选择性传输的仿生水通道的研究进展

水通道蛋白是对水分子具有高选择性和渗透性的跨膜蛋白。仿生水通道是由各种无机或有机材料,如碳纳米材料、有机化合物以及肽等分别自组装而成,旨在模仿天然水通道蛋白的结构和功能。本文介绍了水通道蛋白的种类、结构及其特异性透水机理,在此基础上分别对以碳纳米材料、有机及肽孔的仿生水通道的研究进展进行了综述。重点阐述了三类仿生水通道的材料特性及其对仿生水通道结构和功能的影响。最后针对现有仿生水通道的不足,提出了开发新型仿生水通道面临的挑战,并展望了仿生水通道的发展前景。     

钙对铝水解聚合反应及聚合铝物化特性的影响

The polyaluminum chloride containing Ca was prepared by adding Ca before and after the aluminium polymerization, respectively. The effects of Ca on the hydrolysis and polymerization of aluminum, the characteristic of aluminum species, the ζ potential and viscosity of PAC were also studied. The experimental results show that the introduction of Ca retards the formation of Al precipitates during the hydrolysis and polymerization of aluminum and increases the contents of Al_m and Al₁₃ in PAC. Aluminum species can complex with Ca to form heteronuclear hydroxo complexes, which decreases the chemical shifts of Al_m and Al₁₃ in NMR. The ζ potential and the viscosity of PAC increase with the rise of Ca/Al molar ratio. Comparing with adding Ca after the aluminium polymerization, there are much more Al-Ca heteronuclear hydroxo complexes formed by adding Ca before the polymerization, which leads to a more obvious influence of Ca/Al molar ratio on the ζ potential and the viscosity of PAC.     

碳纳米管负载氧化铝材料的制备及其吸附水中氟离子的研究

采用碳纳米管和硝酸铝制备了碳纳米管负载氧化铝新型除氟材料.X射线衍射检测发现,当焙烧温度低于850℃时,氧化铝为无定形态,当焙烧温度为1050℃时,氧化铝为α形态,扫描电子显微镜观察到碳纳米管与氧化铝均匀掺杂.同时用碳纳米管负载氧化铝复合材料进行水中氟离子的吸附研究,结果表明,该复合材料具有优良的除氟效能.氧化铝负载量为30%、焙烧温度为450℃条件下制备的碳纳米管负载氧化铝复合材料的吸附除氟能力是γ-氧化铝的2.0～3.5倍,与IRA-410聚合树脂的吸附除氟能力相当,适宜pH范围为5.0～9.0,吸附等温线符合Freundlich方程.     

Al13形态的分离纯化与表征

采用乙醇－丙酮沉淀法提取了聚合氰化铝（PAC）中的Al13形态并采用Al-Ferron逐时络合比色法、27Al NMR，SEM，TEM和XRD等方法对所获得的水溶性Al13形态进行了分析表征．结果表明，通过向聚合氯化铝溶液中不断加入乙醇和丙酮，聚合氯化铝中各形态组分便会按照在混合溶剂中溶解度由小到大的顺序，依次从溶液中析出．截取中间组分得到Al13 形态．Al-Ferron逐时络合比色法和27Al NMR的鉴定结果表明，采用该方法分离提纯得到的样品中Al13 的含量达95％以上．SEM和TEM的鉴定结果表明，固体Al13聚集体主要为棱柱、单斜长方体和四面体等多面晶粒，小的聚集体粒径约 200mm，大的可达 2μm．溶液中的Al13 形态聚集成束并以枝状排列．XRD结果表明，Al13的特征衍射峰出现在2θ为5°～25°的范围内．     

微生物燃料电池电能原位利用及其衍生形式的研究进展

作为一种生物催化的电化学系统,微生物燃料电池(MFC)目前研究多集中于提高产电能力和污水处理能力。将MFC产生的电能进行原位利用,可以有效对废水进行处理和修复。为了更有效地原位利用MFC产生的电能并修复污染水体,本文介绍了一种电能原位利用的新形式—微生物电化学呼吸器(MES)并综述了其的研究进展。MES作为一种短路的新型MFC,将产生的电能进行原位利用,可以提高废水的优化处理效率。作为一种新型污水处理装置,MES在环保领域将会拥有广阔的应用前景。