陕南茶叶稀土元素产地特征研究

为了掌握陕南茶叶中稀土元素含量和分布状况,并利用稀土元素对茶叶产地进行判别,采用ICP-MS法对陕南地区44个茶叶样品中16种稀土元素进行了测定。结果表明:茶叶中不同稀土元素含量差异较大,其中La,Ce,Nd含量较高,平均含量分别为124.81,172.13,87.20μg·kg-1;茶叶样品中稀土氧化物含量范围为200.32~1558.35μg·kg-1,总体上呈东高西低趋势,且均低于国家规定限量;茶叶中稀土元素随地域变化表现出不同分布特征,但具有相似的丰度模式;利用主成分分析将茶叶稀土元素归结为轻稀土组和重稀土组,间接地证明轻稀土元素和重稀土元素在从土壤到茶叶迁移过程中仍存在着差异;聚类分析结果表明,稀土元素可作为陕南茶叶产地判别的重要指标。     

亚微米级Cu0/Fe3O4复合物多相催化过一硫酸盐降解有机污染物

过一硫酸盐催化活化技术因其可产生强氧化性活性氧化物种,可快速氧化降解并矿化有机污染物的优异性能而备受关注.本文成功制备了亚微米级Cu0/Fe3O4复合物,发现其能多相催化过一硫酸盐产生单线态氧降解有机污染物.首先,以CuCl2·2H2O,FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O为铜源和铁源,水合肼为还原剂,采用水热法在180oC反应24 h制备了亚微米级磁性Cu0/Fe3O4复合物.表征结果显示,所制材料为Cu0和Fe3O4的复合物,颗粒大小约为220 nm;单一相Cu0和Fe3O4晶体粒径分别为33.8和106.2 nm,而Cu0/Fe3O4复合物中Cu0和Fe3O4晶体粒径分别减为20.8和31.9 nm.这表明Cu0和Fe3O4复合降低了Cu0和Fe3O4晶体粒径,有利于Cu0和Fe3O4的分散.BET测试结果表明,Cu0/Fe3O4复合物比表面积为4.6 m2/g,与Cu0颗粒的(4.2 m2/g)相当,但远小于Fe3O4的(15.6 m2/g).制备的Cu0/Fe3O4复合物可有效催化过一硫酸盐产生单线态氧降解罗丹明B、亚甲基蓝、金橙II、苯酚和对氯酚.当Cu0/Fe3O4复合物的用量为0.1 g/L,过一硫酸盐浓度为0.5 mmol/L和初始pH为7时,Cu0/Fe3O4复合物可在30 min内完全降解20μmol/L的罗丹明B、亚甲基蓝、金橙II以及0.1 mmol/L的苯酚和对氯酚.对比试验显示,在相同条件下,Cu0和Fe3O4颗粒分别可以降解28%和20%的罗丹明B.这表明Cu0/Fe3O4复合物中的Cu0和Fe3O4晶体在催化过一硫酸盐降解污染物的反应中具有协同作用,这主要来源于Cu0/Fe3O4复合物中Cu0和Fe3O4的晶体粒径变小和更好的分散.采用分光光度法测定了降解反应液中铜和铁离子的溶出量.当Cu0/Fe3O4复合物的用量为0.1 g/L,过一硫酸盐浓度为0.5 mmol/L和初始pH为7时,反应60 min后,降解液中铜和铁离子的浓度分别为0.22和0.1 mg/L,仅占复合物中总铜和总铁量的1.1%和0.2%,表明Cu0/Fe3O4复合物具有较强的化学稳定性.所制Cu0/Fe3O4复合物具有超顺磁性,借助磁场实现快速分离回收,可循环利用五次,表明其优越的催化稳定性.通过加入乙醇和叠氮化钠,考察了Cu0/Fe3O4复合物催化活化过一硫酸盐体系中的活性氧化物种.发现100 mmol/L乙醇的加入对污染物的降解无明显影响,而加入同等量的叠氮化钠可完全抑制污染物的降解,表明Cu0/Fe3O4复合物催化活化过一硫酸盐产生的主要活性氧物种为单线态氧.采用电子顺磁共振谱进一步证实了单线态氧的生成.基于以上研究,Cu0/Fe3O4复合物催化活化过一硫酸盐的机理为Cu0/Fe3O4作为一个电子媒介加速过一硫酸盐和污染物之间的电子转移,从而导致污染物被快速降解.该反应机理不同于常见的金属催化过一硫酸盐产生硫酸根和羟自由基的反应机理.我们推测,电导性优良的Cu0在此催化反应中起着关键性作用.本催化方法可作为一种绿色的氧化技术用于环境污染物的氧化降解处理.     

基于ICP-MS法的苹果酒发酵过程矿质元素的动态分析

利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定苹果酒发酵的不同时期主要矿质元素含量,分析在苹果酒发酵过程中主要矿质元素的吸收和释放的动态变化。结果表明：发酵液中含有的主要矿质元素有钾、钠、钙、镁、铁、锰、铜、锌、锶、硼等十种,其中钾元素的含量最高,在苹果汁中达到1 853.83 mg·L-1,经过发酵后的含量为1 654.38 mg·L-1。在发酵过程中,各种矿质元素的含量处于不断的动态变化之中,整体看来,在发酵进行72～120 h以及144～216 h,大部分矿质元素的含量变化波动较大;尤其在发酵进行到192 h,大部分矿质元素的含量都达到峰值或谷值,其中铁和锌元素的含量达到峰值,钾、钠、钙、镁、锰、硼六种元素的含量达到谷值。但在随后发酵结束前的24 h内,矿质元素的含量又剧烈反弹。经过发酵过程后,钾、镁、铜、锌、硼等元素的含量显著降低,钠、钙、锰、铁、锶等元素含量变化不显著。对十种元素进行相关性分析,结果表明钙元素和锰元素之间的相关性最高,pearson相关系数达到0.924。试验结果为调控酿酒过程,控制产品质量提供了理论依据。     

基于ICP-MS法的苹果酒发酵过程矿质元素的动态分析

利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定苹果酒发酵的不同时期主要矿质元素含量, 分析在苹果酒发酵过程中主要矿质元素的吸收和释放的动态变化。结果表明: 发酵液中含有的主要矿质元素有钾、钠、钙、镁、铁、锰、铜、锌、锶、硼等十种, 其中钾元素的含量最高, 在苹果汁中达到1 853.83 mg·L-1, 经过发酵后的含量为1 654.38 mg·L-1。在发酵过程中, 各种矿质元素的含量处于不断的动态变化之中, 整体看来, 在发酵进行72～120 h以及144～216 h, 大部分矿质元素的含量变化波动较大;尤其在发酵进行到192 h, 大部分矿质元素的含量都达到峰值或谷值, 其中铁和锌元素的含量达到峰值, 钾、钠、钙、镁、锰、硼六种元素的含量达到谷值。但在随后发酵结束前的24 h内, 矿质元素的含量又剧烈反弹。经过发酵过程后, 钾、镁、铜、锌、硼等元素的含量显著降低, 钠、钙、锰、铁、锶等元素含量变化不显著。对十种元素进行相关性分析, 结果表明钙元素和锰元素之间的相关性最高, pearson相关系数达到0.924。试验结果为调控酿酒过程, 控制产品质量提供了理论依据。