钾位铈掺杂黄钾铁矾的磷吸附特性及机理研究※

黄钾铁矾是一种自然界常见的含铁矿物, 它对砷酸根有一定吸附作用, 但几乎不吸附同样构型的磷酸根. 为了改善黄钾铁矾的磷吸附性质, 本研究制备了铈掺杂的黄钾铁矾, 并采用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)等表征手段, 构建了铈离子占据钾离子位的结构模型. 磷吸附实验结果表明, 少量铈的掺杂可将黄钾铁矾的磷吸附容量(pH=7, 24 h)从1.69 mg/g显著提升至29.33 mg/g. 同时, 初始pH和共存阴离子对其除磷效果影响较小, 说明含铈黄钾铁矾对磷酸盐的吸附具备高选择性. 进一步分析表明, 该吸附过程符合准二级动力学模型, 吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型, 分析结果表明吸附过程可能是易进行的化学吸附. 利用XRD及阴离子交换色谱, 证实了相比于纯黄钾铁矾, 铈的掺杂提高了黄钾铁矾的反应活性, 大幅提升了吸附过程中磷酸根与硫酸根的置换. 通过X射线光电子能谱与红外光谱表征, 推测吸附过程形成稳定的Ce—O—P化学键, 实现特异性化学吸附. 这些研究结果为含磷废水的吸附治理提供了一种新的吸附材料, 并有望为黄钾铁矾的改性和资源化利用提供参考.     

基于思维可视化的盐类水解教学实验设计

针对教材中“影响盐类水解平衡的主要因素”部分的实验进行改进。确定室温下滴加了石蕊的酸性溶液在pH=5.0时发生颜色突变,根据此条件下水、氨水的电离平衡常数,定量计算并配制0.09 mol·L^-1的硫酸铵溶液,添加石蕊后初始颜色为紫色,通过对比加热、降温时溶液的显色变化,将铵根离子水解平衡移动的过程可视化。通过在“颜色溶液”中加入强碱弱酸盐探究双水解反应的本质,进一步验证温度、浓度对盐类水解造成的影响。实验简便快捷、效果明显,以可视化的思维过程助益学生建构完整的认知模型。     

高效液相色谱-内标法测定碘硝酚原料及其注射液中碘硝酚的含量

建立了碘硝酚的高效液相色谱(HPLC)-内标法检测方法。用甲醇将样品配制成测试浓度后过滤,经依利特Sino Chrom C_(18)(4.6 mm×200 mm,5μm)色谱分析柱进行色谱分离,流动相为0.02 mol/L磷酸二氢钾溶液(pH 2.6)-甲醇(30∶70),流速为1 mL/min,紫外检测波长为235 nm,柱温为30℃,内标物为硝氯酚,进样量为20μL。结果表明,碘硝酚的质量浓度在20~120 mg/L范围内呈线性关系,相关系数(r)为0.999 6;在3个不同浓度(64、80、96 mg/L)加标水平下,平均回收率为90.4%~98.2%,相对标准偏差(RSD)为0.18%~0.72%;检出限(LOD,S/N=3)为0.15 mg/L,定量下限(LOQ,S/N=10)为1.5 mg/L。该方法的精密度、稳定性以及重复性良好,且操作简便,结果准确,可用于碘硝酚原料药及注射液的含量测定。     

双参数地基上环板的非线性动力响应

研究双参数地基上环板的大挠度动力响应问题，给出了求解该问题的一种有效方法，即在空间域上运用摄动微分求积法处理非线性边值问题，在时间域上则以三点递推格式的Ｎｅｗｍａｒｋ－β法计算其动力响应。文中同时讨论了不同形式地基对环板在均布阶跃载荷作用下动力响应的影响。     

BESⅡ顶点探测器

介绍了BESⅡ上正在运行的顶点探测器基本结构、特点和性能(覆盖95%×4π立体角,空间分辨σ_rφ≈100μm,σ_z≈2mm),及工作方式和电子学读出,并进一步介绍它在北京谱仪上的作用.     

基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法

为提高捷联惯导在高动态条件下的姿态解算精度,基于等效旋转矢量泰勒级数展开法,提出一种基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法。以正弦函数拟合载体运动角速度,考虑Bortz方程高阶项的影响,对陀螺角增量表示的旋转矢量进行泰勒六阶展开,对比旋转矢量不同形式表达式求得误差补偿系数。在MATLAB平台上,以圆锥运动与大角速率转动并存环境作为仿真条件,对所提算法与传统算法进行对比仿真分析。仿真结果表明,在小半锥角低频圆锥运动伴随高速角速率转动情况下,所提算法性能较好,当半锥角为0.5°、角频率为2.26πrad/s、常值角速率为5.30 rad/s、姿态解算周期为0.02 s时,所提正弦函数拟合三子样旋转矢量算法与传统扩展形式频率级数/显示频率三子样圆锥算法相比误差降低了2个数量级。     

双相介质半空间中圆孔对透射SH波的稳态分析

研究了平面SH波在半空间双相弹性介质中的传播。通过Green函数和积分方程方法,按照复变函数描述,对透射波被圆孔散射的情况进行稳态分析。将双相介质半空间沿界面剖分为1/4空间介质Ⅰ和含圆孔的1/4空间介质Ⅱ,分别构造了介质Ⅰ和介质Ⅱ中反平面点源荷载的Green函数,按双相介质中平面SH波的处理方法,给出介质Ⅰ和介质Ⅱ中的平面位移波,两种介质之间的相互作用力与对应Green函数的乘积沿界面的积分与平面位移波叠加得到介质Ⅰ和介质Ⅱ中的全部位移场。按照界面的位移连续条件,定解积分方程组,得到问题的稳态解,并给出圆孔位置和介质参数对散射的影响。     

虚拟情景实训环境三维模拟

应用计算机技术当中的虚拟模拟技术,对于当前各领域实现虚拟情景三维模拟训练已成为可能。本文研究当前技术环境下,利用Unity3D模拟平台构造虚拟情景训练系统的开发与设计。从三维模拟训练系统的关键技术研究入手,以三维场景优化、物理碰撞逻辑检测、动态加载场景以及网络通信作为开发的重点,设计出较为先进和逼真的虚拟情境下三维模拟训练系统。并以消防部门作为系统应用的检测部门,检测结果表示此系统可以很好的表现出现场场景的模拟程度以及逻辑,对于加强消防部门的训练技术和应用效果有很大优势。     

结构性黏土模型在FLAC中的二次开发及应用

FLAC软件广泛应用于岩石及岩土工程数值分析中,但内置材料模型库的不足影响了其应用范围及分析结果的精细化。本文基于FLAC程序提供的二次开发平台,以结构性黏土边界面模型为例,在FISH编译环境下实现了复杂本构模型的开发与应用。首先,介绍了FLAC的关键开发技术和具体实施方法;其次,给出了结构性黏土边界面模型的基本原理及应力积分方法;然后,通过FLAC单元测试与FORTRAN程序计算结果的对比,验证了FLAC二次开发在多种应力路径下的正确性;随后,通过FLAC排水平面应变剪切试验模拟剪切带的形成,测试了二次开发模型的多单元模拟能力,同时验证了其网格依赖性问题;最后,通过对土坡开挖的模拟,测试了结构性黏土模型FLAC二次开发的工程适用性。     

在水热条件下利用微胶束对TiO2纳米线阵列直径的精细调控

通过探讨氧化钛纳米线阵列反应机制,建立了在水热条件下,氧化钛纳米线阵列在亲水掺铟氧化锡表面上由极性/非极性溶剂体系中形成的胶束内反应并生长的模型.并由此利用微胶束的尺寸限制作用,通过温度对微胶束尺寸进行调节,以及Cl^-离子的晶面限制效应,实现了在较大范围内对纳米线直径的调控.另外反应体系中极性与非极性溶液的比例的变化对纳米阵列的直径影响不大,因此可以认为在此反应体系中,氧化钛纳米线的直径主要受到微胶束的限域效应以及Cl^-离子的晶面限制效应影响.此方法可应用于其他相关氧化物纳米材料的尺寸控制合成中.