生物修复技术在重金属污染治理中的应用

随着工业的发展，重金属对环境的污染越来越引起人们的关注。生物修复技术以其投资少、效率高、可以原位修复低浓度有害污染物的特性而在环境污染治理中发挥了巨大的作用，自上世纪80年代产生以来，得到了越来越广泛的应用。本文简要介绍了几种生物修复技术在污染治理中的应用，以期进一步推动重金属污染的治理和修复工作。     

升华剂2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧六环的晶体结构及其热力性质研究

以升华剂2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧六环为溶质,无水乙醇为溶剂,采用溶液挥发法培养了2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧六环的单晶.利用X-射线单晶衍射法测定其单晶结构,并通过紫外光谱、热重和X-射线粉末衍射等手段对其进行了表征.结果表明,标题化合物属于正交晶系,Pnma空间群,晶胞参数:a=0.827 7(3)nm,b=1.024 4(3)nm,c=1.683 1(5)nm,α=β=γ=90°,V=1.427 1(8)nm~3,Z=42,Mr=216.81,Dc=1.007g/cm~3,μ=0.070mm~(-1),F(000)=480.0,T=293(2)K,最终偏差因子(对I2σ(I)的衍射点)R1=0.083 7,wR2=0.264 8.化合物分子中的六元环呈椅式构型,分子间存在的弱氢键作用使得其沿c轴方向形成了一维无限链状结构.通过测量其饱和蒸气压随温度变化,按Clausius-ClaPeyron方程计算得出其升华焓为15.82kJ/mol,再结合热重TGA-DTA曲线、DSC曲线和焓变分析,可以判定升华剂在80℃之前没有发生分解产生新的物质.     

5-氨基间苯二甲酸构筑的镉配位聚合物的合成、晶体结构及其荧光性质研究

采用普通溶液法合成配位聚合物{[Cd(Ⅱ)(NH_2-BDC)(H_2O)_3]}_n(NH_2-BDC=5-氨基间苯二甲酸),通过X-射线单晶衍射分析、红外光谱分析、热重分析以及荧光光谱分析等方法,对该配合物的结构进行测定和表征.分析结果表明,该配合物属正交晶系,空间群Pccn,晶体学参数a=0.739 9(5)nm,b=1.831 4(1)nm,c=1.510 8(1)nm,V=2.047 1(2)nm~3,Dc=2.243g/cm~3,μ(MoKα)=2.160(2),F(000)=1 360,S=1.069.每个镉离子周围有6个O原子与之配位,形成一个畸变的八面体.配位聚合物为一维链状结构,链与链之间通过芳香环的π-π堆积形成二维平面结构,而面与面之间通过分子间氢键作用形成三维网状结构.标题配合物能发荧光,最大发射波长是491nm,在发光材料方面有潜在的应用价值.     

Nd3+∶NaGd(MoO4)2晶体的生长及XRD-Rietveld结构精修

使用Cz提拉法生长了Nd3+∶NaGd(MoO4)2晶体,利用电感耦合等离子体光谱仪(ICP-AES)测试了晶体中Nd3+的浓度为1.98×1020 cm3,计算了分凝系数为0.84.通过XRD测定了Nd3+∶NaGd(MoO4)2(x=0.01)的晶体的结构,计算晶胞参数及晶胞体积,并进行Rietveld精修.结果表明:Rietveld拟合分析结果具有很好的一致性,NaGd(MoO4)2为四方晶系,空间群同为I41/a(88),a=b=0.5243 nm,c=1.1480 nm,V=0.3145 nm3,z=4,ρcalc=5.260,具有MoO4四面体及GdO8多面体结构,Na和Gd原子位于各自的晶体学位置,Mo-O键长主要在0.1712(2) ～0.1856(3) nm之间变化,Gd-O键长主要在0.2328(3)～0.2513(4) nm之间变化.     

MnO2预处理对LiMn2O4性能的影响研究

以经过硝酸预处理的电解二氧化锰为原料制备尖晶石LiMn2O4,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、恒电流充放电对LiMn2O4进行物相、形貌及电化学性质分析.结果表明:采用经硝酸预处理MnO2制备的LiMn2O4粉末X射线衍射峰比未经硝酸预处理MnO2制备的LiMn2O4强度大,峰更尖锐,结晶性更好,粉末颗粒均匀,表面光滑,无团聚现象.经预处理MnO2制备的LiMn2O4在0.2C倍率放电时的比容量为121.1 mAh/g,高于未经预处理MnO2制备的LiMn2O4放电比容量116.7mAh/g,在室温或高温(55℃)不同充放电倍率循环时的容量保持率均高于未经预处理MnO2制备的LiMn2O4.     

温度梯度区域熔炼法制备2μm低吸收ZnGeP2晶体

针对高温熔体生长的ZnGeP2 (ZGP)晶体,易在能带边缘附近出现宽光学吸收带,难以直接应用的问题,开展了籽晶温度梯度区域熔炼生长方法探索研究,最终在较低温度(945℃左右)生长出φ20 mm×30 mm单晶,晶体2μm附近吸收系数处于0.16 ～ 0.3 cm-1之间.但采用当前方法,如何改善晶体光学均匀性、结晶质量,提高原料利用率等一系列问题,还有待进一步研究.     

高压辅助法制备红外非线性AgGaGe5Se12、AgGaGeS4晶体

AgGaGe5 Se12、AgGaGeS4非线性晶体在中远红外激光具有良好的应用前景.合成高纯多晶是制备可器件化单晶元件的关键.但S、Se易挥发、高温下饱和蒸气压高,易导致石英坩埚的爆炸,组分偏离化学计量比.为此,本文采用一种新型的高压辅助法合成出大尺寸高纯的多晶原料,解决了石英坩埚爆炸和组份偏离问题,并在此基础上进行了单晶的生长过程.多晶X射线粉末衍射测试结果与模拟图谱或者标准PDF卡片一致;X射线荧光光谱分析得到各元素百分含量非常接近化学计量比,AgGaGe5 Se12中Ag、Ga、Ge、Se各占7.86;、5.08;、23.80;、63.26;,AgGaGeS4中Ag、Ga、Ge、S各占28.22;、18.24;、19.52;、34.02;;单晶透过率测试得到AgGaGe5 Se12、AgGaGeS4透过率分别为60;、70;,证明此方法制备的AgGaGe5 Se12、AgGaGeS4晶体性能优良,展现了该方法在多晶合成的应用潜力.     

外电场对2-氟-5-溴吡啶分子结构与电子光谱影响的研究

采用密度泛函B3LYP方法,在6-311++g(3df,3pd)基组水平上优化了不同外电场下2-氟-5-溴吡啶分子的基态稳定构型、电偶极矩和分子的总能量,在此基础上利用杂化CIS方法研究了外电场下2-氟-5-溴吡啶分子的前9个激发态的激发能、波长和振子强度受外电场的影响规律。结果表明：5C-9Br和3C-10F间键长受到X轴向外场影响最大,随着外电场的继续增加,可能最先趋于断裂;在外电场F=-0.005a.u.时总能量达到最大,而偶极矩达到最小;LUMO能级受外场影响较大,HOMO能级受外电场影响较小;激发波长、振子强度也受外电场影响,但随电场变化比较复杂。     

Maxwell方程离散系统的谱分析

主要考虑有限元离散混合时谐Maxwell方程的鞍点线性方程组的谱分析.理论分析显示在一定的条件下相应系数矩阵的特征值是非常聚集的.