溶胶沉淀法合成修饰氧化铕溶胶与特性表征

以噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)、1,10-邻菲罗啉(phen)作为修饰剂,采用溶胶沉淀法制备得到修饰纳米氧化铕甲醇溶胶。采用荧光光谱、紫外可见光谱(UV-Vis)和高分辨率透射电镜(HRTEM)等方法研究了NaOH浓度对修饰氧化铕有机溶胶荧光特性的影响和修饰氧化物纳米粒子的结构及性能。结果表明,用phen和TTA作为修饰剂得到的修饰氧化铕溶胶都能发出了Eu3+的特征红色荧光,NaOH浓度对修饰纳米氧化铕甲醇溶胶的荧光强度具有很大的影响;HRTEM和选区衍射实验表面纳米粒子的核心为氧化铕微晶,其平均粒径小于10nm。由于修饰氧化铕溶胶能发出很强的红色荧光,是一种潜在的优质发光材料。

固定化脱氮副球菌同时去除硝酸盐和重金属锌离子

采用将脱氮副球菌Paracoccus strain YF1固定在竹炭上,以达到同时提高硝酸盐和重金属锌的去除效率的目的.实验结果表明:在最佳炭化温度600℃的条件下,改性竹炭对0.5 mmol·L^-1 Zn^2+的去除率接近100%,对5 mmol·L^-1硝酸盐去除率为20%.培养基中单独加入硝酸盐或Zn^2+,或者同时加入硝酸盐和Zn^2+时,24 h时固定化菌对两者去除效率都达到96%以上;而竹炭对Zn^2+的去除效率均达到99%,对硝酸盐的去除率都小于24%;游离菌对Zn^2+基本没有去除作用,对硝酸盐去除由于Zn^2+共存,从96%降低到81%.固定化菌对Zn^2+的吸附符合伪二级动力学模型,对硝酸盐符合零级动力学模型.此外,固定化菌重复利用5次,前3次对5 mmol·L^-1硝酸盐和0.5 mmol·L^-1Zn^2+的去除率均高于96%,第4次开始,去除率有所下降.

废旧聚酯织物原位反应增粘制备再生聚酯单丝研究

针对废旧聚酯织物杂质含量高、粘度波动大、再生产品附加值低的问题,采用原位反应增粘技术,通过“微醇解-自缩聚”工艺实现了废旧聚酯织物再生制备聚酯单丝。以聚酯泡泡料为原料,整个工艺过程包括熔融过滤、反应增粘、熔体输送和纺丝等工序,可实现再生聚酯单丝的连续化生产。研究对比了“微醇解-自缩聚”工艺过程各个阶段再生料的特性粘度和热性能,结果表明该工艺可提升泡泡料的特性粘度达到0.65 dL/g,热性能良好,满足纺丝要求,再生聚酯单丝可应用于生产聚酯拉链,产品性能满足标准QB/T 2173—2014要求。

有机膨润土负载纳米零价铁还原-类芬顿氧化降解2,4-二氯苯酚

目前,虽然有很多关于纳米零价铁(NZVI)通过吸附、还原和氧化作用去除各种污染物的报道,但关于如何联合这些方法来提高污染物的去除率仍然不是很清楚。本实验研究了联合有机膨润土DK1(十六烷基三甲基铵盐改性,d(001)=2.2 nm)吸附、NZVI还原、类芬顿氧化作用来去除溶液中2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的方法。在反应前30分钟,有机膨润土DK1负载NZVI(NZVI/DK1)通过吸附还原作用去除溶液中2,4-DCP,2,4-DCP和COD的去除率分别为16.1%和7.8%,说明了吸附还原作用对2,4-DCP的去除效果是有限的。接着向溶液中滴加适量的H2O2,在5 min内2,4-DCP的去除率由16.1%提高到了99%以上,COD的去除率达到了64.1%,这可能是由于NZVI腐蚀形成铁的氧化物缓慢释放出Fe2+和Fe3+,增强了芬顿反应对2,4-DCP和降解产物的氧化去除效果。通过SEM,EDS,UV-Vis和GC-MS等分析方法佐证了上面的结果。最后提出了联合吸附、还原和Fenton氧化去除2,4-DCP的机制。

氧化石墨烯对亚甲基蓝和铜离子的共吸附行为研究

氧化石墨烯(GO)具有高比表面积和丰富的含氧官能团,表面存在着大量的吸附点位,被认为是去除水体污染物的高效吸附剂,而其在有机物-重金属复合污染环境中的吸附行为却鲜有报道.因此,本文采用改良Hummers法制备出GO,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)和X射线衍射(XRD)等物理表征方法对GO的形貌结构和表面官能团进行了表征.随后,侧重研究了GO对有机物及重金属污染物的单独和共吸附行为,选取亚甲基蓝(MB)与Cu(Ⅱ)作为复合污染水体的特征污染物,探讨了不同浓度Cu(Ⅱ)对MB及不同浓度MB对Cu(Ⅱ)的吸附性能的影响.结果表明,不同类型的污染物单独存在时,GO对MB和Cu(Ⅱ)的吸附量分别为29.13和424.16mg·g-1;而当上述两种污染物共存时,GO对MB和Cu(Ⅱ)的吸附性能均明显下降,这说明MB与Cu(Ⅱ)在GO表面的吸附点位存在着竞争吸附关系,并且MB对Cu(Ⅱ)吸附的抑制作用明显高于Cu(Ⅱ)对MB吸附的影响.

改性竹炭固定化威尼斯不动杆菌吸附协同降解柴油废水的机理及动力学分析

利用改性竹炭作为载体来固定化威尼斯不动杆菌(Acinetobacter venetianus),用于去除柴油.结果显示,培养96 h后,固定化菌对柴油的去除率为86.35%,要高于游离菌(80.50%).为了探究固定化菌去除柴油的机理,采用动力学拟合实验数据,发现固定化菌去除(吸附-降解)柴油中总石油烃(TPHs)的过程符合伪二级动力学,表明TPHs是先吸附在改性竹炭上,然后被目标菌降解.为了进一步证实,利用扫描电镜(SEM)观察到Acinetobacter venetianus很好地固定在载体材料上.傅里叶红外光谱(FTIR)结果表明,经固定化菌处理后,柴油水溶液的谱图在3437.2、2924.4、1407.8 cm-1处出现新的吸收峰,可能为烷烃降解的酯类及羧酸类物质.GC-MS分析表明,相比游离菌,固定化菌对柴油的去除更为彻底.因此,改性竹炭不仅可以作为良好的固定化载体,同时因其对TPHs良好的吸附性能从而提高了去除效率,为油类污染中TPHs的生物材料修复提供了一个新的视角.

CTAB调控绿色合成纳米氧化铁及去除亚硝酸盐

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性绿色合成纳米氧化铁(IONP),提高其稳定性和分散性,并应用于去除水中亚硝酸盐。实验结果表明,亚硝酸盐初始浓度为20 mg·L^(-1),反应温度30℃时,0.4 mmol·L^(-1)CTAB改性的绿色合成纳米氧化铁(CTAB-IONP)去除亚硝酸盐的效率最高,为97.32%,比IONP增加了23%。通过扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征可知,经CTAB改性提高了IONP的稳定性和分散性,同时使其带正电,从而提高了反应活性。IONP对亚硝酸盐的去除反应遵循伪一级动力学,而CTAB-IONP则更符合伪二级动力学。

石墨烯是促进还是抑制嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长？

尽管石墨烯以其独特的光学、电学、力学特性在各大领域都具有广阔的应用前景,但其工业化使用后在环境当中的行为,特别是遗留下的石墨烯对生态系统的毒性研究则鲜见报道.因此,本文以嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)为目标微生物,探讨不同浓度(1、10、50 mg·L-1)石墨烯对Acidithiobacillus ferrooxidans的毒性效应.结果表明,石墨烯对Acidithiobacillus ferrooxidans的生长有明显抑制作用,且抑制作用随着石墨烯浓度的降低而增强.在石墨烯投加量为1 mg·L-1时,培养48 h后菌株的生长量OD420达到最大值0.045,低于空白组的0.163;并且其可溶性蛋白含量也达到最大值1.546 mg·L-1,低于空白组的3.789 mg·L-1.不同浓度石墨烯对体系p H和ORP均存在不同程度的影响,低浓度下的石墨烯影响最为显著.此外,通过扫描电镜(SEM)和荧光显微镜分析,进一步证实Acidithiobacillus ferrooxidans能在高浓度的石墨烯上生长,而低浓度的石墨烯则会对细胞膜造成损伤,它极其尖锐的边缘是细菌失活的有效机制.因此,石墨烯的毒性具有剂量效应,这一结果可为石墨烯合理利用及评价其生态毒性提供理论依据.