改性活性炭对木糖液脱色性能的研究

采用磷酸法活性炭(PAC)对木糖液进行脱色,研究表明,活性炭对木糖液中的氮类物质、酚类化合物及铁等有良好的去除能力,经活性炭脱色后木糖液颜色变浅,其透光率由28.5%提高到66.4%。活性炭经氨水改性后(PAC-NH3.H2O),其表面化学发生了一定的变化,与未改性的PAC试样相比,试样PAC-NH3.H2O的碱性官能团浓度由0.313 5 mmol.g-1增加到0.534 9 mmol.g-1,表面的吸附活性位增多,对木糖液中氮类物质和酚类化合物的吸附量增加。木糖液经PAC-NH3.H2O脱色后,其透光率由28.5%提高到71.4%,与未改性PAC试样相比,透光率提高了5%,其吸附能力有一定程度的提高,是一种可行的活性炭改性方法。     

氨基化磁纳米Fe3O4对铅离子的吸附研究

采用水热法制备了一种氨基化磁纳米Fe3O4粒子,并采用X-射线衍射、透射电镜和红外光谱对该材料进行了表征。研究了氨基化磁纳米Fe3O4在不同pH、反应时间、添加量和初始金属离子浓度下对Pb2+的吸附能力。结果表明:在pH 8.5、分析时间为10 min时对Pb2+的吸附率可达90%以上;随着氨基化磁纳米Fe3O4添加量的增加,其对Pb2+的吸附能力也增强;随着Pb2+初始浓度的增加,氨基化磁纳米Fe3O4对Pb2+的吸附率降低。氨基化磁纳米Fe3O4对Pb2+的吸附动力学和热力学分别符合准二级吸附模型和Langmuir等温吸附模型。不同浓度盐酸对保留在氨基化磁纳米Fe3O4上的Pb2+的脱附影响研究结果显示:0.1～2.0 mol.L-1盐酸对氨基化磁纳米Fe3O4材料的脱附率均可达到85%以上,说明该材料具有循环利用的可能。     

铁锰氧化物改性铝污泥对Pb2+和Cu2+的吸附性能

【目的】以陕西杨凌某自来水厂铝污泥(Al-WTRs)为原料,对其进行改性,研究改性后铝污泥对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附性能,以期为Al-WTRs的利用提供途径。【方法】采用KMnO_4和FeCl_2·4H_2O对Al-WTRs进行改性,制备铁锰氧化物改性铝污泥(M-Al-WTRs),采用比表面(BET-N2)、扫描电镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等方法对改性前后Al-WTRs进行表征分析,并探讨不同pH、吸附时间、重金属初始质量浓度、温度和离子强度等条件下M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附性能。【结果】与Al-WTRs(9.10m~2/g)相比,M-Al-WTRs比表面积显著增大到100.8m~2/g;SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果显示,M-Al-WTRs表面粗糙,且负载许多颗粒,并保持无定形态。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量随着pH的增加逐渐增大,最终趋于稳定,其中当pH=5时,M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量分别为67.18和20.81mg/g,分别比Al-WTRs提高了109.1%和68.64%。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温模型。热力学分析表明,M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附是自发、吸热、增熵的过程。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附几乎不受离子强度的影响,属于专性吸附。【结论】成功制备了对Pb~(2+)和Cu~(2+)具有良好吸附效果的M-Al-WTRs。     

磁性负载型光催化材料TiO2/Fe3O4的制备、改性及表征

采用溶胶-凝胶法制备核-壳式结构的TiO2/Fe3O4负载型光催化剂,并对其进行中间层改性,制备出TiO2/SiO2/Fe3O4光催化材料.研究了pH等制备条件对TiO2/Fe3O4材料光催化性能的影响,并对比了改性前后降解甲基橙的光催化性能,通过X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)和透射电子显微镜(TEM)对改性前后颗粒的磁性能、晶相和形貌进行了表征.研究表明:磁性负载光催化剂TiO2/Fe3O4和TiO2/SiO2/Fe3O4均为超顺磁性,且光催化性能较高,在1 h内甲基橙脱色率达90%以上,其降解反应均属于一级动力学反应;SiO2中间层的引入可显著提高材料的饱和磁化强度、光催化速率和循环使用的光催化活性.     

TiO2/PDMS增强表面热改性木材耐老化性的协同效应

目的表面热改性木材是一种常见的室外用木材,但易受光照和水分的作用发生老化现象,这在一定程度上限制了它的应用。因此,探究一种有效可行的改性方法提高表面热改性木材的耐老化性能十分必要。方法本研究采用二氧化钛(TiO₂)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)单独或复合处理作为表面热改性的预处理手段,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)测试其微观结构和表面物质的变化,探讨了不同处理手段对于提高表面热改性木材耐老化性能的改性效果及其作用机理。结果TiO₂或PDMS单独改性处理不能有效提高表面热改性材的耐老化性能。TiO₂/PDMS复合改性处理有效提升了表面热改性材在老化过程中的颜色稳定性、疏水性能和耐磨性能,这是TiO₂的紫外屏蔽效应和PDMS的防水效应共同作用的结果。木材表面形成的纳米TiO₂能够散射、反射和吸收紫外光,防止木材内部组分因吸收紫外光发生剧烈降解,PDMS可减少TiO₂颗粒因水分和摩擦影响而产生的流失。结论TiO₂/PDMS复合改性处理对改善表面热改性材耐老化性能具有协同作用。      

三氯化铁改性有机膨润土包膜材料对六价铬的动态吸附

采用柱吸附方法研究三氯化铁改性有机膨润土的包膜材料对六价铬动态吸附,探究改性有机膨润土工程应用的可行性.改性有机膨润土粒径小,直接填充到吸附柱会增大压力损失,本试验以三氯化铁改性有机膨润土分别包膜活性炭和4A分子筛制成两种包膜材料,把包膜材料填充到吸附柱进行动态吸附、脱附和再生,收集并测定不同时刻流出液的六价铬浓度.结果表明,三氯化铁改性的有机膨润土可显著提高其对六价铬的吸附能力;两种包膜材料均可降低被吸附溶液在吸附柱内流通阻力,使动态吸附能够顺利进行;动态吸附过程符合修正的Thomas吸附模型;包膜材料很容易脱附再生,脱附再生后包膜材料吸附能力升高;包膜活性炭对六价铬吸附能力高于包膜4A分子筛.     

MnOx负载生物质炭对Cu2+、Zn2+的吸附机理研究

为研究MnO_x负载稻秆生物炭对水溶液中Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附机理,以水稻秸秆为原料制备生物炭(RBC),并用不同浓度KMnO_4溶液改性RBC制备MnO_x负载生物炭(MRBC),在此基础上研究50%MRBC对Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附动力学、等温吸附-解吸、pH和投加量对其吸附的影响,结合扫描电镜、红外光谱表征分析吸附机理。结果表明:改性稻秆生物炭表面负载MnO_x,增大了吸附剂表面吸附位点,随KMnO4浓度升高能显著提高Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附效果,50%MRBC对其吸附效果最佳;吸附动力学遵循准二级动力学模型,240 min基本达到吸附平衡;吸附等温线符合Langumir模型方程。50%MRBC吸附重金属的机理可能为:含氧官能团与重金属离子络合作用;金属离子与π电子发生阳离子-π作用;无机矿质元素(K、Ca、Mg等)与金属离子交换形成矿物晶体。     

纳米MnO2改性木材对甲醛的光催化降解研究

以杉木为载体,低温水热工艺制备出纳米MnO₂改性木材光催化复合材料,考察了不同HCI摩尔比、光照强度、降解时间、用量对甲醛的降解性能的影响。结果表明:随着制备MnO₂改性杉木材料时的HCI摩尔比的增加,其对甲醛的降解率先增加后降低;而随着降解时间的增加其甲醛降解率逐渐趋于平缓。MnO₂改性杉木材料在室温阳面自然光照射下对甲醛的催化降解72 h达到92.42%;而甲醛降解率随着白炽灯功率增加却呈下降的趋势。当用0.9 g的MnO₂改性杉木材料在白炽灯15 W的照射下,HCI浓度为2 mol·L^-1时,降解时间3 h,甲醛催化降解率达到98.37%。     

改性核桃壳生物炭对枯草芽孢杆菌SL-44的吸附

为提高生物炭与微生物吸附能力及其协同改良土壤的性能,使用草酸和氨水对核桃壳生物炭改性,以期制备出性能更加优良的炭基菌剂,并通过红外光谱、动力学、热力学等研究方法,解析生物炭对枯草芽孢杆菌SL-44的吸附机制,并探究其稳定性。结果表明,草酸和氨水改性增加了生物炭在常温下对SL-44的吸附能力,且随着改性剂浓度的增加而增加,最大吸附量为1.5396×10¹¹ CFU·g^-1。此外,通过改性能够在生物炭表面引入COOH、C=O和—NH₂官能团,改变电负性,并保持生物炭原有形貌结构。生物炭对菌体的吸附以物理吸附为主,并涉及化学吸附作用,其表面的—OH、C=O、COOH、—NH₂均参与了吸附反应过程。生物炭吸附SL-44为放热过程(ΔH<0),随着温度的升高炭材料的吸附能力降低,低温更有利于吸附。常温下生物炭的吸附性能为氨水改性>草酸改性>未改性。因此增加生物炭表面氧、氮官能团含量可增加其吸菌量,同时在常温下可制得吸菌量更大的炭基菌剂。测定所得菌剂的活菌数和稳定性发现,被吸附的菌体数越多,其存活菌数量越大,且保藏稳定性越强。与未改性生物炭相比,改性后活菌数最高提高26.01%,而保藏4个月后存活率提高14.1个百分点。     

铁锰氧化物改性铝污泥对Pb2+和Cu2+的吸附性能

【目的】以陕西杨凌某自来水厂铝污泥(Al-WTRs)为原料,对其进行改性,研究改性后铝污泥对Pb2+和Cu2+的吸附性能,以期为Al-WTRs的利用提供途径。【方法】采用KMnO4和FeCl2·4H2O对Al-WTRs进行改性,制备铁锰氧化物改性铝污泥(M-Al-WTRs),采用比表面(BET-N2)、扫描电镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等方法对改性前后Al-WTRs进行表征分析,并探讨不同pH、吸附时间、重金属初始质量浓度、温度和离子强度等条件下M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附性能。【结果】与Al-WTRs(9.10 m2/g)相比,M-Al-WTRs比表面积显著增大到100.8 m2/g;SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果显示,M-Al-WTRs表面粗糙,且负载许多颗粒,并保持无定形态。M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附量随着pH的增加逐渐增大,最终趋于稳定,其中当pH=5时,M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附量分别为67.18和20.81 mg/g,分别比Al-WTRs提高了109.1%和68.64%。M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温模型。热力学分析表明,M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附是自发、吸热、增熵的过程。M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附几乎不受离子强度的影响,属于专性吸附。【结论】成功制备了对Pb2+和Cu2+具有良好吸附效果的M-Al-WTRs。     

不同前处理方式下钠基蒙脱石对重金属镉的吸附研究

采用不同前处理方式(100℃烘干、200℃煅烧、300℃煅烧、冻干)制备出钠基蒙脱石,通过表征手段分析了其理化性质差异,并考察了其对溶液中Cd~(2+)的吸附行为,以探究不同前处理方式对钠基蒙脱石物化性质的影响及对Cd~(2+)吸附的差异。结果表明:不同前处理方式对钠基蒙脱石比表面积、孔容与层间距等物理性质影响较大,但对表面官能团、阳离子交换量等化学性质影响较小。吸附动力学显示钠基蒙脱石对镉的吸附符合拟二级动力学方程,属离子交换吸附,24 h可达吸附平衡;吸附等温线符合Langmuir等温线方程,属单层吸附。不同方式处理的钠基蒙脱石对于Cd~(2+)吸附效果是有差异的。300℃煅烧处理的钠基蒙脱石吸附效果最好,饱和吸附量达到11.1 mg·g~(-1);100℃烘干处理的钠基蒙脱石吸附量最差,饱和吸附量为9.1 mg·g~(-1)。     

阴阳离子表面活性剂混合体系的表面活性

辛基苯酚聚乙烯醚硫酸钠Ｃ８Ｈ１７Ｃ６Ｈ４（ＯＣ２Ｈ４）９．６ＳＯ４Ｎａ（Ｃ８φｅ９．６Ｓ）溴化十二烷基三甲铵Ｃ１２Ｈ２５Ｎ（ＣＨ３）３Ｂｒ（１２ＮＭｅ３），不仅能在水溶液中的形成秀明的均相溶液而且混体系的临界胶团浓度和γｃｍｃ比单一组份的ｃｍｃ和γｃｍｃ低。Ｃ８φＥ９．６ｓ－ｃ１２ＮＭｅ３的起泡能力和泡沫稳定性，在混合比为１：１左右时达最大值。在Ｃ８φＥ９．６Ｓ中引入２０％的Ｃ１２ＮＭｅ３后，Ｃ８     

木聚糖酶处理对麦秸表面性能的影响

通过研究木聚糖酶处理条件对麦秸表面性能的影响,得出最佳工艺条件为:处理温度45℃、时间6 h、pH 5.0、酶用量205.0 IU.g-1.借助扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱分析技术,分析酶处理后麦秸单元的微观结构和表面官能团变化的结果表明:酶处理的麦秸单元的外表面接触角显著减小;—OH峰明显增加,纤维素、木质素类物质大量暴露出来;蜡质层脱落和翘起,有明显纤维骨架露出,有利于提高其胶合性能.     

碳纳米管的表面修饰及其在水中的分散性能研究

采用硫酸和硝酸混合酸对催化裂解法(CⅧ法)制备的多壁碳纳米管(CNTs)进行纯化，然后运用十六烷基三甲基溴化胺(HTAB)对CNTs进行修饰，并利用透射电子显微镜、红外光谱和拉曼光谱表征了CNTs的表面结构；另外，通过数码照相机和乌氏粘度计研究了修饰的CNTs在水中的分散性能，实验结果表明，通过混合酸处理能够使CNTS表面拥有较多的羟基和羧基官能团；在氨水的作用下，CNTs能够被HTAB所包覆，而且修饰后的CNTs在水中的分散性能得到提高．     

An Accurate Quantum Monte Carlo Calculation of the Barrier Height for the Reaction H + H2 rarr H2 + H

An improved quantum Monte Carlo method has been used to calculate the classical barrier height for the hydrogen exchange reaction H + H(2) --> H(2) + H with accuracies greater than previously attained. The method is exact in that, except for the easily estimated Monte Carlo statistical or sampling error, it requires no mathematical approximations or physical approximations beyond those of the Schr?dinger equation. The minimum in the barrier, occurring for the collinear nuclear configuration with the protons separated by 1.757 bohrs, was found to be 9.61 +/- 0.01 kilocalories per mole above H + H(2).     

First-principles theory for the H + H2O, D2O reactions

A full quantum dynamical study of the reactions of a hydrogen atom with water, on an accurate ab initio potential energy surface, is reported. The theoretical results are compared with available experimental data for the exchange and abstraction reactions in H + D2O and H + H2O. Clear agreement between theory and experiment is revealed for available thermal rate coefficients and the effects of vibrational excitation of the reactants. The excellent agreement between experiment and theory on integral cross sections for the exchange reaction is unprecedented beyond atom-diatom reactions. However, the experimental cross sections for abstraction are larger than the theoretical values by more than a factor of 10. Further experiments are required to resolve this.     

15种豆科树种的家居用材表面视觉特性差异

为了科学合理利用豆科家居用材,对15种豆科树种的家居用材分别用醇酸清漆进行涂饰,并对涂饰后的木材表面进行颜色测量和分析,探讨了这些木材视觉物理量的分布特征。结果表明:15种豆科植物的家居用材的明度指数(L*)为15.48~31.39,孟塞尔明度(V)为0.39~1.98。非洲崖豆木L*和V均最小,鞋木L*和V均最大;色品指数中红绿轴色品指数(a*)为3.87~25.90,黄蓝轴色品指数(b*)为31.24~65.32。两蕊苏木a*和b*均最大,紫心苏木a*最小,非洲崖豆木b*最小;色调值参数中色相(H)为1.63Y~3.88Y,均分布在Y色调系内,非洲崖豆木H最大,印茄木H最小;色饱和度(C)为6.73~23.38,非洲崖豆木的C最小,两蕊苏木C最大。     

膜表面特性影响蛋白质超滤分离的研究

以蛋白质的水溶液为研究体系,通过改变溶液的pH值及水醇比例来考察亲水性与疏水性的超滤膜对蛋白质截留的变化,以截留率来表征膜表面特性对蛋白质分离的影响。结果表明,膜表面的极性对蛋白质分离影响显著,蛋白质的带电性及其在膜表面形成的吸附层影响也十分明显。     

氧漂期间桦木硫酸盐纸浆表面性质变化的探讨

尝试性地应用ESCA对桦木硫酸盐浆氧漂期间表面性质的变化进行了初步分析。结果表明:桦木硫酸盐浆氧漂期间氧碳比逐渐增加,碳价态发生了显著的变化。这对于指导纸浆氧漂工艺条件的合理制定,预测或控制纸浆的宏观质量有非常重要作用。ESCA可为研究纸浆漂白提供新的有效手段。