磁性壳聚糖去除水中腐殖酸的研究

采用高温水热法合成了磁性壳聚糖,并研究了其对水中腐殖酸(HA)的吸附、脱附行为。表征结果表明,磁性壳聚糖粒径大小为200～300nm,氨基含量1.29mmol·g-1,BET比表面积36.00m2·g-1,饱和磁化强度为38.78emu·g-1,易于磁性分离。HA在磁性壳聚糖上的吸附等温线可用Freundlich方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程。HA的吸附量随溶液pH值的升高而降低,随不同阳离子浓度增加而增加,不同类型的阳离子对HA吸附效果影响的大小顺序为:Ca2+Mg2+Na+K+。经5个脱附再生循环,磁性壳聚糖仍能保持79.8%的吸附量,表明该吸附剂再生性好,可循环使用。     

溶剂气浮法去除水中腐殖酸的动力学和热力学初步研究

研究了溶剂气浮法去除水中的腐殖酸,该技术可以作为生物处理后的填埋渗出液的后处理方法。腐殖酸通过与表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵生成离子缔合物气浮进入有机溶剂异戊醇而从水中去除。大于计量比的表面活性剂的量在10 m in之内可达92%的去除率。气浮速率在一定程序上随着气流速率的增加而增加,基本上与有机溶剂的体积无关。同时,还考察了电解质、乙醇及溶液的pH值对水中腐殖酸的溶剂气浮过程的影响。研究表明,该溶剂气浮过程遵从一级动力学。气浮过程的表观活化能作为一个特征参数被提出来,其值为2.87 kJ/mol。     

响应曲面法优化MgO沉淀离子型稀土矿浸出液工艺

为了对离子型稀土矿的浸出液进行探究,使用MgO作为稀土沉淀剂,在单因素试验的基础上采用响应曲面分析法及Box-Behnken的设计原理,在三因素三水平上建立了MgO沉淀离子型稀土矿浸出液的二次多项数学模型,并以反应生成的沉淀物中RE(OH)_3含量和RE沉淀率作响应值,探究了镁与稀土的摩尔比、 MgO料浆加料速度和其中的MgO的质量占比对MgO沉淀离子型稀土矿浸出液的影响。结果表明, MgO沉淀离子型稀土矿浸出液的优化反应条件为:镁与稀土的摩尔比为3,加料速度为2 r·min~(-1), MgO质量占比为0.5%。该条件下,模型预测的沉淀物中RE(OH)_3含量为86.84%, RE沉淀率为97.43%,实验实际值为沉淀物中RE(OH)_3含量为85.9%, RE沉淀率为97.51%,两者误差较小,方案可信。     

混凝工艺去除水源水中藻类物质研究进展

随着工业化的发展,水体富营养化日益严重,藻类对饮用水水质安全产生了一系列的危害。目前给水厂中最常用的除藻工艺为混凝沉淀。混凝工艺中使用的混凝剂分为无机混凝剂、有机混凝剂和复合混凝剂。论文首先介绍了混凝过程中的四种混凝机理,即压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和网捕卷扫,然后从混凝剂的不同的分类及其对混凝除藻效果的影响加以讨论。由于复合混凝剂投加量少,除藻率高的优点,着重介绍无机和有机、无机和无机、磁性复合混凝剂的特点及影响因素。     

响应面法优化硅藻土负载纳米零价铁去除水中Cr(Ⅵ)

近年来,纳米零价铁(Nanoscale zerovalent iron, NZVI)因高还原性、高比表面积等优点被广泛应用于去除水中Cr(Ⅵ)的研究。本文采用壳聚糖改性后的硅藻土(CDt)对NZVI进行负载制备了硅藻土负载型纳米零价铁(NZVI-CDt),并对其去除水中Cr(Ⅵ)的条件进行了响应面法优化。以负载比(CDt与NZVI的质量比)、温度、反应时间以及反应溶液pH值为4个响应因素,以水中Cr(Ⅵ)的去除率为响应值进行了四因素三水平的响应面实验设计(Box-Behnken Design, BBD),建立了响应面模型。分析结果表明：模型在整个回归区域内拟合度好,4个因素对Cr(Ⅵ)去除率的影响是显著的(F值为146.83),影响顺序为溶液p H值>负载比>反应时间>温度。通过模型优化得到最佳去除条件为：负载比3∶1,温度30℃,反应时间35 min,pH=4,且预测的Cr(Ⅵ)最高去除率为97.81%。通过3组平行实验对模型的预测结果进行验证,得到预测值高于实际值且绝对误差为1.93%,说明预测值与实际值的拟合度较好。通过该研究优化了NZVI-CDt去除水中Cr(...     

响应曲面法用于高效液相色谱优化分离磺胺的研究

通过响应曲面法对高效液相色谱分离磺胺的优化过程进行了研究,分别考察了分离的3个主要因素(柱温、流动相配比、流速)对最小分离度与分离时间的影响,建立了3个因素与最小分离度和最大保留时间的目标函数,从响应曲面图可优化预测因素水平范围内的最佳分离条件.在选定优化条件下:柱温为20℃,乙腈的体积分数19%,流速1.5 mL/min,8种磺胺组分可在8 min内达到基线分离.     

响应曲面法优化化学发光体系测定双酚A

在碱性条件下,利用Cu~(2+)对鲁米诺-H_2O_2化学发光体系的催化作用和双酚A对该体系的化学发光信号具有明显抑制的作用,结合流动注射技术建立了测定双酚A的新方法。在单因素试验的基础上,利用响应曲面对化学发光测定双酚A条件参数进行优化研究,选择Cu~(2+)浓度、鲁米诺以及H_2O_2为自变量,化学发光强度为响应值,采用Box-Behnken设计方法,研究各自变量及其交互作用对化学发光强度的影响,利用Design Expert软件对数据进行回归分析,得到二次多项式回归方程的预测模型。在最佳实验条件下,双酚A的浓度在0.10~10μmol/L范围内与相对化学发光强度呈良好线性关系,线性方程ΔI=214.29×10~6c-200.41(r=0.9991),方法的检出限为50 nmol/L,相对偏差为1.9%。对实际样品中的双酚A含量进行测定,回收率在95%~105%,并并对化学发光机理进行了研究。     

蛋氨酸硒络合反应条件的响应曲面法优化

以蛋氨酸和亚硒酸钠为原料合成了蛋氨酸硒;采用基于3因素5水平的中心组合设计实验的响应曲面法,分析了温度(30℃~80℃)、酸度(pH 4~9)、时间以及它们之间的交互作用对蛋氨酸硒产率的影响,确定了合成蛋氨酸硒的最佳工艺条件.通过典型分析确定优化的络合反应条件为:温度50℃,pH 6.93,时间90 min;相应的蛋氨酸硒的产率为51.58%.相关研究结果表明,采用响应曲面法优化确定的蛋氨酸硒合成工艺合理有效、切实可行.     

响应曲面法在乙酰化-顶空固相微萃取检测水中酚类的条件优化应用

建立了水中酚类化合物的原位乙酰化-顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用测定方法,并采用响应曲面法中的中心组合设计对实验进行过程优化,选取经单因子实验证实为非单调变化的连续变量,即衍生化试剂(乙酸酐)、衍生化助剂(Na2HPO4)以及反应/萃取温度3个重要因子,以标准化后的峰面积(应变量,代表相对萃取效率)为响应因子,经后...     

溶剂气浮法去除水中的刚果红的研究

以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂, 与阴离子型染料刚果红形成缔合物, 对该缔合物的溶剂气浮过程进行研究. 研究多种参数对溶剂气浮过程的影响, 如气浮速率、共存溶质的量、pH等参数对溶剂气浮去除率的影响. 研究表明表面活性剂与染料的物质的量之比为2∶1, 约24 min水中刚果红的去除率可达97%;NaCl会大大降低溶剂气浮的去除率;溶剂气浮的速率随着气流速率的增加而增加, 但高速率反而降低溶剂的去除率;共存溶质乙醇存在会使去溶剂去除率降低, 有机溶剂的量对溶剂气浮影响较小;pH中性去除率最佳;考察了不同温度下溶剂气浮的热力学及动力学, 研究表明, 溶剂气浮过程遵从一级动力学, 计算了该过程中的气浮表观活化能为7.48 kJ/mol.     

响应曲面法优化螺旋藻结合态胞外聚合物的提取

螺旋藻(Spirulina platensis)胞外聚合物(EPS)具有抗菌、抗氧化等多种生物特性,广泛应用于医学和工业等领域。本文探究超声温度、振幅百分比、超声时间等因素对钝顶螺旋藻结合态EPS(B-EPS)提取量的影响,采用响应曲面分析法中Box-Behnken设计法,获得3种因素的最佳组合,并以此条件提取B-EPS,分析其主要组分多糖、蛋白和核酸含量,并采用傅里叶红外光谱(FTIR)表征其官能团。结果表明,3种因素对B-EPS含量均有影响,超声温度的影响最大。模型预测得到的最优提取条件为:超声温度52. 02℃,振幅百分比57. 88%,超声时间6. 91 min,在此条件下,B-EPS的多糖、蛋白和核酸含量分别为98. 43±4. 72、75. 78±1. 68和3. 67±0. 54 mg/g DW。FTIR结果表明,B-EPS含有蛋白质(C=O、C-N和N-H)、碳水化合物(C-O-C)、糖环类物质(-C-O)、含苯环类物质(C-H)等相关基团。本文结果为深入探讨螺旋藻EPS的抗逆功能奠定了基础。     

响应面法优化黄芪多糖的提取工艺研究

为优化对黄芪多糖提取工艺.根据单因素实验结果,选取实验因素与水平,根据Box - Benhnken的试验设计原理,采用三因素三水平的响应面分析法,以获得多元二次线性回归方程,以多糖得率为响应值的响应面和等高线.结果表明,提取黄芪多糖最佳工艺条件:料水比1:13,提取温度94 ℃,提取时间64 min.在此条件下,黄芪多...     

阳离子混凝剂PDA对水中苯酚的去除研究

采用强化混凝法去除水中持久性有机污染物苯酚。对自制聚丙烯酰胺进行红外光谱(IR)和电镜扫描(SEM)表征。以苯酚为目标物,自制PDA为混凝剂,对含酚模拟废水进行混凝处理。研究了混凝剂投加量、搅拌强度、静置时间以及pH值对去除效果的影响。红外结果表明产物确为丙烯酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵的共聚物(PDA);SEM显示其表面粗糙、多孔,表明其具有良好的吸附架桥能力。当苯酚初始浓度为0.75mg·L~(-1)时,PDA投加量为0.06mg·L~(-1),pH值控制在6~7,270r·min~(-1)快搅2min,50r·min~(-1)慢搅12min,沉降时间为30min时,苯酚去除率可达82.1%。     

13X分子筛去除水中重金属离子的研究

以人工合成的13X型分子筛为吸附剂,研究了水中Pb2 、Cd2 和Cu2 在分子筛上的吸附行为,讨论了Pb2 、Cd2 和Cu2 共存条件下的竞争吸附,并考察了水中存在的Na 、Mg2 、Ca2 等离子对分子筛吸附去除重金属的影响.实验结果表明,13X分子筛对Pb2 、Cd2 和Cu2 3种离子的吸附符合Langmuir模型,最大吸附量分别为2.47mmol/L、2.0mmol/L和1.78mmol/L.在竞争吸附条件下,13X分子筛对3种重金属离子的选择性依次为pb2 ＞Cd2 ＞Cu2 .水中存在的Na 、Mg2 、Ca2 等对分子筛吸附重金属效率有一定的影响,其中Ca2 对Cu2 在分子筛上的去除影响最为显著.     

响应曲面优化-原子荧光光谱法测定铅锌矿中微量汞

采用响应曲面优化-原子荧光光谱法(AFS)测定铅锌矿中微量汞。基于对AFS测汞时10项因素,即盐酸-硝酸(3+1)混合酸所需的体积、还原剂的质量浓度(ρ)、辅助气的流量、消解时间及温度、载流的体积分数(φ)、原子化器温度、光电倍增管的负高压、灯电流及载气流量的PlackettBurman试验设计,筛选出前3项为显著因素,并通过中心复合设计对此3项因素进行响应曲面法优化,从而得到上述3个因素的优化值依次为10mL,0.3g·L~(-1)和450mL·min~(-1)。汞的线性范围在10.00μg·L~(-1)以内。方法应用于3个国家标准物质(GBW 07165,GBW 07162,GBW 07163)的分析,测定值与认定值相符,测定值的相对标准偏差(n=6)在0.38%~5.5%之间。     

HDTMA-沸石的制法及其去除水中磷酸盐的研究

用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)对浙江某地天然沸石进行改性,探讨了制备HDTMA-沸石的最佳条件、影响除去水中磷酸盐的因素和除磷机理。试验表明:改性前,天然沸石要用去离子水洗涤3次,在102℃下干燥进行预处理。改性时,改性剂HDTMA的浓度为3 g/L,沸石和HDTMA的质量比为400:3,HDTMA和沸石的反应时间为12 h,制得的有机沸石自然晾干。碱性条件下,振荡时间为1 h,随着改性沸石的用量增加,磷酸盐的去除率升高。     

响应面法优化小球藻抗氧化肽的制备工艺研究

以小球藻藻种为原料,通过实验室培育得到藻粉,再通过碱性蛋白酶制备小球藻抗氧化肽,以DPPH自由基清除率为指标,通过单因素和响应面设计探究加酶量、pH、酶解时间和反应温度对抗氧化肽的抗氧化性的影响,通过超滤离心对多肽进行分离,测定了各组分的DPPH自由基清除率,再通过氨基酸分析仪和凝胶渗透色谱仪测定了DPPH自由基清除率最好的多肽组分的氨基酸组成和分子量,又测定了它的热稳定性和贮藏稳定性。结果表明：小球藻蛋白制备抗氧化肽的最佳条件为：pH为7,反应温度为40℃,反应时间为30 min,加酶量为4 000 U·g^-1,此时DPPH自由基的清除率是58.03%。超滤分离得到五个组分,其中分子质量为5 KD-10 KD的DPPH自由基清除率最佳,多肽中的抗氧化氨基酸含量为49.9%,它的相对分子量为474,抗氧化肽有着良好的热稳定性以及贮藏稳定性。     

响应面法优化牦牛骨胶原蛋白的提取工艺研究

近年来,胶原蛋白由于自身的功能特性而日益成为人们关注的热点。本文以牦牛骨为原料,采用胃蛋白酶酸酶法提取胶原蛋白。考察了固液比、胃蛋白酶采用响应面实验优化,得到最佳酶解条件为固液比为1∶28 g·mL^-1、胃蛋白酶用量为0.4 g·L^-1、提取时间为12.5 h,在此条件下提取率为35.88%。     

季铵型阳离子纤维素对水中腐殖酸的吸附

以异丙醇为分散剂,碱纤维与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应,醚化接枝制得一种环境功能材料-季铵型阳离子纤维素(QACC)。用红外光谱、X-射线衍射和电镜扫描对材料的结构进行了表征:红外光谱中1 644 cm-1处存在明显的季铵基的弯曲振动。经过改性的QACC结晶度下降,比表面积增加。研究了QACC对腐殖酸的吸附性能:pH=8、318 K时,QACC对腐殖酸的饱和吸附容量为622 mg·g-1;其表观活化能为6.45 kJ·mol-1;吸附符合Lagergren二级动力学方程,吸附速率随温度升高而加快;吸附等温模型符合Langmuir等温式,为单分子层吸附;吸附腐殖酸的ΔH、ΔS、ΔG分别为:31.7 kJ·mol-1、119 J·mol-1·K-1、-5.34 kJ·mol-1,吸附主要为化学吸附。