C6mimCl/QCM传感器对有机酸性气体的监测

采用离子液体氯化1-己基-3-甲基咪唑(C6mimCl)作为石英晶体微天平(QCM)的涂敷材料制成C6mimCl/QCM传感器,对以甲酸和乙酸为代表的有机酸性气体进行监测.研究结果表明,C6mimCl/QCM传感器对甲酸和乙酸气体均具有响应速率快、灵敏度高和重现性好等特点,该传感器的频率响应信号与被测有机酸性气体浓度呈良好的线性关系,可用于污染物浓度不断升高的博物馆环境的实时在线监测.     

AISI E52100钢在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中的腐蚀行为

考察了AISI E52100钢在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([emim]BF4)离子液体中的腐蚀行为。采用电化学方法(开路电位、电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线)考察了E52100钢在[emim]BF4离子液体中耐腐蚀的能力。腐蚀后样品表面形貌和产物的组成使用表面分析技术(扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪)进行观察和分析。研究结果表明:离子液体[emim]BF4对E52100钢有腐蚀性,且氧气存在、温度升高和含水率的增大都会加速E52100钢的腐蚀,含水量对腐蚀的影响最为显著;腐蚀产物以铁的氟化物和氧化物为主。     

防止银器文物变色的唑系复合缓蚀剂——II.SERS法研究唑系缓蚀剂防银变色的作用机理

测定了 PMTA、MBO、MBI的普通拉曼光谱 ( NRS) ,利用表面增强拉曼散射光谱( SERS)研究了几种唑系缓蚀剂防止银器文物变色的表面成膜过程 ,复合缓蚀剂组分与银的相互作用 ,并讨论了其防变色作用的机理。实验结果表明 ,PMTA、MBI和 MBO与银表面存在着较强的相互作用 ,由于杂环结构的差异 ,不同缓蚀剂在银表面上呈现不同的吸附取向 ,形成了更为致密的防变色保护膜。在成膜溶液中 ,p H值较小时有利于缓蚀剂吸附 ,处理时间应不少于 1 2 0 min。成膜溶液和含缓蚀剂的硫化钠溶液中 ,银电极阴极极化时 (外加阴极电位≤ 60 0 m V的测试范围内 ) ,复合缓蚀剂的 SERS响应均随电位负移而增强 ,表明其可有效防止银在腐蚀介质中的变色行为     

有机膦酸羧酸型水质稳定剂的研究——Ⅱ.2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的合成

对亚磷酸烷酯与丁烯二酸二烷酯的加成反应,以及膦酸丁二酸四烷酯与丙烯酸烷酯的加成反应的机理进行了讨论。提出了由亚磷酸二乙酯、反丁烯二酸二乙酯、丙烯酸乙酯等为反应原料,在碱性催化剂作用下经三步反应得到2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)的合成途径,产品得率为76%。采用谱学方法等初步证实了合成产物及其中间体的分子结构。并且对PBTCA的物化性质进行了探讨。     

碳钢表面氧化物对硅酸盐界面缓蚀作用的影响

通过吸附实难、XRD等方法研究了模拟碳钢表面氧化物对硅酸盐在金属表面吸附过程的影响;用极化曲线法研究了硅酸盐在碳钢表面氧化物上的电化学行为;讨论了在Fe/FeOOH/硅酸钠溶液体系中,温度、pH、金属离子、硅酸盐稳定剂等因素对硅酸钠界面缓蚀作用的影响。     

微生物燃料电池启动过程中的内阻及电容

利用交流阻抗法、极化曲线斜率法和功率密度峰值法研究微生物燃料电池(MFCs)在启动过程中内阻及电容的变化。结果表明:在MFCs启动过程中,交流阻抗法测得的总内阻和活化内阻逐渐变小,阳极电容逐渐增大,较好地反映了产电微生物繁殖以及驯化过程。极化曲线斜率法能够区分活化内阻、欧姆内阻与浓差内阻,但测量值波动较大。功率密度峰值法测得MFCs的内阻数据稳定,对选择MFCs的外接电阻有参考意义。     

FENTON试剂氧化MTBE的实验研究

在汽油中添加甲基叔丁基醚(MTBE)可提高辛烷值和燃烧效率,减少汽车尾气的排放,但MTBE使用量的迅速增长加剧了地下油罐泄漏和车辆维修保养所带来MTBE对环境,尤其是对地下水和土壤层的污染问题.由于MTBE具有高亲水性、生物难降解性、化学稳定性等特殊性质,仅采用吸附、生物降解、气体吹脱等方法很难达到有效的去除效果.Fenton试剂法([Fe2+/H2O2]是处理难降解有机物的一种高级氧化工艺,能产生氧化能力很强的·OH自由基,具有反应迅速、条件温和、无二次污染且具有絮凝作用等优点.通过对Fenton试剂在不同条件下对MTBE氧化效率的研究,提出优化工艺条件为pH=3.0,[Fe2+]/[H2O2]=15,每升水样中投加0.5 mL H2O2(30%),反应时间20 min,MTBE初始浓度为33 mg·L-1的去除率达到95%左右,主要中间产物为叔丁醇(TBA)、叔丁基甲酯(TBF)、丙酮等,在优化工艺条件和足够的反应时间下,Fenton试剂能够较为彻底地氧化MTBE.     

防止银器文物变色的唑系复合缓蚀剂——I.缓蚀剂成膜处理工艺与防变色性能的评定

:通过按正交法设计的紫外光照曝露等加速大气腐蚀实验 ,研究了用于防止银变色的唑系复合缓蚀剂成膜处理的工艺 ,并评定其对模拟文物银试片的防变色性能。采用极化曲线和交流阻抗Nyquist图 ,讨论了防变色作用的电化学机理。实验结果表明 ,缓蚀剂 PMTA、MBI和 MBO具有较好的协同作用 ,银试片在 5 0°C、p H 3.0、组分 MBO∶ PMTA∶ MBI为 1∶ 1 .7∶ 3(摩尔比 )、复合缓蚀剂浓度为 0 .0 1 89mol/L的溶液中 4h成膜处理后 ,经 48h硫华气氛和 36h紫外光曝露腐蚀实验 ,无色斑出现 ,表明缓蚀膜明显地提高了银试片的抗变色能力     

有机膦酸羧酸型水质稳定剂的研究——Ⅰ.2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的缓蚀阻垢作用

用旋转挂片失重法、腐蚀电化学测试方法,评定有机膦酸羧酸型水质稳定剂2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)在中性水介质中对碳钢的缓蚀性能,并采用近代表面分析手段,对PBTCA在碳钢表面上形成保护膜的元素三维成分分布、原子结合状态及成膜机理进行了研究。结果表明,PBTCA与Zn~(2+)具有明显的缓蚀协同效应,络合沉淀膜Zn(Ca)(Ⅱ)-PBTCA-Fe(Ⅲ)能有效地抑制碳钢腐蚀。静态、动态阻垢实验的结果表明,PBTCA具有优异的抑制钙垢沉积的作用。显微摄影术、X-射线衍射仪对钙垢从空白溶液中及含PBTCA水溶液中沉积后的晶体形貌及结构的比较,证明了PBTCA对CaCO_3、CaSO_4·2H_2O晶体成核过程的干扰及其晶格歪曲作用。实验结果说明PBTCA是一种有开发和应用前途的兼具缓蚀阻垢性能的有效的水质稳定剂。     

Cu~(2+)对微生物燃料电池产电性能的影响及其迁移转化过程

探讨了微生物燃料电池阳极中Cu~(2+)对其产电性能的影响以及Cu~(2+)的迁移转化过程。微生物燃料电池的阳极中加入质量浓度为5.54~88.64mg/L的Cu~(2+),使其最大功率密度增加到536.6mW/m2,此时Cu~(2+)去除率大于95%。大部分的Cu~(2+)(89.24%)被生物膜吸附或还原,6.15%的Cu~(2+)沉积在阳极室底部,3.12%的Cu~(2+)附着在石墨阳极表面,只有极少量Cu~(2+)(小于0.1%)迁移到了阴极,Cu~(2+)对微生物燃料电池的最低致毒质量浓度为22.16 mg/L。通过SEMEDS和XPS分析得出大部分Cu~(2+)(63.56%)在微生物燃料电池的生物膜表面被还原为Cu~+和Cu~0。这一发现将为去除和回收有机废水中的重金属提供新的思路。