离子色谱法测定PO3^3-、PO4^3-及其在废水处理中的中控分析

建立了废水中PO33-和PO43-的离子色谱检测方法.选用浓度为4.5 mmol/L/0.8 mmol/L的Na2CO3/NaH-CO3的淋洗液,流速1.00 mL/min,电导检测器.实验结果表明:PO33-的质量浓度在1.00～32.00 mg/L范围内线性关系良好(r=0.9999),检出限25.90μg/L,相对标准偏差为0.57%;PO34-的质量浓度在1.00～32.00 mg/L范围内线性关系良好(r=0.9997),检出限41.00μg/L,相对标准偏差为1.34%.PO33-的加标回收率为94.2%～102.0%,PO34-的加标回收率为101.2%～105.0%.使用所建立的检测方法为废水中的PO33-的氧化提供中控分析,考察了氧化剂的用量、反应温度、硫酸含量对氧化效果的影响.

硫酸改性竹生物质炭对PO4^3-的吸附特性

利用比表面积、扫描电镜和傅立叶变换红外光谱了解竹生物质炭(BC)和硫酸改性竹生物质炭(HBC)结构与性质的变化;利用吸附试验研究硫酸改性的优化方法、HBC对PO4^3-的吸附特性及pH影响。结果表明:(1)硫酸质量分数为70%时改性效果最好,HBC比表面积和总孔体积分别比BC提高了51.91%和39.87%。(2)BC和HBC等温吸附过程符合Langmuir方程(R2>0.996);HBC拟合得到的最大吸附量为7.45mg/g,比BC提高了39.7%。(3)伪二级动力学方程可较好地描述BC和HBC对PO4^3-的吸附过程(R2>0.986),且平衡吸附量理论值(3.53、5.17mg/g)与实际平衡吸附量(3.54、4.96mg/g)基本吻合。(4)pH为1~13时,生物质炭对溶液中PO4^3-吸附量随pH增大而下降。

多孔有机膨润土吸附PO4^3-

采用天然钙基膨润土经NaCl钠化处理后，掺入易燃微粉加水造粒、高温灼烧，再加入表面活性剂制成多孔有机膨润土，用于对PO4^3-的吸附。实验证明，在酸性条件下，多孔有机膨润土对磷酸根有较强的吸附作用。吸附剂用量为10g／L、吸附时间为50min、pH值为4、吸附率为97．6％。且吸附符合Lanqmuir吸附等温方程。

Zr^(4+)掺杂对Na_(4-x)MnV_(1-x)Zr_(x)(PO_(4))_(3)的结构和电化学性质的影响

为了改善Na_(4)MnV(PO_(4))_(3)的电化学性能,采用溶胶-凝胶法与高温固相法在750℃下烧结10 h制得了不同Zr^(4+)掺杂浓度的Na_(4-x)MnV_(1-x)Zr_(x)(PO_(4))_(3)钠离子电池正极材料。通过X射线衍射和扫描电子显微镜研究Zr^(4+)离子掺杂对Na_(4-x)MnV_(1-x)Zr_(x)(PO_(4))_(3)结构演变和电化学性能的影响。结果显示:半径为80 pm的Zr^(4+)离子部分取代半径为74 pm的V3+离子后,材料的晶胞体积增大,这有利于Na^(+)的快速扩散。电化学性能结果表明,Na_(3.9)MnV_(0.9)Zr_(0.1)(PO_(4))_(3)表现出最好的电化学性能,其在0.5 C的倍率下提供92.2(mA·h)/g的可逆比容量,在经过70圈充放循环后容量保持率为79.3%,明显高于未掺杂的Na_(4)MnV(PO_(4))_(3)材料。

固定化微绿球藻去除NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P效果的研究

为了探究固定化微绿球藻(Nannochloropsis oculata)去除污水中NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P的效果,采用海藻酸钠固定化包埋技术进行实验。开展了固定化藻球大小、藻细胞包埋密度、藻球投放质量及充气培养条件对NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P去除效果的单因子试验研究。结果表明,固定化藻球大小、藻细胞包埋密度、藻球投放质量和充气培养条件对NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P的去除效果影响显著(P<0.05)。藻球直径3.5 mm时生长速率(K)值最大(0.332±0.002),同时NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P去除率效果最佳,分别为(75.08±3.83)%和(80.80±3.81)%;藻细胞包埋密度100×10~4 cells/ball时K值最大(0.330±0.033),而NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P去除率则以藻细胞包埋密度300×10~4 cells/ball组为佳,分别达(87.20±0.43)%和(82.58±1.72)%,但考虑单位藻细胞去除率,包埋密度以100×10~4 cells/ball为宜;随着藻球用量的增加K值下降,10g/L组K值最大(0.301±0.02)、50 g/L组K值最小(0.193±0.01),投放量30和50 g/L时NH_4^+-N去除率较高分别为(84.12±0.78)%和(84.63±0.45)%,30 g/L组PO_4^(3-)-P去除率最高达(77.13±1.43)%。综合考虑,藻球投放量选用30g/L为宜;充气条件培养K值、NH_4^+-N和PO_4^(3-)-P去除率显著(P<0.05)高于不充气,K值分别为(0.306±0.006)和(0.177±0.010);NH_4^+-N去除率分别为(85.93±0.45)%和(49.32±0.45)%;PO_4^(3-)-P去除率分别为(66.66±5.00)%和(46.29±2.12)%。研究优化了微绿球藻固定化条件:固定化微绿球藻应进行充气培养,藻球规格3.5 mm、藻细胞包埋密度100×10~4 cells/ball、藻球投放量30g/L。

海水胶体与PO_4^(3-)、Cu^(2+)的作用及对微藻生长影响

利用超滤技术对海水中的胶体物质进行分级处理来研究胶体与磷酸盐、痕量金属铜之间的作用,通过测定不同超滤膜处理过的海水中PO_4^(3-)、Cu^(2+)的质量分数,发现有相当量的PO_4^(3-)、Cu^(2+)被胶体吸附以胶体态存在,例如约有47％的Cu^(2+)以胶体态存在,含有胶体的海水中PO_4^(3-)的质量分数也比不含胶体的海水中高;微藻培养实验发现,微藻在含有胶体的海水中生长情况较好,而在不含胶体的海水中生长最差,说明胶体也是影响微藻生长的一个因子.胶体对磷酸盐的吸附作用是胶体对微藻生长产生影响的化学基础.

沼泽湿地对污水中NH_4^+-N和PO_4^(3-)-P净化模拟研究

选取三江平原典型沼泽湿地———毛苔草沼泽,通过人工施加氮肥和磷肥来模拟农田污水排入沼泽湿地后,沼泽植物对污水的净化效果。从植物营养吸收角度进行野外实地污水净化模拟研究,对植物直接吸收利用的营养成分NH+4-N、PO3-4-P进行了测试分析。研究表明毛苔草沼泽对水中的NH+4-N、PO3-4-P的净化随时间的推移呈现明显的指数衰减下降趋势,随着氮、磷含量的增加,沼泽湿地对污水净化逐渐变慢,净化所需时间增长,曲线数值方程模拟效果较好。

多孔有机膨润土颗粒研制及对PO_4^(3-)的吸附研究

将易燃微粉按一定比例混入膨润土中,挤压造粒,高温灼烧,再用阳离子表面活性剂改性,得到多孔有机膨润土颗粒。将其用于对PO3-4离子的吸附,研究了酸度、吸附时间、PO3-4离子的初始浓度对吸附反应的影响,指出该吸附过程符合Langmuir吸附等温方程。

离子色谱法测定啤酒中的F^-、CI^-、SO_4^(2-)、NO_3^-和PO_4^(3-)

建立了以ASII-HC型阴离子交换柱分离、NaOH溶液为淋洗液、甲醇为有机改进剂、化学抑制电导检测测定啤酒中的F^-、cl^-、SO_4^(2-)、NO_3^-和PO_4^(3-)的离子色谱方法。各被测离子的线性关系良好,相关系数为0.9778～0.9991,测定结果的相对标准偏差为0.02％～3.60％,样品回收率为97.88％～103.80％。

PO4^3-协同钴介体电催化体系用于亚甲基蓝(MB)的降解性能研究

以阳离子型染料亚甲基蓝(MB)废水为研究对象,采用钴介体电催化(MEO/Co(Ⅱ))与PO4^3-协同作用体系(简称PO4^3--MEO/Co(Ⅱ)体系),进行MB电催化降解实验,研究Co2+浓度、电流密度、pH值、电解质浓度等因素对PO4^3--MEO/Co(Ⅱ)体系电催化降解MB的效果,并对其分解产物及机理进行了分析与探讨.结果表明:①PO4^3--MEO/Co(Ⅱ)体系主要的氧化性中间产物为Co^3+,同时存在少量羟基自由基及过磷酸盐.②PO4^3-与MEO/Co(Ⅱ)体系之间具有明显的协同催化作用.PO4^3--MEO/Co(Ⅱ)体系在40 min内对MB的降解率高达100%,是钴介电体系降解率的1.2倍,直接电化学氧化体系降解率的5倍.③Co2+浓度、电流密度及pH值对PO4^3--MEO/Co(Ⅱ)体系氧化性能影响较大,而PO4^3-浓度、电解质浓度对PO4^3--MEO/Co(Ⅱ)体系的氧化性能影响较小.④PO4^3--MEO/Co(Ⅱ)体系对MB的降解过程为:先从MB分子的N-C连接处断键,形成吩噻嗪、2-氨基-5-(N-甲基甲酰胺)苯磺酸及N1,N1-二甲基-1,4二氨苯等物质;然后将其降解为苯胺、苯酚、苯磺酸等;最终分解成CO2和水等无机物.⑤PO4^3--MEO/Co(Ⅱ)体系对MB的降解机理为:通过铂钛电极直接电催化,以及Co^3+、过磷酸根、羟基自由基的间接氧化,其中,起主导作用的是Co3+的电催化氧化.

同时测定电厂炉水PO_4^(3-)、SiO_3^(2-)的注入试剂流动注射分析

本法利用FIA—T1—721流动注射仪,基于形成硅钼蓝和磷钼蓝反应,以炉水作载流,用双注入试剂时间差法建立一次注入监测两种物质的方法。此法适用于中压、高压、超高压及亚临界锅炉水质的监测,监测速度比现有PO_4^(3-)表、S_1O_3^(2-)表快15倍,可望作为一种新型炉水磷、硅同时监测的在线分析法。

炉水pH、PO_4^(3-)的变化对R值影响的误差分析

根据酸碱平衡理论及质子条件建立了pH、PO3 -4浓度与R值算法的数学模型 ,通过这一模型分析了炉水处理 pH、PO43 -的变化对R值分析带来的影响 ,并根据分析结果优化出了协调磷酸盐处理过程中pH。

PO_4^(3-)/Al-MCM-41介孔分子筛合成及表征

通过液晶模板机理合成了Al-MCM-41介孔分子筛,并用磷酸浸渍法制备PO43-/Al-MCM-41。通过X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、红外光谱、Hammett指示剂胺滴定等方法对所合成样品进行了表征。XRD和N2吸附脱附研究结果表明,PO43-/Al-MCM-41具有较规则的孔道结构,平均孔径3.10 nm,比表面积为560㎡/g。酸量滴定分析表明,PO43-/Al-MCM-41具有较强的酸性。

PO_4^(3-)和柠檬酸对稀土元素在小麦体内积累和分异的影响

基于营养液培养,添加外源稀土和ICP-MS分析技术,研究了无机配体PO43-(Pi)及有机配体柠檬酸(Cit)对小麦器官中稀土元素积累和分异的影响.结果表明,不同Pi水平对小麦根中的稀土总含量(∑REE)影响较小,但显著降低叶中∑REE含量;而不同Cit水平对小麦根、叶中∑REE含量都有明显降低作用.对照植物(无Pi、Cit添加)中,稀土元素在小麦根中具有中稀土(MREE)富集及M-型四重效应分布特征,叶中有重稀土(HREE)富集及W-型四重效应分布特征.不同Pi处理对四重效应无明显作用,但进一步加强HREE在小麦叶片中的富集.添加柠檬酸使对照植物根和叶中的分异有逐渐减弱的趋势,在高浓度处理时(Cit≥150μmol.L-1),小麦根和叶中出现轻稀土(LREE)富集.

Ti^(4+)离子掺杂对Li_3V_2(PO_4)_3晶体结构与性能的影响

采用溶胶凝胶/碳热还原法合成了锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3及其掺Ti化合物Li_(3-2x)(V_(1-x)Ti_x)_2-(PO_4)_3.电化学测试结果表明,经Ti^(4+)离子掺杂后材料的充放电性能及循环性能明显提高.与纯相Li_3V_2(PO_4)_3在3.58、3.67和4.08V出现三个平台相比,掺杂后材料的前两个平台发生简并且平台趋于模糊的倾斜状态.这种趋势随掺杂量的增大而增强.差热分析(DTA)表明掺杂生成了稳定的γ相产物.采用X射线衍射和Rietveld方法表征了化合物的晶体结构,结果表明,三个不同位置Li的不完全占据导致晶体中产生阳离子空穴,使材料在常温下的离子电导率提高了3个数量级.锂离子混排提高了样品的电导率和充放电比容量.

白光LED用Ba_3La(PO_4)_3∶Dy^(3+)荧光粉的制备与发光性能

通过高温固相法合成了一系列Ba3La1-x(PO4)3∶xDy3+荧光粉材料。利用XRD测量样品的物相,结果显示样品为纯相Ba3La(PO4)3晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于322,347,360,386,424,451 nm。在347 nm激发下,荧光粉在482 nm(4F9/2→6H15/2)和575 nm(4F9/2→6H13/2)处有很强的发射。研究了不同Dy3+掺杂浓度对样品发射光谱的影响,当Dy3+摩尔分数x=0.10时出现猝灭现象,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。确定了不同Dy3+掺杂浓度的Ba3La(PO4)3∶Dy3+的荧光寿命。Ba3La(PO4)3∶Dy3+荧光粉发射光谱的色坐标位于白光区域。

Sr_5(PO_4)_3Cl:Eu^(2+)蓝色荧光粉合成新方法的研究

Sr5(PO4)3C l:Eu2+是一种重要的蓝色发射荧光材料,通常采用高温固相反应法来制备。本文利用Sr5(PO4)3(OH)与Sr5(PO4)3C l结构相同的特点,采用沉淀法合成出羟基磷酸锶铕前体,经过氯化铵和助熔剂作用下的固相氯代反应合成出Sr5(PO4)3C l:Eu2+荧光粉。考察了pH值与原料比例等对沉淀反应过程及产物的影响,并讨论了氯化铵作用下的氯代过程以及助熔剂对产物荧光粉形貌的作用机制。研究结果表明,本合成方法条件易控,且合成产物Sr5(PO4)3C l:Eu2+的物相纯度高,尺寸分布均匀,形貌规则,发光性能优良。

Li_(1.3)Ti_(1.7)Al_(0.3)(PO_4)_3与Na^+的离子交换

锂离子传导材料Li1.3Ti1.7A l0.3(PO 4)3 是具有NASICON结构的功能材料,与Na+进行离子交换具有选择性高的特性.研究了在不同温度条件下NaCl和LiCl水溶液中Li1.3Ti1.7A l0.3(PO 4)3 上的Na/Li离子交换行为.实验结果表明,升高温度能显著提高Li1.3Ti1.7A l0.3(PO 4)3 的Na/Li交换反应速率,提高LiCl中杂质Na的分离效果.

SiO_4^(4-)对Li_3Sc_2(PO_4)_3快离子导体的阴离子替代效果研究

Li3Sc2(PO4)3因具有有利的离子传导通道、低的电子电导率和高的稳定性而成为全固态锂离子电池用固体电解质最具竞争力的材料之一,然而这一化合物只有在245℃以上的γ相才具有快离子传导特性。人们主要采用Zr4+、Ti4+等阳离子部分取代其中的Sc3+以改善材料的室温电导率,有关该化合物PO43-阴离子替代的报道还很少。本研究试图利用机械研磨技术,通过向Li3Sc2(PO4)3原料混合物中加入适量SiO2,以期能够实现对该化合物的部分阴离子替代。研究结果表明:所制备的Li3+xSc2(PO4)3-x(SiO4)x(x=0~0.6)系列化合物在x=0.15时电导率达到最大值,σ298=9.55×10-4 S.m-1,离子传导激活能达到最小值45.06 kJ.mol-1。29Si MAS-NMR测试结果证实所加入的SiO2主要以[SiO4]四面体形式存在替代Li3Sc2(PO4)3中部分[PO4]四面体。

Cu_(0.5)Zr_2(PO_4)_3:Cu^(2+)中心g因子研究

由于Cu0.5zr2(PO4)3晶体具有良好的离子传导能力、催化特性、较低的热膨胀性。对它的研究引起了广泛的关注.本文引入平均共价因子N,并结合晶体结构数据给出了3d9离子在晶场D4h下的g因子公式,利用该公式并结合Cu0.5Zr2(PO4)3晶体的具体结构数据对Cu0.5zr2(PO4)3晶体中Cu2+中心的EPRg因子进行了理论分析计算,所得到的结果与实验值基本吻合.