中亚铁离子的去除率可达99.99%。

榕树树叶对废水中亚甲基蓝的吸附研究

本研究以榕树树叶为吸附剂,考察了在投加量、p H、温度、吸附时间不同因素下对亚甲基蓝去除率的影响。建立正交实验,结果表明榕树树叶粉末吸附亚甲基蓝的最佳条件是当初始浓度为100mg/L,投加量为0.5g、p H为8、温度为35℃、吸附时间为75min时,去除率最高,达到99.05%。吸附动力学过程可用准一级反应动力学方程来描述,等温吸附过程可由Freundlich吸附等温式来描述,榕树树叶粉末对亚甲基蓝的吸附过程是一个吸热过程。实验证明榕树叶是一种具有潜力的亚甲基蓝吸附剂。

改性榴莲壳对结晶紫的吸附性能研究

以改性榴莲壳作为吸附剂,采用静态吸附法处理结晶紫模拟废水溶液。结果表明,提高改性榴莲壳投加量、振荡速率、pH以及延长吸附时间有利于对结晶紫的吸附,而温度的变化对结晶紫的吸附影响不明显。当改性榴莲壳投加量为0.5g,结晶紫初始质量浓度为20mg/L,吸附时间为60min,振荡速率为140r/min时,改性榴莲壳对结晶紫的去除率可达99.78%。吸附动力学过程可用准二级动力学模型描述,等温吸附过程可由Freundlich吸附等温模型描述。改性榴莲壳与结晶紫之间发生多层吸附,最大吸附量为298.51mg/g,吸附过程是以物理吸附占主导的自发、放热过程。改性榴莲壳在印染废水中有较好的应用前景。

萃取吸附剂在非甾体抗炎药残留样品前处理中的应用进展

阿司匹林和塞来昔布等非甾体抗炎药(NSAIDs)因具有消炎和止痛等疗效被广泛应用,但其具有一定的毒副作用,会引起肠胃疾病等,因而其在环境水、生物样品和食品中的残留分析已引起重视。萃取吸附剂是决定样品前处理环节中萃取效率和选择性高低的关键。本文以萃取吸附剂类别(碳基材料、金属有机骨架、低共熔溶剂和层状双氢氧化物等)为主线,综述了采用萃取技术对环境水、生物和食品样品中的NSAIDs进行前处理,配合采用高效液相色谱联用技术等进行检测分析的最新应用实例,并对今后的萃取吸附剂的发展趋势进行了展望。

磁性生物炭对二价重金属离子吸附性能的研究进展

近年来,国内外的研究学者致力于寻找和制备高吸附性和稳定性的磁性生物炭吸附剂,以更有效地治理重金属污染。本文从磁性生物炭吸附剂的制备、吸附机理、对二价重金属离子的吸附性能、再生和利用等方面,综述了磁性生物炭吸附剂对废水中二价重金属吸附处理的最新研究进展,并指出了目前研究的不足之处,以及将来磁性生物炭处理二价重金属废水的研究方向和重点。

高性能吸附材料处理含铜废水的研究进展

本文综述了用氧化石墨烯类、炉渣类、果皮壳类、泥土类原料制备的高性能吸附材料,在含铜废水处理中的应用,探讨了吸附材料的循环再生性,评估了材料的吸附潜力并对其应用前景进行了展望。

独立学院无机及分析化学课程的教学探索

文章关于如何选择合适教材、优化教学内容、重视实践教学,以及如何改进教学方法进行了探索,发现在设定合理的教学大纲的前提下,灵活运用各种教学方法,不但可以使学生能深入浅出地、有重点地、系统地掌握无机及分析化学的内容,还能在一定程度上发挥学生学习的积极性、主动性和创造性,培养学生分析问题和解决问题的能力,从而提高该课程的教学质量。

掺杂铈的纳米羟基磷灰石的合成

本研究的主要目的是探讨掺杂铈的纳米羟基磷灰石的合成及其结构。本实验在反应原料中以不同的 X_(Ce)=Ce/(Ca+Ce)(摩尔比)引入铈离子(范围在0%到10%),采用了水热法合成掺杂铈的纳米羟基磷灰石。用 TEM、EDS、XRD 和 FTIR 对合成产物的微观形貌、化学成分和晶体结构进行分析表征。分析结果表明 Ce^(3+)可进入羟基磷灰石晶格中,置换其中的 Ca^(2+);颗粒尺寸能随着 X_(Ce)的增大而变大,当 X_(Ce)≤5%时全是纳米级的颗粒。总而言之,本实验证明利用水热法可合成成分纯且分布均匀的掺杂铈的纳米羟基磷灰石是可行的。

胶原变性对骨的变形与断裂的影响

骨中有机成分特别是胶原对其生物力学性质具有重要影响。骨中胶原的物理化学和生物学性质的变化均会导致骨的变形和断裂的危险性的增加。然而,胶原的影响往往易被忽视。本文综述了近年来胶原变性对骨的变形和断裂行为影响的研究进展。分析了胶原变性的一些主要影响因素(如年龄、激素、辐射、病变和药物等),进一步分析了由于胶原的变性而引起的胶原纤维排列方向的改变、多肽链的异构化、三级螺旋结构的破坏以及交联物含量的减少等因素最终导致骨变形与断裂的微观机制。

Theoretical Studies on Mechanism and Rate Constant of Gas Phase Hydrolysis of Glyoxal Catalyzed by Sulfuric Acid

The gas phase hydration of glyoxal （HCOCHO） in the presence of sulfuric acid （H2SO4） were studied by the high-level quantum chemical calculations with M06-2X and CCSD（T） theoretical methods and the conventional transition state theory （CTST）. The mechanism and rate constant of the five different reaction paths are consid- ered corresponding to HCOCHO＋H2O, HCOCHO＋H2O… H2O, HCOCHO… H2O＋H2O, HCOCHO＋H2O… H2SO4 and HCOCHO… H2O＋H2SOa. Results show that H2SO4 has a strong catalytic ability, which can significantly reduce the energy barrier for the hydration reaction of glyoxal. The energy barrier of hydrolysis of glyoxal in gas phase is lowered to 7.08 kcal/mol from 37.15 kcal/mol relative to pre-reactive complexes at the CCSD（T）/6- 311＋＋G（3df, 3pd）//M06-2X/6-311＋＋G（3df, 3pd） level of theory. The rate constant of the H2SO4 catalyzed hydrolysis of glyoxal is 1.34×10-11 cm3/（molecule.s）, about 1013 higher than that involving catalysis by an equal number of water molecules, and is greater than the reaction rate of glyoxal reaction with OH radicals of 1.10×10-11 cm3/（molecule·s） at the room temperature, indicating that the gas phase hydrolysis of glyoxal of H2SO4 catalyst is feasible and could compete with the reaction glyoxal＋OH under certain atmospheric condi- tions. This study may provide useful information on understanding the mechanistic features of inorganic acid-catalyzed hydration of glyoxal for the formation of oligomer.

改性榴莲壳对水中亚甲基蓝的吸附研究

本文通过调整改性榴莲壳吸附剂的投加量、pH、吸附时间和振荡速率等重要因素,探究各因素对改性榴莲壳吸附亚甲基蓝的影响,并对吸附机理进行探讨。研究结果表明,各因素中pH值的影响最大,当改性榴莲壳的投加量为0.5g,振荡速率为165r·min^-1,吸附时间为70min,pH值为9时,改性榴莲壳对水中亚甲基蓝的去除效果达到最佳,去除率为98.03%。改性榴莲壳对亚甲基蓝的吸附机理符合Freundlich模型和准二级动力学模型,吸附过程是以物理吸附占主导的自发、放热过程。

改性榕树叶对废水中亚铁离子的吸附研究

矿山等行业产生的废水中,亚铁离子的含量过高,会危害人体健康,本文分别设计了单因素、正交、动力学和等温吸附等实验,研究改性榕树叶对废水中亚铁离子的吸附效果。单因素实验结果表明,废水中亚铁离子的去除率,随着榕树叶投加量、振荡时间和振荡温度的增加而增加。正交实验结果表明,影响因素最大的是榕树叶的投加量,最小为振荡温度。当榕树叶粉末投加量为0.21g、振荡温度为40℃、吸附时间为315min时,改性榕树叶对水中30μg·m L^(-1)亚铁离子的去除率,最高可达98.75%。整个吸附过程很好地遵循了准二级动力学模型和Freundlich吸附等温式,以物理吸附为主。经改性榕树叶处理后的废水,符合电镀铁污染物排放标准和城镇下水道末端污水水质A级排放标准。改性榕树叶作为一种新型生物吸附剂,用于处理含亚铁离子的废水,可实现以废治废和节能减排,在环境治理领域将体现良好的经济和环境效益。