壳聚糖铁(Ⅲ)配合物的合成及结构表征

【研究目的】为了利用高分子壳聚糖的生物活性,寻找理想的补铁制品,在均相反应条件下,以壳聚糖为载体与Fe3+离子配位,合成了壳聚糖铁(Ⅲ)配合物;【方法】用元素分析、UV光谱和IR光谱等研究了配合物的组成与性质,并优化了配合物的合成条件;【结果】壳聚糖对Fe3+的吸附具有较好的动力学性能,随着温度的升高,反应达到平衡的时间缩短;壳聚糖对Fe3+离子吸附等温线符合Langmuir吸附等温线方程,在室温下,pH为1.8时吸附8h的饱和吸附量Qmax = 62.89mg/g,b =4.969J/mg;壳聚糖铁(Ⅲ)配合物的UV光谱中出现了新的吸收峰,IR光谱分析显示,形成配合物后,壳聚糖的部分特征吸收峰也发生了一定的位移,光谱分析的结果表明壳聚糖与Fe3+离子之间可能发生了配位反应;壳聚糖中主要是-NH2和-OH参与了与金属离子的配位,部分乙酰氨基(-CONH2)也可能参与了配位。【结论】实验结果有望使壳聚糖铁(Ⅲ)配合物成为一种具有较好生物利用度的营养型补铁剂,使壳聚糖铁(Ⅲ)配合物成为具有多功能的保健药品。     

改性钢渣的制备及其吸附除磷性能

研究了改性钢渣吸附除磷影响因素、等温吸附线特征和吸附动力学,并对生物处理后的出水进行吸附除磷研究。结果表明：在初始磷浓度10 mg/L,投加量10 g/L、pH为7时,改性钢渣吸附后总磷浓度为0.687 mg/L,去除率达93%;改性钢渣对磷的吸附符合Langmuir模型,理论饱和吸附量是1.977 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型（R²>0.99）;实际生活污水的吸附除磷中,投加量为50 g/L,反应2 h后出水总磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标的排放要求。     

生物质炭对水溶液中Pb2+的吸附性能研究

针对山西省土壤Pb2 +污染问题，为了选择一种环保及可循环利用的生物质材料。以农业废弃物小麦秸秆和花生壳制备而成的生物质炭为材料，通过平衡吸附法确定影响吸附的最佳条件。结果表明，当Pb2+初始浓度为200 mg/L时，生物质炭添加量为8 g/L，pH值3~7，25℃条件下震荡360 min，为最适吸附条件，吸附效果最好，吸附量达24.85 mg/g，去除率达99.38%。该种生物质炭对Pb2 +的吸附符合二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型，R2分别达0.9994和0.9985。本研究表明，用小麦秸秆和花生壳制备而成的生物质炭在一定条件范围内对Pb2+具有良好的去除作用。     

鸭粪对Cu、Zn的吸附-解吸研究

为考察鸭粪中重金属的行为,采用一次平衡法,对鸭粪对Cu2+和Zn2+的吸附-解吸特性进行研究。结果表明,鸭粪对Cu2+、Zn2+的吸附热力学过程在24 h内达到平衡,其最大吸附量分别为1245.35 mg/kg,1129.34 mg/kg。分别用Langmuir型和Freundlich型吸附模式对吸附过程进行拟合,拟合的结果表明,鸭粪对Cu2+、Zn2+的吸附过程均较符合Langmuir吸附模式。用化学动力学中的一级反应方程lgC0/C=k1t和二级反应方程1/C-1/C0=k2t对该吸附动力学过程进行拟合,结果表明,鸭粪对Cu2+的吸附过程更符合二级反应规律,而对Zn2+的吸附过程更符合一级反应规律。鸭粪对Cu2+、Zn2+的解吸动力学过程表明,重金属的解吸量较小,且在较短时间内趋于稳定。     

菠萝皮渣水不溶性膳食纤维对油脂 胆固醇 胆酸钠及NO_2~-的吸附作用

主要研究了菠萝皮渣水不溶性膳食纤维对油脂、胆固醇、胆酸钠及NO2-的吸附作用。结果表明,菠萝皮渣水不溶性膳食纤维的膨胀力为3.25 mL/g,持水力为4.73 g/g;对花生油的吸附量为1.49 g/g,对猪油的吸附量为1.94 g/g;在中性环境下吸附胆固醇的能力比在酸性环境中的吸附能力大,pH值7时最大吸附量达33.35 mg/g,吸附平衡时间约90 min;对胆酸钠的吸附平衡时间约3 h,最大吸附量达到98.86 mg/g;对NO2-的吸附能力随着环境pH值的增大而降低,当pH值2时可在90 min内将溶液NO2-浓度从100μmol/L降至5μmol/L以下,最大吸附量可达9.94μmol/g。上述性质表明菠萝皮渣水不溶性膳食纤维是一种优质的膳食纤维资源。     

啤酒废酵母吸附Cu~(2+)的特性研究

将啤酒废酵母制成一种新型的生物吸附剂,用于吸附重金属离子铜。研究了不同温度、时间、pH值,以及铜离子浓度和酵母浓度条件下,啤酒废酵母对Cu2+的吸附能力。初步确定了啤酒废酵母对Cu2+吸附的最佳组合,即吸附温度为35℃,吸附时间为55 min,起始pH值为5,酵母的质量浓度为1 g/L,Cu2+质量浓度为22 mg/L,在此条件下啤酒废酵母对Cu2+吸附率可达到90.00%左右。通过L16(45)正交实验表明,Cu2+质量浓度和pH值是影响啤酒废酵母吸附铜离子能力的显著因素。对吸附了铜离子的啤酒酵母进行解吸实验,表明在浓度为1 mol/L的HCl中,其解吸率为55.00%,与1 mol/L的NaOH和去离子水相比,有较高的解吸率。     

Mn-SOD模拟物的合成及其SOD活性

合成了3个新的锰-超氧化物歧化酶(Mn-SOD)模拟物Mn(L-Leu)2(1),Mn(L-Val)2·3/2HCl(2)和Mn(L-Phe)2·HCl(3)(L-Leu=L-亮氨酸,L-Val-L-缬氨酸和L-Phe=L-苯丙氨酸).用元素分析、红外光谱对模拟物进行了表征.并用 NBT 光还原法检测了模拟物的SOD活性.结果表明3个模拟物均具有相对较高的类似于 SOD 催化超氧阴离子自由基(O2·-)歧化活性,抑制率为 50%时配合物的浓度,即一个活性单位值 IC50值分别为 0.311、0.274 和 0.378μmol/L.有望成为具有良好应用前景的新型 SOD 模拟物抗拟增产剂而应用于农业生产中.     

改性壳聚糖纳米TiO2复合保鲜膜透性的研究

利用TiO2对壳聚糖进行改性,优化壳聚糖纳米TiO2复合膜,检测纳米TiO2添加量对复合膜的透性的影响,并对嫩姜进行涂膜保鲜。结果表明：当壳聚糖含量为1g,纳米TiO2为0.03g,冰乙酸为1mL时,优化膜透O2系数为0.0437g/d,透CO2系数为0.2702g/d,透O2系数比空白膜增强了4倍,透CO2系数降低了24%,透光率有所降低。应用于嫩姜保鲜时,经优化膜处理嫩姜的Vc、姜辣素含量比不涂膜的嫩姜提高了23%、26%,故改性壳聚糖纳米TiO2复合保鲜膜有利于延长果蔬采后贮藏的保鲜时间。     

壳聚糖对棉花种子萌发和幼苗生长的影响

为了研究壳聚糖浸种处理棉种对种子萌发和幼苗生长的影响。分别用0.5 g/L、1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5 g/L、3 g/L的壳聚糖溶液浸种处理棉花种子。结果表明,壳聚糖浓度为1.5 g/L,棉种的发芽率提高16.56%,出苗时间提早0.8天,出苗率提高15.53%,株高提高11.85%,叶片鲜重提高9.63%,幼苗的淀粉酶含量提高13.79%,叶绿素含量提高4.94%,脯氨酸含量提高13.28%,过氧化氢酶活提高7.21%。由此得出,适宜浓度壳聚糖溶液处理能促进种子萌发和幼苗生长,其中最适浓度为1.5 g/L,通过研究壳聚糖对棉花生长的影响,为其在农业上的应用研究提供新思路。     

花生壳生物炭对铵态氮的吸附性能研究

为揭示生物炭对铵态氮的吸附性能,以花生壳为原料,低氧热解(300℃)制备生物炭,采用批量平衡吸附法,研究花生壳生物炭对铵态氮(NH4+-N)的吸附机制及影响因素。研究结果表明：生物炭吸附NH4+-N的量随溶液NH4+-N初始浓度增加而增加,当初始浓度接近100 mg/L 时,吸附趋于饱和,最大吸附量达5.79 mg/g。Langmuir 能较好地拟合花生壳生物炭对NH4+-N等温吸附数据,表明吸附是以单层吸附为主导。生物炭对NH4+-N的吸附约30 min 达到平衡,伪二级动力学方程能较好地描述其吸附动态;随生物炭添加量的增加,其对NH4+-N的吸附量下降,而吸附率逐渐增加,100 mg/L吸附体系中,生物炭适宜添加量为0.6 g/50 mL,最大吸附率达40%。生物炭吸附NH4+-N的量随溶液pH升高而增加,当体系pH 9.0 时,吸附量高达8.8 mg/g。可见,溶液NH4+-N初始浓度、生物炭添加量及pH是影响生物炭吸附性能的重要因素。     

苯唑草酮在土壤中的吸附行为研究

苯唑草酮是玉米田新型广谱苗后除草剂,为了评价苯唑草酮在土壤中的环境行为,采用振荡平衡法研究苯唑草酮在5 种土壤中的吸附特性,以及腐殖酸对苯唑草酮吸附影响。结果表明：苯唑草酮在5种土壤中的吸附规律符合Freundich 吸附等温方程,吸附系数分别为农安黑钙土9.44、永吉白浆土8.98、梨树黑土16.02、前郭苏打盐碱土7.83、柳河灰棕壤29.37。苯唑草酮在灰棕壤中为中等易吸附,在其余4种土壤中较难吸附。自由能绝对值ΔG变化小于40 kJ/mol,属于物理吸附。土壤对苯唑草酮的吸附性与有机质含量呈正相关,与阳离子交换量也表现出很好的相关性,与pH呈明显的负相关。腐殖酸吸附系数为177.40,说明腐殖酸对苯唑草酮有很强的吸附性。在黑土和盐碱土中添加腐殖酸后,吸附系数为17.98和9.80,说明腐殖酸对苯唑草酮在土壤中的吸附有一定的影响。     

The Kinetic Study of Adsorption of Methane on Anthracite and Its Char

The adsorption quantities of methane on anthracite and its char at different tem-perature and time were measured by using volumetric niethod. The corresponding adsorption formula-is presented. The experimental results have shown that the diffusion acti-vation energies of methane in the anthracite and its char are 14.3 kJ/mol and 26. 3 kJ/mol.It issuggested that the diffusion process of methane could be the flow through the micropores in the an-thracite and its char.     

长期施肥下黄壤水稻土对可溶性有机碳的吸附特征

为了阐明不同施肥措施下,农田土壤对可溶性有机碳（DOC）的吸附差异,基于黄壤水稻土长期施肥定位试验,采用动力学吸附法和平衡吸附法研究了不同施肥处理（CK,N,NP,NPK,M,NPKM,）的土壤对DOC的吸附特征。黄壤水稻土不同施肥处理之间,土壤对DOC的吸附速率常数相同,24 h左右基本达到吸附平衡。不同施肥处理下,土壤对DOC的最大吸附量依次为：CK是8．76 mg／g,N是8．78 mg／g,NP是8．76 mg／g,NPK是8．37 mg／g,M是9．43 mg／g,NPKM是9．89 mg／g。不同施肥处理之间,土壤对DOC的最大吸附量总体上差异不大,但施有机肥和有机无机配施处理下,土壤对DOC的吸附量显著高于不施肥（CK）和施化肥处理（N、NP、NPK）。     

生物质炭对垃圾渗滤液中氨氮去除效果的研究

为了寻找经济、有效的氨氮吸附材料,为物化处理技术在垃圾渗滤液上的运用提供一些实际参考的选择,以生物质炭（木炭）作为吸附材料进行吸附试验,研究木炭投加量、渗滤液初始pH值、吸附时间、氨氮浓度4个因数变化的条件下,木炭对垃圾渗滤液中氨氮的去除率及其吸附动力学特征。结果表明：随着木炭用量的增加,木炭对氨氮的吸附量逐渐增大,木炭投加量为80~160 g/L时,渗滤液中氨氮的去除率达34.27%~39.41%。在最佳pH 10和最佳吸附时间240 min条件下,木炭对渗滤液中氨氮的去除率分别为24.21%、16.91%。木炭对垃圾渗滤液的氨氮有一定的去除效果,其吸附动力学特征符合伪二级动力学方程和颗粒内扩散方程。     

镉在东北地区4种土壤中的吸附动力学

吸附是外源重金属进入土壤后首先发生的最重要的过程,直接影响着重金属的生物可利用性。采用间歇法研究了不同重金属镉浓度时,镉在东北地区4种农业土壤黑土、盐碱土、暗棕壤和草甸白浆土上的吸附动力学特征,并采用常用的动力学方程进行拟合。研究结果表明,Cd在东北地区4种土壤上的吸附动力学过程分为两个阶段：开始的快速反应阶段和经过一段时间后的慢速反应阶段,低浓度下Cd达到吸附平衡的时间更短;黑土和盐碱土吸附速率、吸附量都要高于草甸白浆土和暗棕壤,这在初始Cd 1.6 mg L-1时表现的更加明显,这与黑土高有机质含量、盐碱土的粘粒较多、pH高有直接关系。通过非线性拟合的方法获取了适宜描述Cd在东北地区土壤上吸附动力学特征的最优化模型,综合来看,指数方程和指数函数方程比较适宜于描4种土壤对Cd的吸附动力学特征。     

黑花生衣色素热降解稳定性的研究

在pH3.4和pH4.5条件下,对黑花生衣色素花色苷溶液的热降解进行了定量试验研究,结果表明,黑花生衣花色苷的热降解符合动力学一级反应规律。pH3.4条件下黑花生衣花色苷活化能Ea为84.146kJ/mol,比pH4.5条件下所需Ea（67.993kJ/mol）大。在低pH值条件下有利于黑花生衣花色苷的保存,降低温度能明显地延长黑花生衣色素的半衰期。     

AB Intio Study on the Interaction between CH_4 and the Coal Surface

The atom cluster model of coal surface is proposed.Quantum chemical ab initio calculation with base set STO 4 31G indicates that the interaction between CH 4 and coal surface is anisotropy and the maximum interaction potential (or adsorption potential) is 2.65 kJ/mol,rotation potential barrier is 1.34 kJ/mol.These results have shown that the adsorption of methane on coal surface should be a physical process (that is,freezing on surface).