基于水内标的HNO_(3)、H_(2)SO_(4)、HClO_(4)拉曼光谱定量分析研究

研究了以水为内标,采用拉曼光谱法测量水溶液中HNO_(3)、H_(2)SO_(4)、HClO_(4)浓度的可行性。研究发现,酸的加入会使得水在2700~3900cm-1范围内的伸缩振动拉曼峰的形状发生变化并导致水的拉曼散射系数增大。但酸浓度较低时,在对水的浓度进行修正后,可以用溶液中水在2700~3900 cm^(-1)范围内的拉曼峰为内标对几种酸进行定量分析。通过数据拟合获得的HNO_(3)、 H_(2)SO_(4)、 HClO_(4)的工作曲线分别为c(HNO_(3))=39.9RS/(1+0.6RS)(R^(2)=0.9999)、c(H_(2)SO_(4))=44.3RS/(1+2.3RS)(R^(2)=0.9994)、c(HClO_(4))=29.4RS/(1+1.1RS)(R^(2)=0.9993),其中RS=A(酸)/A(H2O),A(酸)和A(H2O)分别为酸和水的拉曼峰面积。HNO_(3)、H_(2)SO_(4)、HClO_(4)工作曲线的应用浓度范围分别为0.1~4.8 mol/L、0.1~4.1 mol/L、0.1~6.5 mol/L,检出限分别为0.0056、0.0061、0.0086 mol/L。

肼及其衍生物与HNO_(2)反应的定量构效关系

对肼及其衍生物与HNO_(2)的半反应时间进行了测量,利用Gaussian09中的密度泛函B3LYP方法、6-311+(3d,3p)基组以及HyperChem软件包,选择了肼及其衍生物的部分分子描述符进行了定量计算。将计算得到的量化参数与实验测得的半反应时间结合,利用统计回归的方法建立了肼及其衍生物与HNO_(2)反应的定量构效关系模型。模型显示,分子总能量E是该反应最主要的影响因素,除烯丙基肼外,半反应时间随分子总能量E的增加而增加,也即反应速率随分子总能量E的增加而减小。

添加H_(2)O_(2)改性和HNO_(3)/H_(2)SO_(4)改性生物质炭对一种酸性水稻土吸附Cd(Ⅱ)的影响

选择稻草、玉米秸秆和油菜秸秆作为制备生物质炭的原料,分别用H_(2)O_(2)和HNO_(3)/H_(2)SO_(4)对生物质炭进行改性处理,以未改性的生物质炭和HCl处理的生物质炭作为对照。按土重3%的比例向采自安徽郎溪的酸性水稻土中添加上述生物质炭,在经历一个干湿交替周期后,进行Cd(Ⅱ)吸附/解吸试验,研究添加生物质炭对水稻土吸附Cd(Ⅱ)的影响及其机制。结果表明,两种改性方法均有效增加了生物质炭表面的质子结合位点数,且HNO_(3)/H_(2)SO_(4)改性对生物质炭表面羧基官能团的扩增效果更显著。官能团的增加使得添加了HNO_(3)/H_(2)SO_(4)改性生物质炭的水稻土对Cd(Ⅱ)的专性吸附能力显著增强。因此,添加HNO_(3)/H_(2)SO_(4)改性生物质炭可作为酸性水稻土吸附固定重金属Cd的一种新型方法。

HNO_(3)扩孔液中H_(2)SO_(4)对高压铝箔直流腐蚀的影响

采用极化曲线、SEM、容量测试和密度泛函理论研究了HNO_(3)扩孔液中微量的H_(2)SO_(4)对高压铝箔直流腐蚀的影响,同时考察了Ba^(2+)去除SO_(4)^(2-)的效果。结果表明,微量H_(2)SO_(4)(10 mg·L^(-1))能显著改变铝箔表面的极化行为,抑制铝箔的腐蚀。由于SO_(4)^(2-)与Al^(3+)有很强的结合能力,在电场作用下,微量SO_(4)^(2-)往孔内迁移,抑制Al2(SO4)3钝化膜的溶解,进而压制了内部孔中铝的溶解。而且随着H_(2)SO_(4)含量增加,内部孔洞尺寸变小,导致腐蚀箔比容逐渐衰减。另外,Ba^(2+)只能处理SO_(4)^(2-)浓度高于100 mg·L^(-1)的高温HNO_(3)电解液。

改性生物质活性炭对水溶液中Cu^(2+)的吸附研究

研究以玉米秸秆为原料制备生物质活性炭,并分别进行NaOH和HNO_(3)改性。考察三种生物质活性炭的用量和粒径、水溶液pH值和吸附时间对水溶液中Cu^(2+)吸附性能的影响,并对其等温吸附特征、吸附动力学和吸附热力学进行研究。结果表明:当0.15~0.30 mm的生物质活性炭投加量为0.30 g,pH值为6.0时,对溶液中Cu^(2+)具有很好的去除率,在360 min时达到吸附平衡;吸附过程符合Langmuir和Freundlich模型以及准二级动力学方程,且热力学参数ΔG^(0)<0,ΔH^(0)和ΔS^(0)>0,为自发的、吸热的和熵增的过程,对水溶液中Cu^(2+)均具有较好的亲和力;相同条件下,三种生物质活性炭对Cu^(2+)的吸附效果表现为:NaOH改性>HNO_(3)改性>未改性。

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定碳酸盐岩中Ca、Mg、Sr、Ba等13种元素

为了探索碳酸盐岩主量元素和部分微量元素的同时准确测定方法,选用微波消解法,考察了HNO_(3)-HF、HNO_(3)-H_(2)O_(2)、HNO_(3)-HCl、HNO_(3)-HF-H_(2)O_(2)和HNO_(3)-HCl-HF-H_(2)O_(2)5种不同的溶样体系对碳酸盐岩样品的消解情况,通过选择各元素合适的分析谱线,进行标准溶液的高钙基体匹配,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法同时测定其中的主量元素Ca、Mg、Al、Fe、K和微量元素Mn、Sr、Ba、V、Cu、Cr、Ni、Li含量的方法。结果表明,HNO_(3)-HF-H_(2)O_(2)三酸溶样体系消解更彻底,方法的标准曲线线性相关系数均不小于0.999,方法检出限为0.0002~1.10μg/mL,测定值的相对标准偏差为0.10%~9.6%,测定值与标准值基本一致。方法用于古环境重建研究中的数据来源,为恢复古气候、古水深和古盐度等古环境信息时所需测定的元素含量、比值提供重要的参考。

CO_(2)气氛热解与硝酸改性的生物炭Pb^(2+)吸附性能对比

酸改性处理常被用于生物炭的改性过程,但也存在酸消耗量大、废液处理难和成本高等问题.利用热解过程直接改性提高生物炭重金属的去除效果、降低改性成本,是未来实现改性生物炭广泛使用的重要前提.为评估CO_(2)气氛热解法在生物炭制备和应用方面的优势和潜力,对CO_(2)气氛热解与HNO3改性生物炭对Pb^(2+)的去除性能进行对比分析.采用元素分析、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对生物炭的元素组成和结构特性进行表征.结果表明,500℃热解条件下,HNO_(3)改性的生物炭产生了较多的C=O和O=C—O—等羧基类官能团,并引入了—NO_(2(asy))和—NO_(2(sym))基团,提高了生物炭的表面活性和络合能力.CO_(2)气氛制备生物炭中含有较多的金属碳酸盐,可通过离子交换和共沉淀作用吸附去除Pb^(2+).此外,CO_(2)改性生物炭具有较大的比表面积和更优的微孔结构,有利于Pb^(2+)传质扩散,促进表面吸附,W500CO_(2)和W700CO_(2)对Pb^(2+)的吸附容量提升显著,达到60.14mg·g^(-1)和71.69 mg·g^(-1).而HNO_(3)改性生物炭W500N_(2)-A和W700N_(2)-A对Pb^(2+)的最大吸附容量较低,分别为42.26 mg·g^(-1)和68.3mg·g^(-1).CO_(2)改性生物炭吸附容量优于HNO_(3)改性生物炭,是由于比表面积和官能团的双重作用.因此,CO_(2)气氛直接热解相比于HNO3改性生物炭具有成本低、环境友好和重金属去除效率高等优点,是一种值得推广应用的生物炭改性方法.

氧化法提取褐煤腐植酸的研究进展

简要介绍了腐植酸的性质及应用,详细阐述了近年来国内外氧化法提取褐煤腐植酸的研究进展。结合文献中的相关研究成果,探究了HNO_(3)氧化、H_(2)O_(2)氧化、空气热氧化和机械活化氧化的氧化机理,并对不同的氧化方法进行性能评价。最后,对现阶段氧化方法的不足之处提出改进思路并展望了将来氧化法提取褐煤腐植酸的研究方向。