基于子孔径拼接技术的大尺寸光学材料均匀性检测系统

为实现大尺寸光学材料折射率均匀性的高精度、低成本检测,提出一种基于子孔径拼接技术的干涉绝对测量方法,并研制了一套由Zygo干涉仪、五维气浮调整平台、子孔径拼接软件、计算机等组成的测量计算系统。待测件安放在精密的五维气浮调整架上,通过移动调整架来对各个子孔径区域进行精密检测,再利用子孔径拼接软件自动拼接计算出全口径待测件的光学均匀性分布。对直径为300mm的石英待测件进行了口径为180mm的8个子孔径拼接检测实验,并将拼接所得结果与全口径干涉仪直接测量的结果进行了分析和比较,波面峰谷值相对误差为0.21%,光学均匀性值相对误差为0.23%,精度与大口径干涉仪直接测量的精度相当,实现了绝对检验下的平面类波前子孔径拼接技术的实用化。整套系统集光、机、电、算于一体,操作简便,测量精度高。     

能源微藻采收及油脂提取技术

微藻具有光合效率高、生长周期短、油含量高等特性,是一种极具前景的生物柴油大宗原料。藻体采收和油脂提取是决定微藻柴油生产成本的关键环节,此下游技术的改进对提高微藻产油的经济性意义重大。本文综述了国内外微藻培养液的浓缩采收方法,并对絮凝沉降、絮凝气浮、离心和过滤等方法的作用机制和采收效率进行比较;阐述了目前微藻油脂的提取技术,从操作条件和能量消耗角度分别对有机溶剂、超临界和亚临界法进行评价;特别介绍了一种同时实现微藻生长和油脂提取的新型微藻油脂原位萃取法;最后总结了微藻能源下游技术中存在的主要问题和今后的发展方向,为进一步提高微藻生物柴油经济性提出参考性意见。     

铁锰氧化物/碳基复合材料的制备及其对水中砷的去除

砷污染问题日益严峻,已威胁到人类的健康,因此,解决水环境中的砷污染问题迫在眉睫。近年来,铁锰氧化物/碳基复合材料因其吸附性能优越和易分离再生等优点而受到广泛的关注。尤其是纳米碳管、石墨烯等新型纳米碳基材料,其比表面积大并具有丰富的官能团,为铁/锰氧化物的负载创造了良好的条件,在其表面可以形成粒径更细的铁/锰氧化物,为砷的吸附提供了更多的吸附点位。本文重点介绍了国内外铁锰氧化物/碳基复合材料的制备方法并比较了各种制备方法的优缺点;讨论了铁锰氧化物/碳基复合材料除砷效果以及其吸附机理;分析了铁锰氧化物/碳基复合材料的再生性能并指出其在实际应用中尚存在的问题,最后展望了该材料处理水体中砷的发展方向。     

氧化铁红对印染废水中锑（V）的吸附性能

印染行业锑（Sb）污染严重,常规除锑工艺难以达标,铁氧化物对水中锑及其化合物具有良好的吸附效果,选取氧化铁红110、138与190,分别记为T110、T138、T190,对模拟印染废水中的Sb（V）进行吸附去除。结果表明,当Sb（V）初始浓度为200 μg·L^-1,投加量为0.2 g·L^-1时,T138的除锑效果最佳,去除率可达99.44%。XRD图谱显示,氧化铁红的主要成分为\alpha-Fe₂O₃。TEM与XPS图谱表明,T138的颗粒形状较不规则且相对粗糙,含还原态铁与丰富的羟基位点,有利于吸附Sb（V）。吸附动力学实验显示,Sb（V）吸附过程较符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。吸附热力学结果表明,T110与T138对Sb（V）的吸附较符合Freundlich模型,T190则较符合Langmuir模型。在实际应用中,印染废水中共存的含氧阴离子与染料明显抑制氧化铁红对Sb（V）的吸附。     

有机硫对水体中微量Cu(Ⅱ)的处理研究

针对重金属离子采用常规处理难以达标的问题,选用TMT、DTCR等有机硫和Na2S,对水中微量Cu^2＋进行深度处理研究．通过3种金属捕获剂的处理效果对比,最终选用TMT作为Cu^2＋捕获剂,重点探究了pH值、反应时间、TMT投加量、温度等因素对TMT处理Cu^2＋效果的影响．结果表明,pH对Cu^2＋去除效果的影响最为显著,而其他因素的影响则有限．另外,在存在EDTA等络合剂的情况下,TMT对Cu^2＋处理效果并不理想,这一点通过络合常数和反应平衡常数的计算也得到了论证．通过本研究,可以为微量Cu^2＋等重金属离子的达标排放提供参考．     

铁基纳米材料功能化及对水中汞离子的去除

在水体重金属污染中,汞污染问题日益严峻,已成为全球性环境问题之一。近年来,纳米FeS_x、Fe₃O₄、Fe等铁基材料凭借优越的吸附性能以及比表面积优势,受到研究者的广泛关注。对铁基纳米材料进行稳定化、官能团改性之后可以增强纳米粒子的分散度,为汞离子提供更多的吸附点位,进一步加强对水中汞离子的去除效果。本文重点阐述了纳米FeS_x的稳定化、Fe₃O₄等铁基材料的巯基化（-SH）、氨基化（-NH₂）等功能化改性方法及对Hg的去除;总结了功能化铁基纳米材料对水中Hg的去除效果和影响因素;探究了功能化铁基纳米材料去除水中汞的机理;最后展望了铁基功能化纳米材料处理水体汞离子的发展方向。     

微藻的高油脂化技术

温室效应与石化能源紧缺已成为全球问题,生物燃料作为一种可再生且环境友好的替代能源受到人们的普遍关注。不少微藻油含量高,环境适应性强,净碳值几乎为零,被认为是生物质能,尤其生物柴油最重要的原料来源之一。本文综述了油脂微藻的国内外研究现状,并对高油脂微藻藻种筛选、高密度培养,以及提高微藻油脂含量和产油速率的可能方法进行了讨论;阐述了采用基因工程技术调控微藻脂类代谢途径生产高油脂的可能性;最后介绍了以CO2废气为碳源,膜生物反应器强化微藻培养技术,为进一步降低微藻产油成本,提高微藻生物柴油经济性提出了一条极有可能实现工业化的潜在高效生产途径。     

烟气脱硫液中Hg2+还原及稳定化初探

针对烟气脱硫液中Hg2+易被还原并再释放进入大气,造成二次污染的特点,研究脱硫液中汞离子的还原释放机制以及稳定化的方法.对于前者,考察了pH、SO32-、Ca2+和Mg2+等因素对Hg2+还原速率的影响;对于后者,主要采用螯合沉淀法,通过实验对比了TMT和DTCR两种金属离子捕捉剂的性能.通过本研究,可以有效解决Hg2+在脱硫液中的还原释放及二次污染问题,并为湿法脱硫同时脱汞的工业应用提供理论依据.     

纳米级Pd/Fe双金属体系对水中2,4-二氯苯酚脱氯的催化作用

 利用化学沉淀法制备了纳米级Fe和纳米级Pd/Fe双金属催化剂,研究了它们对2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)还原脱氯的催化性能. 结果表明,纳米级颗粒具有较高的比表面积和表面反应活性,其BET比表面积可达12.4 m2/g,当Pd/Fe用量为6 g/L时,2,4-DCP脱氯率达到90%以上. 脱氯效率与pH值、温度、钯含量和Pd/Fe投加量等因素有关. 2,4-DCP在脱氯过程中先生成2-氯苯酚和4-氯苯酚,最终生成苯酚,而少量的2,4-DCP可直接降解成苯酚.     

饮用水水源藻类生长规律及去除方法

通过对杭州饮用水水源地藻类的连续跟踪监测,发现藻类的生长与温度有很大的关系,持续的高温更容易引起藻类的疯长,当水库表面的温度从33.9 ℃下降到27.2 ℃,藻密度也从4 000万个/L下降到了480万个/L.一般情况下,1.5 m深处藻类的密度为表层藻类密度的三分之二,而总氮、总磷是藻类生长的重要因素.总结了目前常用的给水处理中藻类的去除方法,通过提高混凝剂投加量和加氯量等强化常规工艺进行除藻,取得了不错的效果,总去除效率达到95%左右.