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氯化胆碱基低共熔溶剂对明胶溶液凝胶作用的影响

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精细化工 2024年

作者：郭卜祯马宏瑞徐洋孔德懿郝永永陕西科技大学环境科学与工程学院四川轻化工大学生物工程学院陕西科技大学轻工科学与工程学院

采用氯化胆碱基低共熔溶剂（DES）对明胶溶液中蛋白质构象进行调控。以明胶溶液为对照组，引入5组不同酸碱性的氯化胆碱基DES，通过透射比、粒径、Zeta电位测定，以及UV-Vis、FTIR、XPS、圆二色光谱仪表征和热性能测试，考察了DES酸碱... 详细信息

采用氯化胆碱基低共熔溶剂（DES）对明胶溶液中蛋白质构象进行调控。以明胶溶液为对照组，引入5组不同酸碱性的氯化胆碱基DES，通过透射比、粒径、Zeta电位测定，以及UV-Vis、FTIR、XPS、圆二色光谱仪表征和热性能测试，考察了DES酸碱性对明胶溶液凝胶作用的影响。结果表明，酸性DES（氯化胆碱+草酸、氯化胆碱+对甲苯磺酸）对明胶溶液的影响主要为pH效应，改变化学环境能够使明胶化学结构强度降低，稳定性下降；中性DES（氯化胆碱+甘油、氯化胆碱+山梨醇）能够破坏明胶内部原有氢键，形成新的氢键网络，在氯化胆碱-甘油低共熔溶剂作用下，明胶溶液中蛋白质二级结构的α-螺旋与β-折叠结构含量总和由44.30%增至70.86%，趋向更有序的刚性结构转变，间接增加了蛋白三级结构中折叠构象含量，改变空间交联网络，促进明胶溶液的凝胶作用。

关键词：明胶溶液低共熔溶剂蛋白质构象凝胶作用氢键疏水作用皮革化学品

Fe（Ⅲ）-Al2O3对制革生化尾水中DOM的去除规律研究

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皮革科学与工程 2019年第4期29卷 24-29页

作者：王晴马宏瑞郝永永朱超陕西科技大学环境科学与工程学院

比较了Al2O3和Fe(Ⅲ)-Al2O3对制革生化尾水中难降解溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM)的去除效果,借助SEM和XRD分析了氧化铝改性前后结构组成的变化,并通过对紫外特征参数和三维荧光光谱的分析重点探讨了Fe(Ⅲ)-Al2O3对制革... 详细信息

比较了Al2O3和Fe(Ⅲ)-Al2O3对制革生化尾水中难降解溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM)的去除效果,借助SEM和XRD分析了氧化铝改性前后结构组成的变化,并通过对紫外特征参数和三维荧光光谱的分析重点探讨了Fe(Ⅲ)-Al2O3对制革生化尾水中DOM的去除规律。研究表明,Al2O3改性后吸附效果显著提高,烧结温度为150℃,Fe(Ⅲ)-Al2O3用量为30 g时,色度去除率高达93.8%,同时溶解性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)去除率可达38.7%;Fe(Ⅲ)-Al2O3具有的发达的孔隙结构及表面负载的无定型水合铁氧化物对分子量高、取代基为含氧官能团的芳香族化合物的吸附能力更强,且主要表现在选择性地吸附制革生化尾水中的类腐殖酸和类富里酸物质。利用Fe(Ⅲ)-Al2O3的选择性吸附,可与高级氧化技术相结合,为制革废水生化尾水提供针对性更强的深度处理技术方案。

关键词： Fe(Ⅲ)-Al2O3 制革废水生化尾水溶解性有机物

粉末活性炭对焦化反渗透浓水的吸附选择性研究

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工业水处理 2023年第5期43卷 69-76页

作者：刘紫岩马宏瑞朱超耿跃郝永永陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021

以活性炭为主的吸附材料在面对工业尾水时对不同种类有机污染物的吸附存在一定的差异并难以彻底去除。实验通过粉末活性炭(PAC)对焦化反渗透浓水(ROC)的吸附过程进行解析,结果表明,PAC的吸附选择性主要基于两个方面的因素:一方面,十四... 详细信息

以活性炭为主的吸附材料在面对工业尾水时对不同种类有机污染物的吸附存在一定的差异并难以彻底去除。实验通过粉末活性炭(PAC)对焦化反渗透浓水(ROC)的吸附过程进行解析,结果表明,PAC的吸附选择性主要基于两个方面的因素:一方面,十四烷、角鲨烯等部分长链有机物的分子直径大于PAC的最佳吸附孔径(0.5~1 nm),因此难以得到有效去除;另一方面,有机物对PAC表面大量含氧官能团的相互竞争以及PAC表面含氮官能团的缺少,使得苯酚类有机物与PAC之间的相互作用降低。从PAC对ROC的吸附过程来看,吸附启动阶段PAC主要依靠孔道通过物理作用吸附芳香类有机物,而在吸附中期则依靠表面官能团与有机物的相互作用吸附烷烃、烯烃等非芳香族有机物,整体吸附过程更符合拟二级动力学和Freundlich等温模型。

关键词：粉末活性炭反渗透浓水孔径结构吸附选择性

MIL-101(Fe)对不同络合态Cr(Ⅲ)的吸附机制

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化学工业与工程 2024年第6期41卷 91-100页

作者：屈婷婷马宏瑞张静郝永永王家宏陕西科技大学环境科学与工程学院陕西科技大学轻工科学与工程学院

铁基MOF材料因其具有较多不饱和过渡金属位点，对重金属具有良好的结合机制。单宁（TA）因其水解产物相对分子质量的不确定性，使其与Cr（Ⅲ）形成的络合态重金属的吸附行为与小分子配合物如EDTA-Cr（Ⅲ）存在诸多差异。实验以TA-Cr（... 详细信息

铁基MOF材料因其具有较多不饱和过渡金属位点，对重金属具有良好的结合机制。单宁（TA）因其水解产物相对分子质量的不确定性，使其与Cr（Ⅲ）形成的络合态重金属的吸附行为与小分子配合物如EDTA-Cr（Ⅲ）存在诸多差异。实验以TA-Cr（Ⅲ）为研究对象，选取MIL-101（Fe）为吸附材料，考察其对水中TA-Cr（Ⅲ）的吸附特征，并与其吸附EDTA-Cr（Ⅲ）的行为进行比较。结果表明，MIL-101（Fe）对于2种有机络合态Cr（Ⅲ）的吸附过程均符合伪二级动力学和Langmuir等温吸附模型，同等条件下TA-Cr（Ⅲ）的吸附量为277.79 mg·g-1,远大于其对EDTA-Cr（Ⅲ）的吸附量120.48 mg·g-1。MIL-101（Fe）对TA-Cr（Ⅲ）吸附主要是Fe（Ⅲ）与—COOH及其水解产物没食子酸-Cr（Ⅲ）中的—OH分别发生配位和螯合作用，而对EDTA-Cr（Ⅲ）吸附主要是—COOH与Fe（Ⅲ）配位作用。在pH值为2～10范围内，材料表面的正电荷均与2种络合态Cr（Ⅲ）之间存在静电作用。

关键词： MIL-101(Fe) 吸附络合态Cr(Ⅲ) 单宁酸

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制革废水中铬的形态及其沉淀过程研究进展

化学工业与工程 2019年第1期36卷 48-58页

作者：郝永永马宏瑞王晴胡利珍徐静鄂涛陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021

在制革过程中,有机络合态的铬是主鞣段和复鞣染色段废水中铬的主要赋存形态。在主鞣废水中,主要存在低分子有机酸及胶原水解产物的铬络合物,除了具有强稳定性的多元有机酸外,传统的蒙囿剂及胶原水解产物不会影响铬的碱沉淀去除效果。染... 详细信息

在制革过程中,有机络合态的铬是主鞣段和复鞣染色段废水中铬的主要赋存形态。在主鞣废水中,主要存在低分子有机酸及胶原水解产物的铬络合物,除了具有强稳定性的多元有机酸外,传统的蒙囿剂及胶原水解产物不会影响铬的碱沉淀去除效果。染整工段废水中的铬与该工段的各类皮革化学品形成络合物,其主要以水溶性、憎液溶胶以及颗粒物等多种形式存在,其中,水溶性铬-有机物络合物主要以阴离子型存在,通常的加碱沉淀法很难将其有效去除。系列研究表明,探索制革染整废水中水溶性阴离子铬配合物的去除是制革含铬废水脱铬的关键。

关键词：皮革生产制革含铬废水铬络合物

含没食子酸-Cr(Ⅲ)络合物废水中Cr(Ⅲ)的去除

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化工环保 2024年第3期44卷 377-383页

作者：霍昉马宏瑞郝永永李琴莲陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021

以大分子络合物没食子酸(GA)-Cr(Ⅲ)与小分子络合物柠檬酸(CA)-Cr(Ⅲ)为对象,考察了二硫代氨基甲酸盐(DTC)类重金属捕集剂和季铵盐(QAS)类重金属捕集剂对Cr(Ⅲ)的去除效果,比较了混凝沉淀、超声等辅助处理技术对GA-Cr(Ⅲ)溶液中Cr(Ⅲ)... 详细信息

以大分子络合物没食子酸(GA)-Cr(Ⅲ)与小分子络合物柠檬酸(CA)-Cr(Ⅲ)为对象,考察了二硫代氨基甲酸盐(DTC)类重金属捕集剂和季铵盐(QAS)类重金属捕集剂对Cr(Ⅲ)的去除效果,比较了混凝沉淀、超声等辅助处理技术对GA-Cr(Ⅲ)溶液中Cr(Ⅲ)去除效果的影响,筛选出适宜的除铬工艺为“混凝沉淀—重金属捕集”,并考察了该工艺对实际制革废水的处理效果。结果表明:在GA-Cr(Ⅲ)溶液中,Cr(Ⅲ)与GA络合形成了大分子聚合物,使Cr(Ⅲ)被包裹在分子内部,导致重金属捕集剂难以发挥作用,去除效果较差;经超声处理后,GA-Cr(Ⅲ)的络合结构遭到破坏,促使包裹在有机物间的Cr(Ⅲ)裸露出来,从而有利于重金属捕集剂捕集;混凝沉淀与DTC类重金属捕集剂联用时,对Cr(Ⅲ)的去除效果最好,GA-Cr(Ⅲ)溶液经该工艺处理后,Cr(Ⅲ)去除率可达79.6%;采用混凝沉淀与DTC/QAS类重金属捕集剂联用的方法对实际制革废水处理后,出水ρ(Cr)均低于1.5 mg/L,满足《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中总铬的排放限值要求。

关键词：没食子酸-Cr(Ⅲ) 重金属捕集剂超声絮凝

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IC厌氧反应器处理制革废水的启动运行研究

皮革科学与工程 2022年第2期32卷 8-13,20页

作者：王河有朱超崔强郝永永马宏瑞陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021

利用IC厌氧技术,以活性污泥产甲烷潜力为指标,评价中试反应器的启动与运行,研究了整个过程中水质参数及运行条件对负荷提升过程中反应器处理性能的影响。结果表明:在进水COD_(Cr) 2000 mg/L条件下,IC厌氧反应器具有良好的处理能力,COD_(... 详细信息

利用IC厌氧技术,以活性污泥产甲烷潜力为指标,评价中试反应器的启动与运行,研究了整个过程中水质参数及运行条件对负荷提升过程中反应器处理性能的影响。结果表明:在进水COD_(Cr) 2000 mg/L条件下,IC厌氧反应器具有良好的处理能力,COD_(Cr)削减率达50%~60%,沼气产量维持在1.1 m^(3)/d。运行过程中控制pH在7.5~8范围内,保持消化液VFA/ALK(挥发性脂肪酸/碱度)小于0.3,满负荷下硫酸盐去除率达到92%~98%,C/S(碳硫比即COD/SO_(4)^(2-))大于2.5,颗粒污泥的硫化物最大耐受限值为220 mg/L。整个运行过程中容积负荷小于1.5 kg COD_(Cr)/m^(3)·d,上升流速小于2 m/h。研究显示IC厌氧反应器启动完成后对制革生化进水表现出较强的耐受性,在合适的运行条件下工程应用前景良好。

关键词：制革废水 IC厌氧反应器 COD_(Cr)削减率 VFA/ALK 硫化物

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功能菌剂在制革废水不同处理单元的代谢差异

环境科学与技术 2017年第12期40卷 222-227页

作者：马宏瑞孙斯蔚朱超郝永永郭昌梓陕西科技大学环境科学与工程学院环境工程系陕西西安710021

为了解外源菌剂在处理系统中的微生物活性和群落结构变化对于制革废水处理效果的影响。采用Biolog技术追踪了不同处理单元活性污泥中菌群的代谢差异性变化,获得了菌群代谢指纹图谱和功能群落多样性信息,并结合COD、氨氮及总氮去除率进... 详细信息

为了解外源菌剂在处理系统中的微生物活性和群落结构变化对于制革废水处理效果的影响。采用Biolog技术追踪了不同处理单元活性污泥中菌群的代谢差异性变化,获得了菌群代谢指纹图谱和功能群落多样性信息,并结合COD、氨氮及总氮去除率进行综合分析。研究结果表明,各单元功能菌群均对醇类碳源的代谢衰退最显著,而综合代谢活性衰退在二级好氧池最明显;各单元功能群落丰富度高而代谢活性较低是由菌剂稀释造成的,投加量是影响废水处理效果的关键因素,在生物选择池增大菌剂投加量可最大限度地减少菌剂总的使用量,并使COD、氨氮及总氮去除率分别提高23.1%、58.8%及43.5%。

关键词：制革废水一级好氧池二级好氧池生物选择池代谢差异性

蛋白-多糖-Cr(Ⅲ)络合物的形成及其脱铬机制

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皮革科学与工程 2024年第6期34卷 1-8页

作者：马宏瑞杜佳怡党靖雯郝永永朱超陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021

选取海藻酸钠(SA)、牛血清白蛋白(BSA)模拟制革废水处理过程中的多糖和蛋白,探讨了多糖、蛋白与Cr(Ⅲ)形成的不同络合物的特性及其稳定性。研究发现,SA和BSA与Cr(Ⅲ)结合后,所形成的络合物相对分子质量明显小于单独的配体,且主要通过配... 详细信息

选取海藻酸钠(SA)、牛血清白蛋白(BSA)模拟制革废水处理过程中的多糖和蛋白,探讨了多糖、蛋白与Cr(Ⅲ)形成的不同络合物的特性及其稳定性。研究发现,SA和BSA与Cr(Ⅲ)结合后,所形成的络合物相对分子质量明显小于单独的配体,且主要通过配体分子内配位形成Cr(Ⅲ)络合物,络合物的零电荷点向pH中性偏移,增加了中和沉淀、絮凝沉淀的效果,但总铬去除率最高为85.62%。通过超声预处理与重捕剂协同絮凝剂的作用,络合物铬去除率可提高至98%以上,且不受pH的影响。此研究结果为非中性条件下铬的深度去除提供了理论和实践依据。

关键词：制革废水 Cr(Ⅲ)络合物絮凝沉淀超声预处理海藻酸钠牛血清白蛋白