全互穿网络温敏海藻酸锆凝胶球的磷吸附性能

制备了具有温敏性的全互穿网络聚(N-异丙基丙烯酰胺)/海藻酸锆凝胶球(PNIPAM/Alg-Zr),探究了其吸附回收水中磷的性能.结果发现,吸附性能受到pH、温度和共存离子因素的影响.酸性条件(pH=2)下可获得最大吸附量(30.42 mg/L).低温有利于获得较高吸附量.SO_4^(2-)对吸附磷的过程有一定的干扰,但增加SO_4^(2-)浓度对吸附性能的影响不大.吸附动力学更符合准二级动力学模型,为表面扩散和内部颗粒扩散所控制.Freundlich模型能更好地拟合等温吸附数据.吸附磷后的PNIPAM/Alg-Zr在较高温度刺激下可获得更快的脱附速率,并且5次循环再生后保持稳定的吸附性能.通过零点电荷pH(pHpzc)和X射线光电子能谱分析,推测其吸附机理为静电吸附和配位交换.PNIPAM/Alg-Zr呈现良好的柱吸附特点,可用Thomas模型进行模拟.

β-环糊精硫酸钠盐在正渗透水处理中的应用

正渗透(FO)作为新型的绿色膜分离技术在水处理应用中引起了极大的关注,然而影响FO实际应用的一个关键因素是开发合适的汲取剂。提出将β-环糊精硫酸钠盐(NaCDS)用作新型FO汲取剂,采用冰点渗透压法测定了NaCDS在不同浓度下的渗透压,并考察了汲取液浓度、膜方向、原料液盐浓度、流速以及汲取液和原料液之间温差等因素对FO性能的影响。结果表明:NaCDS可以产生较高的水通量并有效地减少反向溶质扩散通量;在膜的活性层朝向汲取液模式下,NaCDS可获得略高的水通量;当流速从0.184m/s上升至0.552m/s时,NaCDS水通量增加23%;另外,仅提高汲取液的温度而保持原料液温度不变同样可以有效地提高水通量,当原料液和汲取液之间温差达到20℃时,NaCDS水通量提高了25%。

电场敏感水凝胶的制备及其正渗透脱盐性能研究

为降低正渗透(FO)汲取剂的再生能耗,制备了具有电场敏感性的聚(N,N-二甲基丙烯酰胺-co-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)[P(DMAM-co-AMPS)]水凝胶汲取剂.对该水凝胶的化学结构、形貌、溶胀性、机械性能、含水状态以及电场敏感性进行了表征,并考察了其应用在FO过程中的水通量和再生性能.结果表明,所制备的水凝胶平衡溶胀度为532 g/g,且溶胀过程符合Fickian型扩散规律.在外加接触电场刺激下,凝胶表现出明显、可逆的消溶胀性.以2 g/L NaCl为原料液,该凝胶在初始1 h FO脱盐过程中的平均水通量为1.81 L/(m^2·h),24 h后将其置于15 V电压下脱水40 min,可获得67.7%的水回收率,具有一定的应用潜力.

水合氧化锆改性污泥生物炭对磷酸盐的吸附特性研究

将剩余污泥在 600 ℃下热处理得到污泥生物炭(SBC),以 SBC为载体通过一步共沉淀法制得新型水合氧化锆改性污泥生物炭(SBC-Zr),对其进行了表征,并研究了其对磷酸盐的吸附行为。表征结果表明,该吸附剂成功负载水合氧化锆,比表面积为 183.03 m^(2)/g,孔容为 0.07 cm^(3)/g。吸附实验结果表明:SBC-Zr 在 pH=2 时获得较高吸附量;随着投加量的减少,吸附量逐渐减小;SO_(4)^(2-)对吸附性能影响较 Cl^(-)、NO_(3)^(-)以及腐殖酸(HA)明显;准二级动力学模型能更好地拟合吸附动力学数据,且吸附过程较好地符合 Langmuir 等温吸附模型;SBC-Zr 吸附磷酸盐的机理包括静电吸引和磷酸盐取代表面 O-H 基团形成内层配合物。应用其处理实际含磷污水,可将磷酸盐浓度从 1.30 mg/L 降低到0.36 mg/L。

1种磁性纳米凝胶球吸附盐酸四环素的性能研究

以聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)为基体,包埋磁性纳米Fe3O4粒子和粉末活性炭(PAC)制备了复合凝胶球(Fe3O4@PVA-SA-PAC),研究用于吸附水中的盐酸四环素(TC)。结果表明,在酸性条件下(pH=3)有利于TC的吸附;吸附量随投加量的减少、初始TC含量增加而上升。准2级动力学模型和Langmuir等温模型可以较好的拟合吸附数据,表明吸附过程主要是化学吸附和单分子层吸附。在35℃下,Langmuir模型拟合出最大吸附量为368.7mg/g。同时,凝胶球表现出良好的可重复利用性,经过5次循环再生后,仍具有很好的吸附效果。

PVA-SA水凝胶生物载体的制备及其性能研究

该研究采用溶液共混法以硼酸作为交联剂制备PVA-SA水凝胶生物载体,并结合比表面积/孔径分布仪、扫描电镜及傅里叶红外光谱等分析手段对载体进行分析;通过快速排泥法对载体挂膜,考察其在废水处理中的生物活性和处理效果.结果表明,当PVA浓度为7%、SA浓度为1%时,制得PVA-SA水凝胶生物载体具有较好的热稳定性,比表面积为24.233 m2·g-1,平均孔径为60.895 nm,孔隙分布以大孔和中孔分布为主,微孔所占比例比较小.扫描电镜观察显示挂膜前的凝胶球空间网络稳定,有丰富的孔隙结构.挂膜后的凝胶球表面及内部有效富集了大量的微生物,生物活性较好,耗氧速率为8.95μg O2·(min·颗)-1,COD去除率能达到89%,能够作为一种理想的生物载体.

具有半互穿网络结构的电场响应性水凝胶正渗透脱盐性能

为了提高凝胶驱动正渗透(FO)脱盐过程的性能,利用互穿聚合物网络技术制备一种具有半互穿网络的电场响应性水凝胶聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸-co-丙烯酰胺)/羧甲基纤维素钠(P(AMPS-AM)/CMC)用作新型汲取剂。使用红外光谱和扫描电镜表征其化学结构和形貌,考察其在水中的溶胀性及在电场刺激下的响应性,并探究其在FO脱盐过程中的性能。结果表明,P(AMPS-AM)/CMC呈现孔洞结构;溶胀过程符合二级溶胀动力学模型且理论平衡溶胀度为181.5 g/g;在15 V电压刺激下具有明显的消溶胀性。在FO试验中,与未经CMC改性的P(AMPS-AM)相比,P(AMPS-AM)/CMC产生类似的初始水通量但其在15 V电压刺激下的水回收率是前者的1.9倍,且连续3次再生后水回收率仅下降7.97%。此外,与已报道的水凝胶汲取剂相比,P(AMPS-AM)/CMC不仅可获得较高的水通量而且在水回收率上具有一定的优势。

氢氧化镧交联壳聚糖微球的微流控制备及其除磷性能

基于微流控技术制备了氢氧化镧[La(OH)_(3)]交联壳聚糖(CS)微球(La-CS-M),并对其组成和结构进行表征,探究了微球吸附去除水中磷酸盐的性能和机理。结果表明,La-CS-M成功负载了La(OH)_(3),与传统滴落法制备的氢氧化镧交联壳聚糖球(La-CS)相比,其表面和内部具有疏松多孔结构,其体积平均粒径为415.8μm,孔隙率为89.22%,平均孔径为960.0 nm,pH_(pzc)约为6.5。La-CS-M在宽pH范围内(3.0~10.0)均保持较高吸附量,CO_(2)^(3-)对La-CS-M吸附性能影响较Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(2)^(4-)以及腐殖酸(HA)明显。吸附动力学数据符合准二级动力学模型,等温吸附数据符合Langmuir模型且在pH=6.0时最大吸附量为56.48 mg/g。结合XPS表征和吸附数据推测La-CS-M的吸附机理涉及静电吸附和形成内层配合物(通过配位交换或Lewis酸碱作用)。吸附磷酸盐后La-CS-M可通过2.5 mol/L NaOH溶液实现脱附,具有良好的再生性和吸附稳定性。

基于STC15W4K32S4的智能养殖系统

在鸡养殖场中,室内的温度、湿度、光照强度、光照时间等因素对鸡的影响很大,影响着鸡蛋的产量以及鸡肉的质量。不仅如此,整洁、干净和适宜的温湿度、光照的鸡舍环境是预防鸡瘟的重要措施。但是,很多养殖场都是人工来控制这些因素,因此设计了一种基于STC15W4K32S4的智能管理系统。该系统利用传感器采集的环境数据来控制养鸡场的环境,使养殖场的环境一直保持在最佳状态,传感器和单片机之间用蓝牙进行数据的传输与控制。

基于AT89S52单片机的智能座位管理系统

图书馆是一所大学学生们学习的重要场所,图书馆的管理也应该是一所高校的重要管理方面之一。针对高校图书馆的太多不良 占座行为,本文提出了一种能自动检测座位信息以及把座位情况及时的更新发送给服务厅,方便学生查看的智能图书馆座位管理系统。综 合考虑了成本和实用性等因素,该系统采用自底向上的模块化设计思路,利用位移传感器、压力传感器和温度传感器来检测是否有占座行 为及其座位是否空闲等情况,利用 AT89S52 单片机来处理分析数据,并利用无线蓝牙通信技术将每层楼的座位情况及时的发送给一楼的服 务大厅。若有检测到有占座行为,则通知管理员清理书籍,并把位置坐标发送给管理员。

磁性水凝胶的制备及其在正渗透中的应用

在Fe3O4纳米磁流体存在的情况下,将强离子型单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠（AMPS）与温敏单体N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）共聚,制备了磁性水凝胶[P（NIPAM-co-AMPS）/MNPs],并将其用作正渗透汲取剂.表征结果证实：磁性水凝胶显示超顺磁性,其饱和磁化强度与Fe3O4磁性纳米粒子（MNPs）含量呈线性关系.正渗透实验结果表明：引入MNPs对磁性水凝胶水通量影响很小,不同MNPs含量的磁性水凝胶在0.5h内平均水通量范围为2.22~2.52L·m-2·h-1;在不同膜方向模式下,磁性水凝胶表现出可忽略的水通量差异,可避免稀释内部浓差极化问题,同时具有重复使用的优点;在温度刺激下（65℃）,引入MNPs可提高磁性水凝胶的脱水效率,质量分数为9.0%的MNPs的磁性水凝胶在最初20min内的脱水率是不含MNPs水凝胶的3.2倍.

工程教育认证背景下加拿大高等教育对“水工艺设备基础”课程教学改革的启示

根据笔者在加拿大对'高等教育教学法'项目进行6个月研修的心得体会,以及根据全国高等学校给排水科学与工程专业工程教育认证标准对课程教学环节的要求,提出'以学习产出为导向,优化教学内容设计;以学生为中心,革新课程教学方式;构建全过程、多元化的课程考核模式'的改革措施,不断提高该课程的教学质量,保障工程教育认证目标的有效达成。

不同电极材料对阴极硝化耦合阳极反硝化微生物燃料电池性能的影响

为解决传统MFC反硝化菌在好氧阴极难以富集且脱氮效果差的问题,通过构建石墨MFC和碳刷MFC以阴极硝化耦合阳极反硝化的方式脱氮除碳,并对比分析2种不同电极MFC的性能。结果表明:在相同条件下石墨MFC的最大功率密度为6.71 W·m^(-3)NC,开路电压为902.13 mV;碳刷MFC的最大功率密度为5.11 W·m^(-3)NC,开路电压819.04 m V。启动阶段前15 d碳刷MFC的总氮去除率更高,之后石墨MFC的总氮去除率接近100%,碳刷MFC的总氮去除率在95%左右。石墨MFC的COD去除率高达93%,碳刷MFC的COD去除率在83%左右。相比于传统MFC,阴极硝化耦合阳极反硝化MFC不需要调节pH。相比于碳刷电极,石墨电极MFC可以启动和挂膜同时进行,缩短挂膜时间,且产电性能和脱氮除碳效果更好。

纳米氧化铝改性凝胶球对四环素吸附性能分析

采用溶胶-凝胶法制备纳米氧化铝改性聚乙烯醇-海藻酸钙凝胶球(SA-PVA-AlNPs),用于吸附去除水溶液中的四环素。考察了纳米氧化铝负载量、初始溶液pH、离子强度对凝胶球吸附性能的影响。结果表明:复合纳米氧化铝有利于提高凝胶球的吸附性能;SA-PVA-ALNPs吸附四环素最佳pH值条件为pH=3;NaCl浓度的提高并未显著影响凝胶球对于四环素的吸附能力。准二级动力学可以较好地拟合SA-PVA-ALNPs对四环素吸附的动力学数据;Langmuir模型能更好地拟合等温吸附数据,最大吸附容量为75.90 mg/g。SA-PVA-ALNPs吸附四环素主要依靠阳离子架桥作用、n-π电子供体-受体相互作用以及氢键作用。

多媒体技术优化物理课堂教学

多媒体计算机的特点就是能最大限度的综合处理文字、图形、图像、声音、动画以及视频,形象逼真地进行模拟,多方位刺激学生的感官,不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。有效的运用多媒体可以帮助突破教学重难点,提高教学效率,加强物理与自然、生活、社会的联系。

海藻酸锆/聚N-异丙基丙烯酰胺半互穿网络凝胶球的除磷性能

利用离子交联和自由基聚合反应制备了一种海藻酸锆/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络凝胶球(ZA/PNIPAM),用于吸附水中的磷酸盐.考察了溶液初始pH、吸附剂投加量、初始磷酸盐浓度和共存阴离子等因素对凝胶球吸附性能的影响.结果表明:ZA/PNIPAM在pH=2时可获得较大的吸附能力;随着投加量的减少、初始磷酸盐浓度的升高,凝胶球的吸附性能逐渐增大;SO_4^(2-)对吸附性能影响较Cl^-和NO_3^-明显.准二级动力学模型和颗粒内部扩散模型可以较好地拟合动力学吸附数据,表明表面吸附和颗粒内部扩散是吸附速率的主要控制步骤.吸附等温线数据可以较好地被Freundlich模型描述,表明吸附过程为非均匀多分子层吸附.FTIR、XPS、零电荷点(pH_(pzc))的结果以及相关吸附数据揭示凝胶球吸附磷酸盐的机制为静电吸附(物理吸附)以及配位交换(化学吸附)的共同作用.经过4次循环再生后,ZA/PNIPAM吸附性能保持稳定,具有良好的重复使用性.

复合磁性纳米凝胶球对典型抗生素的吸附特性

以复合磁性纳米凝胶球(Fe_(3)O_(4)@PVA-SA-PAC)为吸附剂,探究其对水中磺胺甲噁唑(SMX)、环丙沙星(CIP)、甲氧苄啶(TMP)抗生素类污染物去除效果,并分析pH、投加量、污染物初始浓度、吸附时间等因素对吸附过程的影响。结果表明:pH=3时最有利于抗生素吸附;吸附量随着初始浓度增大而上升,随着投加量增加而下降;3种抗生素吸附表现为物理吸附和化学吸附共存、均质单分子层吸附与非均质多分子层吸附共同作用的状态。其中SMX与CIP吸附更符合准二级动力学模型,而TMP更符合准一级动力学模型;温度为308 K时,Langmuir与Freundlich方程均达到较高拟合度(0.938≤R^(2)≤0.998),此时SMX、TMP和CIP的最大吸附量分别为47.188,59.649,96.468 mg/g;竞争性吸附试验表明复合凝胶球可同时吸附多种目标抗生素污染物,具备良好吸附应用前景。

液体密度测量方法总结

密度是初中物理的重要概念之一,也是中考命题的热点。密度的测量是初中物理的重要实验,测量密度的方法多种多样,常用的方法有常规测量法、等效替代法、浮沉法等。在掌握密度测量的基本实验技能上,注重知识的总结、拓展和应用,用所给的器材完成密度测量实验。