金属有机框架材料UTSA-74高效去除水溶液中的砷

利用水热法合成金属有机框架材料UTSA-74,并用它同时去除水中的As(Ⅴ)和As(Ⅲ)。 批次实验结果表明,在低质量浓度情况下(~1 mg/L),UTSA-74对As(Ⅴ)的去除率高达95%。 对As(Ⅲ)的去除率达85%。 经拟合,本实验符合拟二级动力学及Freundlich等温吸附模型。 本文还探究了共存离子(如Cl^-、NO₃^-、PO₄^3-)干扰影响,结果表明PO₄^3-的存在会抑制吸附的进行,可能是由于竞争吸附位点所致。 此外,本文对吸附后的材料进行洗脱(0.1 mol/L NaOH),将洗脱后的UTSA-74材料再次进行吸附探究,反复3次,其去除率仍可达70%左右。 为探究其中机理,本文通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)对吸附前后材料进行表征,结果表明吸附过程中可能形成了Zn—O—As,以此促进吸附反应的进行。 综上所述,UTSA-74可以作为一种处理砷的新型吸附剂,具有一定的实用价值。     

LDHs薄膜基纳米荧光传感器的制备及其研究进展

层状复合氢氧化物(LDHs)是一种层板金属元素和层间离子可调的无机层状材料,利用其独特的插层组装特性,基于静电、氢键、范德华力等相互作用力,功能性荧光客体分子可与LDHs纳米片复合构筑多功能荧光薄膜材料.LDHs薄膜基荧光材料用于荧光传感器,在有机挥发性气体(VOCs)、温度、压力、重要生物分子等的检测中显示了良好性能.本文总结了LDHs复合薄膜的制备方法以及近年来其在纳米荧光传感领域的进展,并对其未来发展做出了展望.     

溶液中选择识别Hg(Ⅱ)的基于罗丹明的荧光传感器

设计合成了一种可在含水体系中选择性识别Hg²⁺的荧光传感器(化合物1),该化合物中同时包含了作为信号输出基团的罗丹明6G和作为键合基团的2-取代吡啶。其结构得到了¹H NMR,ESI-HRMS和单晶X-ray衍射分析的确认。在混合的水体系中,该化合物对二价汞离子表现出高选择性和高灵敏度的荧光和显色传感,体系的发光伴随着汞离子的加入而得以增强,颜色由无色变成粉红色。荧光滴定、ESI-HRMS和Job曲线分析都显示该传感器分子和汞离子形成1∶1的配合物。     

光谱法研究CdSe/CdS/ZnS量子点与壳聚糖的复合

通过CdSe/CdS/ZnS量子点与壳聚糖之间的静电作用,用共混法制备了壳聚糖-CdSe/CdS/ZnS复合物.用荧光光谱、紫外-可见光谱、红外光谱对所得的壳聚糖-CdSe/CdS/ZnS复合物进行了表征.研究结果表明:壳聚糖-CdSe/CdS/ZnS复合物具有良好的光学性能.     

碳化物修饰的有序介孔炭的制备及其催化肼分解性能

 以间苯二酚和甲醛为炭源, F127 (EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆) 为结构导向剂, 在酸性水/乙醇溶液中引入 (NH₄)₆Mo₇O₂₄•4H₂O 或 (NH₄)₂WO₄ 溶液, 经静置自组装形成凝胶, 再于 N₂ 中焙烧即合成出金属碳化物修饰的有序介孔炭材料. 结果表明, 金属离子的种类和用量对碳化物的分散度和介孔炭的有序度影响很大. 通过控制金属离子的用量可制备出粒径为 3~5 nm 且高度分散在介孔炭骨架中的碳化物粒子. 与分步浸渍法相比, 一步法制备的碳化物具有更高的分散度和催化肼分解活性.     

微色谱柱分离—FAAS法测定镀铬液中铁、铜、锌

本文研究了减压条件下微孔色谱柱分离富集镀铬液中杂质无素铁、铜、锌的柱性能，确定了最佳富集条件，在近中性介质中，以H^ 型732强酸性阳离子交换树脂于φ3×70mm微孔色谱柱中富集镀铬液中铁、铜、锌，与铬（Ⅵ）分离，以蒸馏水为淋洗液，被吸附的离子用4.5mol/L硝酸洗脱后用火焰原子吸收光谱法测定，方法简便、快速，灵敏度高，标准加入回收率在98％－104％之间，用于镀铬液中铁、铜、锌的测定，结果令人满意。     

基于CT扫描数据的X射线能谱估计方法

X射线能谱在计算机层析成像(computed tomography,CT)图像硬化校正、双能谱CT成像、辐射剂量计算等方面具有重要作用.常用的估计X射线能谱分布的方法,利用X射线穿过不同厚度模体的衰减数据,来间接估计X射线能谱分布.由于该问题具有严重的病态性,因此如何鲁棒和准确地求解是能谱估计问题的关键.本文提出了一种利用CT扫描数据来估计X射线能谱分布的方法.该方法中考虑了谱估计和图像重建之间的相互印证关系,即谱估计正确时重建的CT图像无硬化伪影,而重建图像无硬化伪影时,则说明估计的谱准确.该方法利用这种相互印证关系构造优化模型,通过交替迭代求解,估计能谱分布和重建无硬化伪影的CT图像.数值实验和实际实验结果表明,该方法可以准确、鲁棒地估计出X射线能谱.     

基于可拓学的暴雨泥石流灾害预警研究

为了对暴雨型泥石流灾害进行较为准确的实时预警,选取泥石流主要的影响因子作为评价指标,应用可拓学理论建立泥石流预警模型.根据各个评价指标的特征建立相应的关联函数并计算关联度,结合层次分析法确定指标权重,计算得到泥石流预警等级.方法为泥石流灾害预警提供了定量化的研究思路.     

碘化亚铜/氨基酸催化的芳香胺合成反应——一个研究型综合设计实验

介绍一个研究型综合设计实验。该实验以溴苯与苄胺的反应为模板,根据影响反应的因素,筛选出一个最优化的反应条件,再将此条件用于反应物结构及取代基性质对反应影响的研究。要求学生根据实验数据和文献提出合理的反应机理。     

不同形貌二水草酸钙对阴离子表面活性剂AOT的吸附差异

人体尿液中存在大量具有生物表面活性的物质,而这些物质与尿液中不同形貌的草酸钙微晶间的吸附关系并未得到人们广泛关注。挑选了常用的阴离子表面活性剂磺基琥珀酸钠二辛酯(AOT)作为吸附物质,研究了不同形貌的二水草酸钙(COD)晶体对AOT的吸附差异,探究草酸钙结石的形成机理。采用X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征,并通过谱图差异分析了吸附AOT前后棒状、圆钝形、花状、十字形和双锥形COD晶体的组分变化;采用Zeta电位分析仪测定吸附AOT后晶体表面的Zeta电位随AOT浓度的变化;采用比色法通过紫外可见分光光度计测定不同浓度AOT存在下晶体的吸附量变化并绘制吸附曲线。随着AOT浓度的增加,COD的吸附量逐渐上升,最后达到吸附饱和状态,各吸附曲线均呈S型。不同形貌COD对AOT的最大吸附量大小顺序为：棒状COD (41.0 mg·g-1)>圆钝形COD (37.5 mg·g-1)>花状COD (35.0 mg·g-1)>十字形COD (27.2 mg·g-1)>双锥形COD (20.9 mg·g-1)。COD晶体的比表面积越大,表面提供的活性位点也越多,越有利于表面活性剂AOT在晶体表面的吸附;富含Ca2+的(100)晶面更利于阴离子的AOT的优先吸附;此外COD晶体的内能越大,越会抑制AOT在COD表面的吸附,导致吸附量降低。吸附了AOT的COD晶体稳定性显著增加,COD向COM转变的速度明显降低。基于AOT在不同形貌的COD晶体表面的吸附特点,提出了COD晶体吸附AOT的分子模型。COD晶体对AOT的吸附与晶体形貌密切相关。容易吸附AOT的COD晶体形貌更容易粘附在带负电荷受损伤的细胞表面,加大草酸钙结石形成的风险。