拉曼光谱法研究Na+, Mg2+//SO42-, Cl-, H2O四元体系中SO42-离子缔合结构特征及其变化规律

复杂水盐体系存在稳态和介稳固液相平衡以及复杂的成盐规律。为了解固液平衡状态下液相的结构特征,本文采用拉曼光谱技术并结合高斯-洛伦兹去卷积分峰拟合程序对Na⁺, Mg²⁺//SO₄^2-, Cl^-, H₂O四元体系及其二元和三元子体系中ν₁-SO₄^2-的离子缔合结构特征进行了分析。研究结果表明:SO₄^2-在Na₂SO₄-H₂O体系存在自由态SO₄^2-和SO₄^2-离子簇两种结构,在MgSO₄-H₂O, MgSO₄-MgCl₂-H₂O及Na⁺, Mg²⁺//SO₄^2-, Cl^-, H₂O等含镁体系中,还有Mg²⁺-H₂O-SO₄^2-和Mg²⁺-OSO₃^2-两种缔合结构。在二元和三元体系中ν₁-SO₄^2-的离子缔合结构以自由态SO₄^2-为主,随着SO₄^2-离子总浓度的变化,上述四种结构所占比例会发生规律性变化。Na⁺, Mg²⁺//SO₄^2-, Cl^-, H₂O四元体系在NaCl减少及等温蒸发过程中,自由态SO₄^2-结构比例逐步降低, Mg²⁺和SO₄^2-相结合形成Mg²⁺-H₂O-SO₄^2-或Mg²⁺-OSO₃^2-结构的机会增多,在复盐区还会形成SO₄^2-离子簇结构。由此判断溶液结构的适应性变化是导致介稳现象的重要原因。进一步的相关分析表明:SO₄^2-的浓度和耶涅克指数J与ν₁-SO₄^2-峰的峰强度和峰面积存在正相关关系, Mg²⁺浓度是影响ν₁-SO₄^2-峰中四种缔合结构的比例发生变化的主要因素。     

实验参数对磁性AgI-BiOI/CoFe2 O4光催化剂湿法脱除Hg0的影响

采用水热-共沉淀法制备了一种新型的磁性AgI-BiOI/CoFe₂O₄复合材料光催化剂,考察了荧光灯辐照下光催化剂脱除模拟烟气中单质汞（Hg⁰）的性能,研究了实验参数对脱汞性能的影响及反应产物。结果表明,AgI-BiOI/CoFe₂O₄光催化剂的热稳定性较差,当煅烧温度超过400 ℃时该光催化剂的化学成分会发生变化;随着催化剂用量、反应溶液pH值、反应溶液温度和烟气中O₂浓度的增加,脱汞效率先增加后不变或下降;反应溶液中存在的CO₃^2-和SO₄^2-对脱汞效率有一定的抑制作用;当通入SO₂时,脱汞效率急剧下降;而NO对脱汞效率的抑制作用相对较小。反应产物分析表明,SO₂、NO和Hg⁰的最终氧化产物分别是SO₄^2-、NO₃^-和Hg²⁺     

海水环境中典型阴离子对5083铝合金腐蚀行为的影响

采用析因分析试验及动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)等测试方法,研究了海水环境因素中的典型阴离子（Cl^-、HCO₃^-、SO₄^2-交互作用对5083铝合金耐蚀性的影响. 结果表明,三种阴离子中,Cl^-、HCO₃^-对铝合金点蚀起促进作用. Cl-与HCO₃^-交互作用时,在Cl^-浓度一定的情况下,随着HCO₃^-浓度的增加,5083铝合金耐蚀性呈现出上升→下降→再上升的趋势,在70～90mg•L^-1时耐蚀性能明显降低;在HCO₃^-浓度一定的情况下,Cl^-浓度较低时5083铝合金耐蚀性比Cl^-浓度较高时差. 在Cl^-、HCO₃^-浓度较低情况下,SO₄^2-具有抑制腐蚀的作用;当Cl^-、HCO₃^-浓度较高时,SO₄^2-抑制腐蚀的作用不明显.     

反应堆一回路不锈钢管道沉积物制备及去污的模拟研究

反应堆一回路管道通常以不锈钢为基材,长期运行中面临沉积物的产生及大量积累的问题。本文通过溶液反应模拟沉积物的产生,采用的水溶液中含有Ca²⁺、Mg²⁺,以及裂片核素¹³⁷Cs和活化核素⁶⁰Co的稳定同位素阳离子¹³³Cs+和⁵⁹Co²⁺,CO₃^2-、SO₄^2-等阴离子,以及基材氧化物Fe₂O₃等;开展了沉积物化学溶解去污处理技术研究。实验结果表明,沉积物中含钙、镁、钴、铯及铁等元素;采用苹果酸+柠檬酸双组份的去污体系,沉积物的溶解率可达98.44%,且该弱酸复配体系去污液对不锈钢基体的腐蚀作用较小。     

硫酸铵母液除氯及其对结晶影响

硫酸铵母液中Cl^-不断循环富集导致设备腐蚀严重,同时影响硫酸铵结晶及品质。本文运用硫酸钙铝法和脱硫灰铝法分别对硫酸铵母液进行除氯研究,采用筛分法对晶体粒径进行分析、扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）对晶体尺寸、形貌进行表征,X射线衍射仪（X-ray Diffractometer,XRD）分析晶体物相。研究表明：除氯剂最佳投加量为3.0 g硫酸钙和0.8 g偏铝酸钠,3.0 g脱硫灰和0.8 g偏铝酸钠,对应除氯率分别为31.70%和36.38%。在转速200 r/min,反应温度为75 ℃,两种除氯剂加入会使ρ（Cl^-）快速下降,此为Cl^-与Ca²⁺和AlO₂^-反应形成了不溶钙铝氯化合物;除氯剂加入过量会使NaAlO₂发生双水解,解离出OH^-,抑制Cl^-与Ca²⁺、AlO₂^-反应,导致Cl^-去除率下降。硫酸钙铝法所产生的钙铝氯化合物会附着在晶粒活性表面进而增大硫酸铵结晶介稳区宽度,抑制晶体正常生长,导致结晶量减少;脱硫灰铝法中杂质金属可将OH^-消耗和减小硫酸铵结晶介稳区宽度,所含大量SO₄^2-会使硫酸铵结晶量增加,但晶体纯度降低。相关研究结果可为减少氨法脱硫设备腐蚀及优化硫酸铵结晶提供参考。     

Cextrant 230从低品位铜矿H2SO4-NaCl浸出液中选择性提取回收铜

助浸剂NaCl可提高硫酸在常温常压下浸取低品位复杂铜矿时铜的浸出率,但也形成了含铜的混酸溶液。二(2-乙基己基)-(N-(2-乙基己基)氨基)甲基膦酸酯(Cextrant230)对混酸(H₂SO₄+HCl)溶液中Cu²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Mg²⁺和Al³⁺的萃取行为进行了研究。结果表明,Cextrant 230对混酸溶液中的Cu²⁺和Fe³⁺具有良好的萃取能力和选择性,而对Co²⁺、Mg²⁺和Al³⁺的萃取能力较弱;Cl^-可促进Cu²⁺的萃取,而SO₄^2-和HSO₄^-对Cu²⁺的萃取起抑制作用;Cu²⁺的萃取过程是放热反应;当水相初始pH值为1.16...     

电解质水溶液结构研究进展及前景*

叙述盐湖中主要离子Li⁺ 、Na⁺ 、K⁺ 、Mg²⁺ 、Ca²⁺ 、Cl^- 、SO^2-₄ 、NO^-₃ 的水溶液和纯水的结构, 简单介绍了主要的研究方法, 分析讨论了溶液结构研究的现状和发展前景。     

(Na+、K+、Mg2+),(Cl-、SO42-),H2O五元系统介稳平衡的研究

本文报道(Na⁺、K⁺、Mg²⁺),(Cl^-、SO₄^2-),H₂O五元系统介稳平衡实验的数据。并作出25℃的(Na⁺、K⁺、Mg²⁺),(Cl^-、SO₄^2-),H₂O五元介稳平衡相图。包括八个均为氯化钠所饱和的结晶区域即:氯化钾、钾钠芒硝(3K₂SO₄·MgSO₄)、软钾镁矾(MgSO₄·K₂SO₄·6H₂O)、硫酸钠、白钠镁矾(MgSO₄·Na₂SO₄·4H₂O)、七水硫酸镁、光卤石和水氯镁石(MgCl₂·6H₂O)。(Na⁺、K⁺、Mg²⁺),(Cl^-、SO₄^2-),H₂O五元系统介稳平衡相图研究的成功证明在复杂的多组元系统中存在介稳平衡。和Van't Hoff的该五元系统稳定平衡相图比较有较大的差别:钾镁矾(MgSO₄·K₂SO₄·4H₂O)、钾盐镁矾(KCl·MgSO₄·3H₂O)及硫酸镁的低水化合物结晶区域消失了;钾钠芒硝、白钠镁矾结晶区域缩小;氯化钾、七水硫酸镁、光卤石结晶区域增大,特别是软钾镁矾结晶区域约增大20倍,这对于制取硫酸型钾盐具有重要意义。在所制作的五元系统介稳相图中,由于钾镁矾和钾盐镁矾结晶区域消逝,因而硫酸镁与氯化钾结晶区直接连接,在蒸发海水时,有可能直接析出氯化钾。根据所作的五元系统介稳相图,提出了自盐湖析出的芒硝和光卤石、氯化钠直接加工为硫酸型钾盐的原则流程。     

ZnO·WO3悬浮水溶液中SO2的光催化氧化

本文考察了ZnO·WO₃悬浮水溶液中污染物SO₂的可见光催化氧化并建议通空气处理较高浓度的SO₃^2-扩水溶液。含0.15mol/LSO₃^2-水溶液可见光照2h可将SO₃^2-基本上光催化氧化成SO₄^2-。对这光助SO₃^2-自发氧化反应中可能平行存在的自发、多相催化、光化学和光催化等反应进行实验对比;筛选出克分子比0.5ZnO·WO为最佳掺杂配比;考察了光催化剂热处理、空气流量、pH对光催化活性的影响,得出pH7.5为最佳值;太阳光催化SO₃^2-氧化速率比室内实验更快,展现了利用太阳能于环保的应用前景,对所有实验结果都给以理论解释,并提出一个较详细的反应机理。     

氧化石墨烯在水体中的迁移转化机制研究

氧化石墨烯（GO）由于具有优异的物理化学性质,被广泛应用于能源化工、环境修复、纳米材料、液相催化等领域.与此同时,GO在应用的过程中不可避免会排放到自然界中,释放到环境中的毒性可能导致生物系统的不稳定性.因此,本文系统研究了几种常见阳离子（Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）,阴离子（PO₄^3-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、Cl^-）和粘土矿物（蒙脱石、高岭土、膨润土、纳米氧化铝）在不同浓度下对GO聚沉的影响,并以FTIR表征聚沉GO前后的粘土矿物.实验结果表明,阳离子具有较强的GO聚沉能力,且不同价态阳离子的聚沉能力有着较大差异.经分析,GO在水溶液中的电性为负,阳离子作为反离子,聚沉行为符合Schulze-Hardy规则,同价态阳离子间聚沉能力存在差异的主要原因是电负性和离子的水合作用.阴离子则起到增加GO水溶液稳定性的作用,且阳离子的聚沉作用高于阴离子的稳定作用.具有相同价态阴离子的钠盐聚沉GO的能力也存在差异,主要原因是HCO₃^-和CO₃^2-的水解作用使得其负电荷数降低,稳定GO的能力下降.粘土矿物含有羟基和金属氧键,可与GO发生相互作用.根据粘土矿物最大聚沉效率的不同,聚沉能力为：纳米氧化铝>高岭土>膨润土>蒙脱土,主要影响因素为粘土矿物在水中的电性.本文有助于了解GO在不同水环境中的聚沉行为,对未来石墨烯工程应用于污染治理具有重要意义.     

SO2水溶液的光催化选择氧化和氢转移

ＳＯ_２水溶液的光催化选择氧化和氢转移王增华,洪剑斌,庄启星（厦门大学化学系,厦门,３６１００５）关键词二氧化硫,光催化,选择氧化,氢转移,光溢流以一定ｐＨ的ＳＯ２水溶液为反应液、Ｐｔ／Ｃｄｓ为光催化剂,在封闭体系中用可见光辐照进行选择氧化反应：以自?..     

Calcium Ion Coordinated Polyamide Nanofiltration Membrane for Ultrahigh Perm-selectivity Desalination

Improving the permeate flux but retaining the rejection of thin-film composite(TFC) polyamide nanofiltration(NF) membrane is a high requirement for desalination. In this work, a calcium ion(Ca²⁺) coordinated polyamide(PA) NF membrane was prepared by directly adding CaCl₂ to the piperazine(PIP) aqueous solution during the interfacial polymerization process. Due to the coordination interaction between Ca²⁺ and the amide bond in PA active layer, the number of hydrogen bonds in the PA active layer was reduced, causing in turn the decrease of physical cross-linking degree. As a consequence, the pore of the PA active layer was enlarged, prominently enhancing the water permeance of NF membrane. With the increase of CaCl₂ concentration, the pure water flux of TFC NF increased significantly while the rejection of Na₂SO₄ decreased sightly. Compared with TFC NF membrane prepared without CaCl₂, the permeate flux of the Ca²⁺ coordinated polyamide NF membrane prepared under optimal conditions was increased by 3-4 folds with Na₂SO₄ rejection of 95.26%. Meanwhile, such a Ca²⁺ coordinated PA NF membrane showed a better SO₄^2-/Cl^- selectivity.     

2,3-聚季铵盐附聚型离子色谱固定相的制备及其在SO42-分析中的应用

以四甲基乙二胺和1,3-二溴丙烷为原料,合成了聚电解质阳离子功能基--2,3-聚季铵盐功能基。以聚苯乙烯为种子,通过种子溶胀法制备了多孔型聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球(PS-DVB),并对其进行磺化。以附聚的方式在磺化的PS-DVB微球上附聚2,3-聚季铵盐功能基,得到附聚型离子交换固定相,通过匀浆法装入色谱柱,并将其用于SO₄^2-的分离分析。SO₄^2-能与其他常见的6种阴离子在8 min内完成分离,实现SO₄^2-的快速测定。其中,SO₄^2-的线性范围为0.5~50 mg/L,线性相关系数r为0.9992;加标回收率在99.2%~101.8%之间;峰面积和保留时间的相对标准偏差分别为2.4%和3.1%;根据信噪比(S/N=3)计算出检出限为0.04 mg/L。结果表明该自制色谱柱适用于复杂基质中SO₄^2-的快速测定。     

SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上氨选择性催化还原NO_x性能的促进机理研究

采用沉淀法制备了Fe(OH)_3和Fe_2O_3。通过硫酸化处理得到SO_4~(2-)/Fe(OH)_3和SO_4~(2-)/Fe_2O_3两种催化剂,并将其应用于氨选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)反应,研究了SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上NH_3-SCR脱硝性能的促进机理。结果表明,与纯的Fe_2O_3相比,硫酸化处理得到的催化剂上SCR活性得到显著提升;其中,SO_4~(2-)/Fe(OH)_3表现出更加优异的催化性能,在250-450℃时NO_x转化率高于80%,且具有优异的稳定性和抗H_2O+SO_2性能。XRD、Raman、TG、FT-IR、H_2-TPR、NH_3-TPD和in situ DRIFTS等表征结果显示,硫酸功能化处理能抑制Fe_2O_3的晶粒生长,同时SO_4~(2-)与Fe~(3+)结合形成硫酸盐复合物,提高了催化剂表面酸性位点的数量和酸强度,抑制了Fe_2O_3上的氨氧化反应,从而提高了其脱硝催化性能。     

铬酸还原过程的阴极钝化膜性质研究

铬酸还原为铬的阴极过程中,基体表面会生成固相膜,从而出现阴极钝化现象^[1-5]。我们在研究铬酸镀浓的电化学行为时,曾证实这种现象^[6],本文报导的是对该钝化膜性质的研究结果。     

离子液体为背景电解质的毛细管电泳-间接紫外检测法同时测定葡萄酒中无机阴离子和阳离子

以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐（[EMIm]TS）为背景电解质,采用双端进样方式,实现了毛细管电泳-间接紫外检测法同时分析测定葡萄酒中无机阳离子（K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺和Li⁺）和阴离子（Cl^-、SO₄^2-和ClO₃^-）。[EMIm]TS作为电泳缓冲溶液的同时,其阳离子和阴离子分别作为样品中阳离子和阴离子组分的间接紫外检测的背景电解质。在最佳分析条件下,可在6.5 min内完成8种无机离子的同时分离检测,其线性范围为0.005~0.7 g/L,相关系数为0.963~0.995,检出限（S/N=3）为1.2~12.5 mg/L。该方法成功测定了3种不同品牌的市售葡萄酒中8种无机离子。在3个加标水平下,8种无机离子的回收率为90.1%~110.5%,相对标准偏差（RSD）≤ 4.8%。结果表明,该方法可应用于葡萄酒中无机阴、阳离子的同时分离检测,且方法简单、快速且结果可靠。