剩余污泥吸附剂对水中Zn^(2+)离子的吸附

采用城市污水处理厂的剩余污泥制备吸附剂,通过静态吸附试验,测定其对水中Zn^(2+)的吸附能力。研究了溶液pH值、溶液中Zn^(2+)浓度、污泥投加量、吸附温度和时间对Zn^(2+)吸附的影响。结果表明,在溶液pH值为6~7,Zn^(2+)质量浓度为20.00 mg/L,污泥投加量为2.0g/L的条件下,吸附剂对Zn^(2+)的吸附作用最佳,且一定范围内(10~50℃)的温度变化对其影响不大,吸附作用平衡时间为4h。吸附热力学数据表明,污泥对Zn^(2+)的吸附符合Freundlich吸附等温方程;在此条件下,吸附剂对废水中Zn^(2+)的吸附量最大达到33.29 mg/g。

LiCoPO_4正极材料掺Zn^(2+)及全电池特性

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成锌离子(Zn^(2+))掺杂的磷酸钴锂(LiCoPO_4)正极材料LiZn_xCo_(1-x)PO_4。XRD和SEM分析表明:少量Zn^(2+)掺杂不会明显改变晶格结构,且粒径变小、粒度更均一。充放电(3.0~5.1V)及高低温性能测试表明:Zn2+掺杂后,材料的比容量提高、循环性能改善,并有较好的高倍率及高低温放电性能。Zn^(2+)掺杂量为0.01时,首次0.1 C放电比容量为150.3 mAh/g,比纯相增加15%。1.0C、5.0C放电比容量分别为118.9mAh/g和67.1mAh/g。在40℃、0℃下的0.1C放电比容量分别为160.0mAh/g和37.8mAh/g。循环伏安及交流阻抗测试表明:少量Zn^(2+)掺杂使电荷转移阻抗减小,电化学可逆性增强。LiZn_(0.01)Co_(0.99)PO_4与Li_4Ti_5O_(12)组成的3.3 V全电池以0.1C放电,比容量可达135.3mAh/g。

香豆素衍生物荧光传感器对Zn^(2+)的识别及细胞成像

制备了基于香豆素衍生物的荧光传感器CANQ,其可选择性地识别Zn^(2+)离子。通过NMR、MS、荧光光谱等技术研究了传感器的结构及荧光性能。传感器CANQ对Zn^(2+)离子具有显著的荧光增强响应,且响应速度快、选择性高、生物相容性好,可用于MCF‑7细胞中Zn^(2+)离子的成像。

NaCl-KCl共熔盐中Zn^(2+)的电化学还原机理

为了开发高效、环境友好型冶金粉尘中锌回收技术,提出一种将选择性氯化和熔盐电解相结合的工艺。首先,通过热力学论证上述处理工艺的理论可行性。然后,采用多种暂态电化学测试方法研究973 K时NaCl-KCl共熔盐中Zn^(2+)在钨电极上的电化学行为。结果表明,Zn^(2+)的还原过程是一步转移2个电子的反应,起始还原电位为-0.74 V(vs Ag/AgCl);且为受扩散控制的准可逆过程,计算得到Zn^(2+)的扩散系数为10^(-5)cm^(2)/s数量级。最后,在NaCl-KCl-ZnCl_(2)熔盐中于-1.6 V(vs Ag/AgCl)进行恒电位电解,电解9.5 h后获得银白色类球状金属颗粒,经分析证实为金属Zn。本研究表明,在NaCl-KCl共熔盐中直接电解ZnCl_(2)提取金属锌是可行的,为冶金粉尘中锌的高效回收提供了有益的理论参考。

Zn^(2+)诱导棱柱状四氧化三钴的制备及在葡萄糖传感器中的应用

以硝酸钴、硝酸锌、尿素、氟化铵为原料,泡沫镍为基体,在水热法的基础上,利用两性金属的特点,通过引入Zn^(2+)离子,并结合碱洗过程,在泡沫镍基体表面合成了高纯度独特的棱柱状Co_(3)O_(4)纳米团簇纤维。制备的Co_(3)O_(4)/Ni电极的形貌及成分通过扫描电子显微镜与X射线衍射进行了表征,电极的电化学性能利用循环伏安法与计时电流法测试,测试均在1mol/L KOH溶液中进行。结果表明:利用Zn^(2+)诱导在泡沫镍表面制备的Co_(3)O_(4)呈现一种棱柱状纳米团簇纤维结构。这种结构的Co_(3)O_(4)纳米材料具有高的比表面积,在对葡萄糖检测过程中表现出优越的电化学性能,当其作为电极,表现出检测灵敏度高[23430μA/(mmol/L·cm^(2))],检出限低(1.547μmol/L)和线性检测范围宽(0~2.75mmol/L)的特点。抗干扰实验在+0.5Vvs.SCE进行,结果显示制备的Co_(3)O_(4)/Ni电极对葡萄糖具有优异的选择性。因此可应用于无酶葡萄糖传感器的电极材料来改善现有无酶葡萄糖传感器材料响应范围小,灵敏度低等问题。

基于萘基团的Zn2+“关-开”荧光探针

合成了一种新Zn^2+的荧光探针2-羟基-苯甲酸(2-羟基-萘-1-基亚甲基)-酰肼(P3),该探针Ag^+,Al^3+,Bi^3+,Cd^2+,Co^2+,Cr^3+,Cu^2+,Dy^3+,Eu^3+,Fe^3+,Hg^2+,K^+,Mg^2+,Mn^2+,Na^+,Ni^2+,Pb^2+,La^3+,Sm^3+,UO2^2+,Th^4+和Zr^4+等多种离子的存在下,对Zn^2+具有很好的选择性。探究了探针P3识别Zn^2+的最佳条件,建立了一种荧光检测Zn^2+的方法。其结果表明在pH值为7.36,φ(CH3OH)=10%及φ(H2O)=90%的体系中,Zn^2+浓度在1~9μmol/L范围内,探针的荧光强度与Zn^2+的浓度呈现良好的线性关系(y=40.333x+10.323,R2=0.99),其检出限0.0456μmol/L。同时,研究了P3与Zn^2+的作用模式,提出了荧光机制。

新型水溶性萘啶基荧光材料的制备及性能研究

本文制备得到一种新型萘啶基的水溶性光致发光聚合物:聚丙烯酸(PAA)-2-苄氨基-7-甲基-1,8-萘啶,PAA5-PAMN2(PAMN是2-phenmethy-lamino-7-methyl-1,8-naphthyridine的缩写),经光谱分析和密度泛函理论计算,研究了化合物的结构和组成.这种聚合物在酸性和碱性条件下呈现最大的吸收波长分别为364和342 nm.Zn(OAc)2的加入致使PAA5-PAMN2水溶液的荧光猝灭,而当OAc-改变为NO3-时,在荧光强度不断降低的同时,由于NO3-离子的配位使最大发射波长从410 nm蓝移到400 nm.Na+离子对其没有明显的荧光猝灭效应.