选择性萃取对沉积物非残渣态、粘土矿物结构及吸附特性的影响

用NH2OH·HCl, (NH4)2C2O4和H2O2对表层沉积物中非残渣态的Mn氧化物、Fe/Mn氧化物和有机质进行选择性化学萃取, 同时提取粘土矿物, 并对提取前后的表层沉积物样品进行了比表面积、FTIR、ESEM和XRD等分析. 结果表明, 萃取后沉积物的比表面积显著增大, 沉积物颗粒的分散度随之增大, 晶体边缘逐渐清晰, 棱角逐渐分明, 但沉积物的XRD和FTIR谱图变化不大, 原因在于XRD和FTIR谱图中的特征峰主要是由矿物组分产生的. 萃取后随着沉积物分散度的增大, 晶体颗粒表面粗糙度减弱, 沉积物的吸附能力降低, 表明颗粒表面特征对重金属的吸附起到一定作用; 而沉积物的比表面积与沉积物吸附能力之间的反比关系说明沉积物主要吸附组分对其吸附的贡献远远大于沉积物表面与孔隙结构的贡献.     

自然水体生物膜、悬浮颗粒物和表层沉积物的轻、重组分对有机氯农药的吸附特征

利用重液分离方法对自然水体中的生物膜、悬浮颗粒物和表层沉积物中的轻、重组分进行了分离,采用批量平衡法研究了各固相样品及其轻、重组分对六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的吸附特征,通过比较各组分对吸附的贡献,分析了固相样品吸附HCHs和DDTs的机制.结果表明,表层沉积物对HCHs和DDTs的吸附过程是沉积物中矿物表面和无定型有机质中的分配机制起主要作用,而对于结构更为复杂、非均质性程度更高的生物膜和悬浮颗粒物对HCHs和DDTs的吸附过程同时发生线性的分配作用和非线性的孔隙填充作用.     

自然水体生物膜有机组分对Pb(2+)的吸附特性及其影响因素

生物膜在天然水环境和工程处理中起着重要的作用．关于自然水体生物膜对重金属的吸附作用已有很多报道．但多数报道认为，生物膜中的无机物即铁锰氧化物对重金属的吸附起着主要作用，而对于生物膜的重要组成部分——有机组分对重金属吸附影响的研究则很少．     

离子印迹法制备对铜离子(Ⅱ)选择性吸附的碳基材料

通过钨离子印记方法,合成了对铜离子有高选择性吸附性能的碳基材料。 在四乙烯五胺(TEPA)、钨酸铵和葡萄糖摩尔比为1:1:5条件下,经水热法合成的碳基吸附材料能有效地吸附铜离子,对铜离子吸附的最佳pH=5。 在Cd²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺和Zn²⁺摩尔浓度相近体系中,离子印记碳基吸附材料对铜离子的吸附率高达97.2%,而对Cd²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺吸附率分别为20.1%、9.63%、20.3%、13.3%,表明这种离子印记碳基吸附材料对Cu²⁺具有非常优异的选择吸附能力。     

一种高选择性固相萃取剂的合成及对汞(Ⅱ)的分离富集特性

制备了二甲酚橙键合硅胶(SGMXO)固相萃取剂,研究了它对常见重金属离子的分离富集行为,发现对水中痕量Hg2 有较好的选择性分离富集效果。系统考察了溶液的pH、过柱流速、洗脱液浓度及流速、柱始漏量及不同金属离子对Hg2 的定量回收的影响。在pH=1.0条件下,可在Cd2 、Pb2 、Cu2 、Mn2 等多种性质相近的金属离子存在时,对Hg2 进行选择性分离富集。所合成的固相萃取剂在使用50次后仍能重复出实验现象。该法用于对实际样品中Hg2 的分离富集,回收率在99%以上。     

巯基/氧化纤维素的制备及氯化体系中Ag(Ⅰ)的选择性吸附

以废纸纤维素为原料,将纤维素氧化开环胺化后再进行巯基化反应,制备得到了一系列巯基修饰的纤维素类吸附剂。研究发现,无论是单一氯化体系还是高铜高镍氯化混合体系,基于氨基硫脲修饰戊二醛交联的氧化纤维素吸附剂对配阴离子AgCl_4~(3-)的吸附效果最好,最大吸附量可达到171.16 mg/g。通过红外、X射线光电子能谱、热力学等技术手段分析探讨了其不同吸附效果的原因及该吸附剂对配阴离子Ag(Ⅰ)的静电引力吸附机理。     

吡啶类螯合树脂对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)吸附分离特性的研究

以自合成的氨基吡啶(ANA)树脂为吸附剂,研究其对单组分重金属离子的吸附行为和在双组分体系中对目标重金属离子的分离去除能力。单组分静态吸附实验结果表明,在pH值为5条件下,ANA树脂对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附容量分别达到1.022mmol/g和0.446mmol/g。静态吸附等温线和动力学过程可采用Langmuir方程和Lagergren二级动力学方程进行拟合。在Cu(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)双组分体系下,Cu(Ⅱ)的吸附量较单组分大,高浓度Ni(Ⅱ)条件下,Cu(Ⅱ)在ANA树脂上具有更好的吸附选择性能。前222BV、248BV出水中,Ni(Ⅱ)纯度分别高达100%、99.999%,经简单浓缩处理即可进行回收利用,为树脂在高纯金属制备技术中的应用提供理论指导和技术支持,同时在有色金属资源的深度提纯和高级应用中具有重要的经济和战略意义。     

大环硫杂冠醚的合成及对Ag(Ⅰ)和Tl(Ⅰ)的选择性萃取

基于冠醚配位化学和软硬酸碱理论, 设计合成了2种预期对Ag(Ⅰ)和Tl(Ⅰ)具有较强配位能力的超大环冠醚10,19-二硫杂苯并30-冠-10(DHB30C10)和10,13,17,20-四硫杂苯并31-冠-10(THB31C10). 采用溶剂萃取法考察了2种冠醚对Ag(Ⅰ)和Tl(Ⅰ)的选择萃取性能. 结果表明, 在单一体系中, DHB30C10和THB31C10对Ag(Ⅰ)的络合常数分别为9.76和13.40, 对Tl(Ⅰ)的络合常数分别为4.769和4.325. 在多元体系中, 2种冠醚对Ag(Ⅰ)均具有较强选择性, 其中DHB30C10对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的分离系数可达194.68和142.44, THB31C10对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的分离系数可达172.81和268.53, 但对Tl(Ⅰ)几乎不具有选择性. 并探讨分析了DHB30C10与THB31C10对Ag(Ⅰ)和Tl(Ⅰ)的萃取机理.     

硫氰根选择性吸附在g-C_3N_4/Ag表面增强其光催化制氢性能(英文)

作为一种无金属的新型半导体材料,g-C_3N_4因具有稳定的物理化学性质及合适的能带结构而引起人们的关注.理论上g-C_3N_4完全满足水分解的电势条件.然而研究发现,g-C_3N_4材料本身的光催化性能并不好,这主要是由于半导体材料被光激发后生成的自由电子和空穴还没来得及到达材料表面参与反应,就在材料体相内发生复合,导致电子参与有效光催化制氢反应的几率大大降低.同时还发现,将少量的贵金属,如Pt,Au,Pd作助催化剂修饰在该半导体表面,其光催化性能明显提高.但由于这些贵金属储量非常稀少,价格昂贵,导致它们的使用受到一定限制.而Ag作为一种价格远低于Pt,Au,Pd的贵金属,也得到了广泛的研究.研究表明,金属Ag储存电子的能力很好,因此可以有效地将半导体上生成的光生电子快速转移到Ag上面去,从而达到电子空穴快速分离的目的.但是在光催化制氢过程中,Ag吸附H~+的能力较弱,致使电子与H~+反应的诱导力较弱,使得Ag释放电子的能力较差.因此可以通过提高Ag表面对H~+的吸附强度,以加速Ag的电子释放,通过表面修饰来提高Ag助剂的光催化活性.研究发现,Ag纳米粒子表面与含硫化合物之间存在很强的亲和力.硫氰根离子(SCN~–)具有很强的电负性,容易吸附溶液中H~+离子,并且也易吸附在Ag纳米粒子的表面.因此可以利用Ag与SCN~–的作用来增强Ag释放电子的能力.本文采用光还原法将Ag沉积在g-C_3N_4半导体材料表面,然后通过在制氢牺牲剂中加入KSCN溶液,利用SCN~-与Ag的亲和力来提高光生电子参与光催化反应的效率.结果表明,在SCN~-存在的情况下,g-C_3N_4/Ag的光催化制氢性能显著提高.当制氢溶液中SCN~–浓度为0.3 mmol L~(–1)时,材料的光催化制氢性能达最大,为3.89μmol h~(–1),比g-C_3N_4/Ag性能提高5.5倍.基于少量的SCN~–就能明显提高g-C_3N_4/Ag材料的光催化性能,我们提出了一个可能性的作用机理:金属银和SCN~-协同作用,即银纳米粒子作为光生电子的捕获和传输的一种有效的电子传递介质,而选择性吸附在银表面的SCN~-作为界面活性位点有效地吸附溶液中的质子以促进产氢反应,二者协同作用,加速了g-C_3N_4-Ag–SCN~-三物种界面之间电荷的传输、分离及界面催化反应速率,有效抑制了g-C_3N_4主体材料光生电子和空穴的复合,因而g-C_3N_4/Ag–SCN复合材料的光催化制氢性能提高.考虑到其成本低、效率高,SCN~–助催化剂有很大的潜力广泛应用于制备高性能的银修饰光催化材料.     

巴豆醛在Au(111)面上的吸附及选择性加氢机理研究

采用密度泛函理论计算了巴豆醛4种构型的稳定性,并选取最优构型进一步研究了其Au(111)面上的吸附及选择性加氢机理.计算结果表明,具有E-(s)-trans构型的巴豆醛稳定性最高.当巴豆醛通过C O吸附于Au(111)面的顶位时,该构型吸附能最大,吸附模型最稳定;巴豆醛向Au(111)表面转移电子0.045e,且其p轨道与金属表面的d轨道发生较强相互作用,使得巴豆醛的键级减弱.此外,通过分析各基元反应的活化能、反应热以及构型变化可知,巴豆醛在Au(111)面上按照2,1-加成机理(部分加氢机理)生成巴豆醇的可能性最大,且降低温度有利于反应转化率的提高.     

Synergetic and Antagonistic Effects of Cadmium on Adsorption of Atrazine on Surficial Sediments

Co-contamination of atrazine(AT) and cadmium(Cd) on the surficial sediments(SSs) and natural suface coating samples(NSCSs) was investigated via thermodynamic adsorption experiments. The results show that surface coatings have a stronger ability to adsorb AT owing to their higher active components compared with surficial sediments. Synergetic and antagonistic effects of Cd on the adsorption of AT were observed. Cd at a lower concentra- tion(≤4.0 mg/L) in the solid/liquid phase enhanced AT adsorption onto the...     

Effect of Interaction of Non-residual Fractions on Adsorption of Atrazine onto Surficial Sediments and Natural Surface Coating Samples

To quantify the effect of the interaction of non-residual fractions[Fe oxides(Fe), Mn oxide(Mn), organic materials(OMs)] in the surficial sediments and the natural surface coating samples on the adsorption of atrazine(AT), an AT multiple regression adsorption model(AT-MRAM) was developed. The AT-MRAM improves upon the previous AT additional adsorption model(AT-AAM) with superior goodness-of-fit test(adjusted R2=ca.1.000), F-test and t-test(P<0.01), and reveals the effect of the interaction among the compone...     

自然水体生物膜吸附Co,Ni和Cu的特征研究

研究了在自然水体中培养的生物膜吸附Co,Ni和Cu等3种重金属的热力学和动力学特征,并对生物膜吸附各重金属的热力学数据进行了非线性拟合.结果表明,3种重金属的吸附过程均符合Langmuir吸附等温曲线.在溶液中重金属浓度<0.5μmol/L时,生物膜对3种重金属元素的吸附能力顺序是Co>Cu>Ni;在重金属浓度>0.5μmol/L时,顺序是Cu>Co>Ni.对动力学数据进行非线性拟合的结果表明,生物膜对Co,Ni和Cu的吸附均在数小时内达到平衡,吸附过程符合Langmuir等动力学曲线.     

Sequential Extraction of Natural Surface Coatings: Comparison with Single Stage Extraction and Its Application in Investigating Adsorption Characteristics of Surface Coating Components for Metals

Multistage sequential extraction with different sequences was applied to extracting natural surface coatings( NSCs), and the results were compared with those by single stage extraction technique. The optimal sequential extraction scheme with the best performance was selected and incorporated into the method of selective extraction followed by adsorption and statistic analyses to study the adsorption parameters of Fe oxides, Mn oxides and organic matters in NSCs for Pb and Cd, to validate the applicability of the sequential extraction scheme. The Langmuir adsorption parameters of each component of surface coating estimated according to the adsorption data of single stage extraction of NSCs were all similar to those of sequential extraction of NSCs, and the maximum difference between the metal adsorption abilities of the components estimated via the two extraction techniques was only about 20%, indicating that either extraction techniques could be used. The optimal sequential extraction scheme obtained was first extracted with NH₂OH·HCl, then with Na₂S₂O₄, and finally with oxalic acid.     

不同水体生物膜中各化学组分对铅的吸附作用研究

水中的底泥、悬浮物和生物膜等固相物质对重金属在水中的迁移和转化有重要影响 [1,2 ] ,而固相物质中起主要作用的是吸附能力强的铁、锰氧化物和有机质 [3,4 ] .对生物膜与重金属相互作用的研究已经有报道 [5,6] .Nelson等[3] 用吸附加和模型模拟生物膜上各组分对铅吸附 ;Dong等 [7] 用选择性萃取的方法研究生物膜各组分对铅、镉的吸附情况 ,但他们的研究均局限于单一水体 ,本文采用萃取 -吸附-统计分析的方法研究多个自然水体生物膜中铁、锰氧化物和有机质对铅吸附的相对贡献 .1　实验部分1 .1　生物膜的培养及组分测定　选吉林省境内的净…     

海湾河口表层沉积物中重金属形态连续萃取方法的优化研究

采用单一萃取程序对建立的重金属形态连续萃取方法的萃取条件进行优化.分别以Ca和Mg、Fe、有机质(OM)和酸可挥发性硫(AVS)作为萃取剂释放酸溶态、还原态、有机质结合态和硫化物结合态等重金属目标形态的表征参量,考察萃取剂对相应目标形态的萃取能力和选择性.分别根据表征参量和重金属在萃取溶液中的含量变化确定最优萃取时间和萃取样液比.结果表明,优化萃取条件后,萃取剂对目标形态重金属均有很强的释放能力.酸溶态萃取剂对其它非残留态影响很小;还原态萃取剂除对酸溶态有少量提取外,对其它形态影响较小;有机质结合态萃取剂对硫化物结合态有少量萃取,对其它形态影响较小.硫化物结合态在酸溶态、还原态和有机质结合态之后萃取,避免了对这三种形态的影响.优化后的连续萃取方法对重金属形态有较好的选择性,可对海湾和河口表层沉积物中重金属的目标形态进行较为合理地分离和评价.     

Adsorption dynamics and equilibrium studies of Zn (II) onto chitosan

Batch equilibration studies are conducted to determine the nature of adsorption of zinc (II) over chitosan. The factors affecting the adsorption process like particle size, contact time, dosage, pH, effects of chloride and nitrate are identified. The influence of temperature and co-ions on the adsorption process is verified. The fraction of adsorption,Y _t and the intraparticle diffusion rate constant,k _p are calculated at different environments and the results are discussed. The nature of adsorption of the zinc (II)-chitosan system is explained using Freundlich, Langmuir isotherms and thermodynamic parameters     

Cu(I)Y分子筛表面酸性对其吸附脱硫性能的影响

用固相离子交换(SSIE)和液相离子交换(LPIE)法制备了不同离子交换度的Cu(I)Y分子筛, 采用吡啶吸附红外光谱(Py-IR)表征了分子筛的表面酸性, 并用固定床吸附穿透实验评价了分子筛的吸附脱硫性能. 结果表明, 不同的离子交换法改性后, Cu(I)Y分子筛仍然保持了完整的Y型分子筛结构. Cu⁺的交换量和表面酸性的分布显著地影响分子筛的吸附脱硫性能, 固相离子交换后随离子交换度的增加, 分子筛表面Brönsted (B)酸逐渐转化为Lewis (L)酸, 吸附性能增强. 对不同离子交换法制备的Cu(I)Y分子筛吸附脱硫性能与表面酸性关联后, 发现分子筛表面B酸量减少, 提高了分子筛的吸附脱硫活性.