三维层状双金属氢氧化物(3D-LDHs)的制备及应用概述

三维层状双金属氢氧化物简称3D-LDHs,是在制备普通二维层状金属氢氧化物(2D-LDHs)的过程中,改变反应条件得到的三维结构产物.它的组成单元与二维产物相同为完整LDHs纳米片,基本保留了LDHs具有的碱性、阴离子可交换性和记忆效应等特点,同时又因三维结构获得了更大的比表面积、丰富的孔隙结构以及形成复合材料的能力,在吸附、催化和电化学等方面的应用性能得以增强.本文概述了3D-LDHs的组成结构、主要制备方法及产物形貌,并对未来的研究方向进行了展望.     

直观推导式演进特征投影法解析多环芳烃的重叠色谱峰

用高效液相色谱法(HPLC)测定多环芳烃时,因芴、苊和菲,茚(1,2,3-cd)芘和苯并(g,h,i)苝的色谱峰严重重叠而影响测定结果。本研究用高效液相色谱-二极管阵列检测器(DAD)和荧光检测器(FLD)测定多环芳烃,在激发波长λex=230nm,发射波长λem=300～500nm范围内采集重叠峰的HPLC-FLD二维色谱数据,再用直观推导式演进特征投影法(HELP)解析它们的重叠色谱峰,分辨结果令人满意。该方法对重叠组分的分辨下限为0.02mg/L。结果表明,用二维色谱荧光数据解析色谱重叠峰,灵敏度更高,可用于环境样品中多环芳烃的测定。     

乐安江湾头镇段底泥重金属元素的垂直污染分布特征

采集乐安江中游湾头镇段底泥57cm长的柱状样,采用微波消解、ICP—AES检测底泥柱状样重金属元素的含量,来探讨重金属元素垂直污染分布规律与年度分布特征。底泥样品中Pb、Ni、cr的平均值分别为4．94mg／kg、30．58mg／kg、66．88mg／kg,均在土壤环境质量标准一级标准以内。Zn的平均值为421．38mg／kg,大部分样品在土壤环境质量标准三级标准以内,部分样品远超过三级标准。cu的平均值为203．57mg／kg,是土壤环境质量标准二级标准的2倍多。不同深度的底泥柱状样重金属的含量不一样,Cu在深度18～22cm时有最大值（471．79mg／kg）。底泥柱状样的分析可以反映河流不同年代重金属的污染情况。     

多元曲线分辨法测定4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚的电离常数

分别用渐进因子分析（evolving factor analysis，EFA）和SIMPLISMA（Simple—to—use interactive self—modeling mixture analysis）并结合交替最小二乘法（alter least—squares，ALS）计算4-（2-吡啶偶氮）-间苯二酚（PAR）的光谱滴定数据，分辨出PAR在pH0—14水溶液中各形态的分布曲线，测得PAR各级电离常数分别为pKa1=2．96、pKa2=5．45、pKa3=12．01。该法用于电离常数的测定，能避免各形态共存时的相互干扰，测定结果令人满意。     

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。     

基于多种协同机制的镁-铝酸三钙捕获水体泛浓度氨氮和磷酸根研究

选择Mg²⁺为掺杂离子,通过固相反应法制备镁-铝酸三钙(Mg-C₃A)用于泛浓度氨氮和磷酸根的同步捕获。静态去除实验结果表明,Mg-C₃A对氨氮去除能力随着初始氨氮浓度的增加而增加,磷酸根去除几乎不受影响(20.2 mg·g^-1)。动力学结果揭示Mg-C₃A对氨氮和磷酸根去除分别在8和2 h达到平衡,且去除过程符合准二级动力学模型(R²>0.99)。X射线衍射(XRD)和光电子能谱(XPS)对固体产物表征结果说明Mg-C₃A水化释放Mg²⁺,Ca²⁺,Al³⁺和OH^-对氨氮和磷酸根去除起重要作用。低氨氮浓度(200 mg·L^-1)下,氨氮去除主要通过与Mg-C₃A释放OH^-结合生成NH₃;磷酸根则与Mg²⁺,Al³⁺