山杏种皮黑色素与Cu2+和Zn2+络合性质的研究

【目的】研究山杏种皮黑色素与Cu2+和Zn2+络合的相关性质,为山杏种皮黑色素以及其他植物黑色素的开发利用提供依据。【方法】采用电位滴定、紫外-可见光差示吸收光谱和红外光谱对山杏种皮黑色素与Cu2+和Zn2+的络合物进行分析。【结果】Cu2+和Zn2+与山杏种皮黑色素络合后,均能促进山杏种皮黑色素酸性位点的去质子化作用,但Cu2+的促进作用更强,结合更为牢固;随pH值升高,山杏种皮黑色素中解离出的络合位点增多,络合Cu2+能力增强。【结论】Cu2+和Zn2+主要与山杏种皮黑色素中羰基发生络合作用,氨基和羟基参与了络合。     

Cu2+与EGCG络合作用的研究

铜离子容易接受配体,成为中心离子,茶儿茶素EGCG是茶多酚中活性最强的天然活性物质,可作为多基配体与Cu2+发生络合反应.本试验在化学体系中研究了EGCG与Cu2+形成络合物的条件,其形成条件主要受pH值和Cu2+/EGCG比率的影响:在pH≤4.0时,即在强酸性条件下,EGCG与Cu2+很难形成络合物;pH＞4.0时,EGCG与Cu2+可以形成络合物;pH＞9.0时,酚羟基与碱作用生成酚钠,有铜离子存在时,Cu2+可充当催化剂,促进EGCG自氧化,Cu 2+被还原为Cu+.在pH=6.0的乙酸缓冲液中,Cu2+与EGCG以2:1结合的;在pH=7.4的硼酸缓冲液中,Cu2+与EGCG以1:1络合,当两者比例≥4:1时,两者发生的是氧化还原反应,Cu2+会促进EGCG的氧化.     

几种土壤溶液中Cu,Pb,Cd的活度及其络合特性

介绍并用法测定几种不同生物气候带土壤溶液中 Cu,Pb,Cd 的活度及计算络合数值,并进行综合评价。研究了调节土壤 pH 值及施加改良剂 CaCO_3及 K_2HPO_4对 Cd 在土壤溶液中的活度及络合敬值的影响。结果表明:潜育泥炭土、碳酸盐褐土、浅色草甸土等北方土壤中 Cu,Pb,Cd 的活度较低,络合数值较高;而红壤、黄棕壤等南方上壤溶液中却得出相反的结果。同种供试土壤溶液对 Pb 的络合数值高于 Cu。改变 pH 值使不同土壤溶液对 Cu 的活度及络合数值影响不同。Cd 污染使大部分土壤溶液中 Cd 的活度升高,络合数值降低,而施加改良剂 CaCO_3与 K_2HPO_4却使大部分土壤溶液中 Cd 的络合物数值增加,但较对照土壤仍偏低,为土壤 Cd 污染的调控与治理提供依据。     

体系pH值和载气对TiO_2光催化还原Cu(Ⅱ)离子的影响

在纳米二氧化钛（TiO2）悬浮体系中,以300 W中压紫外汞灯为照射光源,研究了反应体系pH值和载气对光催化还原Cu（Ⅱ）的影响。结果表明,纳米TiO2在300 W紫外汞灯的照射下能有效光催化去除Cu（Ⅱ）,纳米TiO2对Cu（Ⅱ）离子的吸附作用和光催化还原同时起作用,试验环境下,体系最佳pH值为5.00;往体系充氮气后Cu（Ⅱ）离子的光催化去除率达到98%,充空气则达到72%,比不充气分别提高了34%和8%。     

氨基改性猪热解炭化物及对水中微量Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除研究

采用一步合成法制备氨基功能化改性猪热解炭化物(PCM@SiO_2-NH_2)来去除水中微量离子态铜和络合态铜。通过SEM、EDX、FTIR、XPS等分析手段对改性前后猪热解炭化物复合材料进行表征,了解其形貌、结构、化学组成等,考察其对水中微量Cu(Ⅱ)和柠檬酸铜(Cu(Ⅱ)-Cit)的吸附去除能力以及去除效果的影响因素,深入探讨其对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的吸附去除机理。结果表明,PCM@SiO_2-NH_2对水体中微量Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除有促进作用,去除效率随着复合材料投加量的增加而增大;吸附材料对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的最大吸附容量分别为25.3 mg·g~(-1)和5.6 mg·g~(-1),吸附过程符合Langmuir模型;溶液pH值对材料吸附去除Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit均有显著的影响,两重金属溶液最佳初始pH为6.0。PCM@SiO_2-NH_2对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除机理主要包括络合反应、静电吸附以及离子交换,FTIR和XPS分析结果显示,吸附过程中-NH_2基团和重金属之间的络合吸附占主导作用。     

pH值对胡敏酸、富里酸与Cd~(2+)络合反应的影响

【目的】探讨pH值对新疆典型草原黑钙土中胡敏酸(HA)、富里酸(FA)与Cd离子络合物稳定性的影响。【方法】采用Schuber提出的离子交换平衡法测定腐殖质-Cd复合体的络合稳定常数和配位数。【结果】在不同pH值条件下,HA与Cd结合形成的复合体络合稳定常数在1.45～7.88,而FA与Cd的络合稳定常数在1.29～5.53。络合稳定常数和配位数随着pH值的增大而增大,但是HA-Cd的络合稳定常数和配位数均比FA-Cd的络合稳定常数和配位数高。【结论】pH值显著地影响HA-Cd、FA-Cd的络合稳定常数和配位数。在不同pH值条件下,HA-Cd的络合稳定常数、配位数以及吸附率均大于FA-Cd的络合稳定常数、配位数以及吸附率。     

高岭土界面电化学性能及其对重金属的吸附研究

分别采用质量滴定法(MT)、电势滴定法(PT)测定了荷结构负电荷的高岭土的零电荷点,MT法与PT法的实验结果分别为:3.70±0.05和2.16,质量滴定法结果明显高于电位滴定法。结合表面络合模型推算了表面位密度(Ns)及各特征络合平衡常数pK、pK、pK。研究了Pb2+在高岭土上的吸附性能,考察了pH值、离子强度等因素对吸附量的影响,并探讨了吸附机理。高岭土吸附Pb2+的动力学曲线符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir方程。Pb2+同时以内层络合和外层络合形式吸附,其相对量与pH有关;在pH小于4和大于8的范围内,内层络合物为主,而pH在4~8范围内外层络合物比例增大。     

奶牛粪便堆肥过程中腐殖质与Fe2+络合特征的变化

研究了奶牛粪便堆肥过程中形成的腐殖质与Fe2 的络合特征。结果表明,堆肥过程中形成的腐殖质与Fe2 的络合能力呈现一种动态变化。腐殖质与Fe2 的络合稳定常数受到腐殖质腐殖化程度,所处环境的离子强度、pH值的影响。此外,腐殖质络合Fe2 的能力还与腐殖质中羧基的含量成正相关。对以奶牛粪便为主的农业有机固体废弃物进行堆肥化处理,有助于其中的腐殖质与Fe2 的络合。     

pH对生物质炭吸附诺氟沙星和磺胺甲恶唑的影响

为解决水体中抗生素去除及芦苇秸秆资源化利用等问题,以芦苇秸秆制备的生物质炭为吸附材料,考察不同pH条件下诺氟沙星（NOR）和磺胺甲恶唑（SMX）在芦苇秸秆生物质炭上的等温吸附过程及吸附动力学。结果表明,生物质炭的吸附与NOR和SMX在不同溶液pH下的存在形态有关。随pH的增加,生物质炭对NOR的吸附量先增加后减小,最高吸附量为7.80 mg·g^-1;生物质炭对SMX的吸附量在溶液pH 1~3时逐渐减小,在pH 3~5时逐渐增加,pH>5时吸附量逐渐降低。拟二级动力学模型可较好地拟合NOR和SMX在生物质炭上的吸附,生物质炭吸附NOR和SMX受到表面吸附、颗粒内扩散等作用的共同影响。吸附等温线符合Langmuir方程,吸附过程以单分子层吸附为主。溶液不同的pH会影响芦苇秸秆生物质炭对NOR和SMX的吸附效果,这为生物质炭吸附水中抗生素的合理应用提供一定的数据支持。     

块状花生壳吸附重金属的机理研究

为探究块状花生壳吸附Cd2+和Pb2+的机理,对吸附前后吸附质溶液pH值变化情况、吸附受溶液离子强度的影响及5种典型的解吸液对Cd2+和Pb2+的解吸效果进行了探讨,在此基础上,利用XPS(X-射线光电子能谱)和FTIR(傅立叶红外光谱)对吸附前后的花生壳进行了表征分析。结果表明,Cd2+是通过静电吸附等物理作用和外层络合等作用被吸附;Pb2+的吸附机理可能是静电吸附等物理作用、与H+发生离子交换及与含氧、含氮官能团外层络合。     

Cu、Cd在2种土壤上的吸附特征

研究了ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋在法国２种不同土壤上的吸附特征，并讨论了引起这２种元素吸附差异的可能原因·Ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋的吸附量和吸附率均随ｐＨ的升高而升高，在近中性时完全被吸附．吸附量和吸附率均表明Ｃｕ２＋的吸附比Ｃｄ２＋高．Ｃｕ２＋和Ｃｄ２＋在水解作用、沉淀作用、与腐殖质的络合强度以及与Ｃａ２＋、Ｈ＋离子吸附点位的竟争能力等方面的差异是导致这２种离子吸附差异的主要原因．低初始浓度时Ｃｕ２＋的吸附量、吸附率随ｐＨ位变化而变化幅度小于高初始浓度．Ｃｄ的吸附也有类似规律．但不如Ｃｕ明显．土壤的ｐＨ值、ＣＥＣ和粘粒含量均影响土壤对这２种离子的吸附．     

糠醛渣木质素接枝聚丙烯酸水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附性能研究

以糠醛渣木质素和丙烯酸为原料,制备了可有效去除水中Pb2+、Cu2+和Cd2+离子的糠醛渣木质素-g-聚丙烯酸水凝胶(FRL-g-PAA水凝胶);研究了pH值、温度和离子强度对FRL-g-PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+性能的影响;分析了FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学的相关数据;采用XPS谱图进一步分析了FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的吸附机制。结果表明:在PAA水凝胶结构中引入糠醛渣木质素提高了水凝胶对重金属离子的平衡吸附容量,吸附体系pH值为5,降低温度有利于FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+重金属离子的快速、高效吸附;在K+的干扰下,FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的平衡吸附量顺序是Pb2+>Cu2+>Cd2+;FRL-g-PAA水凝胶和PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+均遵循准二级动力学方程和弗兰德里希模型的自发放热反应;XPS谱图证明了FRL-g-PAA水凝胶的羟基和羧基与重金属离子之间存在络合作用,FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附过程兼具物理吸附和化学吸附的特点。      

Neosartorya hiratsukae对Cu~（2＋）的吸附特征

研究利用真菌Neosartorya hiratsukae（M7）的冻干菌体吸附溶液中Cu2＋的特征。利用红外光谱分析了菌体的主要官能团,分别从动力学、等温吸附2方面进行试验,并研究了溶液pH值、Cu2＋初始浓度、吸附时间对吸附过程的影响。结果表明,菌体富含羟基、羧基等官能团;吸附的最适pH值为5.0;等温吸附过程可以用Langmuir方程进行描述,菌体对Cu2＋的最大吸附量为10.03 mg/g;菌体吸附Cu2＋的过程进行得很快,30 min内可达到平衡吸附量的78.6%,吸附在3 h内达到平衡,吸附过程可用二级动力学方程描述（R2=0.998）。     

黄冠梨果皮多酚氧化酶的酶学特性

[目的]研究黄冠梨果皮中多酚氧化酶(PPO)的酶学特性,为黄冠梨的贮藏保鲜和加工提供理论基础。[方法]采用分光光度法分别测定在不同反应pH值、不同反应温度、不同底物和抑制剂条件下的PPO活性。[结果]该酶的最适温度为25℃,50℃以上PPO活力明显受抑制;最适pH值为6.0;以邻苯二酚为底物时,Km=0.031 7 mol/L;以绿原酸作为底物时,Km=0.018 9 mol/L;在选定的浓度范围内(0.2~1.0 mmol/L),所用抑制剂的抑制能力从强至弱排列为L-Cys>Vc>Na2S2O3>NaHSO3>EDTA-Na2。较高浓度的CaCl2、NaCl也可对黄冠梨果皮PPO产生抑制作用。Cu2+能提高黄冠梨果皮PPO活性。[结论]绿原酸在黄冠梨果皮酶促褐变中的作用值得重视;采取调节pH值、热烫、添加安全抑制剂可以明显控制该PPO活性。     

天然绿色棉纤维色素理化性质研究

[目的]以天然绿色棉成熟纤维为材料,对纤维色素提取液进行理化性质及稳定性研究.[方法]采用溶剂、光照、pH值调节、金属离子和氧化及还原剂对色素进行处理.[结果]自然光照射致色素提取液颜色随时间变化变浅.常温下色素易溶于极性小的有机溶剂,难溶于极性大的溶剂.色素在pH5～9颜色稳定,Al3+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Ca2+离子导致色素颜色变化.耐氧化性和耐还原性处理前后色素溶液光谱扫描曲线均有明显变化.[结论]光照、pH值、部分金属离子、还原剂及氧化剂影响色素稳定性,且为脂溶性色素.     

铜锌肥对不同林龄杉木生长及土壤养分的影响

研究3种林龄杉木施肥后第2和第7年生长因子及土壤养分,结果显示:施肥2 a后幼林中N_(50)P_(100)K_(100)Zn_(25)(A3),近熟林中P_(100)K_(100)(C2)、P_(100)K_(100)Cu_(25)(C3)、P_(100)K_(100)Cu_(25)Zn_(25)(C4)施肥处理的树高年增长与CK相比均达到了0.05显著差异水平;A3和中龄杉木N_(50)P_(100)K_(100)(B2)处理的胸径年增长与CK达到了0.05显著水平,施用N_(50)P_(100)K_(100)Zn_(25)的A3和B3处理对杉木蓄积量的增加效果显著。中龄杉木在施肥后第2年土壤pH值高于另两种树龄杉木,施肥后第7年,3种林龄杉木土壤pH值差异不大,随着肥效的下降,3种林龄的pH值趋于稳定,差异变小。幼龄阶段土壤有机质含量低,随着林龄的增加,林下枯枝落叶增多使得碳得以补偿,有机质含量也逐渐增加。施肥后第2年C2处理的全氮含量较CK增幅最大,氮肥的施入可明显提高土壤中N的养分浓度;施肥后幼龄杉木全P相对于背景值增长效果显著,第2年0~20 cm土层增幅达32.2%~41.4%,第7年增幅35%~78.1%;全钾含量不会随着杉木发育周期而发生明显变化。施肥可有效地减缓土壤酸化现象,幼龄增施P肥可以增加各器官的生物量,中龄阶段多施NPK+Zn肥可提高蓄积量,近熟林杉木Cu、Zn肥可改善前期养分损耗的现象,促进杉木对营养元素的吸收,并能有效地提高蓄积量。     

水土比、pH和有机质对沉积物吸附四环素的复合影响

为更深入了解抗生素在水环境迁移过程中受沉积物吸附影响的特征和规律,选取典型抗生素之四环素(TC)为代表,研究了不同水土比、pH及有机质对九龙江沉积物吸附TC的复合影响。通过在不同水土比条件下进行改变pH的吸附实验考察水土比和pH的复合影响,又以去除有机质前后的沉积物为吸附剂,在不同水土比、pH条件下对初始浓度范围为20~100 mg·L~(-1)的TC溶液进行等温平衡吸附试验,研究有机质在不同环境条件下对沉积物吸附TC的影响。结果显示pH的影响规律为:沉积物对TC的吸附率总是在酸性条件(pH=3~5)下出现最大值,并且吸附率总体上会随着pH的升高而降低。水土比的影响规律为:水土比的变化会使达到最大吸附率的pH位点和最大吸附率值都发生改变,如:水土比为0.125和0.25时,吸附率在pH=3时达到最大,分别是96.8%和95.3%;水土比0.5时,达到最大吸附率的pH值为5,且最大吸附率值降低至82.82%。这可能是吸附方式由阳离子交换转变为离子交换和配位络合的综合作用导致的。沉积物中有机质的影响研究发现,有机质不是单一的促进或抑制作用,而是在TC形态和沉积物的主要吸附方式发生变化的时候,其促进和抑制作用发生转换。     

MgFe类水滑石法强化混凝深度处理猪场尾水及混凝污泥特性研究

为了深度处理经二级生化处理后的猪场尾水,采用Mg Fe类水滑石法强化混凝猪场尾水。考察了不同pH值、Mg与Fe摩尔配比[n(Mg∶Fe)]等混凝条件对猪场尾水常规指标以及其中微量重金属[Zn~(2+)、Cu~(2+)、Cr(Ⅵ)]和兽用抗生素(磺胺甲基异恶脞,SMX)等去除效果的影响,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅立叶转换红外(FTIR)等技术对混凝污泥特性进行分析,制备了催化材料,进行了混凝污泥资源化利用初探。结果表明:当猪场尾水初始pH6.5时,TP、浊度和Cr(Ⅵ)去除率分别在95%、80%和35%以上。当初始pH值进一步调节至大于8.0时,MgFe类水滑石对Zn~(2+)和Cu~(2+)去除率可达85%以上,对SMX去除率在75%以上;Mg与Fe摩尔配比对各水质指标去除效果影响不大。混凝污泥主要形成的矿物相有类水滑石与磷酸铁矿物。通过煅烧混凝污泥制备高级氧化催化剂,发现在相同过硫酸氢钾(PMS)投加量的条件下,700℃限氧热解混凝污泥制得的催化剂比同条件下利用人工合成MgFe类水滑石制得的催化剂具有更高的催化活性。研究结果可为养猪处理废水与混凝污泥资源化利用研究提供支持。