膜法分离一/二价阳离子的研究进展

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜、纳滤膜、支撑液膜和离子印迹膜的研究进展,重点梳理了相关膜材料的离子选择性优化思路和机理,对比分析了上述膜过程的特点和适用场景。基于此,作者认为,离子筛分精细化是膜分离技术的重要发展方向。在分子尺度明晰分离层的形成和演化机理,对于提高界面聚合反应可控度,实现在亚纳米尺度膜结构的精细调控至关重要。通过在膜基体内可控构建目标离子的特异性识别位点和传质通道,有望实现高选择性离子筛分。此外,具有本征规则孔道结构的新型分离膜材料,如MOFs、COFs、二维层状结构膜等,在精细筛分方面具有良好的发展潜力。

面向一/二价离子分离的金属有机骨架膜研究进展

膜分离技术因操作简单、效率高、环境友好等特点,被誉为最具发展潜力的分离技术之一。金属有机骨架是一种新兴的分离膜材料,其可调变的孔道微结构、高孔隙率、拓扑结构多样性,使其在一/二价离子分离方面具有良好潜力。回顾了近二十年金属有机骨架膜在一/二价离子分离的研究进展并深入探讨了其传递机理,此外,也系统总结了金属有机骨架膜的制备方法,探讨了金属有机骨架膜在一/二价离子分离领域面临的挑战及未来研究方向。

一价/二价阳离子浓度对蛋白质-核酸液液相分离的调控

蛋白质和核酸的液液相分离(liquid-liquid phase separation,LLPS)对无膜细胞器的形成起着重要作用.在病理研究中,LLPS也可以导致蛋白质的异常聚集从而引起某些神经退行性疾病的发生.因此研究蛋白质-核酸LLPS的有效调控,能够对理解生物结构功能以及相关疾病治疗提供一定的参考价值.主要利用光学显微镜、动态光散射仪以及紫外分光光度计,研究一价/二价阳离子对多聚赖氨酸(poly-L-lysine,PLL)-脱氧核糖核酸(DNA)LLPS的调控,并对其机制进行分析.试验中观察到PLL-DNA的LLPS会随着钠/钾离子浓度的升高而逐渐形成沉淀,从出现沉淀到沉淀最多时,钠/钾离子浓度大约为100 mmol/L到600 mmol/L.在钠离子浓度高于600 mmol/L时聚合物沉淀开始溶解,再次有LLPS发生.然而镁/钙离子对于PLL-DNA的聚合物的调控表现出更高的效率,形成沉淀的镁/钙离子临界浓度为50 mmol/L,重新发生LLPS的浓度大约为300 mmol/L.通过对该溶液的吸光度进行分析,得到的结论与显微镜观察一致,并且该溶液的电泳迁移率随着一价/二价阳离子浓度的升高出现了逆转现象,即电泳值由负变正,说明一价/二价阳离子对蛋白质-核酸LLPS的调控与电荷变化有关,二价阳离子对其调控效率高于一价阳离子.最后,绘制了一种聚合物的结构模型,并为这一相分离过程提供合理的解释.

煤化工浓盐水电渗析浓缩过程中一、二价离子选择性规律研究

基于实验室电渗析系统,研究了高盐浓度下不同初始离子质量比物料的迁移规律及其对一、二价离子选择性的影响。结果表明,当初始氯化钠(NaCl)与硫酸钠(Na_(2)SO_(4))的质量比≥3∶1时,电渗析在浓缩过程中表现出明显的分盐效果,而当其质量比≤3∶5时,电渗析在浓缩过程中脱盐液侧可以实现Na_(2)SO_(4)的纯化;当初始NaCl与Na_(2)SO_(4)的质量比≥2∶5时,氯离子具有优先迁移性,而当初始NaCl与Na_(2)SO_(4)的质量比为1∶5时,硫酸根离子开始具有优先迁移性。

吸收光谱法测定六价铀时5种杂质金属离子的干扰及消除

研究了5种杂质离子对六价铀测定的干扰情况和干扰消除方法,将偏最小二乘法与可见吸收光谱相结合,优化建模参数,建立了包含杂质离子信息的六价铀数学分析模型,利用模型分析样品可有效消除这些杂质离子对测定的干扰,使测定结果相对偏差低于10%,该方法可应用于实际料液中六价铀含量的准确测量。

零价铁和二价铁离子对发酵产氢效能的影响

研究了零价铁和二价铁离子对纯菌种R3及混合菌种生长与产氢作用的影响。在纯菌种间歇试验中,当添加零价铁浓度为100mg/L时,R3氢气含量的最大值为47%,而添加二价铁离子浓度为100mg/L时,R3氢气含量的最大值为45%,零价铁在浓度范围为0.4～100mg/L时对R3产氢的促进作用较明显,而在添加的零价铁和二价铁离子浓度分别大于100mg/L和200mg/L时,则都呈现了"反馈抑制"的现象,但是高浓度的零价铁对R3的"毒害"作用与二价铁离子相比也较低。在混合菌种连续流试验中,添加了零价铁的反应器Ⅰ运行至第4天时,出水pH值下降至4.3,达到了乙醇型发酵状态,氢气含量最大值为27%;而添加二价铁离子的反应器Ⅱ则是运行至第8天时,出水pH值才达到了乙醇型发酵状态,氢气含量最大值为26%。零价铁对混合菌种连续流试验的产氢促进作用同样优于二价铁离子。

P-mSA/mCS双极膜的制备及其在一价、二价离子分离中的应用

以五氧化二磷、磷酸三乙酯和磷酸为反应剂,制备了磷酸化海藻酸钠(P-SA),经二茂铁离子改性后作为阳膜层(P-mSA);用乙酰基二茂铁改性壳聚糖制备了阴膜溶胶(mCS).将阴膜溶胶流延于阳膜层上,制备了P-二茂铁-SA/乙酰基二茂铁-CS双极膜(P-mSA/mCS BPM).测定了双极膜的红外光谱、接触角、电荷密度、离子交换容量与交流阻抗.IR与接触角的分析结果表明,SA经磷酸化后,亲水性能得到了显著提高.将P-mSA/mCS BPM应用于一价、二价离子的分离,当压力差为0.3MPa时,二价离子的截留率(双极膜截留的离子百分数)为95%,一价离子的截留率为22%左右.

在空气下制备掺二价稀土的硼酸盐及二价稀土离子(RE^(2+)=Sm,Eu,Tm,Yb)的光谱特征

本文讨论了Sm2 + 、Eu2 + 、Tm2 + 、Yb2 + 等二价稀土离子的光谱特征 ,特别是在一些含四面体硼酸根的硼酸盐如SrB4 O7、SrB6 O10 和BaB8O13中它们的光谱性质。当以三价稀土离子取代化合物中的二价碱土离子时 ,利用不等价取代而产生的缺陷所带的电荷 ,可在高温的空气下使上述的稀土离子还原成二价 ,不需加入化学还原剂 ,从而提出了一个简便。

二价金属离子对UASB颗粒污泥的影响

分析了Mg2 +、Ca2 +、Fe2

一类新型二价离子液体的合成及其结构和性质关系的初步研究

设计合成了一类新型的二价离子液体,并对其结构和性质之间的关系进行探讨.

二价金属离子对鲑鱼精DNA热稳定性的影响

The effects of Mg 2+, Ca 2+, Mn 2+, Co 2+ and Ni 2+ on the thermal stability of Salmon Sperm DNA were investigated by employing differential scanning calorimetry method. For the divalent cations, the shielding effect plays the dominant role in the interaction of nucleic acid chains when they are in low concentrations, as reflected in the moderate increasing of DNA melting temperature. Along with increasing concentration, both alkaline earth metal ions and transitional metal ions were found to lower the DNA melting temperature, indicating possible direct interaction between the divalent cations with the bases in the DNA molecules. The effectiveness increases with the order Mg 2+, Ca 2+, Mn 2+, Co 2+ and Ni 2+. It was found for the first time that the presence of Mn 2+ triggered the biphasic-melting behavior of the Salmon Sperm DNA when the concentration of the cation was increased to a value about 2 times of phosphorous in DNA.

铁调素在小鼠脑内的表达及其对膜铁转运蛋白1和二价金属离子转运体1表达的影响

目的探讨铁调素(hepcidin)在小鼠脑内的表达及其对膜铁转运蛋白1(ferroportin 1)和二价金属离子转运体1(DMT1)表达的调节作用。方法应用RT-PCR技术检测铁调素在正常小鼠各脑区的表达分布,并观察了脑室内注射铁调素对DMT1、膜铁转运蛋白1表达的影响结果铁调素在小鼠脑内有广泛表达,且不同脑区表达程度不同,脉络丛部分表达较高。结论侧脑室内注射铁调素后,能够显著影响DMT1、膜铁转运蛋白1表达,且具有明显的区域特异性。

不同浓度二价阳离子对全肠外营养液稳定性影响的探讨

目的:考察不同浓度二价阳离子对全肠外营养混合液稳定性影响,为临床提供处方中最佳浓度,确保体系稳定性、安全性。方法:按照全肠外营养液处方和配制原则,分别设定空白组(不含二价阳离子)和4个实验组(包含不同浓度二价阳离子)的5组处方,室温下观察和测定5组营养液0～48 h外观、pH、渗透压摩尔浓度、不溶性微粒和脂肪乳滴聚集情况,比较各组间差异并进行稳定性评价。结果:空白组和各实验组的pH和渗透压分别波动于6.21～6.38和784～813 m Osmol·Kg-1,各组测量值48 h基本稳定;5组处方在48 h内均未检测出≥25μm的微粒;空白组和4个实验组≥10μm的微粒数存在显著性差异(P <0.01),4个实验组随二价阳离子浓度的增高及放置时间的延长,微粒数显著增多,脂肪乳滴聚集明显;实验3组和4组分别在放置24 h和12 h≥10μm微粒数超出药典标准。结论:TPN混合液中二价阳离子的浓度对脂肪乳稳定性有显著影响;常用TPN处方二价阳离子的浓度应尽量控制在5.1 mmol/L内,常温下24 h可确保混合体系的物理稳定性。

二价阳离子对短梗霉多糖发酵的影响

就二价阳离子对短梗霉多糖和黑色素的影响进行了分析和研究。结果表明 ,二价阳离子对短梗霉多糖的合成和黑色素的形成均有较大的影响。通过对培养基中二价阳离子含量和种类的控制不仅可以抑制细胞黑色素的形成 ,而且还保持了很高的多糖发酵水平 ,在 30L生物反应器中短梗霉多糖的产量和转化率分别达到了 59 8g/L和 61 5%。

二价金属离子与L-蛋氨酸反应的热力学研究

本文测定了L-蛋氨酸-M(Ⅱ)络合物形成的分步稳定常数、焓变和熵变。根据对所测热力学参数的分析,讨论了反应产物的可能结构。

二价铁离子对零价铁还原硝基苯的影响

为了解地下水环境中铁离子对零价铁(zero valention)还原作用的影响,采用批次实验,研究不同质量浓度二价铁离子对ZVI还原硝基苯的影响,利用HPLC和GC-MS作为分析工具,观测反应过程中硝基苯的质量浓度,同时跟踪溶液中Fe2+、pH、ORP的变化.结果表明,有无Fe2+存在,硝基苯均可被ZVI还原为苯胺,Fe2+没有改变还原产物;溶液中投加Fe2+后,ZVI还原硝基苯的反应速率明显加快,溶液中Fe2+对于还原反应起促进作用;溶液中Fe2+对ZVI体系pH起缓冲作用,含有Fe2+的ZVI体系ORP下降明显.反应动力学分析表明,硝基苯的还原反应符合假一级动力学模型,表观速率常数kobs值随Fe2+质量浓度的升高而增加,Fe2+离子的存在有助于ZVI对硝基苯的还原.

废旧锂离子二次电池回收有价金属工艺研究

本文对从废旧锂离子二次电池中回收有价金属的工艺进行了研究。采用解体分选出塑料外壳、铜铁连接件、石墨负极和正极;采用碱浸—酸溶—净化—沉钴工艺回收正极废料中的铝和钴。LiCoO2在硫酸、双氧水体系中的分解反应为:2LiCoO2+3H2SO4+H2O2→Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2↑。用硫酸中和碱浸液中的铝,制取化学纯氢氧化铝,回收率为94.89%;以草酸钴的形式回收钴,产品达到Q/GGH01—89标准,直收率94.23%。

有色羊毛对二价铁离子的吸附性能研究

本文探讨了Ｆｅ２＋在有色羊毛双氧水脱色中的催化作用机理，并通过对处理液中Ｆｅ２＋含量的定量分析，研究了ＦｅＳＯ４浓度、处理时间、处理温度对毛纤维吸附Ｆｅ２＋的影响．

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用法测定东海乌参样品中的二价汞、甲基汞、乙基汞和苯基汞

目的：建立高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法（high performance liquid chromatography-inductively coupled plasma-mass spectrometry, HPLC-ICP-MS）测定东海乌参样品中的二价汞、甲基汞、乙基汞和苯基汞4种汞形态的含量。方法样品经25%KOH微波萃取1 h,采用Agilent Zorbax Plus C18色谱柱分离,以10 mmol/L醋酸铵＋0.12%L-半胱氨酸缓冲盐及2%甲醇作为流动相进行梯度洗脱,采用ICP-MS进行检测。结果二价汞、甲基汞、乙基汞和苯基汞在10 min内完成分离,检出限分别为0.8、0.2、0.2和0.8 ng/mL；在0.10、0.20和0.40 mg/kg 3个加标水平下,4种汞化合物的回收率为78.1%~105.8%,相对标准偏差为5.3%~8.2%。结论本方法简便、快速、准确,可适用于汞形态的分析。

谷氨酸发酵中二价阳离子对噬菌体抑制作用初步观察

本文报道适当浓度的Ca^(2+)、Fe^(2+)在发酵液中能抑制噬菌体530对谷氨酸生产菌株T_6-13、B_(?)的裂解,谷氨酸发酵产量不低于对照菌株。