一种C_(3)N_(4)光催化剂的制备及其对四环素类抗生素的降解

以单一尿素为前驱体,通过热聚合制备了C_(3)N_(4),并通过SEM、XRD、XPS、FT-IR、UV-Vis等分析表征了所制备的C_(3)N_(4)材料的结构、成分、光学性能和光催化活性.结果发现制备的C_(3)N_(4)具有花状的多孔纳米片结构和大的比表面积.制备的C_(3)N_(4)在氙灯320~780nm的照射下,对盐酸四环素(TCH)的降解表现出良好的光催化活性,60min内降解率达到99.60%.自由基淬灭实验的结果表明,·O_(2)^(-)、^(1)O_(2)和h^(+)是TCH降解的主要原因.对比试验和DFT理论计算分析发现,以尿素为原料制备的C_(3)N_(4)比三聚氰胺为原料制备的M-C_(3)N_(4)光催化效果优异是归因于C_(3)N_(4)具有花状的多孔结构,更大比表面积以更多的活性位点和氧空位.此外,制备的催化剂C_(3)N_(4)对四环素类的抗生素(盐酸金霉素(CTC)和土霉素(OTC))具有类似的催化效果.进一步通过分析光催化氧化中间产物,提出了TCH可能的降解路径.

地下水多组分反应溶质迁移模型的研究进展

描述多孔介质中地下水中溶质迁移行为的模型有两类 :一为溶质的多组分水化学平衡模式 ;二为溶质的水动力迁移模式 (对流 -弥散模式 )。对这两类模型进行了回顾 ,着重介绍了近年来两者耦合模型的发展 ,提出了尚需解决的问题。

放射性废物处置库顶盖毛细屏障的研究进展

放射性废物处置库工程屏障的设计对处置库中放射性废物的长期安全具有重要意义。毛细屏障作为处置库顶盖的工程屏障之一,已在国内外得到广泛的应用。阐述了放射性废物处置库顶盖毛细屏障设置的意义,对近年来毛细屏障的一些研究进展进行了分析,提出了一些尚待解决的问题。

包气带黄土介质中核素迁移的双峰机理研究

从理论上对引起核素在包气带迁移实验中的双峰现象机制进行了分析和计算 ,计算结果说明离子交换作用不会导致双峰现象 ;分别以稳定核素Sr、Nd、Ce为示踪剂 ,再次进行了野外现场包气带实验 ,最终结果表明源项介质同黄土介质的分配系数Kd 的差异可能是导致出现双峰现象的真正原因。

Np、Pu在黄土地下水系统中的反应路径模拟

放射性核素在土壤和地下水中的迁移行为对于核废物处置的安全有着非常重要的影响。目前研究放射性核素在土壤和地下水中的迁移行为通常有两类模式,水力学模式和地球化学模式,其中反应路径模拟方法作为地球化学模式中的重要内容,不仅能给出系统平衡时的物质浓度,更重要的是它能够给出系统从非平衡到平衡这一变化的过程。本文概要阐述了反应路径模拟的原理及EQ3/6程序的特征,以中国辐射防护研究院野外试验场为例,使用EQ3/6程序对Np、Pu在黄土地下水中的反应路径进行了模拟,给出了Np、Pu在涉及水-岩不可逆反应的黄土-地下水系统,局域趋于平衡过程中系统的化学组成随反应进度的变化,与已有实验结果进行了比对。

吉林省乾安地区浅层苏打水形成的热力学模式探讨

本文采用热力学方法对吉林省乾安地区苏打水形成进行研究，建立重碳酸钠水形成的物理化学模型，并做了模型验证。

黄土包气带水分绕流条件下核素迁移的数值模拟

本文针对包气带黄土-石英砂介质中出现的水分绕流现象,采用了剖面二维水流数值模式进行了模拟;利用黄土对3H几乎不吸附的特点,采用3H的野外迁移试验资料验证流场。随后模拟了90Sr在黄土包气带中的迁移,模拟过程中将源直接放在石英砂周围的黄土结点上。对90Sr在包气带迁移的数值模拟结果显示了与实验结果相符的双峰现象,表明介质的差异可能是导致90Sr浓度双峰现象的主要原因。

研究地下水中HCO_3~－来源的稳定碳同位素法

自然界中ＣＯ＿２主要来自有机质、大气和碳酸盐岩石，因同位素分馏作用，其稳定碳同位素组成在这三种物质中的分配不尽相同。本文根据地下水实测ＨＣ，的δ￣（１３）Ｃ￣２值，利用热力学及同位素平衡计算与之相平衡的ＣＯ＿２气体的δ￣（１３）Ｃ值，确定了ＣＯ＿２气体来源，进而确定了的有机来源。

溶度积约束——废物处置安全评价中不应忽视的问题

对废物处置安全评价中常用的核素迁移计算方法进行了分析。利用溶度积约束对废物源项进行修正 。

一种耦合表面络合吸附作用的地下水溶质迁移模型初探

地下水中溶液化学作用对溶质迁移的影响日渐引起人们的关注 ,特别是发生于固 -液表面的吸附作用 ,对溶质迁移的影响具有非常重要的作用。关于吸附机理的解释很多 ,其中表面络合吸附是近年来解释吸附作用比较成功的假说之一。本文建立了一个基于表面络合吸附作用的地球化学模式 ,并将其与传统的对流 -弥散模型相耦合 ,建立了一个能够考虑表面络合吸附影响的溶质迁移模型。通过与已发表的某著名算例的结果进行的对比分析 ,与前人结果吻合较好 。

浅议影响核素迁移的几种地下水化学反应

放射性核素在地质介质中的迁移 ,除了受到地下水的对流 -弥散作用外 ,还受到地下水中多种化学作用的影响。本文从影响核素迁移的角度出发 ,对几种主要的水化学作用进行了简要的论述 。

非饱和土壤阻滞核素迁移的研究进展

核素迁移性是确定所选核废物处置库库址是否适宜的核心问题之一。阻滞因子Rd可反映溶质运移过程受阻滞的特性。对近年来非饱和土壤中Rd值的一些研究进展进行了回顾与分析,提出了一些尚待解决的问题。

核废物处置环境影响评价支持系统的开发

采用Java语言开发了一个核废物处置环境影响评价支持系统,系统中耦合了目前核废物处置工程环境影响评价中常用的计算模式,如GROUND、FEMWATER、FEMWASTE,以及笔者开发的非饱和土壤水分特征曲线拟合模式REDT。系统具有方便的菜单式数据输入界面和计算结果的可视化功能,实现了计算所需的参数数据库与计算模式的动态链接。

利用MATLAB拟合van Genuchten方程参数的研究

选用MATLAB的lsqcurvefit、nlinfit、lsqnonlin、fminsearch、fminunc、fgoalattain、curvefit、nlintool等8个函数,分别拟合了van Genuchten方程参数,结果表明lsqcurvefit、nlinfit、curvefit和nlintool等4个函数拟合效果较好,具有源代码短、收敛性好等特点,特别是在实测数据较少的情况下,MATLAB的拟合结果甚至优于RETC和REDT。

镎、钚、锶在黄土地下水中地球化学行为的模拟研究

结合中国的浅地层处置方针和现场实际情况 ,采用地球化学模式程序EQ3 /6模拟研究了核素镎、钚、锶在浅地层埋藏条件下黄土地下水中的地球化学行为 ,其中包括核素在黄土地下水中的存在形式及地下水 黄土相互作用条件下核素存在形式的变化规律和次生矿物的生成种类和顺序等。研究结果表明 :1 )在现场地下水中核素的存在形式为 :镎以NpO2 +为主 ,次为NpO2 CO3- 、NpO2 OH(aq) ,分别占73 .88%、1 9.72 %和 5 .86%。钚以Pu(OH) 5- 占绝对优势 (99.68% ) ;锶的存在形式以Sr2 +为主 ,占94.84%。 2 )水 岩作用模拟研究结果表明 :在地下水中加入研究浓度的核素镎、钚后 ,瞬间将生成NpO2和PuO2 沉淀 ,同时还将生成一系列其它矿物的沉淀 ,主要有赤铁矿、绿泥石及磷灰石等。地下水 黄土相互作用过程中溶液中镎的浓度和存在形式变化表现为突变 ,在反应的初始阶段以NpO2 +为主 ,占95 .3 7% ,反应进行约半小时左右时 ,镎的存在形式突然发生了质的变化 ,瞬间转变为以Np(OH) 5- 为主 ,且含量占 99.1 6% ,但体系的pH值并没有发生突然的改变。地下水 黄土相互作用过程中钚的存在形式的变化基本上遵循渐变的规律。由反应初期以PuO2 +为主 ,次为Pu(OH) 5- ,逐渐过渡到Pu(OH) 5- 、Pu3+和PuSO4 +共存 ,到反应后期则以Pu(OH)

黄土表面酸碱性质的研究

在不同浓度支持电解质条件下 ,利用滴定方法研究黄土样品的表面酸碱属性 .将酸量滴定上清液作为体系空白以补偿固体颗粒溶解和组份间络合反应对定量估算质子消耗的影响 .两种简易的表面络合模式的拟合结果表明 ,恒定容量模式和扩散层模式分别适用于高离子强度 (0 1mol L)和低离子强度 (0 0 1和 0 0 0 5mol L)条件下黄土表面的质子反应过程 .

利用黄铁矿去除地下水中Se(Ⅳ)污染的XPS分析

硒是生物生长所需的微量元素,但是过度摄入对人体是有害的。主要利用X射线光电子能谱仪(Xray photoelectron spectroscopy,XPS)分析了湿法制备的黄铁矿去除水中Se(Ⅳ)的产物形态。利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对湿法球磨制备的黄铁矿进行了表征。XRD图谱表明该法制备的黄铁矿纯度较高,图谱中除了FeS2特征衍射峰外基本没有杂峰;SEM观测发现处理后的黄铁矿颗粒形状接近球形,尺寸在80~180nm范围内。上述相关表征结果表明,湿法球磨制备的黄铁矿具有颗粒粒径更小、比表面积更大、反应活性更高等优点。实验结果表明,在12h反应时间内,该法制备的黄铁矿颗粒对初始浓度为20mg·L-1的Se(Ⅳ)去除效率达到95%。对该组实验数据进行动力学拟合,其结果满足准一级动力学方程,表观反应速率常数kobs为0.26h-1。XPS分析得到如下结论:(1)反应后黄铁矿中铁和硫的结合能均有所降低,即黄铁矿表面出现了新价态的铁元素和硫元素;(2)在反应后的黄铁矿表面有新形态的硒—Se(0)形成,同时也检测到了Se(Ⅳ)形态,但Se(0)的含量占主导优势。由此推测,黄铁矿去除水体中的Se(Ⅳ)以氧化还原为主,同时伴随着吸附反应。该结果对于利用黄铁矿去除水体中具有高毒性的Se(Ⅳ)具有重要的理论意义和实际应用价值。

粗石英砂层厚度及倾角对核废物处置库顶盖毛细屏障效应的影响

毛细屏障作为核废物处置库顶盖的工程屏障之一,已经在国内外得到了广泛应用。采用箱体实验方法,研究了非饱和稳定流条件下粗石英砂层厚度和倾角对毛细屏障效应的影响。结果表明,随着粗石英砂层厚度的增大,水分的相对绕流量增大,毛细屏障效应增强;随着粗石英砂层倾角的增大,其表面积水减少,水的横向流动能力增强,毛细屏障效应增强。

煤焦化生产过程甲烷排放初步研究

本研究选取山西省具有代表性的焦化厂,通过在废气排放烟囱上采集燃烧室废气和装煤/出焦废气,初步研究了煤焦化过程甲烷排放特征。结果显示燃烧室废气中CH4占∑(CH4+NMHC)的比例远高于装煤和出焦废气。基于EPA AP-42排放因子的计算方法,煤焦化三个工段的CH4排放因子为228.5±56.1g/t。结合中国机械炼焦炉焦炭产量,2004年中国机械炼焦CH4排放为0.03Tg/a,占中国总CH4排放的0.1%,可能是山西省除煤炭开采外的重要甲烷排放源,该值还需再进一步的工作中完善和验证。