水热-硝酸氧化合成发蓝光和绿光木质素基碳点的研究

以木质素和间苯二胺为前体,通过简单的一步水热法合成了蓝色发光碳量子点(B-CQDs),进一步通过硝酸氧化作用,合成了绿色发光碳量子点(G-CQDs);通过紫外吸收光谱、荧光光谱、TEM、FT-IR和XPS对两种CQDs的光学性质和结构特征进行表征分析,并测试了G-CQDs的细胞毒性及细胞成像性能。结果表明：硝酸在G-CQDs的合成中起着重要的作用,硝酸的氧化作用使CQDs石墨N含量增加,石墨化程度加深,表面态被钝化,荧光发射波长红移。结构性质分析表明所制备的B-CQDs和G-CQDs主要由C、N、O这3种元素构成,表面都具有—OH、—NH、C—O和—COOH等丰富的亲水基团,在水中是单分散的,平均粒径分别为1.3和2.5 nm。光学性质分析表明B-CQDs和G-CQDs的特征激发波长分别为392和446 nm,对应的发射波长分别为488和514 nm。B-CQDs和G-CQDs分别表现出激发相关的发射行为和激发无关的发射行为。研究发现G-CQDs的可能发射机制属于基于共轭π-域的带隙荧光发射。所合成的G-CQDs具有优异的光致发光、稳定的荧光和低细胞毒性等优点,可以应用于HeLa细胞生...     

淡水养殖池塘水质评价及与底质相关性分析

在哈尔滨地区面积6 600 m²、平均水深1.2 m、多年未清淤的泥沙底质典型淡水精养池溏中混养鲤(Cyprinus carpio)、鲇(Silurus asotus)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)和鲢(Hypophthalmichthys molitrix),春季(4—5月)、夏季(6—8月)和秋季(9月)不同时间采集池塘水体和表层底泥样品,监测养殖周期内水质总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₄⁺-N)、亚硝酸盐氮(NO₂^--N)、硝酸盐氮(NO₃^--N)和总有机碳(TOC)含量及高锰酸盐指数(COD_Mn)、p H的季节性变化,利用单项污染指数法、综合污染指数法评价水体污染程度,利用主成分分析法解析水质污染的主要驱动因子,并结合底质指标绘制网络关系图。结果表明：池塘水质整体处于严重污染水平,春季优于夏季和秋季。参与评价时池塘水质为Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类,水质超标数随着养殖时间延长而增加...     

多孔炭材料吸附CO2研究进展

由CO₂等温室气体排放带来的全球变暖问题是目前最严峻的环境问题之一。因此,利用多孔炭材料作为其高效吸附材料的研究得到了广泛的关注。系统综述了近年来用于CO₂吸附的5种多孔炭材料,即煤/石油焦基活性炭、生物质多孔炭、炭气凝胶、金属有机骨架衍生物和碳纳米材料,以及多孔炭材料主要的4种制备方法(高温炭化与活化法、水热炭化法、溶胶-凝胶法和模板法),并重点讨论其结构与CO₂吸附性能的关系;随后对多孔炭材料的孔结构和表面化学性质吸附CO₂的机理进行总结。最后,提出多孔炭材料吸附CO₂发展过程中尚待解决的问题,并对其未来的发展方向进行了展望。     

水热炭化微晶纤维素制备炭球-活性炭复合材料

以微晶纤维素(MC)为原料,柠檬酸为催化剂,活性炭为载体,经水热炭化法形成炭球并负载于活性炭的表面和孔内合成含氧官能团丰富的炭球-活性炭复合材料。用扫描电镜(SEM)、低温液氮吸附(N2/77K)、傅里叶红外(FT-IR)和水相三价铬吸附实验对炭球-活性炭复合材料的表面负载炭球形貌、孔隙结构、含氧官能团种类和重金属离子的吸附性能进行表征。研究表明:MC在柠檬酸的催化作用下,在水热条件下可以形成形貌良好、结构规整的炭球,炭球负载于活性炭表面和孔内部。炭化温度、炭化时间和MC质量浓度,均能影响炭球的粒径和数量。炭球-活性炭复合材料的表面富含—OH、COOH、C=O等含氧官能团;当MC质量浓度为2.0 g/L时,复合材料对Cr3+的单位质量吸附量最大为0.356 mg/g,是活性炭的5.65倍。     

木质素对H_3PO_4法活性炭孔隙结构的影响

以杨木、落叶松木、麻秆屑为原料,采用乙酸-亚氯酸钠法对原料进行脱木质素处理,研究木质素对H3PO4法活性炭孔隙结构的影响。通过物理吸附仪测定活性炭的比表面积和孔结构,利用碘值和亚甲基蓝吸附分析其吸附性能;采用TG/DTG分析原料去除木质素前后热解过程。结果表明,除去木质素后活性炭的比表面积、总孔容、外表面积变小;微孔孔容、微孔比表面积增加,木质素的去除有利于微孔的形成;碘吸附量增加,亚甲基蓝吸附量下降。除去木质素后的原料耐热性和热稳定性均下降。     

以浸提兴安落叶松锯末为原料制备高比表面积活性炭

以超声波浸提法提取阿拉伯半乳聚糖后的兴安落叶松锯末为原料，KOH为活化剂。惰性气氛条件下程序升温活化，研制高比表面积活性炭。系统分析了碱料比、活化温度、活化时间、活化剂加入方式与种类、预炭化对活性炭比表面积、碘吸附值和得率的影响。以低温液氮吸附分析了活性炭的比表面积，通过苯酚的等温吸附测试了活性炭的吸附性能。结果表明：浸提锯末为制造高比表面积活性炭的适宜原料，在最佳条件：500℃预炭化1h，750℃活化1h，固体KOH为活化剂。碱料比4：1（质量比）时制得的活性炭比表面积为2659．4m^2／g，对苯酚的吸附容量为570mg／g。     

炭基固体酸H-Al/AC的制备、表征及其催化葡萄糖制5-HMF

以椰壳活性炭为载体,经H2 SO4磺化及负载AlCl3制备了含有Br?nsted(B)酸和Lewis(L)酸的炭基固体酸催化剂H-Al/AC,将其用于水/2-仲丁基苯酚(SBP)双相体系中葡萄糖水热制备5-羟甲基糠醛(5-HMF).以SEM、XRD、NH3-TPD和吡啶红外对催化剂进行表征,探究了制备条件对催化剂结构和...     

磁性活性炭ESCA研究

采用ＥＳＣＡ７５０型光电子能谱仪对磁化剂,活性炭素材,磁性活性炭进行表面分析,测得活性炭经磁化处理前后Ｃ价态分布及其变化。从而得知磁化剂在与活性炭相接触的界面间发生了化学吸附。并从微观结构的变化上对磁化剂的作用机理做出了解释。     

活性炭再生技术研究进展

主要研究了活性炭再生技术的现状及发展趋势，系统介绍了目前世界范围内的主要活性炭再生方法；热再生、萃取再生，生物再生、氧化再生及一些其他再生方法，并预测了活性炭再生技术未来的发展方向。     

电极修饰材料在分子印迹电化学传感器的应用研究进展

在简要介绍分子印迹聚合物(MIP)制备原理,以及分子印迹电化学传感器(MIECS)工作原理的基础上,综述了碳纳米材料、磁性材料和导电聚合材料3种电极修饰材料在MIECS中的应用。碳纳米材料主要涉及石墨烯及其系列衍生物、碳纳米管(CNT);磁性材料在归纳对比了涂覆、磁吸附、电聚合这3种电极修饰方式之外,主要介绍了基于传统电极和基于磁控电极的磁性分子印记聚合物(MMIP)修饰;导电聚合材料的合成方法有化学合成、电化学聚合和微生物辅助聚合,重点叙述了电化学聚合法的特点。最后,对MIECS的发展前景和面临挑战进行了展望。