Cr^(3+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)对小麦种子萌发及幼苗生长影响的研究

用不同浓度的Cr3+、Zn2+、Pb2+溶液处理小麦,研究Cr3+、Zn2+、Pb2+对小麦种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:大于0.10%时,Cr3+对小麦的萌发及生长发育有明显的抑制作用;低于0.05%时,Zn2+对小麦的萌发有一定的促进作用,而浓度加大后,对小麦的生长有轻微的抑制作用;小于0.10%时,Pb2+对小麦的生长有一定的促进作用,但随浓度的加大,促进作用转变为抑制作用;幼苗的生长比种子的萌发更能体现Pb2+的影响作用.

不同浓度Hg^(2+)、Cr^(3+)和Pb^(2+)单一胁迫对绿豆膜脂过氧化物含量及抗氧化酶活性的影响

研究了不同浓度Hg2+、Cr3+和Pb2+胁迫条件下,绿豆花荚期叶片中膜脂过氧化物(MDA)含量及抗氧化酶,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT))活性的变化情况。结果表明,Hg2+、Cr3+和Pb2+胁迫后,随着浓度的升高,绿豆叶片中MDA含量也逐渐升高,与对照相比,均差异显著。在Cr3+和Pb2+胁迫下,绿豆叶片中SOD酶活性随着浓度的升高呈现升高的趋势;在低、中浓度Hg2+胁迫下,SOD酶活性低于对照,但高浓度下,SOD酶活性高于对照。Hg2+处理后,POD酶活性随着浓度的增加,表现出先升高后降低又升高的趋势;低、中浓度Cr3+处理使绿豆叶片内POD活性降低,但在高浓度时表现出POD活性增强;随着Pb2+处理浓度的增加,POD活性逐渐降低。Hg2+和Cr3+处理使CAT活性升高,但Pb2+处理后,CAT活性随浓度的升高先下降,再升高,然后又下降。研究表明Pb2+对绿豆的生态毒性较大。

Li(Sc,M)Si_(2)O_(6)∶Cr^(3+)(M=Ga^(3+)/Lu^(3+)/Y^(3+)/Gd^(3+))的近红外发光性能

荧光转换型近红外发光二极管(NIR pc-LED)具有体积小、谱带宽、峰位易调谐等优点,是新一代NIR光源发展的前沿,其关键在于研发可被蓝光有效激发的高效率宽带近红外荧光粉。LiScSi_(2)O_(6)∶Cr^(3+)荧光材料的激发波长为460 nm,发射峰位在845 nm,光谱带宽为156 nm,内量子效率为64.4%。基于该体系,本文通过M离子(M=Ga^(3+),Lu^(3+),Y^(3+),Gd^(3+))取代Sc^(3+)的方式对其性能进行调控。结果表明,引入M离子易生成杂相或发生相变,降低了材料的发光性能。本文从晶体结构出发对其调控过程进行了分析。

Pb^(2+)对掺杂硼硅酸盐玻璃中CsPbBr_(3)钙钛矿量子点发光性能的影响

硼硅酸盐玻璃包覆钙钛矿CsPbBr_(3)量子点(PQDs@glass)能够大幅提高PQDs的稳定性,使其在LED照明和显示技术中拥有广泛的应用空间。然而,玻璃包覆的同时也导致了PQDs发光强度与量子产率降低。本工作为提高其发光强度探讨了热诱导温度及Pb^(2+)的含量对PQDs@glass结构的影响,当热诱导温度为460℃,Pb^(2+)浓度为6 mol时,其发光强度最高。研究发现,Pb^(2+)浓度的增加会导致玻璃网状结构的致密化,改变玻璃组分的扩散行为,影响PQDs的析晶过程,导致PQDs@glass发光强度的变化。本工作得到量子产率高达95.6%的PQDs@glass,并实现了硼硅酸盐玻璃基质内PQDs的尺寸可控制备。结果表明,PQDs尺寸分布在10 nm左右,超过86%的颗粒尺寸在6~14 nm内,且具有优越的稳定性,经历10次室温至200℃热循环后,发光强度仍能保持初始强度的98.9%。最后,为了验证其在LED照明及显示领域的应用,将制备的量子点微晶玻璃粉料与二甲基硅氧烷(PDMS)混合,得到的LED器件性能优异,色域范围覆盖110%sRGB。本研究为PQDs@glass的大规模制备及其在LED器件领域的应用奠定了基础。

激活剂间隙位占据诱导氟化物NaHF_(2)∶Cr^(3+)的高效近红外发光

宽带近红外荧光粉转换型发光二极管(pc-LED)作为一种新型固态光源,在夜视照明、食品检测、生物成像等领域受到了广泛的关注。然而,如何实现高效的近红外发射仍然是一个巨大的挑战。本文采用水热法制备了氟化物近红外荧光粉NaHF_(2)∶Cr^(3+),发射峰位于761 nm,半高全宽约为112 nm,其内/外量子效率(IQE/EQE)为72.20%和29.6%。密度泛函理论(DFT)计算和晶体结构分析表明,Cr^(3+)离子在NaHF2体系中占据间隙位点,形成了高度畸变的八面体[CrF_(6)],有利于解除部分宇称禁阻跃迁,使得该荧光粉具有较高的发光效率。将荧光粉NaHF_(2)∶Cr^(3+)与蓝光InGaN芯片相结合,制备了近红外输出功率为426.74 mW@300 mA的pc-LED器件,在夜视成像等领域具有一定的应用前景。本研究也为设计高效近红外发射的Cr^(3+)激活荧光粉提供了新思路。

涌泉膨润土吸附废水中Cu^(2+)、Zn^(2+)、Cr^(3+)的试验研究

用山东潍坊涌泉某膨润土厂生产的膨润土对模拟含Cu2+、Zn2+、Cr3+的废水进行了试验研究。结果表明,该膨润土对废水中的Cu2+、Zn2+、Cr3+有较高的去除率,并且吸附速度快、时间短,可作为废水中重金属Cu2+、Zn2+、Cr3+的吸附剂使用。吸附后的膨润土,可用作抗菌材料的添加剂。

Fe_(3)O_(4)掺杂改性电极电化学去除Pb^(2+)的效能研究

为了实现水体中Pb^(2+)的高效电化学去除,采用涂覆法将Fe_(3)O_(4)、粉末活性炭、乙炔黑和聚乙烯醇混合后负载于石墨纸上,制备得到了Fe_(3)O_(4)掺杂改性电极。采用差分柱批式反应器模式进行电化学去除Pb^(2+)实验,考察了电压、温度、运行时间、Pb^(2+)质量浓度对去除Pb^(2+)的影响并评估了电极的重复利用性和稳定性。结果表明,所制备的电极表面孔隙丰富,孔径均匀。电压为1.4 V时,运行150 min后电化学体系对Pb^(2+)的去除率达到了98.73%,延长运行时间可以显著强化Pb^(2+)的去除率。在10~35℃的温度范围内,温度升高有利于Pb^(2+)的电化学去除,电化学体系在不同的Pb^(2+)浓度下均有较好的适用性和适应性,随着Pb^(2+)初始浓度的升高,处理单位体积含Pb^(2+)废水的能耗逐渐增加,但去除单位质量Pb^(2+)的能耗反而降低,拟合结果表明Pb^(2+)的去除过程符合准一级动力学。经过8次循环后,电化学体系仍保持原有的Pb^(2+)去除效果。

大尺寸优质Cr^(3+)∶BeAl_(2)O_(4)晶体生长与性能研究

本文采用感应加热提拉法结合上称重自动控径技术,成功生长出大尺寸、高质量的翠绿宝石(Cr^(3+)∶BeAl_(2)O_(4))晶体。晶坯等径圆柱体尺寸达到ϕ70 mm×140 mm,晶坯质量超过2800 g。通过冷光源照射晶坯,发现晶坯中心区域ϕ10~15 mm存在气泡。采用5 mW绿光激光照射ϕ8 mm×130 mm的翠绿宝石晶体棒,晶体内部无散射颗粒。利用Zygo激光平面干涉仪对晶体棒进行测试,波前畸变为0.3λ@632.8 nm。用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定了翠绿宝石晶体的铬离子掺杂浓度,并计算出轴向浓度梯度为0.5×10^(-4)~1.9×10^(-4)cm^(-1)(摩尔分数)。用Perkin Elmer Lambda-950紫外可见近红外分光光度计测试了不同掺杂浓度的翠绿宝石晶体在室温下的吸收光谱,并计算了吸收系数。这些研究结果为翠绿宝石晶体的应用提供了重要的基础数据。

植物补光用In^(3+)掺杂Zn_(3)Ga_(2)Ge_(2)O_(10)∶Cr^(3+)远红光发光材料的性能研究

采用高温固相法制备了Cr^(3+)掺杂的远红光荧光粉,并通过引入In^(3+)对Zn_(3)Ga_(2)Ge_(2)O_(10)∶Cr^(3+)发光特性进行了调控。通过XRD对Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)(摩尔分数)的晶体结构进行了分析。利用室温荧光光谱和热释光光谱分析了Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)的发光特性,其发射光谱由^(4)T_(2)(^(4)F)→^(4)A_(2)和^(2)E→^(4)A_(2)跃迁的705、721 nm两发光峰叠加而成。随着Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)中In^(3+)掺杂浓度增加,材料发射光谱呈现展宽的现象,这是Cr^(3+)所处晶体场环境的改变导致了晶体场劈裂程度的变化。光谱展宽后荧光材料的发光特性与植物中光敏色素吸收谱更加匹配,因此其有望应用于植物照明领域。此外,随着In^(3+)掺杂浓度增加,荧光材料表现出红色长余辉现象,并且余辉时间与In^(3+)掺杂浓度有关。

蓝光激发的KMgF_(3)∶Cr^(3+)/Ni^(2+)基透明微晶玻璃超宽带近红外发光

近红外光谱技术在食品科学、信息安全、生物医疗等重大国计民生领域的应用对近红外光源提出了越来越高的要求。研发具有高效超宽带发射的近红外光源因此成为一项重要且迫切的研究课题。本文采用熔融淬火法在氟硅酸盐玻璃体系SiO_(2)-K_(2)CO_(3)-KF·2H_(2)O-MgF_(2)中成功析出了钙钛矿型KMgF_(3)纳米晶体。通过改变玻璃组分和热处理温度可以调控氟化物纳米晶相的析出,得到析晶和透明度最佳的微晶玻璃样品。玻璃中KMgF_(3)纳米晶体为Cr^(3+)和Ni^(2+)提供了稳定的八面体配位和低声子能量发光环境,在450 nm蓝光激发下,基于Cr^(3+)到Ni^(2+)的能量传递实现了Cr^(3+)(700~1200 nm)和Ni^(2+)(1400~1700 nm)双宽带近红外发射,并且双宽带近红外发光强度随离子掺杂浓度而可调变化。荧光光谱和荧光衰减曲线表征证明了Cr^(3+)到Ni^(2+)的能量传递过程,对应的能量传递效率为52.2%,能量传递机制为电子偶极-四极相互作用。研究结果不仅可以为系统掌握透明光学材料的超宽带发光规律提供基础数据,同时有助于设计开发低成本、高效率的近红外宽带光源。

钒(V^(3+))与水钠锰矿共沉淀的相互作用及对Pb^(2+)和Zn^(2+)的去除研究

【目的】随着科技的发展,钒(V)元素在材料上的应用逐渐成为关注的焦点,但随之而来的潜在环境危险也逐渐突出。因此,对于V在环境中迁移转化的行为值得深入研究。研究表明,土壤及沉积物质中的矿物对环境中污染元素的迁移转化有较强的控制作用,且环境中钒与氧化锰的含量正相关关系。此外,水钠锰矿是环境中较为常见的层状氧化锰,因其分布广和活性强,常作为层状氧化锰的模式矿物进行研究。因此,水钠锰矿与V元素的相互作用及环境效应有待进一步探究。【方法】通过V^(3+)阳离子与水钠锰矿共沉淀方式制备含V的水钠锰矿,采用XRD、FTIR、SEM和XAS等技术以及湿法化学和等温吸附实验相结合,分析V与水钠锰矿共沉淀后,V对水钠锰矿形貌特征及性质的影响,以及V在水钠锰矿中的存在形态。【结果】随着V^(3+)含量的增加,水钠锰矿c轴方向尺寸从10.98 nm显著下降到2.96 nm,比表面积有增大趋势,而水钠锰矿花球状颗粒显著减小。水钠锰中的V元素最终是五价,少部分的V5+进入了水钠锰矿层内减少了Mn4+的含量,降低了空位含量;其它较多的则可能以VO43−或和V6O162−的阴离子团或簇的方式存在于层间和吸附在边面位点。且在重金属去除中,随着掺V含量增加,水钠锰矿对Pb^(2+)去除率增加,但对Zn^(2+)去除率降低。【结论】V^(3+)与水钠锰矿的共沉淀,使得水钠锰矿负电荷增多,导致K+离子含量上升;同时V元素被氧化为V5+,可以不同形式存在于水钠锰矿的层间、层内和边面,从而增强了水钠锰矿对Pb^(2+)和Zn^(2+)的选择性去除。上述结论为V的环境行为和归趋提供了理论基础。

Hg^(2+)、Zn^(2+)、Cr^(6+)对黄姑鱼幼鱼的急性致毒效应

2004年8月,在浙江省舟山市定海区小沙镇浙江华兴海水种苗有限公司以日龄为56 d的黄姑鱼(Nibea albiflora)幼鱼作为实验动物,开展Hg2+、Zn2+、Cr6+对黄姑鱼幼鱼的急性毒性和加和等毒性强度联合毒性试验。结果表明,Hg2+对黄姑鱼幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度分别为0.752 3 mg/L、0.661 6 mg/L、0.561 8 mg/L、0.495 9 mg/L;Zn2+对黄姑鱼幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度分别为22.990 8 mg/L、18.457 6 mg/L、14.530 6 mg/L、11.583 3 mg/L;Cr6+对黄姑鱼幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度分别为18.765 4 mg/L、16.741 5 mg/L、15.452 1 mg/L、13.127 6 mg/L。黄姑鱼幼鱼对Cr6+、Zn2+、Hg2+96 h安全质量浓度分别为1.31 mg/L、1.16 mg/L和0.050 mg/L。各重金属离子毒性由大到小依次为Hg2+、Zn2+、Cr6+。Hg2+-Zn2+、Hg2+-Cr6+对黄姑鱼幼鱼的96 h联合急性毒性表现为协同作用。Zn2+-Cr6+对黄姑鱼幼鱼的96 h联合急性毒性表现为,低毒性强度的Zn2+对Cr6+具拮抗作用,Cr6+毒性强度略高于Zn2+时表现为相互独立作用,当Zn2+毒性强度高于Cr6+时则表现为协同作用。并就Hg2+、Zn2+、Cr6+对黄姑鱼幼鱼的急性致毒效应特征,黄姑鱼幼鱼对Hg2+、Zn2+、Cr6+的安全浓度以及Cr6+-Zn2+、Cr6+-Hg2+与Zn2+-Hg2+对黄姑鱼幼鱼的联合毒性效应机理进行了探讨。

Cr^(6+)、Zn^(2+)、Hg^(2+)对凡纳滨对虾幼虾急性毒性和联合毒性研究

2004 年8 月在浙江华兴海水种苗有限公司以养殖日龄40 d 的凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)幼虾作为实验动物,开展了Hg2+、Zn2+、Cr6+对凡纳滨对虾幼虾的急性毒性和加和等毒性强度联合毒性试验。结果表明,Hg2+对凡纳滨对虾幼虾24、48、72、96 h的半致死质量浓度分别为0. 415、0 .357、0 .264、0 .209 mg/L;Zn2+对凡纳滨对虾幼虾24、48、72、96 h的半致死质量浓度分别为35. 362、22 .709、17 .041和13 .569 mg/L;Cr6+对凡纳滨对虾幼虾24、48、72、96 h的半致死质量浓度分别为40. 892、27. 498、21.635 和13 .573 mg/L。凡纳滨对虾幼虾对Cr6+、Zn2+、Hg2+96 h安全质量浓度分别为0 .136、0 .136 和0 .002 1 mg/L。各重金属离子毒性大小依次为Hg2+ >Zn2+≈Cr6+。Hg2+ Zn2+、Hg2+ Cr6+ 对凡纳滨对虾幼虾的96 h 联合急性毒性表现为协同作用。Zn2+ Cr6+对凡纳滨对虾幼虾的96 h联合急性毒性表现为,低毒性强度的Zn2+ 对Cr6+ 具拮抗作用,低毒性强度的Cr6+则对Zn2+具加和作用,而当Zn2+与Cr6+毒性强度相当时表现为相互独立作用。并就Hg2+、Zn2+、Cr6+对凡纳滨对虾幼虾的急性致毒效应特征,凡纳滨对虾幼虾对Hg2+、Zn2+、Cr6+的安全浓度以及重金属离子间联合毒性效应进行了分析与探讨。

咖啡渣对铅锌矿山酸性废水中Pb^(2+)和Zn^(2+)的吸附

以咖啡渣为原料,结合电子扫描显微镜、红外光谱分析仪和Zeta电位仪等研究吸附条件对吸附效果影响及吸附机理.结果表明:pH值为4、咖啡渣投加量为20g·L-1时,咖啡渣对Pb2+和Zn2+的吸附量最大,分别为5.49,12.38mg·g-1;吸附反应在4h后达到平衡,用拟二级动力学模型和Freundlich方程拟合效果较好;咖啡渣的电负性随pH值增加而增大,吸附Pb2+和Zn2+后表面变平整且出现白色颗粒;红外光谱图结果发现咖啡渣中参与吸附反应的基团主要有酰胺基、酯基、酮基.

羧甲基化壳聚糖-Fe_3O_4纳米粒子的制备及对Zn^(2+)的吸附行为

以共沉淀法制备纳米Fe3O4通过在颗粒表面接枝羧甲基化壳聚糖(CMC),制备一种新型磁性纳米吸附剂,用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)等对其进行了表征,并考察了吸附剂对Zn2+的吸附性能．结果表明,制备的磁性纳米吸附剂平均粒径18 nm,粒子中CMC的含量约5％．该吸附剂对Zn2+吸附速率很快,在2 min内基本达到平衡,能有效去除Zn2+等温吸附数据符合Langmuir模型,饱和吸附容量为20.4 mg·g-1,吸附常数为0．0314 L·mg-1．热力学计算表明吸附为放热过程,焓变为-5．68 kJ·mol-1．

不同pH值条件下Fe^(3+)、Cu^(2+)和Zn^(2+)对厨余垃圾两相厌氧消化水解酸化过程的影响

通过间歇实验研究了在pH=7和不调节pH两种情况下添加不同浓度的Fe3+、Cu2+和Zn2+对厌氧消化水解酸化阶段有机酸组分和含量的影响。结果表明,pH=7时,添加50 mg/L Fe3+和30 mg/L Cu2+,有利于厨余垃圾水解酸化过程的进行,反应生成的VFA(挥发性脂肪酸)含量增加。不调节pH时,添加100 mg/L以下的Fe3+和Cu2+对VFA含量也有所促进,但乳酸含量也增加。在2种pH条件下添加Zn2+对反应的促进或抑制作用均不明显。

Li^+,Zn^(2+)共掺杂对Gd_2O_3:Eu^(3+)纳米粉结构和发光性能的影响

采用燃烧法制备出Li+,Zn2+掺杂的Gd2O3∶Eu3+纳米荧光粉,研究了掺杂离子对Gd2O3∶Eu3+的结晶性能、晶粒形貌和光致发光特性的影响。以X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、发射光谱和衰减时间谱等手段表征材料性能。结果表明,Li+,Zn2+掺杂可显著提高Gd2O3∶Eu3+纳米粉在611 nm处的发光强度,最大可达到未掺杂时的2.5倍。发光增强的主要原因可归结为3个方面:(1)使晶粒由单斜相向更利于发光的立方相转变;(2)氧空位的敏化剂作用;(3)掺杂离子的助熔剂效应,使晶粒的结晶性能提高、粒径增大,从而降低表面态引起的发光猝灭。

Cr^(3+)掺杂对TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶 凝胶法制备了TiO2 粉末和以釉面瓷砖为载体的TiO2 薄膜,讨论了不同Cr3+ 掺杂浓度对TiO2 光催化活性的影响,并采用UV VIS对其光学性能进行了检测.结果表明,Cr3+ 掺杂和釉面瓷砖的交互作用能够显著提高TiO2 薄膜的光催化活性,最佳掺杂浓度为6 0 4×10 1 7个·cm- 3,且随着TiO2 光催化活性的提高,薄膜的吸收带边发生了明显的红移。

Mycobacterium phlei菌对重金属Pb^(2+),Zn^(2+),Ni^(2+),Cu^(2+)的吸附规律

研究了Mycobacteriumphlei菌株分别对水相中重金属离子Pb2+,Zn2+,Ni2+,Cu2+的吸附规律·结果表明,Mycobacteriumphlei菌株对水相中的这四种重金属离子均有一定的吸附作用;吸附过程均在10min内就达到平衡;pH对吸附过程影响较大,在pH=3 0～4 0时,Mycobacteriumphlei菌对这四种金属离子吸附效果最好;温度升高对Pb2+,Ni2+和Cu2+的吸附过程不利,但Mycobacteriumphlei菌对Zn2+的吸附则是一个吸热过程·重金属离子在Mycobacteriumphlei菌上的吸附的选择性大小的顺序为:Pb2+>Zn2+>Cu2+>Ni2+·

膨润土对重金属离子Pb^(2+),Zn^(2+),Cr(VI),Cd^(2+)的吸附性能

试验研究了pH值、吸附时间和吸附剂用量对膨润土吸附重金属离子Pb2+,Zn2+,Cr(VI)和Cd2+的影响.结果表明,在本试验的pH值、吸附时间及吸附剂用量条件下,膨润土对Pb2+,Zn2+,Cd2+的吸附效果均优于其对Cr(VI)的吸附效果;pH值是影响上述吸附的重要因素,离子交换和表面络合是上述吸附的主要形式.