石河子市区土壤微量汞空间分布及风险评价

采集石河子市区土壤样品71个,测定其微量汞含量,系统分析了汞含量的空间分布,并对市区土壤汞污染水平和风险进行评价.结果表明,石河子市区微量汞含量变化范围为0.001—0.902 mg·kg-1,所采的土壤样汞含量均低于国家二级标准,但其平均值要比新疆土壤背景汞含量(0.017 mg·kg-1)高;土壤汞含量的总体特征分布以东北部的氯碱生产和燃煤电厂为中心呈现逐级递减趋势,市区东北方向汞含量最高,而以东南地区的汞含量最低.基于国家土壤二级标准的单因子污染指数法(平均值0.175)、地积累指数法(平均值1.539)和潜在风险指数法相结合能更直观地反映石河子市区的污染水平和潜在风险程度;土壤风险健康评价发现土壤汞经摄食途径进入人体的健康风险均低于正常水平.

石河子市PM_2.5中有机碳和元素碳的变化特征与来源解析

本研究采集2015年9月至2016年8月石河子市不同类型天气下大气颗粒物样品,根据气象条件进行霾与沙尘分类,使用热光碳分析仪DRI 2001A进行有机碳(organic carbon,OC)与元素碳(elemental carbon,EC)测定,采用最小比值法估算二次有机碳(second organic carbon,SOC)质量浓度,主成分分析法(principle component analysis,PCA)分析其可能来源.结果表明:中霾天气下OC和EC平均质量浓度达到20.85±5.03、2.75±0.46μg·m^(-3)(沙尘天气18.9±4.4μg·m^(-3),2.6±0.9μg·m^(-3)).二次有机碳SOC在中霾天气下质量浓度为10.62±3.94μg·m^(-3)(沙尘天气9.3±3.7μg·m^(-3)),占OC浓度67%(沙尘天气67%).霾与沙尘天气OC与EC相关系数低于非霾非沙尘天气,表明霾与沙尘天气较非霾非沙尘天气有着复杂的污染源.PCA分析表明,霾与沙尘天气下的碳气溶胶的主要排放源为机动车尾气,固定燃煤源和道路扬尘.本项研究分析了石河子市霾和沙尘天气下的碳气溶胶分布,有望为中国西部城市的霾和沙尘天气治理提供依据.

热解气催化活化促进石河子烟煤热解的研究

采用等体积浸渍法制备了Fe/MgO,Co/MgO和Ni/MgO催化剂,利用固定床反应器对石河子烟煤在热解气气氛下的催化热解行为进行了研究,考察热解气在催化剂作用下对煤热解焦油产率、半焦产率、轻重油比例以及焦油族组成的影响,并与相同条件下N2气氛和热解气气氛热解特性进行了对比分析.结果表明,三种催化剂对煤在热解气中的热解都有促进作用,其中Ni/MgO催化剂对提高焦油产率最明显.在气体流量为400mL/min,热解温度为550℃,Ni/MgO为催化剂的条件下,焦油产率为7.33%,与相同条件下在N2气氛和热解气气氛下热解相比,焦油产率分别提高了78%和42%.而Co/MgO催化剂对提高轻油的作用较明显.这表明热解气催化活化对煤热解有较好的促进作用,可抑制缩聚反应,提高焦油的产率和改善焦油的品质.

农业化工的新进展:纳米农用化学品

伴随着化学工程学科基础理论的发展与应用领域的拓宽,结合现代农业的迫切需求和发展趋势,化学工程与农业学科互相渗透、交叉孵化出农业化工新领域。本文尝试归纳农业化工的内涵,并综述了农业化工领域纳米农用化学品的制备和应用,重点介绍以瞬时纳米沉淀技术为代表的纳米农药制备技术,环境响应型控释农药和纳米农药的迁移规律,以及利用控释肥料和农药促进水肥药一体化新技术的发展。最后对农业化工的未来发展进行了展望。

新疆典型农业地区土壤中有机氯农药(OCPs)分布特征及风险评价

为加强有机氯农药(organic chlorinated pesticides,OCPs)的污染预防与控制,该研究分析了新疆典型农业地区有机氯农药的污染状况并对其进行了风险评价。采集表层土壤样品36个,分析其中15种OCPs的残留状况。六六六(Hexachlorocyclohexanes,HCHs)、滴滴涕(dichlorodiphenyltrichloroethanes,DDTs)、氯丹类化合物、硫丹和硫丹盐的质量分数范围分别是0.37～22.82、0.91～858.47、0.15～47.08ng/g、N.D(未检出)～16.27和N.D～73.83ng/g。对OCPs的来源进行分析,发现HCHs来源于历史上工业HCHs的使用或近期林丹的输入,DDT来源于工业品的违法使用和三氯杀螨醇的使用,研究区域氯丹存在新的来源,而硫丹新来源较少。通过主成分分析,从15种OCPs中提取了5个主成分,总方差解释量达到了79.93%。5个主成分分别归因于DDT和工业HCH s的使用、OCPs原料的差异以及研究区域内病虫害的发病特征等。利用灰色关联分析研究区域内OCPs污染状况,结果表明石河子污染水平最高,各研究区域土壤均需要采取进一步的污染控制措施。

新疆亚麻油的理化性质及脂肪酸组成分析

对新疆亚麻油的理化性质和脂肪酸的组成进行了分析,分析结果表明新疆伊犁亚麻油酸值为1.313 mgKOH/g,碘值为172.16 gI2/100 g,皂化值为192.57 mgKOH/g,过氧化值为5.54 mmol/kg。新疆伊犁亚麻油中主要含有5种脂肪酸:棕榈酸(5.79%)、硬脂酸(3.57%)、油酸(21.52%)、亚油酸(16.46%)、α-亚麻酸(52.66%),其中不饱和脂肪酸高达90.64%。其可作为食用油和工业应用的优质原料。

β-咔啉杂合咪唑类化合物的合成及体外抗肿瘤活性

以L-色氨酸为原料,经Pictet-Spengler环化反应、氧化脱羧、N^(9)-烷基化等反应步骤,合成了一系列β-咔啉杂合咪唑类化合物。目标化合物经1HNMR、13CNMR和HRMS确证结构。采用MTT(噻唑蓝)法检测了目标化合物对肺癌细胞(A-549)、胃癌细胞(BGC-823)、结肠癌细胞(CT-26)、肝癌细胞(Bel-7402)和乳腺癌细胞(MCF-7)的体外抗肿瘤活性。结果表明,大部分化合物对这5种肿瘤细胞株表现出了中等及优良的抑制活性。特别是3-苄基-11-(3-苯基丙基)-11H-咪唑并[1',5':1,2]吡啶并[3,4-b]吲哚(Ⅴr)对CT-26、Bel-7402和MCF-7细胞株的体外抗肿瘤活性较高,对应的半数抑制浓度(IC_(50))分别为(9.5±0.4)、(7.4±0.3)和(8.8±0.6)µmol/L。分子对接结果表明,3-苄基-11-甲基-11H-咪唑并[1',5':1,2]吡啶并[3,4-b]吲哚(Ⅴa)、3-苄基-11-丁基-11H-咪唑并[1',5':1,2]吡啶并[3,4-b]吲哚(Ⅴf)和Ⅴr与VEGFR^(2)激酶的多个氨基酸残基具有良好的结合作用。

制备方法对Ru/CeO_(2)催化氨分解性能的影响

采用共沉淀法、沉积沉淀法和浸渍法制备了Ru/CeO_(2)催化剂,利用XRD、N_(2)吸附-脱附、SEM、CO_(2)-TPD、H_(2)-TPD、H_(2)-TPR、XPS、N_(2)-TPD等方法对催化剂进行表征,并考察了催化剂的氨分解性能。实验结果表明,共沉淀法制备的Ru/CeO_(2)-CP催化剂在450℃、气时空速15000 h-1条件下,氨转化率可达80.7%,是沉积沉淀法和浸渍法制备Ru/CeO_(2)催化剂的1.3,2.7倍。共沉淀法制备的催化剂表面疏松,具有最大的比表面积,为催化剂提供了更为丰富的碱性位点。CeO_(2)载体与Ru金属间的强相互作用有利于电子从CeO_(2)向Ru的转移,提高了Ru粒子表面的电子密度,促进了N物种在催化剂表面的结合脱附。

ZnO催化草酸二甲酯和无水乙醇酯交换合成草酸二乙酯

合成了不同形貌的ZnO样品,将其作为催化剂用于催化草酸二甲酯(DMO)和无水乙醇(EtOH)酯交换法合成草酸二乙酯(DEO)反应。采用XRD、N_(2)低温物理吸附、XPS、SEM和CO_(2)-TPD对催化剂进行了表征,讨论了ZnO形貌与其催化活性之间的构效关系,考察了反应条件对DMO转化率和DEO选择性的影响,并探究了催化剂重复使用后失活的原因和反应动力学。结果表明,DMO与无水乙醇的酯交换反应活性与ZnO形貌密切相关,其中,花状微球ZnO(ZnO-f)的催化活性最高,在最优条件下〔DMO 1.18 g、n(EtOH)∶n(DMO)=12∶1、ZnO-f用量为DMO质量的2.0%、反应温度80℃、反应时间120 min〕,DMO转化率和DEO选择性分别为99.8%和75.8%。催化剂循环使用4次后,DEO选择性降至25.7%,Zn(OH)_(2)的生成导致总碱性位数量急剧下降和氧空位的丧失是催化剂失活的原因。DMO和无水乙醇在ZnO-f表面的酯交换反应活化能为35.6 kJ/mol,ZnO-f表面存在的丰富中强碱性位活化了DMO和无水乙醇酯交换反应,强碱性位的存在则会抑制该反应的进行。

化石能源转换过程中硫资源的综合利用与开发

综述了石油、天然气及煤转换过程中硫资源的综合利用,以及硫资源利用过程中产生废硫酸的资源化再利用,提出了开发具有经济价值的含硫化工产品的一些新途径。

二氧化碳和水气氛对高钠煤转化过程中钠迁移的影响

对新疆的两种高钠煤(伊犁煤YL、呼图壁煤HTB)进行了N2、CO_2和H_2O气氛和不同温度下钠迁移的研究。采用逐级萃取和湿法消解法确定了原煤、半焦中钠的赋存形态,定量研究了两种煤中钠的挥发及迁移规律。结果表明,YL煤的形态钠中水溶钠占80.08%,HTB煤的形态钠中不溶钠占61.54%。不同气氛下,升高温度都可促进两种煤中钠的挥发,半焦中水溶钠比例减小,醋酸铵可溶钠比例会出现先增加后减少现象,盐酸可溶钠比例呈增加趋势。对于YL煤,CO_2气氛可抑制钠的挥发,H_2O蒸气可促进钠的挥发;900℃时,YL煤CO_2气氛下钠挥发仅为N2气氛下的50.25%,而H_2O气氛钠挥发为N2气氛下的111.45%。对于HTB煤,CO_2气氛也可抑制钠的挥发,900℃时CO_2气氛下钠挥发为N2气氛的80.91%;HTB煤在H_2O蒸气下,800℃之前钠挥发高于N2,当900℃时,钠挥发略低于N2气氛。YL煤形态钠中以水溶钠为主,其挥发的同时会向盐酸可溶钠及不溶钠转变。而HTB煤形态钠中以不溶钠为主,其次是水溶钠,CO_2和H_2O气氛能促进不溶钠向其他可溶态钠转变。

多杀菌素分离纯化工艺的研究

利用大孔树脂吸附结合硅胶柱层析技术对发酵液中多杀菌素的分离纯化进行了研究。首先考察了提取溶剂、发酵液pH和料液比对浸提多杀菌素的影响；然后对7种不同极性的大孔吸附树脂进行了静态和动态吸附性能的研究，考察了不同吸附、解吸条件对大孔吸附树脂性能的影响，最后对硅胶柱层析法精制多杀菌素的工艺条件进行了探索。结果表明：当发酵液pH为8．O，料液比1：3（g：v）时，乙醇可高效浸提多杀菌素；大孔吸附树脂DMll对多杀菌素的静态吸附量和解吸率分别为12508μg/g（湿树脂）和93．47％；大孔树脂动态吸附最佳pH为9．0，最佳载样比为多杀菌素质量（mg）：树脂体积（mL）=2．5：1；采用70％-95％乙醇梯度洗脱，多杀菌素洗脱率为97．5％；多杀菌素精制时硅胶柱以石油彬乙酸乙酯／甲醇（2：1：0．2和1：1：0．25）为洗脱剂进行分段洗脱。该工艺得到的多杀菌素回收率为67．25％，纯度为90．58％。

吡啶萃取对烟煤热解过程焦油生成特性的影响（英文）

煤中含有以非共价键结合的可萃取物,煤的萃取物和萃余物热解反应性不同。本研究首先用醋酸消除煤中静电作用力,再以吡啶萃取消除氢键作用力,通过热重和固定床研究了煤萃取物和萃余物的热解特性。相对于原煤,萃取物(E1)的H/C原子比较高,而萃余物(R1)比原煤的孔径有所增大。热重实验表明,萃取物热分解温度低,失重率大;萃余物在485℃之前失重大于原煤,温度高于485℃小于原煤。固定床氮气热解表明,萃取物(E1)的焦油产率和气体比原煤高;萃余物(R1)的焦油产率低于原煤焦油产率。而氢气气氛下,萃取残渣的焦油产率明显高于原煤,这是由于吡啶萃余物具有更开放的孔结构,有利于加氢热解过程氢向孔内扩散,减少了缩聚反应。

共培养技术及化学絮凝法对小球藻C.vulgaris XJB絮凝的影响

微藻是生物柴油理想的原料,但微藻尺寸较小,细胞密度较低,导致微藻采收困难。为提高微藻的采收率,节约成本,实验采用自絮凝斜生栅藻Scenedesmus sp.-BH与富油小球藻C.vulgaris XJB共培养技术来提高小球藻C.vulgaris XJB的絮凝率,同时与调节p H、添加Fe Cl3和添加壳聚糖3种化学絮凝法对比。结果表明:3种化学絮凝法60 min时的最佳絮凝率分别为84.2%、96.5%和72.9%;共培养最佳条件下小球藻C.vulgaris XJB 60 min时的絮凝率为33.3%,8 h后的絮凝率可达73.2%。共培养条件下小球藻C.vulgaris XJB的絮凝率比化学絮凝法的稍低,但该方法不会引入有害化学物质,后期分离成本低,是一种经济、环保的絮凝方法。

酶功能化Co_3O_4-Pt纳米复合材料修饰电极的制备及电化学性能

基于水热法合成了形貌均一的纳米Co_3O_4,利用其强催化性能将其连同纳米Pt和辣根过氧化物酶(HRP)层层修饰于金电极表面,最终构建出对H_2O_2具有三重催化作用的新型纳米复合材料Co_3O_4-Pt-HRP修饰电极,并将其应用于对H_2O_2的浓度检测。实验结果发现,纳米Co_3O_4与纳米Pt的催化作用相互协同,并且纳米Pt较大的比表面积和优良的生物相容性增加了后续辣根过氧化物酶的负载量与生物催化活性,从而提高了传感器的灵敏度。在优化条件下,对H_2O_2浓度的检测范围为2.0μmol/L^7.1 mmol/L,检出限为0.9μmol/L。此外,该传感器还表现出较高的选择性、稳定性和灵敏度。

香蕉皮基多孔炭泡沫的制备及其电化学性能

多孔炭广泛应用在净化空气、污水处理、化工产物的收集、食品加工、药品生产、催化材料的制备、超级电容器的负极材料、贵金属提取等领域。本文以生物质香蕉皮为原料,采用低温等离子体法制备香蕉皮基泡沫炭,解决了目前在制备中高碱量的弊端,同时为香蕉皮的合理利用提供新思路。结果表明:低温等离子体法活化和传统的KOH活化相比,制备方法简单,制备周期短,不会破坏原材料的结构,而且可以增加原料表面的官能团,使其双电层电容特性更好。经过循环伏安测试可知,低温等离子体制备的香蕉皮基泡沫炭的比电容可达150.81 F/g。

棉秆在NaOH中水解过程的神经网络模拟与优化

生物质糖化是生物质高值化利用的重要途径。以棉花秸秆为原料,研究NaOH浓度、反应温度、时间及固含量等因素对棉秆水解后还原糖含量和木质素含量的影响,并采用神经网络对棉秆在NaOH中的水解过程进行模拟与优化,建立棉秆在NaOH中水解过程的神经网络模型,得到棉秆在NaOH中水解的最佳条件为:10%NaOH、60℃、24h和5%固含量,预处理后棉秆的还原糖含量为74.80%,木质素含量为23.21%。通过试验及神经网络模型的预测和优化,提高了棉秆在NaOH中水解后的还原糖含量,为棉秆水解发酵生产燃料乙醇技术的研究奠定了基础。

基于问题导向(PBL)教学法在《化学反应工程》教学中的应用与实践

在新疆高校《化学反应工程》的教学中,存在着缺乏良好教学条件,学生积极主动学习的意识普遍较薄弱等问题。为调动学生主动学习的积极性,文章利用问题导向(PBL)教学法在《化学反应工程》教学中进行了初步实践。结果表明,相比于传统教学法,PBL教学法更能调动学生的主观能动性,进一步激发了学生对于该门课程的学习兴趣和热情,从而可显著提高学生的整体学习效果和成绩。

棉秆基活性炭的制备及电化学性能研究

在能量存储和转换装置中具有适当比表面积的电极材料是非常重要的。本文研究以棉花秸秆为炭源,KOH为活化剂,采用炭化活化法成功制备出高比表面积的活性炭材料,并通过X射线衍射仪、透射电子显微镜和N 2物理吸附分析等对该样品进行微观结构和形貌表征,系统研究活化温度对电化学性能和电催化性能的影响。结果表明:750℃活化下的棉秆基活性炭具有较大的比表面积2552.8 m^2/g和孔容1.32 cm^3/g;在析氢反应电催化方面,样品的过电位为-0.24 V,Tafel斜率为131.37 mV/dec;在超级电容器方面,样品在0.5 A/g电流密度下比电容为256.35 F/g,在10 A/g高电流密度下也具有210.0 F/g的高比电容。本文研究结果表明棉秆基活性炭在超级电容器和析氢反应电催化剂领域都具有良好的应用前景。

导电砂浆电阻率稳定性的实验研究

导电砂浆电阻率的稳定性是其发挥功能的基础。本文采用二电极法研究导电砂浆在不同外界环境下电阻率的稳定性能。实验结果表明:导电砂浆电阻率随导电温度和导电功率的升高而升高,但升高幅度较低,低于5%;导电砂浆电阻率随导电环境相对湿度升高而下降;不同功率下长时间连续通电,电阻率基本保持稳定,180 d提高率低于6%。以上研究结果表明:外界通电环境对电阻率有一定的影响,但影响幅度较小,导电砂浆的电阻率稳定性较好,可应用于各种环境而保持稳定的导电性能。