污泥堆肥前后重金属Ni和Cd形态变化研究

[目的]研究堆肥化处理对污泥中重金属Ni和Cd的含量及形态的影响。[方法]通过添加木屑调节城市污泥的C／N比,进行堆肥化处理,研究堆肥前后重金属M和Cd的总量及形态分布变化。[结果]堆肥化处理后,明显改变了Ni和Cd的形态分布,明显降低了Ni的不稳定态含量,在一定程度上降低了Cd的生物有效性,起到一定的钝化作用,但使Ni和Cd的总量浓度略有上升。[结论]该研究为重金属的活性控制提供理论依据,从而提高污泥土地利用率。     

螯合剂对Ni污染土壤中紫花苜蓿生长和土壤酶活性的影响

通过盆栽紫花苜蓿实验,考察EDTA和柠檬酸(CA)对供试土壤中Ni各个形态分布、紫花苜蓿生理指标和土壤酶活性变化的影响。结果表明,供试土壤中施加EDTA/CA浓度为5.0/2.5 mmol·kg-1时,对土壤中Ni的活化效果较好,其水溶态含量是对照组的48.2倍,紫花苜蓿中丙二醛(MDA)含量提高了232.0%;施加EDTA/CA浓度为2.5/5.0 mmol·kg-1时,紫花苜蓿转运系数最大,是对照组的194.3%;紫花苜蓿细胞通透性随螯合剂总添加量的增大而增大,施加EDTA/CA浓度为5.0/10.0 mmol·kg-1时最大,比对照组增大206.3%;施加EDTA/CA对土壤过氧化氢酶均有不同程度的抑制作用。土壤蔗糖酶酶的激活率与CA施加量显著相关(P0.01)。研究认为,将EDTA/CA适当配比后施加,既可以减少螯合剂的用量,又可以较好地提高紫花苜蓿富集土壤中重金属Ni的效果。     

Ni/Fe二元金属对对氯苯酚废水的催化降解作用

采用自制的Ni/Fe对含有对氯苯酚(p-CP)的废水进行脱氯处理,并研究了Ni/Fe配比、添加浓度、pH、反应温度及氯原子取代数目对Ni/Fe催化降解氯代苯酚的影响。结果表明,Ni/Fe对p-CP的脱氯效率在其配比为2.95%时达到最高,此时Ni/Fe催化剂的比表面积为11.671 m2/g,是酸洗过Fe0的4.33倍;Ni/Fe添加浓度为3~12.0 g/L,p-CP的脱氯效率随Ni/Fe添加浓度的增加而升高;Ni/Fe对p-CP的脱氯效率随pH值的升高而降低;在温度≤43℃时,Ni/Fe的脱氯效率随温度升高而升高,反应为吸热反应;Ni/Fe对氯代苯酚的催化特性随Cl原子取代数目的增加而增强。Ni/Fe对含氯代苯酚废水有非常有效的催化降解效果。     

SO2在Ni(111)表面分解吸附的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)方法对SO2及其分解片段的吸附结构和性质进行了理论研究.计算结果表明:在Ni(111)表面上SO2以S,O原子顶位平铺吸附最稳定;SO3以C3v轴倾斜表面吸附;SO自由基存在两种可能的吸附结构,一种是平铺吸附于Ni(111)面,另一种是以S端垂直吸附穴位,S原子在穴位为最优吸附位.对各吸附体系的态密度及电子转移分析表明,SOx吸附中均为衬底镍原子向硫的氧化物转移电子,改变了S—O键之间的电子分布,导致其键长变长,这有利于硫氧化物在镍表面的解离反应.S原子在Ni(111)表面的吸附中,Ni原子的s轨道向S原子转移电子,这与O的吸附机理有所不同.     

棕色尖晶石颜料的合成

介绍了如下几种色料的制备：(1)ZnFeCrO4；(2)ZnFeCrO4中部份ZnO被FeO或NiO FeO所置换；(3)ZnFeCrO4中部份Fe2O3或部份Fe2O3 Cr2O3被Al2O3所置换。借助热分析和X—射线衍射分析讨论了色料的合成过程和晶体结构。最后，通过色釉试验，参照色度测定数据，阐述了颜料的组成和结构对色釉颜色的影响。表明铁离子出现在尖晶石结构中四面体间隙位和八面体间隙位的能力是极为重要的。如果Fe^3 尽量少地占据四面体间隙位，则出现制出红色值对黄色值之比趋向极大的红棕色。     

全脂豆粉对面团流变学特性及面包品质的影响

将全脂豆粉添加到面粉中,研究全脂豆粉对面团流变学特性及面包品质的影响.结果表明,全脂豆粉添加量不大于3％时,可以改善面团及面包的品质,表现为面团形成时间、稳定时间明显增加,面包的总评分、纹理结构等指标有所提高.但当添加量大于3％时,面团及面包品质出现劣变,表现为面团的筋力减小,面包体积减小、色泽加深、口感发黏.     

基于DGT技术分析土壤重金属Cd、Ni的老化特征

为明确重金属在土壤中的老化进程,锁定关键影响因子,采用梯度扩散薄膜(DGT)技术探究了外源添加Cd和Ni两种重金属在6种不同类型土壤中的老化特性,并探讨了影响重金属老化过程的关键因子。结果表明:Cd、Ni在不同土壤中的老化过程差异性明显,Ni比Cd更易老化。进入土壤中的重金属老化过程大致分为3个阶段,添加后20～30 d为快速老化阶段,30～60 d为缓慢老化期,除个别高污染土壤外,其余土壤均在60 d后基本达到平衡。数据分析结果表明,6种土壤中Cd、Ni的老化平衡浓度由初始浓度决定,初始浓度、CEC等因子为影响Cd、Ni老化速率的主控因素。DGT作为一种原位、非破坏性、不引入外源离子的监测技术,可以动态展示土壤外源添加重金属在老化过程中的活性变化,对评估土壤重金属污染风险具有重要参考价值。     

喷丸强化10Ni3MnCuAl钢的表面性能

对10Ni3MnCuAl钢磨削表面进行不同强度的喷丸强化处理,分析了喷丸强化后10Ni3MnCuAl钢的金相组织及喷丸表层下微观结构的变化,测量了喷丸影响层的显微硬度以及喷丸强化所形成的残余压应力场, 研究了喷丸所造成显微硬度、金相组织和表面残余应力等表面完整变化.结果表明, 喷丸强化可显著改善10Ni3MnCuAl钢表面完整性及其疲劳寿命. 喷丸强度高时将产生过喷效应,导致疲劳寿命的降低,实验测得最佳喷丸强化弧高值为0.40 mm时表面质量最好,喷丸影响层的残余应力深度达450 μm.     

细WC添加量对Ni基WC喷焊涂层性能的影响

采用金相显微镜和X射线衍射仪分析了氧乙炔火焰喷焊WC含量不同的Ni基WC涂层的显微组织和相结构，采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损实验机对各涂层的抗磨粒磨损性能进行了比较研究，并采用扫描电镜观察了喷焊粉末的形貌和喷焊层的磨损形貌.结果表明，喷焊层的组织为在SymbolgA-Ni 固溶体基体上弥散分布着细小的碳（硼）化物硬质相，这些细小的硬质相主要是Cr7C3，Cr23C6，Cr2B，CrB2和WC.Ni基WC喷焊层的硬度随WC添加量的增加先增加后减小，当WC的质量分数为25%时，Ni基体WC喷焊涂层的硬度最高，相应的抗磨粒磨损性能最好.     

EDTA、柠檬酸对Cd、Ni污染土壤植物修复的影响

通过不同浓度的EDTA和柠檬酸对土壤进行处理,强化四川黄芥修复Cd-Ni复合污染土壤的田间盆栽模拟试验,分析了四川黄芥根部和地上部中Cd、Ni的含量,探讨了EDTA和柠檬酸进入土壤后对Cd、Ni吸收和运输的影响。结果表明,采用四川黄芥对Cd-Ni复合污染土壤进行植物修复时,添加5.0mmol.kg-1的EDTA效果最佳,添加2.5mmol.kg-1的柠檬酸次之。     

Al cluster superatoms as halogens in polyhalides and as alkaline earths in iodide salts

Two classes of gas-phase aluminum-iodine clusters have been identified whose stability and reactivity can be understood in terms of the spherical shell jellium model. Experimental reactivity studies show that the Al13I-x clusters exhibit pronounced stability for even numbers of I atoms. Theoretical investigations reveal that the enhanced stability is associated with complementary pairs of I atoms occupying the on-top sites on the opposing Al atoms of the Al13- core. We also report the existence of another series, Al14I-x, that exhibits stability for odd numbers of I atoms. This series can be described as consisting of an Al14I-3 core upon which the I atoms occupy on-top locations around the Al atoms. The potential synthetic utility of superatom chemistry built upon these motifs is addressed.     

The active site of methanol synthesis over Cu/ZnO/Al2O3 industrial catalysts

One of the main stumbling blocks in developing rational design strategies for heterogeneous catalysis is that the complexity of the catalysts impairs efforts to characterize their active sites. We show how to identify the crucial atomic structure motif for the industrial Cu/ZnO/Al(2)O(3) methanol synthesis catalyst by using a combination of experimental evidence from bulk, surface-sensitive, and imaging methods collected on real high-performance catalytic systems in combination with density functional theory calculations. The active site consists of Cu steps decorated with Zn atoms, all stabilized by a series of well-defined bulk defects and surface species that need to be present jointly for the system to work.     

pH变化对污泥中重金属Pb·Ni形态及迁移性的影响

采用BCR连续提取法,对污泥中2种重金属Pb和Ni的形态随pH的变化进行了研究。结果表明,pH对污泥中Pb和Ni的形态有重要影响,对于污泥中Pb,其主要以氧化态和残渣态为主,随pH的增加,残渣态和氧化态的总含量降低;而对于污泥中的Ni,氧化态是其主要形态。pH对Ni的生物有效性具有明显的抑制作用。     

Improved oxygen reduction activity on Pt3Ni(111) via increased surface site availability

The slow rate of the oxygen reduction reaction (ORR) in the polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) is the main limitation for automotive applications. We demonstrated that the Pt3Ni(111) surface is 10-fold more active for the ORR than the corresponding Pt(111) surface and 90-fold more active than the current state-of-the-art Pt/C catalysts for PEMFC. The Pt3Ni(111) surface has an unusual electronic structure (d-band center position) and arrangement of surface atoms in the near-surface region. Under operating conditions relevant to fuel cells, its near-surface layer exhibits a highly structured compositional oscillation in the outermost and third layers, which are Pt-rich, and in the second atomic layer, which is Ni-rich. The weak interaction between the Pt surface atoms and nonreactive oxygenated species increases the number of active sites for O2 adsorption.     

Structure of the ultrathin aluminum oxide film on NiAl(110)

The well-ordered aluminum oxide film formed by oxidation of the NiAl(110) surface is the most intensely studied metal surface oxide, but its structure was previously unknown. We determined the structure by extensive ab initio modeling and scanning tunneling microscopy experiments. Because the topmost aluminum atoms are pyramidally and tetrahedrally coordinated, the surface is different from all Al2O3 bulk phases. The film is a wide-gap insulator, although the overall stoichiometry of the film is not Al2O3 but Al10O13. We propose that the same building blocks can be found on the surfaces of bulk oxides, such as the reduced corundum (0001) surface.     

栗钙土施镍对小白菜的生物效应及其临界值

为确定Ni的毒害临界值,指导镍肥合理使用,研究了栗钙土施Ni对小白菜(Brassica chinensisL.)的生物效应。结果表明,施Ni量低于25 mg/kg促进小白菜干物质积累,随施Ni量增加,小白菜生长明显受到抑制;土壤施Ni明显增加小白菜茎叶和根系中Ni、Cu、Fe、Mn、Mg元素的含量,而降低Ca元素的含量,Zn元素的含量在茎叶和根系中分别表现为下降和增加;4种提取剂提取土壤中有效态Ni含量,均能较好反映植物吸收与生态危害状况,尤以DTPA提取的效果最佳。以生物减产量突变点为依据,暂定栗钙土壤中Ni的毒性临界值为:土壤有效态Ni含量为6.83 mg/kg(DTPA)、土壤全Ni含量为62.03 mg/kg、茎叶Ni含量为16.36 mg/kg。     

自身阳离子型松香施胶剂及其施胶性能

以两条路线分别合成了自身阳离子型的N-(3-松香酰氧-2-羟)丙基-N,N,N-三甲基氯化铵和N-(3-松香酰氧-2-羟)丙基-N,N,N-三乙基氯化铵,并对其性能进行了简单分析和评价。结果表明,虽然这两种松香季铵盐具有较高的Zeta电位,能够不依赖于矾土的“架桥”作用而吸附于纸张的纤维表面,但是由于在合成中向松香分子上引入了较强的亲水基团,使其疏水性能下降,成纸施胶度较低,且耐老化性能略有下降,加上合成过程使成本增加,松香季铵盐不适于作施胶剂产品主要成分。     

模拟农业机械对土壤压实的试验研究

[目的]进行模拟农业机械对土壤压实的实验,为研究农业机械对土壤造成的压实破坏提供理论依据。[方法]重塑含水率(级差为3%)和体积密度(级差为0.2 g/cm3)不同的水稻土和黄棕壤,利用土壤固结仪对其进行模拟压实,分析压实对土壤容重、饱和持水率和应力传递系数的影响。[结果]随着含水率的增加,压实对土壤的影响逐渐加重,且当土壤含水率在16%~22%时压实对土壤产生的破坏较为严重。土壤抗压实能力随体积密度的增加而增加。相同含水率和体积密度土壤应力传递系数不变,即传递至土壤底层应力σz与土壤表面施加力σ0呈相对稳定的线性关系。[结论]机械压实会使土壤容重增加,饱和持水率降低。随着土壤含水率的减少和体积密度的增加,压实对土壤的影响减弱。土壤应力传递系数与土壤类型、含水率、体积密度等有关。对于给定状态的土壤,其土壤应力传递系数不变。     

EDTA对As、Ni、Cd、Pb在玉米植株中累积特性的影响

将污染的土壤进行室内栽培种植试验,通过施加不同浓度的EDTA溶液,研究不同玉米部位对重金属砷、镉、镍、铅的富集情况。结果表明:土壤中施加低浓度EDTA时,可使玉米中As、Ni、Cd、Pb的总含量呈一定的下降趋势。随着EDTA浓度的增加,玉米中As、Ni、Cd、Pb的含量均呈增加的趋势,不同部位吸收特征有所不同。