三维荧光光谱技术在溶解有机质-吸附态砷相互作用中的应用进展

溶解有机质使含砷矿物还原溶解是地下水中砷富集的因素之一,三维荧光光谱技术可以进一步研究溶解有机质在砷迁移过程中的多重作用。本文从溶解有机质的组分、荧光特征指数以及荧光猝灭三个方面综述了三维荧光光谱技术在溶解有机质-砷相互作用中的应用。溶解有机质中的腐殖质组分会与砷形成络合物促进砷向地下水中迁移,还原性醌类充当电子穿梭体,增强了砷在水中的迁移性能。通过荧光指数、腐殖化指数和氧化还原指数可以判断溶解有机质的来源、腐殖化程度以及氧化还原态组分。地表水中砷浓度低,荧光指数高,腐殖化指数较低且以腐殖质物质为主;地下水中砷浓度和腐殖化指数较高,荧光指数低,且腐殖质的醌类部分较少,表明随着水中砷浓度升高,荧光指数成下降趋势,地表水中的腐殖质醌类充当电子穿梭加强了氧化铁的还原和砷迁移作用,促进地表水中的砷向地下水中迁移。砷和溶解有机质会形成砷-溶解有机质络合物,使溶解有机质发生荧光猝灭。pH值和金属离子会影响溶解有机质和砷的络合,但pH值主要影响溶解有机质自身的荧光强度,对砷-溶解有机质络合物的荧光强度影响不大,Ca²⁺能够明显增强溶解有机质-砷的类蛋白荧光。     

阴离子对SiO2-PNIPAM构筑温敏Pickering乳液稳定性的影响

采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法合成具有温度响应的杂化颗粒SiO₂-PNIPAM(PNIPAM:聚(N-异丙基丙烯酰胺),通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱、扫描电镜(SEM)、热失重(TGA)、动态光散射(DLS)对接枝前后的杂化颗粒进行表征与分析,结果表明:SiO₂-PNIPAM为单分散的球形颗粒,具有温度响应性,最低临界溶液温度(LCST)为30 ℃,接枝率为103.7%。讨论了不同种类阴离子各浓度梯度下颗粒润湿性的变化,结果表明,二价的阴离子对其影响更为显著。以SiO₂-PNIPAM为乳化剂制备的Pickering乳液在40和10 ℃时稳定性有着明显的差异,此外,水油界面吸附的颗粒絮凝程度对乳液的稳定性有着显着的影响,改变不同阴离子种类及浓度,实现不同程度的静电作用和溶剂化效应引起盐析的共同作用来调控颗粒的絮凝程度,从而研究其对乳液稳定性的影响。     

呼吸图案法制备蜂窝状有序多孔薄膜及其功能化应用

呼吸图案(BF)法是一种制备微纳米级规整多孔结构的简单、廉价和高效的方法, 它以水滴为模板, 通过水滴有序排列得到蜂窝状有序多孔结构, 其孔的形貌可以通过选择不同的成膜材料和成膜环境等条件得到控制, 所以在分离膜、模板、响应性表面、催化剂、光电材料等研究领域有广阔的发展前景. 但是, 到目前为止, 人们发现由于成膜条件的不同, 多孔膜的孔形貌受多种因素影响, 规整多孔膜形貌的控制机理还不是很明确, 没有一个统一的结论. 本文结合本课题组所做工作及近五年来国内外呼吸图案法制备蜂窝状有序多孔薄膜的研究成果, 对多孔薄膜的形成过程及其影响因素、多孔膜的功能化及应用等方面进行了归纳总结, 试图揭示孔的形成及孔形貌的调控等相关规律, 希望对后续的进一步研究与应用奠定基础.     

SrCe0.95 Yb0.05 O3-α的制备及其质子导电特性

利用固相反应法制备出固态质子导体SrCe0.95Yb0.05O3-α,并使用X射线衍射分析法及低频阻抗测量法对其电子结构和导电特性进行了研究.X射线分析结果表明,该物质为钙钛矿晶体结构,具有p型电子空穴和氧离子空穴.在低温下主要为电子导电,且电子导电率随温度的升高而增大.在含氢气环境中,当温度高于550 K时, SrCe0.95Yb0.05O3-α具有明显的质子导电性,随着温度的升高,质子导电性增强.当温度高于800 K时,质子是导体中的主要载流子,质子电导率可达4.5 mS/cm.     

红外光谱及其理论模拟在砷吸附过程中的应用

红外光谱技术具有分析速度快、分辨率高、灵敏度高、可以实时原位分析监测等优点。基于密度泛函理论对矿物吸附砷污染物体系红外光谱进行理论计算，分析对比红外光谱实测特征峰和理论计算特征峰，可以揭示砷吸附过程微观机制和表面化学形态。对红外光谱技术在水铁矿、赤铁矿、针铁矿等主要矿物吸附无机砷酸和有机胂酸的定性定量分析进行了综述，总结了红外光谱在无机和有机砷污染物吸附体系的定性定量研究及理论计算，为砷污染物精准检测分析和砷污染控制提供参考。