改性纳米铁修复Cr(Ⅵ)污染地下水反应条件影响及砂柱实验

研究比较纳米铁及PVP改性纳米铁对地下水中Cr(Ⅵ)的还原效果,分别考察了不同条件因素对改性纳米铁还原Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,PVP改性纳米铁对地下水环境中Cr(Ⅵ)的去除效果较为明显,当PVP与纳米铁质量比为9:1时,对Cr(Ⅵ)的去除效果最好。离子对Cr(Ⅵ)去除的影响主要决定于其自身与Cr6+的反应情况,而与体系中电解质的传质性能无关。Fe0除铬的机理可以被描述为氧化还原反应和共沉淀作用,随pH值降低,Cr(Ⅵ)去除率升高,但Cr(Ⅲ)难于沉淀,总铬去除率降低。在不同反应条件下,改性纳米铁对Cr(Ⅵ)的还原反应符合二级动力学模型。此外,粗砂和细沙介质对Cr(Ⅵ)的阻滞作用都很小,其中细砂的阻滞因子Rd=3.61。在反应过程中,改性纳米铁模拟柱渗透性能明显好于普通纳米铁,反应进行100min后出水口水压仅为普通纳米铁的50%,一定程度地延缓了纳米铁的使用周期。     

响应面法优化蛹虫草的培养条件

以优化蛹虫草液体培养条件,以培养基初始PH值、培养时间、培养温度三因素作为研究因素。在单因素的基础上,采用Box-Behnken法,通过响应面法优化培养条件,得到蛹虫草液体培养条件为培养基初始PH值、培养时间、培养温度分别为6.5、5.5d、9.93℃,验证结果表明该方法合理。     

炭化水竹对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能及热力学研究

以炭化处理后的水竹为吸附剂,研究了竹炭对重金属Cr(Ⅵ)的吸附性能,分别考察了溶液的pH、竹炭用量、溶液初始浓度和接触时间等因素对吸附过程的影响,探究了竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附热力学机理。结果表明:当反应体系pH值为2、竹炭投加量0.6g、初始浓度135mg/L、反应温度25℃、吸附时间150min时,处理吸附量可达14.2mg/g,水竹炭最大饱和吸附值为14.6mg/g。用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合,发现Langmuir模型能更好地反映竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程特征。     

蔗糖多酯合成工艺的响应面法优化

蔗糖和油酸甲酯为原料,采用无溶剂两步法合成蔗糖多酯,应用响应面分析法对蔗糖多酯合成工艺条件进行优化.得出最佳合成条件为:反应物摩尔比11.79、催化剂用量2.06 g、反应温度138.06℃、反应时间5.80 h,在此条件下合成蔗糖多酯的产率为97.2%.     

响应面法优化葡萄酒澄清工艺的研究

为寻求葡萄酒澄清的最优工艺,用明胶作澄清剂,采用软件Design Expert进行试验设计,并通过响应曲面法(RSM)建立葡萄酒澄清的二次多项数学模型,确定葡萄酒澄清率达96.48%的工艺参数为:明胶用量0.075%、时间6.99h、温度54℃。     

响应面优化茶叶中黄酮类化合物的提取条件研究

为确定茶叶中黄酮类化合物的最佳提取工艺,选取提取时间、水浴温度、乙醇浓度和液固比4个影响提取效果的因素做单因素试验,并利用Design—Expert6．0进行响应面分析试验。试验结果表明,提取茶叶中黄酮类化合物的最佳提取工艺条件为：时间60min、水浴温度80℃、乙醇浓度为60％、液固比（V/V）为10。     

响应面优化茶叶中黄酮类化合物的提取条件研究

为确定茶叶中黄酮类化合物的最佳提取工艺,选取提取时间、水浴温度、乙醇浓度和液固比4个影响提取效果的因素做单因素试验,并利用Design—Expert6．0进行响应面分析试验。试验结果表明,提取茶叶中黄酮类化合物的最佳提取工艺条件为：时间60min、水浴温度80℃、乙醇浓度为60％、液固比（V/V）为10。     

土培条件下重金属Cr(Ⅵ)对作物种子发芽影响的试验研究

不同土壤中Cr(Ⅵ)在质量浓度小于25 mg/kg时,对3种作物种子的发芽率均无显著性影响。在壤土和砂壤土条件下,Cr(Ⅵ)质量浓度小于2 mg/kg时,对试验种子发芽的根伸长及鲜质量均无显著性影响,粘土条件下,Cr(Ⅵ)质量浓度小于1 mg/kg时对种子的根伸长及鲜质量的影响也不显著,但随着质量浓度的增高转变为越来越强烈的抑制作用。经相关分析可知,土壤Cr(Ⅵ)质量浓度与作物种子的根伸长抑制率呈极显著正相关。由回归方程计算得到抑制率达到25%的EC25值,通过比较得出Cr(Ⅵ)在粘土中的抑制作用最强,在壤土和砂壤土中相差不大。     

FeO(OH)吸附剂去除饮用水中As(Ⅴ)的研究

基于Fe(Ⅲ)对砷的良好亲和性,将FeO(OH)负载在有机高聚物上,研发出了FeO(OH)吸附剂。通过静态和动态吸附脱附试验,研究FeO(OH)吸附剂的除砷性能。研究结果表明,FeO(OH)吸附剂对As(Ⅴ)吸附性能良好,在纯水配水条件下,最大Langmuir吸附容量可达13.7 mg/g;FeO(OH)吸附剂具有较宽的pH适用范围(3.0~9.0),最佳吸附pH为4.0;FeO(OH)吸附剂具有较好的重复利用性,在9次再生回用试验中回用与初始吸附容量比稳定在0.5~0.6;动态试验结果表明FeO(OH)吸附剂在接近实际高砷水条件下具有高的穿透倍柱体积和适用性,原水As(Ⅴ)浓度为100~120μg/L和500~550μg/L时对应的穿透倍柱体积分别为5 000和1 400[出水As(V)小于10μg/L],相应的穿透吸附容量分别为0.76和1.08 mg/g。     

土壤中Cr(Ⅵ)的地表径流迁移试验研究

为了探讨农田土壤中重金属的地表径流污染,以含有吸附性溶质重铬酸钾Cr(Ⅵ)的土壤为试验材料,开展了室内模拟降雨试验,以研究土壤中Cr(Ⅵ)的地表径流迁移规律.通过对比分析不同试验条件下地表径流中溶解性溶质Cr(Ⅵ)的质量浓度变化过程,及其在地表径流和地下排水溶液中流失的质量速率过程后发现,溶解性溶质Cr(Ⅵ)流失到地表径流溶液中的质量浓度随时间以乘幂函数形式减小.当试验中地下排水条件越差、土壤初始体积含水率越大、地表最大积水深度越浅时,土壤溶质流失到地表径流中的溶解性Cr(Ⅵ)质量浓度越高,相应的土壤溶质流失到地表径流中的质量速率越大.当试验中同时有地下排水和地表径流产生时,土壤中溶解性Cr(Ⅵ)流失到地下排水中的质量速率远远大于地表径流,表明土壤中溶解性Cr(Ⅵ)大部分流失在地下排水中.     

响应面法优化灵芝子实体多糖提取工艺及其抗氧化活性研究

为确定灵芝子实体多糖最佳提取工艺,通过单因素实验研究料液比、提取时间、浸提温度及溶剂提取次数对灵芝子实体多糖提取率的影响。在此单因素试验的基础上,采用响应面法对灵芝子实体多糖提取工艺进行了优化。实验结果表明,灵芝子实体多糖浸提的最佳提取条件为液固比50:1,提取时间 60min,提取温度100℃,在此条件下灵芝子实体多糖的提取率为2.96%;体外抗氧化测定结果显示,灵芝子实体多糖对 DPPH、OH自由基的 IC50 分别为 0.67mg/mL和0.46 mg/mL,数据表明灵芝子实体多糖具有极强的抗氧化能力。     

Cr(Ⅵ)在碱性土壤中的吸附解吸规律的研究

为进一步研究Cr(Ⅵ)在碱性土壤中的吸附解吸规律,选用武汉东西湖区蔬菜基地的土壤进行土柱的吸附解吸动态试验。通过试验发现,通入溶液的流速越快,穿透时间以及达到吸附饱和的时间就越早,而初始溶液浓度的增加也会适当缩短整个吸附饱和的过程。吸附率随流速的下降而增加,在相同初始浓度的条件下,较低的流速具备更高的吸附效率。而初始浓度及流速对解吸过程的影响并不明显,Cr(Ⅵ)在碱性土壤解吸过程中伴有明显的拖尾现象。吸附穿透曲线均可以利用Thomas模型和Yoon-Nelson模型来进行计算分析,利用Thomas模型求得饱和吸附量q0以及吸附速率常数kth;利用Yoon-Nelson模型得到流出液浓度达到初始浓度50%的时间τ,从而对Cr(Ⅵ)在该碱性土壤中的吸附过程进行预测分析,为减少土壤重金属污染提供理论参考。     

高效脱氨氮菌的分离纯化及降解条件的响应面法优化

文章从堆肥和活性污泥中分离得到一株能高效降解氨氮的菌株DNF2。对分离菌株进行形态观察,革兰氏染色以及16SrRNA基因序列分析,经鉴定为粪产碱杆菌(Alcaligenesfaecalis subsp.Phenolicus)。在单因素实验的基础上应用响应面法对氨氮降解菌株DNF2降解条件进行方法设计、优化并验证降解方案,以提高其降解氨氮的能力。得到优化后的降解条件如下:温度为34.3℃,pH值为7.63,接种微生物浓度为4.60%。此条件下菌株对氨氮浓度降解的理论值可达到92.54%,验证实验的平均浓度为92.05%,比优化之前提高了12.85%。根据优化后的最佳条件,将菌株DFN2接种到沼液废水中,96 h可将416.23 mg·L-1氨氮降解至2.41 mg·L-1,降解效率为99.42%。     

棉秆生物炭去除水中Zn(Ⅱ)的试验研究

为探究棉秆生物炭(棉秆炭)对重金属Zn(Ⅱ)的去除作用,利用水平管式炉分别在400℃、500℃、600℃热解温度下制备棉秆炭,进行Zn(Ⅱ)的吸附试验。对比棉秆炭、木质和煤质活性炭对不同浓度溶液中Zn(Ⅱ)的去除效果。分析棉秆炭的元素含量和官能团变化等性质,以揭示吸附机理。结果表明,棉秆的DTG曲线在327℃出现最大值,温度高于600℃时,DTG曲线趋于稳定,棉秆的热解基本完成。随热解温度的升高,炭产率、H/C和O/C元素比均下降,说明棉秆炭芳香化程度和碱性增强,含氧极性官能团数量减少,红外分析印证了以上结论。去除率上,棉秆炭与Zn(Ⅱ)初始浓度和热解温度负相关,木质活性炭与Zn(Ⅱ)初始浓度正相关;吸附量上,棉秆炭、木质和煤质活性炭与Zn(Ⅱ)初始浓度正相关,棉秆炭与热解温度负相关。当Zn(Ⅱ)溶液浓度为2 mg/L时,棉秆炭的吸附性能优于木质和煤质活性炭,当Zn(Ⅱ)溶液浓度为10 mg/L、50 mg/L时,木质活性炭的吸附性能优于棉秆炭和煤质活性炭。棉秆炭吸附Zn(Ⅱ)的机理包含配位反应和离子交换。     

响应面法优化豆皮中木聚糖提取工艺的研究

为提高豆皮中木聚糖的提取率,在单因素试验的基础上,采用响应面试验确定了碱提取木聚糖的最佳工艺条件,建立了提取数学模型。结果表明:以NaOH为提取溶液,在物料粒度为60目的条件下,影响木聚糖提取率的主要因素依次是固液比、提取温度、提取时间和碱液浓度;得到的最佳提取工艺条件为固液比1∶12g/mL、提取温度92℃、提取时间119min和碱液浓度1.58%,木聚糖提取率可达9.55%;所建立的数学模型能较准确预测木聚糖的提取率。     

基于响应面法的哈密瓜片热风干燥工艺优化研究

为提高哈密瓜片的干燥品质,优化哈密瓜片的热风干燥工艺。在单因素试验的基础上,以干燥温度、干燥风速、切片厚度为自变量,感官评价为响应值,通过Box Behnken中心组合试验设计,进行响应面优化分析,确定哈密瓜片的最优干燥工艺。结果表明,随着干燥温度的升高,哈密瓜片的色差值会增大,复水比会降低;随着干燥风速的增大,色差值变化不明显,但复水比同样会降低;随着切片厚度的增大,哈密瓜片的色差变化增大且比干燥温度变化明显,复水比会降低。响应面优化结果表明,哈密瓜片的最佳干燥工艺为干燥温度55 ℃,干燥风速2 m/s,切片厚度8 mm,此时感官评价的得分最高为92.1。     

响应面法优化固定化酶改善酸法大豆浓缩蛋白凝胶性的研究

利用固定化谷氨酰胺转胺酶(MTG)对酸法大豆浓缩蛋白(SPC)进行改性,采用响应面法优化改性的工艺条件.结果表明,当固定化MTG添加量3.84U/g、反应温度49.57℃,pH值6.03、反应时间2.04 h时,响应面优化后的SPC凝胶性为7.33 kcp,比未改性时提高27.26%.     

响应面法优化溶剂体系下大豆油甘油解制备甘二酯的研究

为确定溶剂体系下大豆油甘油解制备甘二酯的最佳工艺条件,采用气相色谱法对甘二酯的含量进行测定;以甘二酯得率为指标,采用响应面法对主要工艺参数进行优化并得到回归模型;通过迭代法优化的制备甘二酯的试验条件为:反应时间,3h;底物比(摩尔比,油:甘油),2.0:1;催化剂用量(根据油的质量),0.8%;溶剂加入量(根据油的质量),1.5倍。在此条件下,甘二酯在反应混合物中所占的质量百分含量为54%。这表明采用化学方法在溶剂体系下对大豆油甘油解来制备甘二酯是可行的。