草酸改性空气凤梨生物炭吸附甲醛的机理研究

探究草酸改性园林废弃物类生物炭对溶液中甲醛的吸附效率和固定的机理,为园林废弃物类生物炭在甲醛污染控制方面的应用提供科学依据。利用马弗炉在低氧条件下将空气凤梨原材料和草酸改性后的原材料制备成生物炭。然后利用实验室模拟法,研究不同反应时间、甲醛浓度、pH对生物炭吸附效果的影响,并分析草酸改性如何提高园林废弃物类生物炭对甲醛的吸附性能。(1)生物炭对乙酰丙酮和酚试剂两种甲醛检测方法的精度有影响,对乙酰丙酮检测法的影响较小;(2)相比于未改性生物炭,草酸改性通过酸化分解杂质能够使改性生物炭比表面积提高约17倍,孔隙体积增加195.9%;(3)草酸改性后生物炭对甲醛的吸附量为11.6 mg g^-1,比未改性生物炭提高了12.95%,并且在60 min时趋于吸附平衡的状态;(4)Boehm滴定法表明草酸改性能够显著提高制备后生物炭上的官能团(羧基51.8%,羰基13.7%和内酯基35.9%),但酚羟基(4.5%)含量增加不明显,而相关性分析证实比表面积、羧基和内酯基官能团的增加是提高生物炭吸附甲醛的主要因素。实验证明,空气凤梨制备成生物炭用于溶液中甲醛的吸附是可行的,并且草酸改性能够进一步通过官能团提高其吸附能力,这为园林废物资源化利用提供了新的思路。     

不同表面官能团和化学组成共聚物微球的表面生物矿化研究

采用具有不同共聚物组成和端基官能团的聚己内酯-b-聚乙二醇共聚物(PCL-b-PEG),通过双乳液溶剂挥发法制备了一系列具有不同表面性质的生物降解高分子微球.采用生物模拟矿化的方法以磷灰石修饰微球表面.进一步通过扫描电镜、热重分析仪、X-射线衍射仪和光电子能谱仪对微球表面磷灰石的形貌、含量、结构和组成进行了分析.研究了微球表面亲水性、粗糙度、官能团以及矿化时间对于磷灰石形成的影响.最终实验结果表明,随着共聚物中PEG含量增加,微球表面粗糙度和亲水性增加,因此微球表面磷灰石含量增加.同时微球表面官能团以及矿化时间的不同也会对磷灰石的形成和分布产生明显影响.     

白酒酒糟生物炭的性质及对土壤无机磷释放的影响

为实现白酒酒糟的资源化利用,采用限氧热裂解技术制备酒糟生物炭,分析其理化性质,并通过淋溶实验研究了添加生物炭对土壤无机磷淋失的影响。结果表明,裂解温度为400°C时,酒糟生物炭裂解基本完成,生物炭产率、吸水率及灰分含量与裂解温度呈负相关,碳含量、比表面积及缺陷度(I_D/I_G)与热解温度呈正相关。生物炭中含有的官能团(-OH、-COOH、-C=O等)种类及数量随温度升高发生变化,且官能团中C-O键占比提高。土柱淋溶实验表明各个温度制备的酒糟生物炭均对土壤无机磷的释放有促进作用,其中,480°C裂解制备的生物炭(BC480)对土壤中无机磷的释放表现出最好的促进效果。因此,在400-600°C即可制备酒糟生物炭并用于土壤中促进无机磷的释放,为酒糟的资源化利用提供一种新的方式。     

生物炭去除水中四环素的研究进展

随着抗生素药物(如四环素)的大量使用,近几年抗生素的环境行为和毒性已经成为人们的研究焦点和热点.我国的地表水、地下水、市政污水、养殖废水等不同水体中都检测到了四环素等抗生素药物,引发的水生态问题受到了众多学者的广泛关注.生物炭因具有制备来源广泛且易得廉价、比表面积大、孔隙发达、官能团种类较多等优点被学者们重点关注,已有众多文献报道发现不同种生物炭对四环素的吸附具有优越的性能.本文综述了近年来不同生物质制备的生物炭对四环素的吸附影响以及不同水化条件对四环素对生物炭吸附特征的影响,并阐述了生物炭吸附四环素过程中所涉及的机理.对进一步探究生物炭对四环素吸附的影响具有一定的指导意义.     

固体炭对一氧化氮低温催化解离还原反应的影响——Ⅰ.复合催化剂还原活性的考察

考察了担载在活性炭上的以铜、铁为主的复合催化剂对一氧化氮催化解离还原活性的影响,并通过TPR和XRD研究了不同金属组份配比和不同助剂(K、Na)对催化剂性能的影响。结果表明,通过选择不同催化剂配比和添加不同助剂,降低主催化剂在载体炭上的还原温度和提高主催化剂在载体炭上的分散度,将有利于提高催化剂对一氧化氮催化解离还原的活性。文中还采用电镜方法研究了不同组成复合催化剂的金属颗粒大小和Cu、Fe复合催化剂经反应后其表面的形貌结构,发现在这种炭载型复合催化剂上进行一氧化氮催化解离还原反应的过程中,有催化剂表面金属颗粒迁移、生成炭丝和金属颗粒在载体炭上打洞等迹象。     

焙烧态镁铁水滑石改性生物炭吸附磷酸盐特性

以废弃的菠菜叶作为生物炭原料,采用简单的共沉淀法制备出焙烧态镁铁水滑石改性的生物炭复合材料(MFSL)。采用X射线衍射仪(XRD)、电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)、N_2吸附-脱附(BET)和Zeta电位仪等技术对MFSL的结构、表面形貌、表面官能团性质,孔结构参数及零点电位值进行了表征,并考察了吸附时间、初始磷酸盐浓度、共存离子和溶液pH对MFSL吸附磷酸盐效果的影响。结果表明:MFSL具有良好的层状结构,比表面积为121.5 m~2·g~(-1)。Langmuir模型拟合得到MFSL对磷酸盐的最大吸附量可达115.10 mg·g~(-1),较原始生物炭提高了75%。MFSL对磷酸盐动力学吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程以化学作用为主。MFSL的零点电荷为9.64,在pH=3～9范围内对磷酸盐表现出较好的吸附性能。多组分干扰离子共存时,CO_3~(2-)和SO_4~(2-)相比K~+、Na~+和Cl~-对MFSL除磷性能抑制作用更大,Ca~(2+)则有略微促进作用。     

炭基材料催化过氧化物降解水中有机污染物:表面作用机制

近几年来,利用传统炭材料(如活性炭(AC)、生物炭(BC)、活性炭纤维(ACF)与活性炭布(ACC))以及纳米碳材料(如碳纳米管(CNT)、石墨烯(GE)、有序介孔碳(OMC)),或其表面改性后的炭基材料,代替金属催化剂,来催化活化过氧化物(包括过氧化氢(H_2O_2)、过一硫酸氢盐(HSO_5~-,PMS)、过二硫酸盐(S_2O_8~(2-),PS))产生高活性羟基自由基(·OH)或硫酸根自由基(SO_4~(·-)),从而氧化去除水中难生物降解有机污染物,成为水处理领域研究热点。在炭表面富含很多起催化作用的官能团,如羟基、羧基、酮基、吡啶、吡咯等,同时具有丰富多样的缺陷形状、离域π电子、杂化C轨道等,能共同协作表现出非金属炭基催化剂的优良特性。因此,不同类型材料及其表面官能团、表面结构、电子密度等因素对炭基材料催化过氧化物的机理发挥显著作用。本文深入分析了上述炭基材料在吸附、络合中间体、电子转移过程中催化过氧化物产生强氧化性的自由基,并高效降解水中有机污染物的作用机理,综述了2010年以来该类高级氧化技术在水处理领域的研究进展,特别是通过总结炭基材料的氧化改性作用、氮化改性作用、多原子原位掺杂作用以及还原改性作用,系统阐述了表面物理化学性质对炭基材料催化过氧化物的表面作用机制的影响,并归纳了氧化剂对炭基材料的表面作用机制,对存在的问题提出了新的研究展望。     

以原位形成的磷酸铝骨架为模板制备纳米孔炭(英文)

以不同有机物(邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、乙二醇、环己胺)为辅助炭源,通过直接炭化含柠檬酸及磷酸铝的复合物制备了一系列纳米孔炭材料(NC),采用多种表征手段研究了辅助炭源对最终炭材料性质的影响.结果表明,NC材料的结构和表面官能团性质随辅助炭源的变化而改变,其中以间苯二酚、对苯二酚、环己胺为辅助炭源制备的炭材料在空气氧化苯甲醇反应中表现有较高的催化活性.     

超积累植物李氏禾叶细胞干粉对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

借助拟合吸附动力学和等温热力学方程,研究了湿生超积累植物李氏禾叶细胞干粉对Cr(VI)的吸附性能.考察了pH值、吸附时间等多种因素对吸附性能的影响;利用扫捕电镜(SEM),X射线能谱(EDS)对李氏禾干粉表面形貌及元素分布进行了表征,结果表明,该吸附是单分子吸附的伪二级动力学过程,吸附过程包含两个步骤:Cr(VI)离子通过静电作用富集在十粉材料表面,随后干粉表面存在的功能配位官能团会与Cr(VI)发生化学作用.结合红外光谱图发现对铬起吸附作用的主要是含O,N功能原子的配位官能团,并且不同功能原子与Cr(VI)的作用方式不同.     

超积累植物李氏禾叶细胞干粉对Cr(VI)的吸附特性研究

借助拟合吸附动力学和等温热力学方程, 研究了湿生超积累植物李氏禾叶细胞干粉对Cr(VI)的吸附性能. 考察了pH值、吸附时间等多种因素对吸附性能的影响; 利用扫描电镜(SEM), X射线能谱(EDS)对李氏禾干粉表面形貌及元素分布进行了表征. 结果表明, 该吸附是单分子吸附的伪二级动力学过程, 吸附过程包含两个步骤: Cr(VI)离子通过静电作用富集在干粉材料表面, 随后干粉表面存在的功能配位官能团会与Cr(VI)发生化学作用. 结合红外光谱图发现对铬起吸附作用的主要是含O, N功能原子的配位官能团, 并且不同功能原子与Cr(VI)的作用方式不同.     

利用手持技术改进测定乙醇分子结构实验

利用压强传感器代替排水集气法,改进测定乙醇分子结构实验的仪器装置,并探索最佳反应条件。另外,设计两个空白实验,结合压强变化曲线对实验误差进行相关讨论。     

Neutral diterpenoids of oleoresins of five species of conifers of Transcarpathia

The compositions of the neutral diterpenoids of the oleoresins of five species of conifers growing in the Transcarpathia have been studied. It has been found that the oleoresins ofAbies alba M.,Larix decidua M., andPicea excelsa L. contain more than 50% of neutral diterpenoids. The group and qualitative compositions of the oxygen-containing diterpenoids have been determined. In the oleoresins ofAbies alba,Picea excelsa, andPicea abies tertiary alcohols — cis-abienol and isocembrol — predominate, while inLarix decidua the main component is the hydroxy ester larixyl acetate. Primary alcohols related to the resin acids have been found in all the oleoresins investigated. Features of the distribution of diterpenoids according to the species of conifers have been revealed. The results obtained are necessary for the chemotaxonomy of conifers of the family Pinceae.Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, Siberian Branch, Academy of Sciences of the USSR. Translated from Khimiya Prirodynkh Soedinenii, No. 6, pp. 812–816, November–December, 1988.     

光谱仪测试范围的扩展

由于石化行业的生产需要，其材质的使用具有多样性和广泛性，经常会出现顾客委托的测试样品的一个或几个元素跨越光谱仪现有测试程序测量范围的情况。本法通过对光谱仪测试原理的认识，根据光谱仪的测试能力及标样的采集，实现了一个或几个元素测量范围的扩展，并对其测量的影响因素进行了研究。     

Influence of viscosity of medium on processes of oxygen quenching of excited states of mesoporphyrin

The oxygen quenching rate constants for singlet and triplet excited states of the dimethyl ester of mesoporphyrin IX increase with decreasing viscosity of the medium and reach a maximum at a viscosity of approximately 0.4 mPa·sec, after which the rate constants begin to decrease. The drop in rate constant with increasing fluidity of the medium may be related to a nonequilibrium character of the elementary act in the interaction of the reactants in the solvent cage. In viscous media such as isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, and isoamyl alcohol, the reaction radius is greater than the sum of the radii of the reacting particles. The long-range character of these processes is due to the relatively weak dependence of the quenching probability on distance.Translated from Teoreticheskaya i Éksperimental'naya Khimiya, Vol. 25, No. 2, pp. 161–167, March–April, 1989.     

Dichroism of absorption and polarization of phosphorescence of molecules of the closed form of nitrobenzospirothiopyran

The spectral-polarization characteristics of absorption and phosphorescence of molecules of the initial form of nitro-substituted indolinospirobenzothiopyran were studied in oriented polyethylene films and in solutions with different polarity. An oscillator model of the electron transitions responsible for the formation of absorption and luminescence spectra was suggested. It was established that the principal differences in the spectral and photophysical properties of the compound studied and its oxygen-containing analog are associated with the fact that the electronegativity of the S atom is lower than that of the O atom. Translated fromIzvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 6, pp. 1143–1146, June, 1997.     

Determination of heats of detonation and influence of components of composite explosives on heats of detonation of high explosives

The heats of detonation of 20 simple high explosives and explosive mixtures were determined by means of an adiabatic detonation calorimeter designed by the authors. The results indicated that the performance of the instrument was reliable and the experimental data were very accurate. For explosive mixtures, there was a linear accumulative relationship between the heats of detonation of the explosive mixture and its components. Accordingly, the heats of detonation of explosive mixtures could be calculated directly from the heats of detonation of simple explosives and the characteristic heats of other components. The experiments showed that the gold or brass shell of the cylindrical charge could be substituted by a thick-walled porcelain shell, which had the advantage of cheapness.

     

物质分配系数的测定实验改进

实验教学目的是从解决实际问题出发,以实验技术训练和实验设计思想培养为目标。介绍了将单一的物质分配系数测定实验改进为综合实验,提高了实验效果及实验资源利用率。     

非那雄胺合成工艺改进

非那雄胺能抑制5α-还原酶的活性,明显降低二氢睾酮水平,是一种治疗良性前列腺增生的有效药品。该合成工艺以甾烯酮酸为原料,将其与氯化亚砜反应,无须分离即与叔丁胺反应得17β-酰胺化合物,再氧化开环,环合,氢化,脱氢合成了非那雄胺。经元素分析、IR、1HNMR、13CNMR、MS分析表征了其结构。该法无须使用昂贵的2,2-二吡啶二硫化物和剧毒药品苯亚硒酸酐,且以乙酸铵代替氨气,降低了对设备的要求和腐蚀,更适用于工业生产。     

Calculation of enthalpies of hydrogenation of hydrocarbons

Sets of hydrogen molecule equivalents have been developed which permit the calculation of hydrogenation of different types of carbon-carbon bonds from ab initio total energies (3-21G and 6-31G* basis sets, and, to a more limited extent, for MP2/6-31G* data) of reactants and products. The calculated enthalpies of hydrogenation are in good agreement with experiment for unstrained molecules, with average errors on the order of 2 kcal/mol. The 6-31G* equivalents allow the enthalpies for strained molecules to be calculated accurately, but the 3-21G equivalents do not. The equivalents for both basis sets have been tested by calculating the enthalpies of hydrogenation of carbon-carbon bonds in nitrogen- and oxygen-containing organic molecules, free radicals, and classical carbocations. The results are in good agreement with experiment in most cases.