不同螯合剂对褐煤中金属离子浸出效果的实验研究

螯合剂种类的不同,其对金属离子浸出效果也存在差异,为分析螯合剂对贵州地区褐煤中金属离子的浸出效果,选取ASDA,DTPA,IDS和GLDA等共4种螯合剂,开展了浸出效果对比实验,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP)和扫描电子显微镜(SEM)对实验结果进行了表征。结果表明:螯合剂能够将煤体中矿物质解络为游离态,煤体表面孔隙呈现从微孔、小孔向大孔变化的趋势,煤体表面矿物质呈现颗粒数量减少、颗粒体积变小、颗粒形态圆润的特点;ASDA对该煤样中Mg,Al,Fe,Ca,Cu离子具有最佳浸出效果,DTPA对K,Pb离子具有最佳浸出效果。

鬼针草对土壤中铀的胁迫响应机制及螯合剂的影响作用研究

环境中铀污染会对植物产生伤害,即产生胁迫作用。为探究鬼针草(Bidens pilosa L.)对土壤中铀的胁迫响应机制以及螯合剂对其富集铀的影响,本文通过开展铀污染土壤修复实验,研究了鬼针草在螯合剂与铀作用下的表型、生理及叶绿素荧光等参数以及对铀的富集能力。结果显示,随着铀浓度的升高,鬼针草的可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量及过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈先升后降的趋势。最大量子产额(Fv/Fm)与非光化学猝灭系数(NPQ)随铀浓度的升高显著降低,而实际量子产额(ΦPSⅡ)则随铀浓度的升高逐渐增加;施加螯合剂后,鬼针草对铀的富集能力显著提升。低浓度螯合剂可促进可溶性蛋白、POD和CAT的合成,降低MDA含量。同时,低浓度螯合剂可以提高鬼针草的Fv/Fm与ΦPSⅡ值,但会影响植物PSⅡ的开放中心结构,导致光保护系统受损;高浓度螯合剂会直接导致植物死亡。结合实验结果,若以鬼针草作为铀污染土壤植物修复材料,通过施加柠檬酸提高鬼针草对铀的富集能力,推荐施加浓度为10 mmol/kg。

螯合剂辅助法制备镁合金表面Mg-Al LDHs膜及其耐蚀性

为了降低反应能耗,利用螯合剂辅助法,通过在硝酸铝(Al(NO_(3))_(3))溶液内分别添加乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)、柠檬酸钠(SC)和酒石酸钾钠(PST)三种螯合剂制备转化液,然后将镁合金样品直接浸泡在三种转化液中,于60℃,pH值为12.0下反应9 h,即可在镁合金表面制得不同螯合剂掺杂的Mg-Al层状双氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)膜。通过SEM,XRD,FT-IR等分析各LDHs膜的微观形貌、物相组成和耐蚀性。结果表明:螯合剂辅助法可以在常压、60℃环境下于镁合金表面成功制得具有典型层状结构的LDHs膜;并且所得的三种Mg-Al LDHs膜均能有效提高镁合金的耐蚀性。然后通过对比研究三种不同LDHs膜层的结构性能发现:添加PST制备得到的Mg-AlPST LDHs膜致密度最高、厚度最大,可达1.4μm。三种膜层对镁合金耐蚀性的提高效果依次为:Mg-Al-PST LDHs>Mg-Al-SC LDHs>Mg-Al-EDTA LDHs;其中覆盖Mg-Al-PST LDHs膜的镁合金相比空白镁合金,其腐蚀电流密度下降约两个数量级,腐蚀总电阻上升约一个数量级。基于对所得LDHs膜的结构、性能分析可知螯合剂辅助法可在较低能耗条件下,在镁合金表面原位制备耐蚀性较好的Mg-Al LDHs膜的原因可能是:螯合剂中的羧基可加速Al^(3+)在镁基底的沉积,并促进Al^(3+)对Mg(OH)_(2)中部分Mg^(2+)的取代而形成LDHs。

Fe^(2+)螯合剂对羟脯氨酸发酵的影响

为解决反式-4-羟基脯氨酸发酵过程中Fe^(2+)供应不足、产酸效率低等问题。该研究以大肠杆菌HYP-08为供试菌株,首先通过单因素实验探究Fe^(2+)螯合剂种类及添加量对羟脯氨酸发酵生产的影响,并通过5 L发酵放大验证,以羟脯氨酸产量、生物量,糖酸转化率为指标,进一步探究其在放大过程中的影响,结果表明葡萄糖酸亚铁对羟脯氨酸发酵效果最好,流加发酵生产中,最终确定了10 h开始持连续流加的补料方式,反式-4-羟基脯氨酸生物量及产量达到最高,分别为146.2、118.6 g/L,较优化前提高了12.1%和4.2%,副产物乙酸减少到1.05 g/L,葡萄糖酸亚铁的添加有效增强了菌体活力,提高了羟脯氨酸的产量和糖酸转化率,为微生物发酵生产羟脯氨酸提供了依据。

复合磷酸盐螯合剂对超高压处理的骆驼乳品质的影响

骆驼乳有较高的营养价值及保健功效,但超高压灭菌过程中经常出现凝乳现象,因而常加入磷酸盐螯合剂提高骆驼乳的稳定性。该研究以探究超高压处理的骆驼乳品质的影响为目的,以超高压处理后的骆驼乳为研究对象,对不同磷酸盐螯合剂的种类、比例进行感官评定,优化加入磷酸盐螯合剂后超高压处理的工艺,分析加入复合磷酸盐螯合剂的超高压处理骆驼乳的理化指标、流变学特性、感官风味等品质特性产生的影响。结果表明,加入0.07%焦磷酸钠和0.1%(均为质量分数)六偏磷酸钠组成的复合磷酸盐螯合剂的骆驼乳,经550 MPa、22 min超高压处理后,其酸度值降低,pH值升高,流变学特性良好,酸味、苦味和涩味值减弱,且对氮氧化合物、醛酮类及芳香族化合物敏感。综上所述,加入复合磷酸盐螯合剂可改善超高压处理的骆驼乳的品质。该研究为综合利用骆驼乳以及骆驼乳的产业化提供试验基础和理论依据。

飞灰典型重金属的多组分螯合剂的效果优化及机理分析

针对深圳市某生活垃圾焚烧发电厂产生的高浓度重金属飞灰,该文在对多种螯合剂组分进行筛选的基础上,使用响应曲面法进行试验设计,通过模型拟合与方差分析评价了复合螯合剂对Zn、Pb、Cd的螯合影响,并通过SEM、FTIR、XPS对螯合机理进行了分析。结果表明,以2.5%(w)过磷酸钙+3%(w)福美钠水剂辅以0.074%(w)十二烷基苯磺酸钠的复合螯合剂可实现多批次高浓度飞灰的最优螯合效果与适应性;过磷酸钙与福美钠水剂分别对Zn和Cd的螯合起显著性作用,而Pb受两种组分的拮抗影响。在螯合-陈化的过程中,飞灰内部夹带重金属的组分发生了溶解、结晶、固定的转变:Zn与磷酸根结合固定,但在高温下陈化会降低其螯合稳定性,Pb形成高价态的稳定的化合物,而Cd主要被有机螯合剂的交联基团包覆。

螯合剂强化电动去除黄土中铜铅金属的试验与机理研究

中国西部地区高速发展导致黄土受到重金属污染的问题日益严重。电动修复因其出色的可操作性而受到关注,然而由于极化现象和重金属在阴极附近沉淀等因素导致电动修复效率降低。因此,以铜铅污染黄土为研究对象,将螯合剂耦合电动修复的技术同时结合阴极电解液投加,研究酒石酸、柠檬酸、EDTA 3种螯合剂及作为阴极电极液对黄土中铜铅金属的去除效率影响并探讨其强化去除机理。结果表明:酒石酸、柠檬酸、EDTA均可通过络合作用提高铜、铅金属的迁移能力,使铜、铅金属的去除效率有不同程度的提升,其中以阴极附近区域的铜、铅金属去除效果提升较为明显;在3种螯合剂中,EDTA由于螯合能力较强,能在不同的pH范围内与铜、铅金属反应,从而生成较为稳定的络合物,强化了电动修复效率;与对照组相比,EDTA通过与重金属进行六原子配位而形成稳定的络合物,将其他形态的重金属向迁移能力较强、较易去除的可交换态进行转化,把铜、铅金属的整体去除效率分别提高到55.4%,27.2%。

基于可再生资源的绿色螯合剂在洗涤剂中的应用及市场前景

在消费者环保意识日益增强的背景下,绿色螯合剂在洗涤剂中的应用引起了广泛关注。传统螯合剂如次氮基三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)因生物降解性差,可造成环境污染和健康风险;长期使用三聚磷酸钠(STPP)会导致水体富营养化等问题;而绿色螯合剂则凭借其可再生和环保的特性,逐渐成为研究焦点。通过探讨基于可再生资源的绿色螯合剂在洗涤剂中的多种应用,并对其市场前景进行了分析,发现绿色螯合剂在家用洗涤剂、工业清洁剂、食品与饮料清洁剂和个人护理品中均表现出显著优势。市场分析显示,绿色螯合剂的需求量将持续增长,未来几年其市场份额有望显著提升。绿色螯合剂不仅能够有效替代传统螯合剂,而且在提升产品性能和减少环境负担方面具有重要意义。

一种重晶石螯合剂完井液体系研究

重晶石加重钻井液在正压差下易进入储层岩石孔喉中,严重堵塞渗流通道,污染地层,极难解除,影响油气井产量。为了解决上述问题,本文通过采用1,3-二溴丙烷改性DTPA制备一种聚集体螯合剂AHJ-1,增大对重晶石的溶解能力,并协同催化剂、转化剂和破胶剂形成一套重晶石螯合完井液体系。实验结果表明,改性后形成的聚集体螯合剂对重晶石的溶解能力更强,在催化剂草酸、转化剂K_(2)CO_(3)作用下,Ba^(2+)与AHJ-1分子的反应活性得到提高,且促进低溶解度BaSO_(4)转化为高溶解度BaCO_(3),增强AHJ-1溶液对重晶石的溶解度。另外,重晶石螯合完井液体系有效溶解重晶石泥饼,对岩芯孔喉中泥饼固相进行溶解反应,提高了污染岩芯渗透率恢复值,有利于提高油气产能。

可降解螯合剂对铅镉胁迫下刺槐离子富集、生长及土壤特性的影响

可降解螯合剂可增加植物对重金属的富集作用。试验以刺槐材料,在铅(Pb)600 mg·kg^(-1)和镉(Cd)20 mg·kg^(-1)复合污染土壤中,加入不同浓度0.5、2.5和5.0 mmol·kg^(-1)的氮基三乙酸(Nitrilotriacetic acid,NTA)和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(Sodium Alcohol Ether Sulphate,AES),测定其对离子富集、刺槐生长特性及土壤特性的影响。结果表明:NTA和AES均促进了刺槐根对铅镉离子的富集,低浓度NTA与高浓度AES促进了刺槐根干重的累积;高浓度AES显著提高了刺槐地上部对铅镉离子的富集(p<0.05),铅镉离子转运率AES>NTA;NTA和AES螯合剂处理对刺槐幼苗生长影响不显著;螯合剂处理促进了土壤酸性磷酸酶活性;土壤pH值AES>NTA。高浓度5.0 mmol·kg^(-1)AES对刺槐生物量的积累、铅镉离子的富集和向地上部的转运均有良好促进作用,在刺槐强化修复重金属污染土壤中具有一定的参考价值。

螯合剂对湿法磷酸制备磷酸二氢钾结晶过程影响

湿法磷酸生产成本低,但杂质含量高,以湿法磷酸为原料制得的磷酸二氢钾(KDP)产品质量低。研究利用中和法,以杂质含量高的工业湿法磷酸为原料,制备柱状大颗粒磷酸二氢钾晶体。研究了螯合剂用量、降温速率和搅拌速率对磷酸二氢钾结晶过程的影响,考察了磷酸二氢钾的质量分数、收率、结晶速率和晶体形貌等指标,并进行了母液循环实验。研究结果表明:螯合剂能有效消除杂质离子对结晶过程的抑制作用。结晶的最适宜工艺条件为螯合剂用量0.70%、搅拌速率100 r·min^(-1)、降温速率0.1℃·min^(-1)。在此条件下得到的磷酸二氢钾晶体外观为柱状大颗粒,质量分数99.91%,平均粒度1.38 mm,结晶速率0.128 g·min^(-1),达到肥料级磷酸二氢钾优等品标准(HG/T 2321—2016);其中磷的单次收率49.86%。母液循环生产的磷酸二氢钾晶体质量分数、晶型和收率等指标全部达标。

螯合剂和有机酸对商陆修复镉砷污染农田的影响

基于利用植物提高Cd和As复合污染农田修复效率的目标,通过大田试验方法探究了乙二胺四乙酸(EDTA)、皂素(SAP)、柠檬酸(CA)和苹果酸(MA)对商陆萃取农田土壤Cd和As的影响。结果表明,施用4种不同螯合剂和有机酸对商陆的生长没有产生不利影响,且可以显著影响商陆对土壤Cd和As的吸收积累。与对照组相比,EDTA、SAP、CA和MA处理60 d后导致商陆叶片Cd含量分别提高116.4%、55.0%、81.5%和109.9%,商陆地上部Cd积累量提高40.4%~106.0%,商陆地上部As积累量提高15.8%~55.1%。商陆各器官Cd和As的富集系数和转运系数也受螯合剂和有机酸施用的影响。施用EDTA、SAP、CA和MA均对商陆根际土壤Cd和As含量产生显著影响,SAP处理对降低商陆根际土壤Cd含量的影响最显著,而MA处理对降低商陆根际土壤As含量的影响最显著。研究表明,EDTA、SAP、CA和MA均可提高商陆萃取农田土壤Cd和As的效率,尤其是EDTA和MA的效果更好。

复合螯合剂对籽粒苋修复镉污染农田的影响

为提高籽粒苋对农田土壤重金属富集的提取效率,基于田间原位试验,研究了谷氨酸二乙酸四钠([N,N]-bis glutamic acid,GLDA)和次氮基三乙酸(nitrilotriacetic acid,NTA)及其组合(GLDA-NTA)对籽粒苋修复轻中度镉(Cd)污染农田土壤的影响。结果表明,施用GLDA、NTA及GLDA-NTA处理对籽粒苋地上部生物量、Cd富集系数与转运系数、地上部Cd提取量及根际土Cd形态分布等影响不一。与不施螯合剂相比,施用螯合剂处理籽粒苋地上部生物量均无显著变化;3种螯合剂处理对籽粒苋Cd富集系数与转运系数及地上部Cd提取量产生了不同程度的影响,其中GLDA-NTA处理效果最为明显,富集系数、转运系数及地上部Cd提取量显著提高40.83%、15.00%及179.67%。此外,施用GLDA、NTA及GLDA-NTA处理对根际土Cd形态分布影响程度不一,其中以GLDA-NTA处理最为明显,水溶态、酸溶态、可还原态、可氧化态及残渣态占比变化率分别为3.28%、22.09%、-26.28%、-1.33%及2.24%。因此,复合螯合剂联合籽粒苋植物修复可高效活化重金属,提升植株对农田土壤Cd的提取效率,是一种具有前景性、绿色性及可借鉴性的Cd污染联合修复方法,对轻中度Cd污染农田治理具有重要的参考价值和指导意义。

螯合剂诱导五节芒强化修复铀污染土壤

以典型铀矿山周边铀污染土壤为研究对象,采用盆栽试验,以五节芒为试验材料,研究乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸(CA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)等不同浓度螯合剂(0、2.5、5.0、7.5 mmol kg)对五节芒修复铀污染土壤的影响。结果表明,五节芒的生长及富集吸收铀与螯合剂浓度及种类有关。EDTA对五节芒有明显的毒害作用,随浓度的提高消极影响越大,修复效果不理想;2.5 mmol kg和5.0 mmol kg的CA与EDDS均可促进五节芒的生长和富集吸收铀的效果,但CA效果优于EDDS,CA在5.0 mmol kg处理组时,地上、根部生物量分别增加27.06%、12.88%,铀富集量分别提高68.05%、43.21%,且根部的铀含量远远大于地上部,说明螯合剂促进土壤溶液中残渣态铀逐渐向活性态铀转换,促进了植物的吸收富集。

新型重金属螯合剂对焚烧飞灰中Pb的稳定性能研究

生活垃圾焚烧飞灰因富集重金属,需稳定化处理后填埋处置。采用新型重金属螯合剂(0代端二硫代羧酸基聚酰胺-胺超支化聚合物(PAMAM/4DTC-0G))、二甲基二硫代氨基甲酸钠(SDD/DTC)和乙二胺-双二硫代氨基甲酸钠(EDA/2DTC)对Pb浸出浓度较高的飞灰进行稳定化处理,考察螯合剂投加量、浸出液pH对其稳定化效果的影响,并通过Pb形态分布、红外吸收光谱和微观形貌表征探究稳定化机理。结果表明,2%(质量分数,下同)的PAMAM/4DTC-0G能使飞灰中Pb的浸出浓度低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)限值;5%的PAMAM/4DTC-0G稳定化后的飞灰中Pb的浸出浓度在较宽的pH范围(2~14)内均低于标准限值;PAMAM/4DTC-0G可与Pb 2+结合形成超大三维网络状螯合物,能实现长期稳定。

生物源新型铁螯合剂研究进展及其应用

铁是所有生物正常发育所必需的微量元素之一,尤其是通过生物强化培育富含铁营养的农产品是解决人类铁营养“隐性饥饿”的重要技术途径,而螯合态铁肥由于见效快被广泛应用。因此,创制和研发新型微量元素螯合剂始终是国内外研究的竞争热点。麦根酸类植物铁载体和微生物铁载体等,能够高效螯合难溶铁并被植物高效吸收利用,是潜在的新型生物源螯合剂。该类新型铁肥在改善植物铁营养的同时不需要外源铁的投入,而是发挥菌株自身活性物质较强的螯合特性高效活化土壤中丰富的铁资源,为植物提供足够的生物有效铁。为进一步挖掘和研发新型生物源的绿色、高效且稳定的螯合剂,并为绿色智能肥料研发、实现绿色农业的可持续发展提供新途径和技术突破,本文基于近年来植物和微生物对铁营养吸收利用的分子生理机制的不断深入研究,从植物缺铁现状及诱因、改善铁营养的途径,到机理Ⅱ植物根系分泌物吸收利用铁的分子生态优势以及微生物铁载体改善植物铁营养的潜力,对生物源新型铁螯合剂研究进展及其应用进行了系统综述。期望通过进一步的研究和开发,能够更深入地了解这些新型生物源螯合剂的作用机制以提高植物的铁营养吸收效率,为实现绿色农业的可持续发展提供新的解决方案。

植物激素、螯合剂复合处理对镉胁迫下籽粒苋生长和富集镉的影响

为探讨植物激素和螯合剂(EDTA)复合处理对镉胁迫下籽粒苋生长与修复率的影响,本试验以生物量较大的籽粒苋为材料,采用盆栽方法,研究不同复合处理对镉胁迫下籽粒苋生长以及镉富集量的影响。结果表明:与单一Cd^(2+)胁迫处理相比,植物激素和螯合剂的复合处理缓解Cd^(2+)胁迫对籽粒苋生长的影响,使其各部分的生物量增加,增强根部和地上部对Cd^(2+)的吸收和富集,进一步提高了籽粒苋对Cd^(2+)的植物修复效率,且复合处理以根部浇灌方式的修复效率更高。

植物激素与螯合剂复合处理对镉胁迫下马齿苋发育和修复效果的影响

为研究植物激素和螯合剂EDTA复合处理对镉(Cd)胁迫下马齿苋发育和修复效果的影响,设置3个Cd胁迫下的植物激素和EDTA复合处理[FI:20mg/LCd+1.5mg/LEDTA+100mg/LIAA(生长素);FG:20mg/L Cd+1.5 mg/LEDTA+500 mg/LGA(赤霉素);FS:20 mg/L Cd+1.5mg/LEDTA+100mg/L SA(水杨酸)],以蒸馏水为空白对照(CK)、以20mg/LCd处理为Cd胁迫对照(Cd),分别对马齿苋种子进行浸种,测定种子发芽势、发芽率,幼苗苗高、主根长、鲜质量,以及幼苗各部分Cd积累量、转运系数。结果表明,与Cd胁迫对照相比,3个复合处理的种子发芽势和发芽率显著增高,其中,FG处理发芽势和发芽率增幅最大,分别增加19.24%、25.31%;苗高、主根长、鲜质量均显著增加,其中,FG处理幼苗苗高、鲜质量增幅最大,分别增加47.95%、35.91%;根部和地上部对Cd的积累量和转运系数显著增加,其中,FG处理马齿苋幼苗根部、地上部Cd积累量及转运系数均为最大,分别为Cd胁迫对照的2.31、2.94、2.33倍。综上,植物激素与EDTA复合处理可增大Cd胁迫下马齿苋种子发芽势、发芽率,增加幼苗苗高、主根长、鲜质量,提高Cd的积累量和转运系数,其中,GA与EDTA复合处理效果最佳。

螯合剂对矿山水体底泥中重金属提取效率研究

为实现矿山水体底泥重金属污染的绿色修复,利用EDTA、GLDA和MGDA等3种螯合剂在不同的条件下提取矿山水体底泥中的重金属Cd、Cu和Ni并分析其作用机理。研究采用分批提取、BCR提取等试验方法比较分析了EDTA、GLDA和MGDA等3种螯合剂和不同影响因素对矿山水体底泥中重金属提取效率的影响。研究结果表明,最佳淋洗时间因重金属元素及螯合剂种类而异,pH是螯合剂提取重金属效率的主要影响因素,螯合剂浓度的增加能显著提高重金属去除率,累计循环淋洗对重金属的去除效率提升不足5%。螯合剂去除矿山水体底泥中重金属是通过改变重金属的存在形态。在室温体系下,3种螯合剂最适使用条件为:EDTA与重金属离子摩尔比6∶1(淋洗时间16 h,pH=4),循环淋洗2次;GLDA与重金属离子摩尔比4∶1(淋洗时间8 h,pH=4),循环淋洗3次;MGDA与重金属离子摩尔比6∶1(淋洗时间8 h,pH=4),循环淋洗3次。在最适使用条件下,螯合剂对Cd的去除效果由大到小依次为EDTA、GLDA、MGDA,对Cu的去除效果由大到小依次为MGDA、EDTA、GLDA,对Ni的去除效果由大到小依次为MGDA、GLDA、EDTA。绿色螯合剂GLDA和MGDA可以替代传统螯合剂EDTA,提高成本效益和环境友好性。用Na_2S处理淋洗液后,重金属回收率可达95%以上,处理后淋洗液中重金属含量低于国家排放标准,可直接排放。研究结果可为螯合剂去除矿山水体重金属污染底泥提供理论支撑。

离子色谱法同时分析洗涤剂中9种螯合剂

建立了一种离子色谱测定洗涤剂样品中9种螯合剂含量的分析方法。洗涤剂样品经去离子水稀释,IC-RP固相萃取小柱净化后,选择高容量的Dionex IonPac^(TM)AS11-HC型阴离子色谱柱进行分离,以自动淋洗液发生器电解产生的高纯KOH溶液为流动相进行梯度淋洗,流速1.0 mL/min,采用高压离子色谱仪电导检测器进行测定,外标法定量。结果显示,葡萄糖酸钠、甲基甘氨酸二乙酸三钠、次氮基三乙酸、羟基乙叉二膦酸、柠檬酸钠、焦磷酸钠、谷氨酸二乙酸四钠和三聚磷酸钠在1~200 mg/L范围内、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)在50~500 mg/L范围内线性良好,相关系数(r)>0.999。EDTA-2Na的检出限(S/N=3)为12.5 mg/L,定量下限(S/N=10)为40 mg/L;其余8种螯合剂的检出限为0.02~0.07 mg/L,定量下限为0.06~0.25 mg/L。9种螯合剂在低、中、高3个加标水平下的平均回收率为92.7%~106%,相对标准偏差(RSD)为1.0%~7.9%,均满足检测要求。该方法无需衍生化处理,前处理简单,测定快速,结果准确,灵敏度高,适用于洗涤剂样品中9种螯合剂的定量分析,为洗涤用品的质量评价提供了强有力的方法支持。