东北草甸棕壤对重金属铅的吸附行为研究

研究了重金属铅(Pb2+)在东北草甸棕壤上的吸附行为,探讨了吸附机理.结果表明,重金属铅(Pb2+)在东北草甸棕壤上的吸附动力学符合准二级吸附速率方程,吸附等温线为Langmuir型;随pH增大,吸附量在pH=2~4范围内急剧增大,而在pH=4~6范围内基本不变;惰性电解质(NaNO3)的存在可明显抑制Pb2+的吸附,随NaNO3浓度的增大,吸附量先急剧下降,后趋于平缓.Pb2+在草甸棕壤颗粒上的吸附机理包括离子交换吸附和表面功能基团键合作用吸附,其中表面功能基团键合作用吸附又可分为化学键合吸附和静电键合吸附,前者形成内络合层,后者形成外络合层.

Activated carbons chemically modified by concentrated H2SO4 for the adsorption of the pollutants from wastewater and the dibenzothiophene from fuel oils

The surface properties, porosities, and adsorption capacities of activated carbons (AC) are modified by the oxidation treatment using concentrated H2SO4 at temperatures 150-270 degreesC. The modified AC was characterized by N-2 adsorption, base titration, FTIR, and the adsorption of iodine, chlorophenol, methylene blue, and dibenzothiophene. The treatment of AC with concentrated H2SO4 at 250 degreesC greatly increases the mesoporous volume from 0.243 mL/g to 0.452 mL/g, specific surface areas from 393 m(2)/g to 745 m(2)/g, and acidic surface oxygen complexes from 0.071 meq/g to 1.986 meq/g as compared with the unmodified AC. The base titration results indicate that the amount of acidic surface oxygen groups on the modified AC increases with increasing the treatment temperatures and carboxyls and phenols are the most abundant carbon-oxygen functional groups. The carboxyl groups, COO- species, and hydroxyl groups are detected mainly for the sample treated at 250 degreesC. The mesoporous properties of the AC modified by concentrated H2SO4 were further tested by the adsorption of methylene blue and dibenzothiophene. The AC modified by concentrated H2SO4 at 250 degreesC has much higher adsorption capacities for large molecules (e.g., methylene blue and dibenzothiophene) than the unmodified AC but less adsorption capacities for small molecules (e.g., iodine). The adsorption results from aqueous solutions have been interpreted using Freundlich adsorption models.

短刺小克银汉霉对偶氮染料刚果红的脱色

为探索真菌对染料的脱色特性,利用分离得到的短刺小克银汉霉对偶氮染料刚果红进行了脱色研究.短刺小克银汉霉菌丝球能在3h内使刚果红脱色率达到96%以上.在通气脱色体系中研究了短刺小克银汉霉菌丝球在不同pH值、脱色温度、摇床转速、盐度等条件下对刚果红脱色效果的影响.研究结果表明,短刺小克银汉霉菌丝球在温度为33℃,pH6.5,摇床转速120r/min的条件下对刚果红具有最大脱色率,染料溶液中盐浓度对脱色率有一定影响,但影响不大.在刚果红50~200mg/L质量浓度范围内,小克银汉霉菌丝球对刚果红吸附脱色动力学符合拟二级动力学方程(R2>0.999).菌丝球对刚果红的吸附等温线可用Langmuir和Freundlich等温方程模型表达,其中Langmuir方程能更好地描述菌丝球对染料的吸附行为(R2>0.999).

短刺小克银汉霉菌丝球对孔雀绿的吸附研究

利用分离得到的短刺小克银汉霉对三苯甲烷类染料孔雀绿进行了吸附脱色研究。当染料质量浓度为100mg·L-1时,短刺小克银汉霉菌丝球能在3h内使孔雀绿脱色率达到92%以上。在通气脱色体系中研究了短刺小克银汉霉菌丝球在不同pH、脱色温度、摇床转速等条件下对孔雀绿脱色效果的影响。研究结果表明,短刺小克银汉霉菌丝球在温度为35℃,pH为10,转速为150r·min-1的条件下对孔雀绿具有最大脱色率,脱色时间在180min时达到吸附平衡。孔雀绿质量浓度为25～100mg·L-1,小克银汉霉菌丝球对孔雀绿吸附脱色动力学符合拟二级动力学方程(R2>0.99)。菌丝球对孔雀绿的吸附符合Langmuir等温吸附方程(R2>0.998),饱和吸附量达到1250mg·g-1。对吸附了染料的菌体进行解吸研究,发现用异戊醇作为解吸剂的解吸率最高,可以达到93%,解吸过程符合二级动力学方程(R2>0.99)。

活性炭负载Fe(Ⅲ)吸附剂去除饮用水中的As(Ⅴ)

利用活性炭负载水合铁氧化物制备了复合吸附剂,并用于饮用水中As(Ⅴ)的去除.研究了活性炭种类、粒度、溶液pH值、Fe(Ⅲ)盐浓度和干扰离子等对As(Ⅴ)去除的影响.结果表明,煤质活性炭作为基质负载水合铁氧化物比椰壳炭和果壳炭具有更好的除砷效果.随着炭粒度降低,除砷效率显著增加.在pH3～9范围内,活性炭负载水合铁氧化物可有效吸附As(Ⅴ).F-,Cl-,SO42-的加入对As(Ⅴ)的去除效率基本无影响,而SiO32-和PO43-则明显抑制As(Ⅴ)的去除.Langmuir模型比Freundlich模型能更好地描述复合吸附剂对As(Ⅴ)的吸附平衡.动力学研究表明,As(Ⅴ)吸附反应可用二级速率方程描述.

Adsorption of arsenite and arsenate on amorphous iron hydroxide

Adsorption isotherms in solutions with ionic strengths of 0.01 at 25°C were measured over the arsenite and arsenate concentration range 10−7−10−3 M and the pH range 4–10. At low concentrations, these isotherms obeyed equations of the Langmuir type. At higher concentrations the adsorption isotherms were linear, indicating the existence of more than one type of surface site on the amorphous iron hydroxide adsorbent. Removal of arsenite and arsenate by amorphous iron hydroxide throughout the concentration range were determined as a function of pH. By careful selection of the relative concentration of arsenic and amorphous iron hydroxide and pH, removals on the order of 92% can be achieved.

实时数据流系统降载方法研究

随着信息技术的发展，出现了大量的数据流应用，如传感器数据处理、网络监控、金融数据分析等。在这些应用中，数据是一种连续、时变、有序、无限的序列，查询大多数都是采用连续查询方式。这种数据和查询的连续性对管理系统的资源需求很大。当系统资源不能满足查询处理要求，即查询处理任务超过系统的最大处理能力，用户的查询将得不到及时、正确地处理。同时，如果查询处理时间超过了查询截止期需求，查询结果就没有意义，甚至会造成灾难性后果。目前，很多研究都集中于数据流系统的降载，对支持实时查询处理的实时数据流系统降载的研究比较少。 本论文主要研究支持实时查询处理的实时数据流管理系统中的降载方法，主要包括如下三个方面：随机降载方法、语义降载方法与共享滑动窗口连接操作的降载方法。最后，通过实时数据流管理系统测试平台验证了所提出算法在提高系统吞吐量与降低截止期错失率方面表现出良好的性能。 针对实时数据流应用需求，提出了一种适合实时查询的数据流处理框架结构RT-DSPA和相应的多层过载处理策略MLOHS，为降载方法的研究提供一个框架基础。RT-DSPA分为用户层、DSMS层以及数据源层多个功能模块，具有多层性、可扩展性、健壮性以及可配置性的特点。 在随机降载方面，提出了一种基于数据流流速的负载估计算法；在实时数据流处理框架与负载估计算法的基础上，提出了一种截止期敏感的随机降载算法RLS-EDA。由于系统负载经常波动较大，该算法利用截止期的特点，使用暂存所丢弃元组技术充分地利用CPU空闲资源，使降载执行后系统的吞吐量得到提高，进而尽可能地降低查询截止期错失率；最后，讨论了降载过程中的队列维护策略、含共享操作符查询网络中的降载位置以及降载操作符插入查询网络的算法。实验结果表明，在系统负载波动较大的情况下，RLS-EDA算法表现出良好的性能。 在充分了解数据流及查询特征的情况下，语义降载表现出更好的降载效果。为明确语义降载时使用到的语义，提出了元组价值、价值等级的概念，给出价值等级划分时发生冲突的解决方法。设计了适合实时数据流管理系统的价值等级–执行开销优先级表和截止期–价值密度优先级表，其在确定优先级时可考虑多维因素。基于这两种优先级表设计，提出了相对应的语义降载算法SLS-PT-VD&EC和SLS-PT-D&TVD。基于优先级表的语义降载算法能够灵活地满足用户的不同需求，同时提高系统降载时的性能。 最后，针对共享滑动窗口连接操作符的过载情况，利用查询截止期的特点，提出了一种基于暂存丢弃元组技术的共享滑动窗口连接的降载算法LS-SJRT；为减小LS-SJRT算法的降载开销，提出了一种改进的基于调节滑动窗口宽度的共享滑动窗口连接降载算法LS-SJRT-CW。实验结果显示这两种算法在共享连接操作符过载时都能够表现出较好的性能。

人工湿地基质净化磷素的吸附剂性能

通过基质磷素等温吸附实验,研究了砂子、水淬渣、钢渣3种人工湿地基质净化磷素的效果.结果表明:Freundlich和Langmuir等温吸附曲线方程均能较好地描述上述基质磷素吸附的过程,其磷素理论饱和吸附量依次为钢渣12 500 mg.kg-1,水淬渣3 333 mg.kg-1,砂子270 mg.kg-1.基质吸附饱和后,磷素解吸实验表明:水淬渣磷素解吸率最低,为0.68%;砂子的解吸率最高,为7.59%.虽然钢渣的吸附量最大,但其水溶液pH显强碱性,不适合湿地植物的生长;水淬渣作为一种工业废料,磷素吸附量为砂子的12倍左右,解吸率为砂子的1/10,而且对植物生长无明显危害,是一种比较有应用前景的湿地除磷材料.

土壤中镉的吸附解吸研究进展

首先概述了国内外关于土壤对镉的吸附解吸的基本研究方法与实验条件。用于吸附解吸实验的土样以通过20目筛为宜,而不同形式的支持电解质及其离子浓度的选择对实验结果有很大影响,应由实验的具体目的和要求确定合适的实验条件。位于土壤颗粒表面的各吸附点位与镉的结合能的能量高低不一,可将土壤对镉的吸附作用区分为专性吸附和非专性吸附。可用传统的或融入新参数的吸附等温线表达土壤对镉的吸附过程,土壤对镉的吸附性能可用综合因子来形容,如吸附势、吸持率、平均分配系数、Langmuir方程的常数k和Freundlich方程的系数k等表达方式,同时寻找这些综合因子与土壤基本理化性质之间的关系。文章最后讨论了影响吸附过程的主要环境因子,并就土壤pH和水分条件的影响机制进行了分析。

盐胁迫下水稻叶片光合参数对光强的响应

以耐盐性不同的两个水稻品种秋光和辽盐2号为试材,在设定条件下测定长时间NaCl胁迫下水稻剑叶的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)在不同光照强度(PFD)诱导下的反应差异与水稻抗性的关系.结果表明,在不同浓度NaCl胁迫下,随着PFD的升高,两品种的Pn和Gs均呈上升趋势,与对照相比,耐盐品种辽盐2号的Pn增加了14.87%,而秋光的Pn则下降了17.91%.Ci、Ls及Pn/Gs比值的变化趋势表明,气孔因素和非气孔因素对辽盐2号的光合变化起到了积极作用,而气孔因素则是引起秋光光合变化的主要原因.

Platinum-coated gold nanoporous film surface: Electrodeposition and enhanced electrocatalytic activity for methanol oxidation

This report describes the preparation of Pt-nanoparticle-coated gold-nanoporous film (PGNF) on a gold substrate via a simple "green" approach. The gold electrode that has been anodized under a high potential of 5 V is reduced by freshly prepared ascorbic acid (AA) solution to obtain gold nanoporous film electrode. Then the Pt nanoparticle is grown on the electrode by cyclic voltammetry (CV).

Near-infrared emission from novel tris(8-hydroxyquinolinate)lanthanide(III) complexes-functionalized mesoporous SBA-15

A novel mesoporous material covalently bonded with 8-hydroxyquinoline (HQ) was synthesized (designated as Q-SBA-15). The 5-formyl-8-hydroxyquinoline grafted to.(3-aminopropyl)triethoxysilane, that is, alkoxysilane modified 8-hydroxyquinoline (Q-Si), was used as one of the precursors for the preparation of the Q-SBA-15 material. On the basis of the other function of the Q-Si of coordinating to lanthanide (Ln) ions, for the first time, the LnQ(3) complexes (Ln = Er, Nd, Yb) have been covalently bonded to the SBA-15 materials.