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多壁碳纳米管对林丹的吸附和催化转化

杨吉睿 , 孙红文

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.04.2015102302

进入环境的纳米材料对共存化学污染物的环境行为有重要影响.本文选择3种多壁碳纳米管,分别为石墨化多壁碳纳米管(G-MWCNT)、羟基化多壁碳纳米管(O-MWCNT)和氨基化多壁碳纳米管(N-MWCNT),通过批次实验研究其对林丹的吸附行为和催化转化作用.林丹在3种多壁碳纳米管上的吸附动力学符合准二级动力学模型(R2>0.997),吸附速率常数(k2)分别为0.73(G-MWCNT)、0.60(N-MWCNT)和0.28(O-MWCNT)g·mg-1·h-1.林丹在3种多壁碳纳米管上吸附的等温线符合Freundlich经验模型(R2>0.979),不同pH条件下,吸附系数(KF)分别为28.0-30.0(G-MWCNT)、21.3-24.6 (N-MWCNT)和9.1-10.2(O-MWCNT) mg1-n·Ln·g-1.平衡浓度为8.5 mg·L-1,在不同pH条件下林丹在3种多壁碳纳米管上的分配常数(Kd)分别为12.7-14.4(G-MWCNT)、8.7-9.8(N-MWCNT)和3.9-4.2(O-MWCNT)L·g-1.林丹是非离子型有机化合物,疏水作用在吸附过程中起主导作用,表面引入亲水性强的氨基和羟基后,N-MWCNT和O-MWCNT的吸附作用相比具有疏水性表面的G-MWCNT明显减弱.溶液的pH值(5.0-9.0)对同种多壁碳纳米管的吸附作用影响不显著.均相溶液中,林丹发生β-消去反应的准一级动力学表观速率常数kobs(0.017-10.2 d-1)随溶液pH值(7.0-12.0)升高而增大.N-MWCNT对林丹发生β-消去反应起催化作用,这种催化作用随pH值(7.0-9.0)升高而增强.当N-MWCNT存在时,林丹的去除率分别增加了7.5%(pH=7.0)、29.3%(pH=8.0)和30.1%(pH=9.0).在均相溶液和N-MWCNT体系中都检测到γ-1,3,4,5,6-五氯环己烯、1,2,4-三氯苯和1,2,3-三氯苯转化产物.

关键词: 碳纳米管 , 林丹 , 吸附 , 催化转化

以脱脂棉为模板制备高比表面积Al2O3-MgO固体酸碱双功能材料

蓝冬雪 , 林丹 , 赵会民 , 马丽 , 淳远

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2011.10237

以脱脂棉为模板,以四水乙酸镁和九水硝酸铝为前驱物,采用外模板法制备了一系列Al2O3-MgO混合氧化物,并用X射线衍射、扫描电镜、低温N2吸附等手段对其进行了表征.结果表明,所制样品显示出棉纤维的生物形态,且具有较高的比表面积(可达206 m2/g).Mg含量较低时Al2O3-MgO混合氧化物为无定形结构,当Mg/Al=1时开始出现MgO的纳米晶相.在环戊二烯甲醇烷基化反应中,具有生物形态和酸碱双功能的Al2O3-MgO混合氧化物表现出较高的催化活性,明显高于未使用模板制得的固体碱,并当Mg/Al=20时样品催化性能最佳.

关键词: 外模板 , 脱脂棉 , 氧化镁 , 氧化铝 , 高比表面积 , 固体碱 , 环戊二烯 , 甲基化 , 甲基环戊二烯

甲苯甲醇侧链烷基化反应中甲酸盐的形成及其作用

林丹 , 赵会民 , 张小月 , 蓝冬雪 , 淳远

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2012.11243

将碱金属碳酸盐修饰的KX和NaY沸石用于催化甲苯甲醇侧链烷基化反应,并结合甲醇吸附的红外光谱以及异丙醇和甲醇催化分解反应结果,剖析了甲酸盐的形成及其作用.结果表明,碱金属碳酸盐的负载能提高碱金属离子交换八面沸石的催化活性.在反应过程中催化剂表面形成了不同数量的甲酸盐,尤其是K2CO3修饰的KX上;甲酸盐主要来源于碳酸盐与甲醇分解产物甲醛的反应,它的形成对催化剂甲苯甲醇侧链烷基化活性的影响较大,类似于碱金属硼酸盐的修饰,改善了催化剂的表面酸碱性,形成了更为有效的活性中心.

关键词: 八面沸石 , 甲苯 , 甲醇 , 侧链烷基化 , 碳酸盐 , 甲酸盐 , 红外光谱 , 活性位

稀土钇和钕对挤压ZK60合金组织及拉伸性能的影响

林丹 , 王磊 , 孟凡强 , 崔建忠 , 乐启炽

材料热处理学报

研究了添加稀土Y 1wt%和Nd 1wt%对挤压态ZK60合金组织及拉伸性能的影响.结果表明,稀土的添加可有效细化ZK60镁合金的挤压态组织,Y、Nd复合添加的细化效果更为显著,平均晶粒直径为2~3 μm;稀土Nd的添加使ZK60合金的析出相尺寸增大,复合添加稀土Y、Nd后,ZK60合金中析出相数量增多、尺寸减小且分布均匀;Y、Nd的复合添加可使ZK60合金的抗拉强度与屈服强度分别提高8.4%与31.2%,这归因于复合添加Y、Nd形成的细晶强化、固溶强化及析出相强化的综合影响.

关键词: ZK60合金 , Y , Nd , 挤压 , 显微组织 , 拉伸性能

固相萃取-气相色谱-质谱法测定木制家具中氯酚类及菊酯类防腐剂

李海玉 , 张庆 , 康苏媛 , 吕庆 , 白桦 , 王超

色谱 doi:10.3724/SP.J.1123.2012.02013

建立了固相萃取-气相色谱-质谱(SPE-GC-MS)检测含氯酚类化合物(2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、2,4,5-三氯苯酚、2,3,4,6-四氯苯酚、五氯苯酚、林丹)和菊酯类化合物(氯菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯)等10种木材防腐剂的方法.对家具样品采用超声萃取法、以甲醇为提取剂在室温下反复提取2次,提取液经浓缩后,加入碳酸钾和乙酰酐衍生化,将衍生化后的溶液通过Oasis HLB固相萃取柱净化,用乙酸乙酯洗脱并收集检测.采用该方法实现了家具中10种木材防腐剂的分离检测,该方法中氯酚类防腐剂定量限为1 mg/kg、菊酯类防腐剂定量限为5 mg/kg,平均回收率为76.0%~108.8%.应用该方法对市场上销售的木制家具进行了检测,在部分家具中检出含有少量林丹.实验结果证明,该方法准确、灵敏,可有效地应用于木制家具中防腐剂的实际检验工作中.

关键词: 固相萃取 , 气相色谱-质谱法 , 氯酚类防腐剂 , 菊酯类防腐剂 , 木制家具

南运河生态修复水体有机污染物的污染特征

王乙震 , 周绪申 , 林超 , 张宇 , 韩朝光 , 张淼 , Brigitte Vincon-Leite

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.02.2015090301

通过向水体投加高效微生物净水剂和生物复合酶生态修复南运河受污染水体.为研究南运河生态修复水体中持久性有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)、多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)和有机磷农药(Organophosphorus pesticide,OPPs)污染特征,监测了南运河及生态修复试验河道水体中15种OCPs、17种PAHs和18种OPPs的含量.结果表明,南运河水体及试验河道表层水体中共检测出3种六六六类(Hexachlorocyclohexanes,HCHs)污染物,分别是α-六氯环己烷(α-HCH)、β-六氯环己烷(β-HCH)和林丹(γ-HCH),OCPs总量变化范围是1.11-1.78 ng·L-1;共检测出萘(Naphthalene,Nap)、苊(Acenaphthene,AcP)、苊烯(Acenaphthylene,AcPy)等11种PAHs,PAHs总量变化范围是52.76-60.28 ng·L-1;共检测出3种OPPs,分别是甲胺磷(Methamidophos,MTP)、敌敌畏(Dichlorvos,DDVP)、和甲基异柳磷(Isofenphos-methyl,IPM),OPPs总量变化范围是6.51-17.50 ng·L-1.微生物净水剂和生物复合酶的投加基本上不能降解水体中的OCPs和PAHs,而对水体中OPPs的降解有一定作用,降解率在19.6%-62.8%之间,平均降解率为35.2%.高效微生物净水剂和生物复合酶降解河道水体中持久性OCPs、PAHs和OPPs的机理有待进一步研究,该技术对河流、湖泊有机污染物生态修复实际应用具有一定的借鉴作用.

关键词: 生态修复 , 污染特征 , 有机氯农药 , 多环芳烃 , 有机磷农药 , 南运河

长三角地区饮用水源地沉积物中有机氯农药污染特征

暴志蕾 , 赵兴茹 , 耿梦娇 , 王山军 , 郭睿 , 昌盛 , 汪星 , 杨光 , 郑学忠

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.06.2015111605

2015年4月采集长江三角洲地区河流型、河网型和湖泊型饮用水源地沉积物,采用同位素稀释高分辨气相色谱+高分辨质谱法测定了22种有机氯农药(OCPs).结果表明,采集的沉积物中测定的22种有机氯农药都有检出,滴滴涕(DDTs)、六氯苯、六六六(BHCs)、五氯苯的检出率为100%;有机氯污染水平依次为:嘉兴河网(浓度范围为1.71-61 ng·g-1,中值为12.4 ng·g+1)>长江下游(浓度范围为0.46-93 ng·g-1,中值为8.59 ng·g-1)≈钱塘江(浓度范围为1.02-69 ng·g-1,中值为8.1 ng·g-1)>太湖(浓度范围为1.76-8.65 ng·g-1,中值为3.53 ng·g-1).DDT及其降解产物的浓度与其他地区的含量相当.依据DDTs和BHCs的同分异构体比值的变化和主成分分析结果对污染源进行解析,结果表明嘉兴河网主要以氯丹、九氯和六六六为主要污染特征,该地区有氯丹的使用和六六六的历史残留.钱塘江主要以BHCs、氯丹和DDTs为主要污染特征,有林丹的输入.太湖主要污染特征为DDTs和BHCs,并有新源输入.长江下游主要以o,p'-DDT和BHCs为污染特征,有些采样点表明有三氯杀螨醇的使用,六六六为历史残留.对长三角地区水源地沉积物进行生态评价发现,滴滴涕类有机氯农药存在潜在生态风险,其中DDTs具有潜在生态风险的采样点占74%,具有生态风险的采样点占2%.

关键词: 有机氯农药 , 长三角地区 , 沉积物 , 分布特征

云南省树皮样品中多环芳烃和有机氯农药的浓度分布及来源解析

罗东霞 , 杨瑞强

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.08.2015122302

2012年8月于云南省采集了16个树皮样品,分析了其中多环芳烃和有机氯农药(包括六六六和滴滴涕)的浓度水平和分布特征.树皮中∑16PAH的浓度范围为317-1194 ng·g-1,平均值为639 ng·g-1;研究区域树皮中∑4HCH和∑6DDT的浓度分别为为0.10-3.86 ng·g-1干重(平均值为1.10 ng·g-1干重)和0.78-7.29 ng·g-1干重(平均值为3.32 ng·g-1干重),PAHs浓度是藏东南林芝地区的2-3倍,而有机氯农药的浓度低于藏东南林芝地区.树皮中脂肪可影响研究区域持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs)的分布,但影响不显著.同时HCHs、DDTs和2环及3环PAHs的浓度随海拔的升高而增加,呈典型的高山冷捕获效应;4环、5环和6环PAHs的浓度随着海拔的升高而降低,这可能是云南本地污染源影响所致.较低质量的PAHs(2-3环)是研究区域PAHs的重要组成部分,平均占总浓度的77%以上,说明研究区域受到污染物大气远距离传输的重要影响.PAHs特征单体比值表明,草、木材等生物质和煤炭燃料等的低温燃烧是研究区域PAHs的主要来源,同时较低的α/γ-HCH和较高的o,p’-DDT/p,p'-DDT比率表明,林丹和三氯杀螨醇的使用对研究区域树皮中有机氯农药的污染有一定的贡献.根据反向气团轨迹模型及PAHs和OCPs的浓度分布,推断研究区域的OCPs主要受印度季风和西风环流的影响,而PAHs是大气远距离传输源和云南本地污染源共同作用的结果.

关键词: 云南 , 有机氯农药 , 多环芳烃 , 树皮 , 来源分析

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