水分管理对鄱阳湖南矶山土壤硒形态及藜蒿硒吸收的影响

以鄱阳湖南矶山土壤及其上生长藜蒿为试材,在实验室条件下利用盆栽实验探讨了水分管理对土壤硒的形态分布及其上藜蒿硒吸收的影响。结果表明,藜蒿硒吸收量与水分含量呈负相关,与土壤有效态硒含量呈正相关:湿培组土壤有效态硒含量最低,藜蒿硒吸收量仅有74.73μg·kg~(-1);旱培组土壤有效态硒含量最高,藜蒿硒吸收量可达171.43μg·kg~(-1);交培组藜蒿硒吸收量波动与土壤有效态硒一致,表现为先降后增。本实验研究表明,旱湿交替促进藜蒿富硒的同时可保证其正常生长,是富硒藜蒿生产的最佳水分条件。     

铝酸三钙对氨氮的高效去除及机制研究

利用铝酸三钙（C3A）去除废水中的氨氮。通过批量去除实验,考察了反应时间、初始氨氮浓度、C3A投加量、温度等条件对C3A去除氨氮能力的影响。采用XRD、FT-IR及SEM对C3A和反应产物进行了结构表征。结果表明在298K时C3A对氨氮的最大去除量为155.4 mg·g-1,氨氮是通过与C3A水化过程中产生的OH-及Al（OH）-4发生中和反应被去除,产物为CaAl-Cl-LDH。本文表明C3A是一种有效的氨氮去除剂,为水泥基材料对水体污染物的去除过程及机理提供了新的认识。     

软模板法制备三维花状MgAl-LDH及其吸附性能

采用软模板法,以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板剂,经水热合成制得三维花状双金属(Mg Al)氢氧化物(3D-Mg Al LDH)。通过XRD、FT-IR、SEM及TEM等表征手段,研究了原料Mg/Al物质的量之比、SDS浓度及反应时间对产物微观结构和表面形貌的影响规律,并初步探讨了3D-Mg Al LDH的形成机理。结果表明,当n_(Mg)/n_(Al)=2,SDS浓度为0.1 mol·L~(-1),水热反应时间为6 h时,可形成结晶度良好、花球形貌完整,纳米片厚度均一的三维花状LDH。在3D-Mg Al LDH的形成过程中,SDS既以阴离子形态参与LDH形成,又因其类球状胶束特性附着在已形成的LDH表面或边缘诱导LDH纳米片交叉生长形成三维花状。吸附实验表明,3D-Mg Al LDH对非离子型有机污染物具有良好的吸附作用,最大吸附量约为31 mg·g~(-1),去除率达到100%。     

硫酸根对钙基层状双金属氢氧化物去除SDS的影响

利用铝酸三钙（C3A）水化合成钙基层状双金属氢氧化物（CaAl-LDH-Cl）。通过静态吸附实验考察不同十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulphate,简称SDS）初始浓度下,CaAl-LDH-Cl在SDS体系、SDS-SO42-共存体系中对SDS的吸附效果,并结合XRD、FTIR、SEM和TG等测试手段探究硫酸根对CaAl-LDH-Cl去除SDS的影响机制。结果表明:SDS-SO42-共存体系中CaAl-LDH-Cl对SDS的吸附量(4.65mmol·g-1)明显高于SDS体系吸附量(3.42mmol·g-1);两种体系中CaAl-LDH-Cl吸附SDS的行为均符合Langmuir模型,属于单分子层吸附;硫酸根促进CaAl-LDH-Cl去除SDS的机理:（1）CaAl-LDH-Cl自溶解产生的Ca2+与SDS生成Ca-SDS沉淀,以及SO42-通过离子交换作用生成的CaAl-LDH-SO4,均增加了产物的层间距,提高CaAl-LDH-Cl对SDS的吸附量;（2）SO42-的存在有利于SDS胶束形成,促进了CaAl-LDH-Cl对SDS的吸附。     

掺镁铝酸三钙制备及其共去除水体中氮磷的性能

采用固相反应法成功制备了掺镁铝酸三钙(Mg-C_3A)。利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、高分辨率透射电镜研究不同掺镁量下产物的晶相结构、光谱特征和表面形貌,探讨了 Mg-C_3A形成途径,并考察了Mg-C_3A对水体氮和磷的共去除性能。结果表明:Mg-C_3A主要是由Mg同晶取代了部分C_3A中的Ca而形成的同构体及在C_3A表面形成的MgO组成,且Mg的掺杂不改变C_3A的晶体结构和基本形貌;Mg-C_3A对水体氮(NH_4~+)和磷(PO_4~(3-))的去除量分别为65.2和20.2 mg·g~(-1),去除过程符合准二级动力学模型,主要受化学反应控制;Mg-C_3A主要通过溶出的晶格Mg~(2+)、Al~(3+)分别与NH_4~+和PO_4~(3-)形成鸟粪石沉淀及AlPO_4而实现氮磷共去除,同时C_3A自身溶出的OH~-与过量NH_4~+离子发生中和反应。     

富硫石墨烯碳负载层状双金属氧化物对Cd2+和Cr3+的去除

采用“前驱体-煅烧”策略制备了一种新型富硫石墨烯碳负载层状双金属氧化物(G/S-LDO),应用于Cd²⁺和Cr³⁺吸附。借助不同影响因素(pH、不同浓度、不同反应时间)实验，结合X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM),探究G/S-LDO对Cd²⁺和Cr³⁺去除能力及去除机制。结果表明：在pH=3～6范围内，G/S-LDO对Cd²⁺和Cr³⁺几乎不受pH影响。G/S-LDO对Cd²⁺和Cr³⁺吸附过程均符合Langmuir模型和准二级动力学模型，最大吸附量分别为473.00和99.76 mg·g^-1。XRD、FT-IR和SEM分析表明G/S-LDO对Cd²⁺去除主要依靠与S掺杂石墨烯类碳作用形成亚硫化物，而和Cr³⁺的去除主要与LDO水化释放的OH-作用生成CrO(OH)沉淀。