基于纳米凹凸棒@CTS(壳聚糖)的砷离子印迹聚合物吸附特性

以三价砷为模板离子,纳米凹凸棒土为印迹载体,CTS(壳聚糖)为功能单体,KH-560为偶联剂,利用水合法制备了纳米凹凸棒表面砷离子印迹聚合物As-CAI,系统研究了该聚合物材料对于水中As(Ⅲ)的吸附特性.结果表明,该材料对水中As(Ⅲ)的吸附量高达39.04 mg·g^(-1),比相同条件下的空白印迹材料提高了1.53倍.反应最佳的酸碱环境为pH=5.0.吸附热力学及动力学研究结果表明,Langmuir方程能够更好地描述As(Ⅲ)在该印迹聚合物表面的吸附过程,反应属于自发进行的无序吸热反应,高温更有利于吸附反应的发生,吸附反应符合二级反应动力学模型.此外该印迹材料8次洗脱后吸附量仅降低13.7%,具有良好的重复再生利用性能.

聚苯乙烯微球粒径调控与结构色的构筑

通过无皂乳液聚合法,以苯乙烯(St)为单体,碳酸氢钠作离子调节剂,过硫酸铵(APS)作引发剂,制备粒径范围在纳米级的均匀聚苯乙烯(PS)微球;研究了粒径及形貌与单体、丙烯酸(AA)及APS用量的关系。研究结果显示:所得PS微球粒径范围在221~610 nm,分散指数PDI均小于0.05;单体用量增大时,PS微球粒径增大;AA含量增加,微球表面趋于粗糙且粒径减小,不使用AA时微球表面光滑且球形规整;当St用量大时(35 mmol),粒径随APS用量增加而增大,但微球单分散性变差;当St用量小时(9 mmol),粒径随APS用量增加而减小,单分散性良好。另外,以垂直沉降自组装法得到的薄膜为非晶态光子晶体,具有鲜艳的结构色,且色彩与Lab值的图谱相一致。

不同环境条件下联合共生固氮菌对小麦种子生长的影响

从13株小麦根际筛选得到3种联合共生固氮菌,通过单因素批次试验确定了不同菌种的培养时间、温度、pH、葡萄糖浓度及氮素浓度的适宜范围,得出单个菌株和组合菌组生长效果最佳的实验条件,并进一步测定单个菌株和组合菌组对小麦种子生长状况的影响。研究显示,在p H 7,温度35℃,Na Cl浓度5%,葡萄糖浓度10%,氮素浓度3 g·L^(-1)的条件下培养36 h时,组合菌组作用于小麦种子的效果优于单个菌株的作用效果,相较于空白组,发芽率平均提高了4%,发芽势、发芽指数也均有所提高。组合菌组能更好地适应多变的环境,稳定发挥作用,有利于获得高产。

聚苯乙烯微球负载银的性能研究

以苯乙烯(St)为单体,碳酸氢钠(NaHCO_(3))作离子调节剂,过硫酸铵((NH_4)_(2)S_(2)O_(8),APS)作引发剂,采用无皂乳液聚合法,制备粒径均匀的聚苯乙烯(PS)微球,在聚合反应进行5h时加入硝酸银(AgNO_(3))与氨水,得到聚苯乙烯复合银纳米微球。利用X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼(Raman)等表征手段对样品进行了研究与分析,并且对不同银投加量的微球进行了抗菌性能探究。结果表明:聚苯乙烯微球是以六方堆积整齐排列结构,XRD和XPS结果表明银成功负载到了微球上,通过SEM与TEM的共同表征发现,聚苯乙烯的内部和表面都存在银纳米颗粒,同时银的负载也可以增强微球的拉曼信号,并赋予微球一定的抗菌性能。本研究可为纳米银及聚苯乙烯微球应用领域的拓展提供一定的实验基础。

结构色纤维的制备及应用进展

结构色纤维无需染料、色彩鲜艳、永不褪色的特点符合当前绿色、环保纤维纺织技术的发展新要求,有广阔的发展前景。概述了结构色纤维显色原理、制备及其应用,重点探讨了结构色纤维的制备方法,介绍了目前研究报道的微加工法、多层膜组装法、胶体晶体静电纺丝法、胶体组装法以及湿法纺丝等,讨论了这些方法的优缺点。

Fe_2O_3@GO聚合物对水中As^(3+)的吸附特性表征

以氧化石墨烯(GO)和硝酸铁为原料,采用浸渍法制得Fe_2O_3@GO聚合物,研究不同质量比Fe/GO、p H值及温度条件对GO和Fe_2O_3@GO聚合物吸附水中As^(3+)的影响,并通过吸附等温线和动力学方程进行相关拟合分析。同时,使用Roman光谱、FTIR、SEM等表征手段对GO和Fe_2O_3@GO聚合物2种材料进行表征,3种表征手段均显示铁已被成功负载到氧化石墨烯上。结果表明,As^(3+)的去除率与复合物中Fe/GO的质量比呈显著正相关,吸附的最优p H值为8,温度为40℃。Fe_2O_3@GO聚合物及GO这2种材料吸附As^(3+)的吸附等温线均符合Freundlich模型,准二级模型能更准确地描述其吸附动力学过程。在相同条件下,Fe_2O_3@GO聚合物较GO吸附性能更好,对于初始浓度为10 mg·L^(-1)的As^(3+)溶液,GO和Fe_2O_3@GO聚合物的平衡吸附量分别达到17.95和31.30 mg·g^(-1)。

有机改性凹凸棒土对水中As(Ⅲ)的吸附性能研究

制备了4种不同类型的有机改性凹凸棒土,并对其进行了水中As(Ⅲ)吸附性能和影响因素研究,利用傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对改性前后凹凸棒土的结构进行了分析。结果表明:4种改性凹凸棒土及纯凹凸棒土对水中As(Ⅲ)的吸附均符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型。4种改性凹凸棒土对As(Ⅲ)溶液的吸附性能均优于纯凹凸棒土,且具有一定的pH调节能力。傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析表明改性只发生在凹凸棒土表面。

Fe(Ⅲ)在地下砂质含水层介质中迁移行为模拟

以大同盆地某高砷地下水污染区为研究对象,通过室内动态模拟实验研究了Fe(Ⅲ)在砂质含水层中的迁移转化规律。结果表明:Fe盐在砂质含水层的迁移转化更符合速率常数逐渐增高的一级迁移反应动力学。实验开始阶段出水主要以Fe(Ⅱ)为主;实验进行到300 h左右,出水孔中Fe(Ⅱ)的浓度达到最高值;之后氧气逐渐进入砂柱内,Fe(Ⅱ)被氧化为Fe(Ⅲ)。Fe在砂质含水层介质中穿透达到平衡时,Fe离子的总吸附量为0.4 195 mol,相当于砂土的Fe离子吸附浓度为0.3 648 mol/kg;水中Fe离子浓度为3.929 mmol/L,固液分配系数为0.092 8 L/kg。沉积反应动力学的结果显示,Fe Cl3在砂质颗粒表面的累积沉积量为2.469 g,沉积率为50.01%,平均沉积速率为每孔隙体积数0.015 g,铁盐在含水介质中迁移过程,除对流-弥散作用外,沉积作用非常明显。