α-Al_2O_3比表面积标准物质的研制

选择市售α-Al2O3粉体作为比表面积标准物质候选材料,采用交叉缩分方法对标准物质样品进行分装。检验结果表明α-Al2O3标准物质样品具有良好的均匀性和稳定性(18个月)。采用国际公认的氮气物理吸附BET方法,联合测量能力经过确认的8家实验室对α-Al2O3标准物质样品进行定值,标准值比表面积为5.47 m2/g,不确定度为0.22 m2/g(k=2)。     

磁性交联壳聚糖微球对Cu2+的吸附性能研究

以Fe_3O_4为磁核,环氧氯丙烷为交联剂,制备磁性交联壳聚糖微球(MCB)。采用FTIR、XRD及SEM对MCB进行表征分析,结果表明壳聚糖发生了交联反应,且Fe_3O_4被壳聚糖包埋。通过正交试验L_9(3~4),得到MCB的最优制备工艺条件为:环氧氯丙烷用量为3.0 mL,反应温度为45℃,反应时间为3.0 h,MCB对Cu~(2+)的吸附率可达63.70%。同时在单组分体系中研究了MCB对Cu~(2+)的吸附行为,结果表明:MCB对Cu~(2+)的最佳吸附pH值为5.0,MCB对Cu~(2+)的吸附遵循Langmuir等温吸附模型;动力学研究表明,MCB对Cu~(2+)的吸附过程符合拟二级吸附动力学方程。     

托卡马克中磁流体不稳定性与高能量离子相互作用

在托卡马克中,磁流体不稳定性与高能量离子相互作用是一个非常重要的问题,它对未来聚变堆稳态长脉冲运行至关重要。HL-2A是我国第一个具有先进偏滤器位形的非圆截面的托卡马克核聚变实验研究装置。撕裂模是托卡马克中的一种基本的电阻磁流体不稳定性,它可以改变磁场的拓扑结构,形成输运短路,甚至会触发大破裂。高能量离子在燃烧等离子体和各种外部辅助加热过程中是不可避免会产生的。目前,撕裂模与高能量离子相互作用依然存在一些关键性问题,例如撕裂模与高能量离子相互作用的共振关系、该物理过程导致高能量离子损失的物理机理等,并且还没有完整的关于撕裂模与高能量离子共振相互作用的数值模拟工作。因此,本综述论文主要从以下三个方面展开:1)回顾撕裂模与高能量离子相互作用的研究历史;2)基于HL-2A实验,从数值模拟的角度讨论撕裂模与高能量离子共振相互作用的物理机理以及其导致高能量离子损失的物理机制;3)展望未来聚变堆中撕裂模与高能量离子相互作用的情况。     

L-半胱氨酸功能化三维石墨烯的制备及其对亚甲基蓝的吸附行为研究

在常压下制备了L-半胱氨酸功能化三维石墨烯(L-3DRGO),研究了L-3DRGO对MB分子的吸附机理。氧化石墨烯(GO)在常压水浴中与L-半胱氨酸(L-cys)反应后,结构中的含氧官能团被大量去除,L-cys被氧化为胱氨酸,实现了GO的还原和接枝改性,并通过酰胺反应将还原后的GO片-片相连,构建成三维网络结构。L-3DRGO对MB的吸附符合Langmuir等温吸附模型,为单层吸附,通过Langmuir等温吸附模型计算得到的相关系数(RL)在0～1之间,增大MB初始浓度可以有效克服固液两相之间的传质阻力,有利于吸附的进行。拟二级动力学模型能更好地描述MB在L-3DRGO上的吸附,当MB的初始浓度为500mg/L时,L-3DRGO对MB的最大吸附量为446.43mg/g。吸附过程的焓变与熵变均为正值,说明L-3DRGO对MB的吸附是一个吸热和熵增的过程。在298～338K范围内,ΔG~0为负值并随温度的升高而减小,说明MB在L-3DRGO上的吸附可自发进行,适当升温利于吸附过程。整个吸附过程均伴随有液膜扩散和颗粒内扩散,吸附速度的主控步骤由液膜扩散转化为颗粒内扩散。     

酰胺功能化修饰琼脂糖/硅胶复合材料的制备及吸附性能研究

采用溶胶-凝胶法,以氧化琼脂糖和四甲氧基硅烷为前驱体,通过水解、缩聚反应制得琼脂糖/硅胶复合材料,进一步利用开环、"巯-烯"点击和酰胺化反应对复合材料实现酰胺基团功能化修饰.借助红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备复合材料进行结构、组成和微观形貌表征.以制备的酰胺功能化修饰琼脂糖/硅胶复合材料为吸附剂,探讨其对莱克多巴胺的吸附过程,实验考察了溶剂、吸附时间、莱克多巴胺的初始浓度等对吸附的影响.结果表明:经过修饰反应酰胺基团成功接枝到琼脂糖/硅胶复合材料,该材料颗粒呈球形,粒径在2～3μm之间;复合材料对莱克多巴胺表现出良好的吸附性能,吸附过程50 min达到平衡,适合准二级动力学特征,属化学吸附,吸附等温线符合Freundlich模型;复合材料经过6次吸附解析,再生后对莱克多巴胺的吸附率仅有小幅下降,表明具有较好的循环再生吸附能力.     

饮用水中三氯甲烷与其他氯消毒副产物在活性炭上的吸附竞争研究

通过等温吸附实验,探究了三氯甲烷（CHCl₃）与二氯一溴甲烷（CHBrCl₂）、二氯乙酸（Cl₂CHCOOH）在活性炭上的竞争吸附关系,同时探究了在低浓度条件下CHBrCl₂和Cl₂CHCOOH浓度变化对活性炭吸附CHCl₃的影响。实验结果表明,活性炭吸附CHCl₃和CHBrCl₂符合Freundlich模型,对Cl₂CHCOOH的吸附符合Langmuir模型;活性炭对3种消毒副产物均为优先吸附,吸附能力由大到小依次为CHBrCl₂、CHCl₃、Cl₂CHCOOH;低浓度条件下,活性炭对消毒副产物的吸附效果随体系中物质种类的增加而降低;低浓度条件下,Cl₂CHCOOH的浓度变化对CHCl₃的吸附效果影响不大,但吸附效果随水体中CHBrCl₂浓度的升高而降低。     

松香基功能高分子吸附分离盐酸小檗碱研究

探索了聚马来松香己二醇酯(PMHE 树脂)和马来松香乙二醇丙烯酯-丙烯酸共聚物poly(MGAE-AA)对盐酸小檗碱的分离提纯.实验结果表明,马来松香乙二醇丙烯酯-丙烯酸共聚物吸附分离盐酸小檗碱的效果较好,最佳条件是T=80℃,pH=6.00,振荡频率为150r/min;静态吸附量为62.47mg/g,动态吸附量为3.54mg/g.使用马来松香乙二醇丙烯酯-丙烯酸共聚物吸附盐酸小檗碱,初产品中盐酸小檗碱固含量由37.53%上升到68.91%;聚马来松香己二醇酯对盐酸小檗碱的静态吸附量为8.59mg/g,动态吸附量为0.68mg/g.     

负载金属镧的壳聚糖对氟离子的吸附动力学

利用负载金属镧的壳聚糖对含氟水进行吸附处理.该除氟剂的最佳吸附条件:pH值为7,温度为323K,吸附时间为60min.吸附剂对F的吸附过程符合Langmuir等温线方程,对F的饱和吸附容量为476.190mg/g.吸附动力学符合拟二级速率方程,颗粒内扩散过程和液膜形成的边界层是吸附过程的主要限速步骤.