用红外差谱技术考察反渗透膜中水态的分布

本文用红外差谱技术考察了几种反渗透膜中水态的分布。结果表明:反渗透膜中三种水态(单体水、二聚水和多聚水)的分布与通常的液体水有显著差别,证实反渗透膜对水有一种分散的能力;不同的反渗透膜对水的分散能力不同,从而有不同的脱盐效果。

水态、氨基酸组成及抗氧化活性对黄精切片干燥过程的影响

目的探究冷冻干燥和热风干燥对黄精切片颜色、抗氧化活性、氨基酸组成等品质的影响。方法使用氨基酸分析仪分析氨基酸的组成变化,并采用低场核磁技术表征黄精切片干燥过程中的水态变化,通过研究其色度、抗氧化活性变化,探析不同方法干燥黄精切片的效果差异。结果与热风干燥样品相比,冷冻干燥样品可以更多的保留其抗氧化活性,冷冻干燥样品的色度更接近于新鲜样品;相较于冷冻干燥,热风干燥处理对黄精的游离氨基酸组成及含量的影响更显著。冷冻干燥可以更大程度的降低切片中束缚水的含量,且热风干燥处理结合低场核磁共振成像实现了干燥过程的水分变化的可视化。结论冷冻干燥可以更好的保留黄精切片的生物活性。

考虑膜态水渗流的非饱和土渗透系数计算方法研究

当前采用土-水特征曲线计算非饱和土渗透系数的方法主要分为经验模型和统计模型两大类。经验模型的计算结果取决于模型中的经验系数,统计模型基于毛细模型采用统计学相关理论推导得出,因此统计模型计算结果相对可靠。研究发现,统计模型主要研究毛细水迁移规律,并未考虑土体中的结合水。因物理化学作用,部分土颗粒表面会吸附水膜,该水膜可作为液态水分的传输媒介。水膜厚度主要取决于土颗粒表面与土中水的相互作用,水膜厚度决定了土颗粒表面膜态水的迁移速率。首先计算单个颗粒表层吸附水膜的厚度、膜态水迁移速率;其次考虑土体中不同粒径颗粒的随机接触,利用级配曲线计算不同粒径颗粒的连接概率;最终依据单颗粒膜态水的迁移速率并结合颗粒间的随机接触概率,提出非饱和土膜态水的渗透系数预测模型。为验证模型的可靠性,选取其他文献中的试验数据对比模型预测结果,对比结果表明本文预测结果与文献试验结果吻合度较好,比传统统计模型表现出一定的优越性。

非经典生物操纵驱动从水华向非水华的稳态转化--来自武汉东湖的全湖验证实验

对藻类水华的生态控制区分为欧美学者提出的经典生物操纵和我国学者提出的非经典生物操纵,前者依赖浮游动物,可用来控制小型藻类,后者依赖滤食性鱼类,可用来控制形成群体的蓝藻(特别是微囊藻)。武汉东湖是一个富营养化城市湖泊,30余年未发生水华,2021年突然暴发微囊藻水华,一度覆盖湖面近87%。东湖生态站通过对长期监测数据的分析发现,东湖目前的营养水平仍然适合蓝藻的暴发,而短期内又无法进一步有效削减营养盐负荷,因此,基于非经典生物操纵的理论(合理配置本土的滤食性鲢、鳙),实施了定量化的生物控藻方案,结果控藻成效显著,在极端高温干旱的2022年并未发生蓝藻水华,即将东湖生态系统从水华(浊水)稳态迅速切换到了非水华稳态,完成了一种新的稳态转换,获得了经典生物操纵从未有过的成功。非经典生物操纵理论的有效性通过全湖实验得到了验证,证明它提供了一种对环境友好、成本极低且颇为有效的控制富营养湖泊中形成群体蓝藻水华的方法,具有广阔的应用前景。

预拌流态水泥土在沟槽回填中的应用技术研究

为解决目前传统方法采用固体填料回填狭小空间产生的回填不实、后期沉降较大等工程问题,通过实验室测试与现场试验研究了预拌流态水泥土在沟槽回填中的应用技术。结果表明:预拌流态水泥土具有较好的自密性,可较好的填充管道沟槽开挖产生的狭小空间,固化后的强度也可满足工程要求。通过实验室测试可优化水泥土的含水率和水泥掺量等关键控制参数,确保在满足水泥土的流动性要求的前提下实现强度要求,且最大程度的减少水泥的使用量。通过选用合适的自动化水泥浆制备系统、流态水泥土拌合系统和土料投入系统,对江苏某地道路快速化改造工程项目排水工程施工管道沟槽回填工程进行现场试验,实现较好的回填效果,并产生较好的经济和社会效益。

泵站进水弯道三维流动分析及流态改善研究

采用雷诺时均方程结合 kε紊流模型首次对典型泵站进水弯道水流及其流态改善进行三维数值模拟 ,计算结果与试验值吻合 .计算优选出的组合底坎有效地改善了进水流态 .对实际工程郑集泵站前池复杂流场的三维数值求解进一步证明该模型是正确的 ,求解方法是可行的 .采用数学模型结合物理模型的研究方法可缩短研究周期 。

生成水形态对Pt-ACF内氢氧催化反应的影响

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)膜电极反应过程特性,进行简化的载Pt活性炭纤维(Pt-ACF)多孔材料氢氧催化反应模拟实验。实验中利用微CT、红外测温仪和CCD对装入塑料圆管的Pt-ACF催化多孔层在不同反应时段下的内外水形态进行可视化实验观察分析。结果表明,Pt-ACF略微润湿时,氢氧催化反应的反应率很高;当Pt-ACF局部含水后,下一时段平均反应率会降低,且Pt-ACF内部含水量与平均反应率呈负相关;Pt-ACF周围的水蒸气也会反应产生影响。

Pt-ACF内氢氧催化反应中水的形态演变实验观察

采用塑料圆管内载Pt活性炭纤维(Pt-ACF)模拟展示燃料电池中化学反应水的生成特性,针对不同反应时段利用微CT、红外测温仪和CCD进行Pt-ACF内外水形态可视化实验观察。初步实验观察表明,Pt-ACF上的催化剂含量、外部冷却条件以及Pt-ACF催化多孔层层数都能通过改变温度场和生成水速率显著地影响反应过程中Pt-ACF内外水的蒸发和凝结;Pt-ACF内的水形态演变还会受到Pt-ACF外形和内部微孔结构的影响。

海上低渗高含水气藏基于可动水的产能评价方法

南海西部乐东区低渗气藏原生含水饱和度高,探井测试水气比高、层间差异大、孔隙水的赋存状态和可动条件不清,产水气井产能认识不准确。通过气水驱替与核磁共振实验,明确了靶区不同物性岩心可动水赋存特征和变化规律,建立可动水饱和度预测模型,提出了基于可动水产出的产能评价方法。研究表明,低渗气藏储层孔喉半径小,可动水主要赋存在较大的微米级及亚微米级孔喉内;可动水饱和度与驱替压力梯度呈指数正相关关系,Ⅰ类岩心可动水饱和度的的主控因素是渗透率,Ⅱ类岩心主控因素是渗透率和驱替压差;可动水孔隙度与岩心孔隙度呈线性正相关关系,与岩心渗透率呈对数式正相关关系,极限驱替压差下Ⅰ类岩心可动水孔隙度在8%左右,Ⅱ类岩心则明显偏低,为4.2%~6.2%,且受渗透率影响较大。基于可动水产出的产能评价方法在乐东区探井应用效果好,可合理指导乐东区开发井产能研究。

致密砂岩气藏气水两相渗流规律影响因素分析

致密砂岩气藏在我国的储量丰富,分布也很广泛,相较于致密砂岩气藏丰富的资源储量,我们对于致密砂岩气藏的开采能力却相当不足。这是由于致密砂岩气藏孔隙细小、喉道狭窄、储层中含水高使得气–水两相的渗流特征十分复杂,影响了致密砂岩气藏的开发效果。本文进行了致密砂岩岩心的室内物理模拟实验,分析了物性、围压、温度和驱替压差对气–水两相渗流的影响,得到的主要结论如下:1) 非稳态气–水相渗实验与其他物理模拟方法相比更加简单,便于操作。2) 岩心的物性差,其束缚水饱和度会相对较大,气相和水相渗流能力相对较差;岩心受到的围压增大,岩心中的束缚水变得更多,两相渗流能力下降;岩心所处环境温度上升,岩心中的束缚水会变少,气相流动能力下降,水相则相反;驱替压差增大,岩心中更多的水被驱出,束缚水减少,两相渗流能力增强。3) 归一化处理后的相渗曲线可用于计算区块的含水率。

Mg-Al水滑石及焙烧态样品吸附水中氟离子的研究

用共沉淀法制备了不同配比的Mg-Al水滑石,焙烧后制得焙烧态水滑石,用XRD、TG-DTA等方法进行了表征,考察了水滑石及焙烧产物对水中氟离子的吸附性能,研究了吸附时间、吸附液浓度、吸附液pH值和吸附温度对吸附量的影响,计算得到了有关动力学和热力学参数.结果表明:水滑石对F-的吸附基本符合二级反应速率方程和Langmuir吸附等温式,450℃焙烧态水滑石(nMg/nAl=5)的饱和吸附量达61.32 mg.g-1.当吸附液的pH值超过13时,水滑石的吸附量明显下降.水滑石材料的氟容量显著优于活性炭、氧化铝,但再生水滑石的吸附量不及初次使用的样品.

利用地基遥感方法监测大气中汽态、液态水含量分布特征的分析

文章根据１９９２～１９９４年４～６月间利用北京大学研制的新一代双通道共天线地基微波辐射计在河北省石家庄等地的监测资料，分析了晴空、有云无雨两种天气条件下，大气中积分汽态水、液态水含量的分布特征，两种相态大气含水量的相对分布特点．结果表明，在有云无雨的天气条件下，云中液态水积分含量仅占大气中总水量的１％，说明作为人工增雨资源条件的云中液态水含量仅占大气总水量的一小部分．因此，分析认为，以往通常采用大气中水汽含量评估人工增雨资源条件的方法。

土壤水溶解态有机物质与重金属的络合作用

水溶解态有机物质与重金属离子的络合反应对土壤重金属化学行为的影响十分显著。文章综述了土壤水溶解态有机物质与重金属离子之间相互作用的研究进展，讨论了水溶解态有机物质与络合反应有关的性质，以及水溶态有机物质与重金属的络合作用的问题。

遥感大气中汽态水和液态水含量的实验研究

根据微波在大气中的辐射传输理论，采用接收１．３５ｃｍ和８ｍｍ波段的大气噪音，推算大气中水汽和液态水含量。研制了双通道微波辐射计，进行遥感实验。文章中对微波辐射计测得的数据如何进行校正，展开了详细的讨论，这将在监测和利用空中水资源的科学实验中发挥作用。

利用地基双频段微波辐射计遥感宁夏大气汽态水含量

利用2008年5月5日—9月28日地基双频段微波辐射计在宁夏飞机人工增雨基地的探测资料,分析了汽态水含量逐月和逐时统计特征及不同天气背景下的变化规律,以及汽态水含量降水前后的变化特征,并得出了初步结论.其中,9月22日的降雨个例分析表明,降雨前2h汽态水含量Q值开始增大,随后有所降低,降雨前30min汽态水含量Q值迅速增大,开始降雨时达最大值;同时,发现在云状、总云量、低云量大致相同的情况下,Q值在降雨前比降雨后大1倍左右.

酸性黄17在焙烧态Zn/Al水滑石上的吸附研究

研究了摩尔比为3：1的焙烧态水滑石（Zn/Al-LDO）对酸性黄17（AY17）的吸附。考察了AY17不同起始浓度C0、温度及p H值等因素对Zn/Al-LDO吸附AY17的影响,并探讨了吸附过程的动力学和热力学规律。实验结果表明：Zn/Al-LDO对AY17具有良好的去除效果,在25℃、p H=7条件下,0.5 g·L^-1的Zn/Al-LDO对C0=50~200 mg·L^-1的AY17去除率超过98%。动力学和热力学研究表明：Zn/Al-LDO对AY17的吸附过程均符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,且是一个自发、放热的过程。由D–R等温吸附方程计算的吸附自由能E为0.1474~1.6667 k J·mol^-1,表明吸附过程为物理吸附。同时,该吸附过程符合准二级反应动力学模型。通过XRD、FT-IR及颗粒内扩散模型的实验数据进一步分析吸附机理,推断膜扩散和颗粒内扩散对Zn/Al-LDO吸附AY17起决定性作用。

焙烧态MgAl-CO_3双羟基层状金属化合物去除水中痕量高氯酸盐

用共沉淀法制备了不同配比的MgAl-CO3双羟基层状金属化合物,焙烧后制得焙烧态水滑石。考察了MgAl-CO3双羟基层状金属化合物及其焙烧产物对水中痕量高氯酸根离子的吸附性能,研究了初始浓度、pH值、温度、粒径、共存阴离子等对去除效能的影响,计算得到了有关动力学参数。结果表明:550℃焙烧态水滑石(n(Mg2+)/n(Al3+)=3)对ClO4-的吸附效果最好,且符合准二级反应动力学方程和Freundlich等温吸附模型。焙烧态水滑石对溶液的pH值具有一定的缓冲作用,在较宽的pH范围均可广泛应用。但是在强酸条件下水滑石会发生溶解;强碱条件下OH-会与ClO4-形成吸附竞争。

草炭水溶解态有机质与金属离子络合稳定常数的测定

采用离子交换平衡法测定草炭水溶解态有机质与 Cu2 +、Pb2 +、Zn2 +、Cd2 + 4种金属离子 ,在 2种 p H条件下的络合稳定常数 .结果表明 ,金属离子与草炭水溶解态有机质通常形成混合或多核络合物 ;2种 p H条件下的络合配位数和稳定常数序列均为 :Cu2 + >Pb2 + >Zn2 + >Cd2 + ,高 p H条件下 。

焙烧态镁铝水滑石吸附水中溴离子的研究

对焙烧态镁铝水滑石吸附水溶液中溴离子进行了研究,考察了吸附时间、吸附液p H值和吸附温度对吸附量的影响,计算得到了有关动力学和热力学参数。结果表明:焙烧态镁铝水滑石对溴离子的吸附基本符合二级反应速率方程和Langmuir吸附等温式,500℃焙烧态水滑石(n Mg/n Al=4)的饱和吸附量达119.05mg·g-1。

焙烧态镁铝水滑石对诺氟沙星的吸附行为研究

采用共沉淀法合成镁铝水滑石(LDH),用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等表征了产物,研究了400℃焙烧后LDH(LDO)的结构、成分及吸附率的变化,通过静态吸附实验考察了LDO对诺氟沙星的吸附性能。结果表明,在固液比1∶500、pH=5.0、吸附温度25℃、离子强度0.1 mol/L的条件下吸附1 h对诺氟沙星(20 mg/L)的吸附率达91.25%。吸附过程符合Langmuir等温线方程,理论平衡吸附量达到32.05 mg/g,推断焙烧态镁铝水滑石对诺氟沙星的吸附是以表面吸附为主的自发反应。