电容去离子脱盐装置构型的研究进展

电容去离子(CDI)技术是一种新型的海水淡化技术,因其具有环境友好、操作简单和能耗低等优势而受到广大研究者的关注。在CDI技术中,电吸附的性能与装置的构型有着密切的联系。本文综述了目前常见的几种CDI装置,包括膜电容去离子(MCDI)、流动电极电容去离子(FCDI)、杂化电极电容去离子(HCDI)、反式电极电容去离子(i-CDI)以及脱盐电池(DB),对这几种装置的发展历程和装置构型进行介绍,最后,对CDI的装置构型在未来的研究发展方向进行了展望,以期为CDI装置在电脱盐领域的研究和应用提供参考。     

固相萃取-气相色谱质谱法检测水体中典型有机磷酸酯阻燃剂

建立了固相萃取(SPE)与气相色谱质谱(GC-MS)联用测定自然水体中8种有机磷酸酯阻燃剂(OPFRs)OPFRs的分析方法。通过对GC MS条件与SPE萃取条件的优化,采用Poly-Sery PSD固相萃取小柱对水样进行富集浓缩,用4 mL乙酸乙酯洗脱,以选择离子扫描方式对目标物进行定性和定量分析,并采用内标法定量。本方法在对应OPFRs线性范围内的线性相关系数为0.9937～0.9995;检出限为0.006～0.850 ng/L;定量限为0.015～2.0 ng/L。除磷酸三(2-乙基)己基酯(TEHP)外,其它OPFRs的加标回收率为70.3%～114.3%。TEHP加标10和50 ng/L时,回收率为64.0%～69.3%;加标100 ng/L时回收率为34.3%。将本方法应用于太湖梅梁湾水体中OPFRs分析,其总浓度值为1000～2700 ng/L。     

分子印迹固相微萃取-高效液相色谱法测定水和牛奶中三种四环素类药物

以土霉素为模板分子制备了分子印迹固相微萃取涂层,建立了选择性萃取、高效液相色谱法同时测定牛奶和水样中四环素、盐酸土霉素和金霉素三种四环素类抗生素的分析方法。将0.1mmol盐酸土霉素在功能单体和交联剂的作用下制备分子印迹预聚合液,将经多巴胺处理后的不锈钢丝前端1~2cm置入其中,制备分子印迹固相微萃取涂层。3mL牛奶和水样经涂层萃取50min、解析5min,乙腈-10mmol/L磷酸盐缓冲液(PBS,pH=3)作为流动相,二极管阵列检测器(DAD)定量分析。实验结果表明,分子印迹涂层对四环素类目标物的特异性选择明显优于非印迹涂层。三种目标抗生素在100~1 000μg/L(牛奶)和10~1 000μg/L(水样)浓度范围内线性关系良好,相关系数在0.9959以上,四环素、盐酸土霉素和金霉素的检出限(S/N=3)为40~80μg/L(牛奶)和5~10μg/L(水样);加标水平为500μg/L时,回收率范围97.8%~109.0%,相对标准偏差(n=7)分别为5.3%~8.2%(牛奶),3.7%~6.4%(水样)。该方法前处理简单、绿色环保、选择性好、精密度好、回收率高,可用于牛奶和水样中上述三种四环素的实际检测。     

核壳结构p-n异质结复合光催化剂BiFeO3@TiO2的制备及其在可见光催化降解中的应用

化石燃料的迅速消耗导致环境污染与能源危机日益加剧.太阳能高效利用与转换是解决该难题的有效途径之一.在众多光催化剂中,TiO2因其高催化活性、高稳定性、低毒性以及低成本等优势而普遍受到关注,但TiO2存在着带隙过宽而无法利用可见光的缺陷,严重制约了其在光催化方向的实际应用.核壳型复合纳米材料具有较大的比表面积、较高的光吸收能力以及所吸附的污染物分子易于从吸附面扩散到光致降解面等特点,而表现出较强的有机污染物吸附性能以及良好的光催化活性.以磁体材料为核将TiO2包覆于磁体表面,可以制备具有磁分离特性的磁载光催化剂.而铁酸铋作为一种在室温下同时具有铁电性和铁磁性的钙钛矿型材料,由于其较窄的带宽(2.1 eV)在可见光催化氧化方面也受到了极大的关注.本文首先通过柠檬酸自燃烧法制备了可磁性分离的BiFeO3粉体,再以水解沉淀法将TiO2包裹在BiFeO3前驱体上形成了不同质量比(1:1,1:2,2:1)的核壳结构的BiFeO3@TiO2复合粉体,并以甲基紫为例,对其在紫外光和可见光照射下的光催化性能分别展开了研究.结果表明,BiFeO3@TiO2复合粉体的光催化性能较单独的BiFeO3或TiO2均有所提升.其中质量比为1:1的BiFeO3@TiO2复合粉体(TiO2壳层厚度为50–100 nm)展现出最强的光催化氧化活性,且在可见光下有更高的光催化效率.经表征分析,该复合粉体光催化性能高的原因可能归结于BiFeO3与TiO2两者之间形成了p-n异质结界面,有效地提高了电荷载流子的传输分离效率,同时BiFeO3较窄的禁带宽度拓展了纳米TiO2的光谱吸收范围,增强其光吸收能力.光电化学Mott-Schottky测试结果进一步证实:BiFeO3粉体在与TiO2复合之后,其电荷载流子传输与供体密度均有显著提升.自由基猝灭实验表明,在甲基紫光催化降解中起主要作用的为羟基自由基与光生电子,并结合能带理论与自建电场理论对降解机理进行了阐述.进一步研究表明,甲基紫降解效果最优条件为:复合粉体的投加量为1 g/L,甲基紫初始浓度为10 mg/L,初始pH为5.另外,质量比1:1的BiFeO3@TiO2对甲基橙和刚果红染料废水也具有较好的降解效果,表现出良好的工业应用前景.     

取代苯胺及苯酚类化合物定量结构-生物降解相关性(QSBR)研究

采用MOPAC－AM1法计算了15种取代苯分子的三种量化参数,用QSAR程序计算了两种物化参数及一种电性参数,结合德华半径RW,对log Kb进行了回归分析,得到如下最佳方程：log Kb=0.329 pK-10.48kw-12.995应用所得QSBR模式预测了15种有机物的生物降解性,并分析了降解机理。     

固相萃取-气相色谱质谱法测定水体中氯代多环芳烃

本研究建立了固相萃取-气相色谱质谱联用测定水体中6种Cl-PAHs的分析方法。采用poly-sery HLB固相萃取小柱对水样进行富集浓缩,用大体积采样器以2 mL/min的流速过柱,用6 mL的正己烷-二氯甲烷(4∶1,V/V)洗脱,气相色谱-质谱联用、选择离子扫描方式进行定性和定量分析,并采用内标定量法。在对应Cl-PAHs线性范围内的线性相关系数为0.9952~0.9997,检出限与定量限分别为0.013~0.592 ng/L和0.051~0.257 ng/L。除9-Cl Flu(加标回收率为34.4%~45.6%)外,其它Cl-PAHs的加标回收率为77.8%~105.4%。将本方法用于测定南京工业园区及周边水体中Cl-PAHs分析,测得其总浓度为23.594~106.374 ng/L。     

硫酸改性聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙二醇二甲基丙烯酸酯)固相微萃取涂层-高效液相色谱检测水中4种药品及个人护理用品

多巴胺修饰的不锈钢丝表面原位合成得到聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙二醇二甲基丙烯酸酯)(poly(GMA-EGDMA))材料,经硫酸改性后作为固相微萃取涂层,建立检测水样中4种药品及个人护理用品(PPCPs)的固相微萃取-液相色谱联用分析方法。在优化实验条件下取3 mL水样调节至pH 5.5,在30℃下,搅拌萃取60 min,乙腈-0.1%甲酸(25∶75,V/V)解吸30 min后,HPLC进样分析,实验结果表明,该涂层材料对4种PPCPs具有较好的萃取效果,2~200μg/L浓度范围内线性关系良好,相关系数均大于0.997,方法检出限(S/N=3)范围为0.5~5.0μg/L,相对标准偏差在4.1%~11.9%之间;加标实验回收率为70.6%~105.5%。本方法前处理简单、绿色环保、回收率高、精密度好,可用于实际水样中4种PPCPs的检测。     

新型固相微萃取-高效液相色谱测定牛奶中4种磺胺类药物残留

采用原位聚合法在经修饰的不锈钢丝表面键合聚(甲基丙烯酸-乙二醇二甲基丙烯酸酯)材料,并以之作为固相微萃取纤维涂层,调节样品基质至pH 5,在30℃萃取50 min,在乙腈和0.1%甲酸(20∶80,V/V)中解吸12 min,同时与高效液相色谱联用,建立了牛奶中4种典型磺胺类药物残留的分析方法。实验结果表明,本方法的日内(n=3)和日间(n=5)精密度(RSD)分别小于6.1%和2.8%,平均加标回收率在68.2%～100.3%之间;涂层的制备重现性和实验重现性较好(RSD<5.82%,n=4),4种磺胺类化合物的线性范围为10～500μg/L,线性相关系数r>0.99,检出限在2～10μg/L之间。