Zn^2＋、Co^2＋和Mn^2＋对人工湿地基质生物膜的影响

研究了金属离子Zn2+,Co2+和Mn2+对复合垂直流人工湿地基质生物膜脱氢酶活性和多糖含量的影响.结果表明,在生物膜混合液中添加Zn2+能在短时间内(6h)迅速提高生物膜的酶活性,增加多糖含量,浓度为2mg/L的Zn2+可以在较长时间(72h)内保持生物膜的酶活性并且促进多糖的积累.Co2+和Mn2+对生物膜脱氢酶活性及多糖含量的影响较为相似.当Co2+浓度<1mg/L、Mn2+浓度<2mg/L条件下,6h时,对脱氢酶活性呈现了不同程度的促进作用,但随着Co2+和Mn2+离子浓度的增加,对脱氢酶活性的影响则表现为抑制作用,并且随着时间的延长,抑制作用越来越明显.在所研究的浓度和时间范围内,Co2+和Mn2+对多糖含量没有明显影响.

Rhodococcus sp-1的Mn^2＋生物去除能力及诱导特性

利用传统的细菌分离方法,从地下水生物除锰滤池中分离、纯化出1株细菌,经LBB(leucoberbelin blue)法定性检测其具有Mn2+氧化能力,利用Sherlock细菌鉴定系统初步确定其属于红球菌属(Rhodococcus sp).对红球菌Rhodococcus sp-1菌株的生物除锰能力和诱导特性研究结果表明,Rhodococcus sp-1菌株在达到第1个生长稳定期,细菌浓度2.3×108个/mL时,其Mn2+的去除量可达到35 mg/L,具有很强的Mn2+生物去除能力;同时Fe的存在对Rhodococcus sp-1 Mn2+氧化活性的表达具有诱导作用,在相同培养条件下,Fe3+的诱导性强于Fe2+,其诱导速度是Fe2+的3~4倍;有机Fe3+的诱导性强于无机Fe3+,其诱导速度是无机Fe3+的1.6~2倍.

CaF2包覆Zn2SiO4：Mn^2＋绿色荧光粉的发光性能研究

采用溶胶-凝胶法在Zn2SiO4:Mn2+荧光粉颗粒表面包覆一层CaF2薄膜,研究CaF2膜对Zn2SiO4:Mn2+荧光粉的表面形貌以及发光性能的影响。利用扫描电子显微镜、XPS光电子能谱仪、荧光光度计分析包膜荧光粉的表面形貌、成分、紫外发射特性,并在模拟的等离子显示器工作条件下测试材料的真空紫外特性,与未包覆的Zn2SiO4:Mn2+荧光粉的各项性能进行比较。结果表明,CaF2在Zn2SiO4:Mn2+荧光粉表面呈细小颗粒状弥散分布,包覆后的荧光粉的亮度得到了明显的提高,余辉时间没有改变,色坐标未发生较大漂移,此结论对于改善PDP的显示性能及降低其成本均具有重要意义。

不同氧化剂去除饮用水中溶解性Mn^2＋的比较研究

用KMnO_4、ClO_2、NaClO、Na_2S_2O_8、KHSO_5及O_3等水处理中常见的氧化剂去除水中的Mn^(2+),考察了投加量、联合投加、紫外光照、pH和共存离子等对Mn^(2+)去除率的影响。结果表明,KMnO_4和O_3对溶解的Mn^(2+)有很好的去除效果,当KMnO_4与Mn^(2+)投加比为2∶3时,反应30 min后,Mn^(2+)下降至0.006 mg/L;O_3流量0.6 L/min,5 min后Mn^(2+)下降至0.056 mg/L。KMnO_4和O_3在弱碱性条件下去除效果更佳。ClO_2有一定去除效果。采用UV辐射,在UV254/ClO_2、UV254/KHSO_5、UV254/Na_2S_2O_8系统中,当氧化剂与Mn^(2+)摩尔比分别为8∶5,4∶1和4∶1时,对起始Mn^(2+)浓度在0.8~0.9 mg/L的模拟水样,Mn^(2+)可分别下降至0.006,0.006,0.001 mg/L,均优于国家标准。单用NaClO处理,在较短反应时间条件下,效率较低,若UV254/NaClO联用,则亦有较好去除效果。KHSO_5/KMnO_4与Mn^(2+)比例为5∶2时,Mn^(2+)下降至0.06 mg/L,较单个投加效果显著提高。

Mn^2+掺杂NaScF4∶Yb^3+,Er^3+上转换发光材料制备及性能研究

采用三氟乙酸盐高温热分解法,以稀土氧化物(RE_2O_3,RE=Sc,Yb,Er)、三氟乙酸(CF3COOH)、一氧化锰(Mn O)和氢氧化钠(Na OH)为原料,以油胺和十八烯为混合溶剂,制备Mn^(2+)掺杂NaScF_4:18%Yb^(3+)/2%Er^(3+)上转换发光材料。研究了Mn^(2+)掺杂浓度对NaScF_4:18%Yb^(3+)/2%Er^(3+)上转换发光材料的晶相结构、微观形貌及发光性能的影响。实验结果表明:Mn^(2+)掺杂浓度在0～5mol%范围内,所制得的产物为纯六方相NaScF_4:Yb^(3+),Er^(3+)晶体。当Mn^(2+)掺杂浓度增大到10～30mol%时,样品的晶相结构并未改变,但衍射峰的强度有所降低,所制得产物的形貌由球状转变为片状。当Mn^(2+)掺杂浓度在0～20mol%范围内,所制得的产物在980 nm激光激发下共产生3个发射峰,中心波长分别位于525 nm,555 nm和660 nm。当Mn^(2+)掺杂浓度达到30mol%时,所制备产物的绿光发射峰几乎全部转变为波长为650～670 nm的红光发射峰。

KMnO4预氧化与混凝联合作用去除湖泊源水中Mn^2＋的研究

以外加Mn^(2+)湖水为研究对象,研究了KMnO_4预氧化与混凝去除湖泊源水中的Mn^(2+),考察了浊度、COD_(Mn)、p H、水中共存离子等水质参数以及混凝剂对除锰效率的影响,并探讨了预氧化产物新生态二氧化锰对混凝剂除浊投量的影响。结果表明:KMn O_4投量为理论值的83%或更低时剩余Mn^(2+)达标;KMnO_4与Mn^(2+)反应2 min内达到平衡;湖水COD_(Mn)变化对锰的去除率基本无影响;浊度对除锰有一定促进作用,但随着高锰酸钾投量增加逐渐减小;p H增大高锰酸钾对锰去除率上升,初始p H从6.54增加至9.57,95%锰去除率所需高锰酸钾投量从1.6 mg/L降低至0.8mg/L;Fe^(3+)/Al^(3+)离子混凝剂、HCO_3^-、H_2PO_4^-、SiO_3^(2-)对Mn^(2+)去除有一定影响;KMnO_4预氧化除Mn^(2+)产物水合二氧化锰可节省混凝除浊29%硫酸铝或43%聚合氯化铝铁投量。

Mn^2+掺杂CdS纳米带的制备及其发光特性

分析表明,采用热蒸发法成功制备CdS:Mn^2+纳米带。利用扫描电子显微镜(SEM)对纳米带的形貌进行表征;利用荧光光谱仪(PL)分析纳米带的光致发光特性。结果表明,所制备的纳米带形貌比较规则,表面光滑、平整,纳米带的两端表面上没有圆球结晶形成;纳米带的厚度有几十个纳米,宽度在1~5μm之间,长度从几十微米到上百微米,CdS:Mn^2+纳米带的发光谱中出现多个发光峰,分别位于468 nm、480 nm、492 nm、523 nm、530 nm、555 nm处。

(Zn1-x,Mgx)2GeO4∶Mn^2＋的荧光以及长余辉发光性能

采用高温固相法制备了一系列(Zn_(1-x),Mg_x)_2GeO_4∶Mn^(2+)(0≤x≤0.25)绿色荧光粉,并研究了Mg离子对(Zn_(1-x),Mg_x)_2GeO_4∶Mn^(2+)的结构、荧光以及长余辉发光性能的影响。Mg离子取代Zn进入Zn_2GeO_4晶格,形成(Zn_(1-x),Mg_x)_2GeO_4固溶体,并产生了晶格畸变。光谱分析结果表明,样品中位于533 nm的绿色荧光源于Mn^(2+)的~4T_1(~4G)→~6A_1(~6S)跃迁。随着Mg离子浓度的增加,(Zn_(1-x),Mg_x)_2GeO_4∶Mn^(2+)样品的激发光谱出现了蓝移现象,说明Mg离子进入到Zn_2GeO_4晶格中对其晶格结构产生了影响,导致(Zn_(1-x),Mg_x)_2GeO_4的带宽发生改变。发射光谱则表明Mg离子进入Zn_2GeO_4晶格引起Mn^(2+)的~4T_1(~4G)→~6A_1(~6S)跃迁绿色荧光发光强度的增强。Zn_2GeO_4基质中的氧空位缺陷陷阱深度由于基质带宽的变化而变深,样品具有良好的长余辉发光效果。通过热释光谱分析研究了材料中缺陷陷阱的特征,进一步证实了(Zn_(1-x),Mg_x)_2GeO_4中缺陷陷阱深度发生改变。根据光谱分析结果给出了(Zn_(1-x),Mg_x)_2GeO_4∶Mn^(2+)中荧光与余辉发光的产生机理。

不同浓度Mn^2＋对铜绿微囊藻的生长及其生物可利用性的影响

利用MA培养液进行藻类增长潜力(AGP)试验,考察了不同浓度Mn2+对铜绿微囊藻生长及其生物可利用性的影响。结果表明,Mn2+为0mg/L时,铜绿微囊藻生长受到很大抑制,叶绿素a含量较低;Mn2+为0.7~6.0mg/L时,铜绿微囊藻生长较快,叶绿素a含量都较高,并且相互差异不明显;Mn2+为12.0mg/L时,可能对铜绿微囊藻生长产生了毒性,生长受到抑制,且叶绿素a含量较低;Mn2+在藻类正常生长所需浓度范围内,其生物可利用性与溶液中Mn2+浓度呈正相关。

BaAl12O19中Mn^2＋和Tb^3＋的发光及Tb^3＋对Mn^2＋的能量传递

采用溶胶-凝胶法合成了Mn2+、Tb3+单掺及共掺的BaAl12O19荧光粉,对其发光性质和Tb3+对Mn2+的能量传递机理进行了研究。研究结果表明,Tb3+单掺的BaAl12O19荧光粉,发射峰位于440nm、489nm、543nm、587nm和623nm,属于Tb3+的5D3→7FJ和5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁发射;Mn2+单掺的荧光粉,发射峰位于516nm,归属于Mn2+的4T1→6A1跃迁发射。Mn2+,Tb3+共掺后,Mn2+的发射强度明显提高,而Tb3+的发光强度降低,Tb3+对Mn2+有能量传递作用。初步证实Tb3+对Mn2+的能量传递机理为激子能量传递。

β-Zn3(PO4)2：Mn^2＋，B^3＋长余辉发光材料的性能

采用高温固相法分别合成了β-Zn3(PO4)2∶Mn2+和不同HBO3含量的β-Zn3(PO4)2∶Mn2+,B3+红色长余辉材料。XRD结果表明,HBO3的加入对于β-Zn3(PO4)2物相的形成和结晶温度并没有显著影响。从不同样品的激发和发射光谱可以看出,HBO3的加入并没有改变其激发和发射光谱位置,而对其强度有一定影响。对于Zn2.85(P1-x/2O4)2∶Mn20.+15,Bx3+来说,当B3+加入量为x=0.05时发光强度最强;而对其余辉衰减光谱来说,HBO3的加入明显提高了材料的余辉性能,并且当B3+加入量为x=0.1时余辉性能最强,这是由于B3+的不等价取代增加了材料中的陷阱而导致的结果。

SrBPO5：Eu^2＋,Mn^2＋的高温合成及其发光特性

运用高温合成的方法合成SrBPO5:Eu2+,Mn2+,用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR),以及荧光光度计(PL)对合成产物的结构和发光性质进行了研究。XRD测试结果表明,在1000℃下烧结6h得到SrBPO5单相。发光光谱测试表明,在350nm紫外线激发下,宽带发射最强峰位于400nm和498nm处,当Mn2+含量进一步增加时,发射光颜色从蓝色向蓝白色移动,测试结果说明SrBPO5:Eu2+,Mn2+有希望应用于白色LED方向。

Mn^2+/Fe^2+和SO3^2-/Fe^2+均相体系光降解罗丹明B研究

通过构建Mn^2+/Fe^2+和SO3^2-/Fe^2+两种均相光催化体系,并以罗丹明B(RhB)为模拟污染物评价它们的光催化性能。结果表明,SO3^2-的存在会抑制催化体系的催化氧化活性,SO3^2-/Fe^2+体系的速率常数(0.0203min-1)仅为UV/Fe^2+体系(0.0681min-1)的29.81%;而Mn^2+/Fe^2+体系表现出优异的氧化活性,且当溶液pH=4.0,Fe^2+和Mn^2+浓度分别为0.5mmol/L和0.03mmol/L时,RhB降解率达到100%,速率常数为0.1207min-1。此外,清除剂实验表明,Mn^2+/Fe^2+体系活性物质主要为·OH。

伊利石基沸石相复合材料对水中Mn^2+的吸附研究

为提高伊利石对重金属离子的吸附性能,以伊利石为主要原料,碳酸钙和石膏为活化辅料,采用焙烧水热合成法制备沸石相复合材料(ZPC),研究其对Mn^2+的吸附效果。探讨了溶液pH值、ZPC投加量、吸附时间等因素对Mn^2+去除率的影响并进行动力学和热力学模拟。结果表明,吸附最佳pH值为5,饱和吸附时间为180 min,当Mn^2+初始质量浓度为25 mg/L,吸附剂投加量为0.6 g/L,ZPC对Mn^2+的最大去除率为99.32%,明显高于焙烧活化物和伊利石。ZPC对Mn^2+去除过程符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,说明吸附以多分子层化学吸附为主。根据ZPC吸附Mn^2+前后的X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与X射线光电子能谱(XPS)表征分析可知,吸附机理主要为离子交换和化学沉淀共同作用。

ZnS：Mn^2＋,Eu^3＋发光纳米材料的油-水界面法合成

以硬脂酸锌为Zn源、硫化钠为S源,首次采用油水界面法制备出单分散于环己烷和甲苯的ZnS纳米材料,探索有机溶剂、锌源和油酸浓度等对紫外吸收影响的同时,以ZnS为基质,掺杂Mn^2＋和Eu^3＋制得ZnS：Mn^2＋,Eu^3＋发光纳米材料,采用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、紫外可见（UV-VIS）和荧光分光光度计（PL）对产物进行了表征,紫外和HRTEM测试结果均表明,产物为单分散性,平均粒径为4.3 nn;荧光测试表明,产物所发荧光较强,肉眼可观测到明显的橙黄色（585 nm）和橙红色（616 nm）发光;XRD结果显示。

Oxidation and Mineralization of Mn^2＋ Ions Mediated by Pseudomonasputida： Insights from an Experimental Study

The formation of manganese oxides in nature is commonly mediated by microorganisms. In this study, the mineralization of biogenic manganese oxidation mediated by Pseudomanas putida has been experimentally investigated by employing various characterization techniques, including SEM, FESEM, TEM, XRD, and STXM-NEXAFS. The results indicate that Mn^2＋ ions can be oxidized into Mn （IV） minerals （birnessite and pyrolusite） and Mn（III） minerals （hausmannite and feitknechtite）, successively. The primary products （birnessite and pyrolusite） further transformed into hausmannite and feitknechtite under Mn^2＋ ion-enriched conditions. However, birnessite and pyrolusite are the end- products of the continuous microbial oxidation processes. These biogenic Mn oxides are poorly crystallized, which provides them with a high potential for usage in environmental restoration of contaminated soils and waters contaminated with heavy metals. The approaches employed in this study will also enrich genesis research of biological oxidation of Mn（II） species in nature.

黄色荧光粉Sr8ZnLu(PO4)7:Eu^2+,Mn^2+的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备新型黄色荧光粉Sr8ZnLu(PO4)7:Eu^2+,Mn^2+。分别通过X射线衍射,扫描电镜和荧光光谱研究了材料的物相结构,形貌和发光性能。单掺Eu 2+样品在250~450 nm范围内出现宽峰吸收,预示着该材料可被近紫外芯片有效激发。Eu^2+发射光谱峰值位于520 nm,发光猝灭的机理被确定为偶极-偶极相互作用。在Eu^2+-Mn^2+共掺样品中荧光粉展现400~700 nm范围可调的宽峰发射。研究表明Sr8ZnLu(PO4)7:Eu^2+,Mn^2+黄色荧光粉在近紫外芯片激活的白光LED领域有潜在应用。

微波驱动后合成掺杂制备CsPbCl3:Mn^2+钙钛矿纳米晶

无机铅卤钙钛矿CsPbCl3因具有优异的光学性能而得到广泛研究,但是铅的毒性极大地限制了钙钛矿的发展及应用。针对替代CsPbCl3钙钛矿材料中的铅离子及发光调控等问题,利用微波驱动后掺杂法制备了CsPbCl3:Mn^2+钙钛矿材料,探究了不同Mn^2+离子掺杂量对材料的晶体结构、形貌及荧光光谱等的影响。试验结果表明,随着Mn^2+掺杂浓度的增加,纳米晶的形貌愈发规整,分散性也愈佳,而晶粒尺寸略有减少,这可能是由于CsPbCl3的晶格收缩引起的。此外,研究结果还发现,掺杂Mn^2+有助于减少钙钛矿材料的缺陷,~600 nm处激子发光峰强度随掺杂浓度增加逐渐增强。所有结果表明,采用微波驱动后合成掺杂法能够成功制备CsPbCl3:Mn^2+纳米晶,且掺杂Mn^2+能够有效改善CsPbCl3纳米晶的发光性能。