南湖水体多相介质中重金属元素的分布特征

以南湖水体中的水、 沉积物、 生物膜和悬浮物为研究对象, 对重金属元素的分布与富集情况进行了研究. 结果表明, 不同采样点、 不同相中Zn的含量最高, Cd的含量最低, 但Cd的富集能力最强, 生物膜和悬浮物富集重金属的能力远大于沉积物的富集能力, 且Zn,Cu,Cd和Pb均表现出点源污染的特性; 采用社会科学统计程序（SPSS）相关分析方法分析了重金属元素（Zn,Cu,Cd,Pb,Fe和Mn）在固相介质中的相互关系, 结果显示, 沉积物、 生物膜和悬浮物中元素间的相关性趋势存在着一定差异, 3种固相介质中Cd与Fe的相关系数均大于Cd与Mn的相关系数, 而Pb与Fe的相关系数均小于Pb与Mn的相关系数, 说明铁氧化物对镉环境化学行为的贡献大于锰氧化物, 对铅环境化学行为的贡献小于锰氧化物.     

自然水体生物膜上铁氧化物含量对生物膜吸附镉特性的影响

利用长春南湖水培养生物膜, 研究自然水体生物膜上铁氧化物的含量变化对生物 膜吸附镉动力学、 热力学的影响. 结果表明, 在自然水体生物膜吸附镉的过程中, 生物 膜对镉的吸附随生物膜上铁氧化物的含量呈规律性变化.     

基于Polar码改进的抗量子密码方案

为了促进抗量子密码方案的实用化,在Mostafa Esmaeili方案的基础上,利用Polar码的极化性质改进抗量子密码方案,把信息比特作为原方案中的明文,把冻结比特作为原方案中的随机比特串。改进后的方案没有改变原方案的结构,可以抵御目前已知的信息集译码攻击,达到了IND-CPA(indistinguishability chosen ciphertext attacks)安全。选择合理的参数,使得改进方案的整体密钥尺寸比McEliece的整体密钥尺寸减少了70%,提高了方案的实用性,为即将来临的5G时代提供了一种新型抗量子密码方案。     

拉曼光谱的16种多环芳烃（PAHs）特征振动光谱辨识

借助密度泛函理论中B3LYP/6-311++G(d, p)方法对美国EPA优先控制污染物中的16种多环芳烃(PAHs)：萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、稠二萘、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并(a, h)蒽、二苯并[g, h, i]芘以及茚苯(1, 2, 3-cd)芘进行结构优化,并计算拉曼光谱振动频率和去偏振度,在此基础上辨识多环芳烃的拉曼特征光谱。研究显示,16种PAHs的拉曼振动主要分布在3个频区：200～1 000 cm-1（指纹区）、1 000～1 700和3 000～3 200 cm-1（基团频率区）,3个频区主要振动归属分别为环变形(ring def),碳碳伸缩(CCStr)、碳氢摇摆(CHw)及其耦合振动(CCStrCCw),碳氢伸缩(CHStr)。进一步分析显示,指纹区16种PAHs的去偏振度随苯环变形振动对称性增强而降低,在该频区去偏振度最小的频移处苯环呼吸振动的对称性最强,指纹区的峰强也在此处出现最大值。任意PAHs在指纹区的最强峰之间的波数差较大,在显微拉曼光谱的可分辨范围内,因而利用指纹区的去偏振度和最强峰可将16种PAHs逐一识别。烷烃、烯烃、炔烃、醇类和酚类、脂肪醚、芳基烷基醚、醛类、酮类、羧酸、酯类、胺类、腈类、酰胺类、酸酐、芳烃的振动频率和峰强分布不完全一致,利用PAHs与这几类物质拉曼频率和峰强分布的差异可以逐一排出干扰。     

高效液相色谱法同时测定水体中马拉硫磷和阿特拉津

通过条件实验, 建立了以V(甲醇)∶V(水)=7∶3为流动相, 最佳测定波长为220 nm的高效液相色谱同 时测定阿特拉津和马拉硫磷的方法. 方法线性范围: 马拉硫磷0.003 66~1.83 μmol/L, 阿特拉津0.121~60.3 μmol/L, 线性相关系数r≥0.9994, 相对标准偏差小于10%. 方法检出限分别为马拉硫磷0.003 66 μmol/L, 阿特拉津0.121 μmol/L.     

基于含时密度泛函理论的对位卤代二苯醚电子跃迁机理

以二苯醚（DE）为参照物,借助Gaussian软件的量子化学计算并结合自然键理论与跃迁密度矩阵平面图对9种对位卤代二苯醚的基态分子活性、紫外光谱及基态-激发态电子跃迁机理进行了对比分析。研究结果表明：处于基态时的DE与4,4’-二氯二苯醚（CDE-15）分别最易发生亲电/核反应,对位卤代基的引入缩小了DE的能级差。随着取代基体积的增大,对位取代二苯醚紫外光谱的最大吸收波长变大,吸收增强。所研究的10种物质有着相似的跃迁机理。     

基于密度泛函理论的菲分子结构与光谱研究

选用密度泛函理论(DET)中的B3LYP方法,在6-311++G(d,p)下对菲分子结构进行优化,计算了其振动频率、极化率及热力学参数,对比了菲分子实测光谱图,首次对其振动频率进行了完全归属。此外,分析并讨论了其前线分子轨道、分子静电势和密立根布局,获得了HOMO-LUMO能隙、分子静电势分布、原子电荷分布等与分子性质密切相关的重要数据,为后续其他多环芳烃分子的光谱检测技术及其光谱和电子结构的分析提供了理论基础。     

Co/Bi催化剂催化湿法氧化降解垃圾渗滤液中的氨氮

采用催化湿法氧化(CWAO)技术,以Co/Bi为催化剂,对垃圾渗滤液中氨氮(NH₃-N)进行降解处理,并利用GC-MS检测了垃圾渗滤液中含氮有机物的相对含量.结果表明,随着反应温度的升高,CWAO对NH₃-N的降解能力逐渐增强,在220,240,260和280℃条件下,NH₃-N降解规律符合一级动力学反应(r>0.93,n=6).在升温过程(20～300℃)中,NH₃-N浓度变化经历了先升后降两个阶段,并在220℃时达到最大值.GC-MS检测结果表明,在第一阶段,垃圾渗滤液中几种含氮有机物因催化氧化而生成NH₃-N;第二阶段,NH₃-N逐渐被氧化降解,达到了CWAO技术同时降解有机物和NH₃-N的目的.同时,选取垃圾渗滤液中一种含氮有机物2-巯基苯并噻唑进行含氮有机物氮降解机理的验证实验.     

单柱离子色谱法分离测定自然水体生物膜中的Mn2+

利用Shim-Pack阳离子色谱柱分离了Fe²⁺, Mn²⁺, Zn ²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺和Cd²⁺等金属阳离子, 优化了色谱分析条件, 建立了离子色谱（IC）分离、 测定二价锰离子的方法, 结果表明, 测试的相对标准偏差小于5%, 试样加标回收率为98.78%±9.64%, 对Mn²⁺的检出限为0.69 μmol/L. 此法可用于自然水体生物膜样品中Mn²⁺的分析.     

自然水体生物膜吸附Co,Ni和Cu的特征研究

研究了在自然水体中培养的生物膜吸附Co,Ni和Cu等3种重金属的热力学和动力学特征,并对生物膜吸附各重金属的热力学数据进行了非线性拟合.结果表明,3种重金属的吸附过程均符合Langmuir吸附等温曲线.在溶液中重金属浓度<0.5μmol/L时,生物膜对3种重金属元素的吸附能力顺序是Co>Cu>Ni;在重金属浓度>0.5μmol/L时,顺序是Cu>Co>Ni.对动力学数据进行非线性拟合的结果表明,生物膜对Co,Ni和Cu的吸附均在数小时内达到平衡,吸附过程符合Langmuir等动力学曲线.