电场驱动纳米Fe0在不同介质中的迁移行为研究

选取四种不同介质(100%石英砂、75%石英砂/25%高岭土、50%石英砂/50%高岭土和100%高岭土),探讨了黄原胶分散的纳米Fe~0在不同介质中的迁移行为。纳米材料投加点设置在介质填充池中间靠近阳极电解池的位置。研究发现,采用该实验装置,100%石英砂的处理中电渗流量最大,这与其较大的孔隙和渗透性有关,加入高岭土的处理中电渗流量较小且各处理流量相当。纳米Fe~0在石英砂中的迁移高于加入高岭土的处理,大部分纳米Fe~0集聚在靠近投加口的部分,在远离投加口的部分铁逐渐由Fe2+向Fe3+转化。100%高岭土中纳米Fe~0的迁移高于混合介质处理,这与其较高的电流强度有关。纳米Fe~0在电动迁移过程中很容易发生溶解和转化,其在高岭土中的迁移是以离子态进行的。μ-XANES(微束X射线近边分析)的分析结果证实电场驱动下高岭土中的铁主要以纤铁矿和磁铁矿形式存在。     

模拟降雨条件下纳米碳对黄土坡面养分流失的影响

基于野外人工模拟降雨试验,初步研究了90mm/h的降雨强度下,条施不同纳米碳含量(质量含量分别为0,0.01,0.05,0.07,0.10kg/kg)对黄土坡面水分及养分流失调控的影响。结果表明:(1)纳米碳含量对降雨入渗过程及坡面产流量有显著影响,随着纳米碳含量的增大,平均入渗率呈增大趋势,而径流量呈减小趋势。(2)与对照相比较,纳米碳的存在可显著缓解土壤侵蚀。纳米碳的质量比为0.01,0.05,0.07,0.10kg/kg的小区可分别降低坡面径流量40%,41%,68%和74%,降低坡面产沙量为27%,50%,68%和79%。(3)条施纳米碳可以有效保持黄土坡面土壤养分含量。与对照组相比较,纳米碳的质量比为0.01,0.05,0.07,0.10kg/kg的小区分别降低径流氮的流失量为47%,52%,74%和79%,降低泥沙氮的流失量为10%,60%,74%,87%;分别降低径流磷的流失量为63%,63%,88%和86%,降低泥沙磷的流失量为29%,56%,86%,83%;分别降低径流钾的流失量为43%,46%,81%和83%,降低泥沙钾的流失量为25%,62%,78%,87%。     

纳米材料对林木生长发育影响及其在林木生物学上的应用

纳米材料已广泛应用于电子学、化学、医学材料、信息、环境、能源和安全等领域, 但在林业上的应用和研究才刚刚起步。文中主要综述纳米材料对林木生长发育的影响及其在林木生物技术上的应用(主要集中在纳米量子点荧光探针标记以及用纳米材料作为载体介导外源基因进行遗传转化等方面), 以及纳米技术在林木生物制药方面的开发应用, 对其发展前景进行了展望。     

不同纳米材料对As(Ⅲ)的吸附机制

为明确不同纳米材料对水中As(Ⅲ)的吸附效果和机制,筛选出经济有效的As污染吸附材料,采用批处理振荡平衡法,研究了多层氧化石墨烯(多层GO)、20 nm羟基磷灰石(P20)、40 nm羟基磷灰石(P40)以及纳米零价铁(n Fe)对As(Ⅲ)的吸附差异性。结果表明,不同纳米材料对As(Ⅲ)的吸附能力存在显著差异(P0.05),吸附容量的大小顺序为多层GO(17.4 mg·g~(-1))P20(2.74 mg·g~(-1))P40(2.17 mg·g~(-1))n Fe(0.976 mg·g~(-1))。其中,多层GO对As(Ⅲ)的吸附效果最好,其饱和吸附量是nFe的17.8倍。通过能量弥散X射线谱(EDS)、X-射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FTIR)等对不同纳米材料吸附As(Ⅲ)前后进行分析,证实了多层GO的吸附机制是以单层化学吸附为主;P20、P40、nFe吸附机制为材料表面的聚沉吸附及含氧官能团与As(Ⅲ)发生络合等反应的吸附。实验结果表明多层GO可作为吸附材料用于As(Ⅲ)污染水体的修复。     

竹制品纳米复合涂层的抑菌防霉效果

以纳米TiO₂及纳米ZnO为原料制备了复合涂层,测试分析了竹制品复合涂层的抑菌和防霉效果。结果显示,复合涂层有较强的抑菌防霉效果,其中10%纳米ZnO的抑菌效果最强,纳米TiO₂和纳米ZnO混合物的防霉效果最强。试验证实,纳米TiO₂及纳米ZnO的复配处方有抑菌防霉作用,有望应用于竹制产品的表面抑菌及防霉。     

纳米SiC沉积量对化学复合镀层耐磨性影响

采用单因素试验方法,分别研究了表面活性剂、施镀温度、镀液pH值、转子转速、镀液中纳米粉体浓度5个因素对纳米SiC在Ni-P基化学复合镀层中沉积量的影响规律。结果表明:同时添加阴离子和非离子做表面活性剂,镀液温度达到(90±1)℃,pH值为5±0.5,机械搅拌转子转速为60 r/min,镀液中纳米粉体的浓度为35g/L时,镀层中能够沉积更多纳米粒子;而镀液中纳米粉体浓度为4.5g/L时,复合镀层的相对耐磨性较好。该工艺可用于农业机械关键工作零件表面强化。     

纳米蒙脱石抑菌性能研究

本文采用快速分散、研磨、高速离心的方法对高纯蒙脱石进行分级,研究普通蒙脱石和纳米蒙脱石抑制黄曲霉菌的效果。结果表明:蒙脱石在水中分散后,逐步由悬浮液转变为凝胶体,当中位径为3.9μm时,抑菌效果较差;中位径为0.92μm时,抑菌效果明显提高;中位径为0.26μm时,抑菌效果最好。     

泥石流防治工程混凝土材料的抗冲磨性能

[目的] 开展在混凝土中复掺纳米二氧化硅、微硅粉、聚丙烯纤维等材料,增强工程耐磨性的试验研究,探讨复掺材料掺量变化影响抗冲磨强度的规律,旨在为泥石流防护工程建设中抗冲磨混凝土的配合比设计提供科学参考。[方法] 采用正交试验设计的水下钢球法对混凝土试件进行水下冲磨试验,得出了复掺纳米二氧化硅、微硅粉、聚丙烯纤维的混凝土试件的抗冲磨强度。[结果] 在选定的掺量范围内,混凝土试件的抗冲磨强度随纳米二氧化硅的增加先增大再减小,在掺量为1.5%时达到最大值;随微硅粉的增加而增大,在掺量为12%时达到最大值;随聚丙烯纤维的增加先减小再增大,在掺量为1.8 kg/m³时达到最大值;随着引气剂的增加先减小再增大,在掺量为0.005%时达到最大值。[结论] 影响混凝土抗冲磨性能最为显著的因素是纳米二氧化硅掺量,其次是聚丙烯纤维,再次是微硅粉,最后是引气剂。     

Structure and characterization of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) wood/MMT intercalation nanocomposite (WMNC)

With water-soluble phenol-formaldehyde resin as an intermediate, Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) wood/montmorillonite nanocomposite (WMNC) was prepared through vacuum impregnation and characterized with XRD, SEM, FTIR and TG-DTA analyses. The XRD analysis indicated that the wood crystallinity of WMNC decreased, the MMT exfoliated and some nano silicate layers entered into the non-crystallized microfibrillar region of the wood cell wall. Wood structure is anisotropic and its impregnation is anisotropic. Due to the nonuniformity of the MMT organic modification, PF intercalation and wood impregnation, the MMT configuration and distribution in wood were diverse. The SEM graphs of WMNC showed that some silicate grains were blocked in the wood cell lumen, some silicate layers adhered to the inner surface of the wood cell wall, and some exfoliated MMT layers even penetrated the wood cell wall. The obtained hydroxyl of WMNC increased and its ether linking decreased. It was considered that MMT and wood interacted not only with hydroxyl bonds, but also involved some chemical linking. Compared with untreated wood and the PF-impreg, the pyrolysis process of WMNC changed; its starting decomposing temperature decreased and its pyrolysis weight loss at high temperatures greatly decreased. The WMNC indicated certain nanoeffects of the composition of the inorganic MMT nanolamellae. __________ Translated from Journal of Beijing Forestry University, 2007, 29(1): 131–135 [译自: 北京林业大学学报]     

棒状纳米氧化锌的制备及其光催化性能分析

以硫酸锌和尿素为原料、十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,采用水热法在230℃条件下制备棒状纳米氧化锌。XRD物相分析表明,合成ZnO纳米粒子均为六方晶系纤锌矿结构;SEM形貌观察结果显示,产物为棒状,平均直径约为60～80nm、长度约为260—280nm。水溶液中次甲基蓝染料在棒状纳米ZnO光催化下、pH值8．0时可迅速分解,降解90min时,次甲基蓝的降解率达100％。