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模拟有机-矿质复合体对TCE的吸附实验研究

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模拟有机-矿质复合体对TCE的吸附实验研究

作者：石钰婷中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

有机污染物在地质环境体中的吸附行为，是直接影响到有机污染物在环境中迁移、转化及归宿的重要因素。吸附作用不仅是导致污染物随水溶液迁移产生迁移滞后、造成地下水不同程度污染的主要原因，而且也影响有机污染物在地下环境中不同形... 详细信息

有机污染物在地质环境体中的吸附行为，是直接影响到有机污染物在环境中迁移、转化及归宿的重要因素。吸附作用不仅是导致污染物随水溶液迁移产生迁移滞后、造成地下水不同程度污染的主要原因，而且也影响有机污染物在地下环境中不同形态含量和分布，从而也将对挥发作用、溶解淋滤作用、生物非生物降解作用、植物利用等其它作用造成不同程度的影响。本研究以蒙脱土模拟矿物基质、以腐殖酸模拟土壤有机质，通过制备不同离子桥键和不同有机质/粘土矿物含量比值的有机-矿质复合体样品，对典型氯代烃污染物三氯乙烯（TCE）进行吸附批实验，研究不同类型有机-矿质复合体复合方式及程度对有机质吸附行为特征的影响，主要得出以下结论：（1）、在本实验制备TCE浓度条件下，源蒙脱土和源腐殖酸对TCE的吸附都可以较好的被线性等温吸附方程和Freundlich等温吸附方程所拟合。矿物对TCE的吸附主要依靠表面吸附以及内部微孔结构的吸附;而有机质对TCE的吸附主要是一个线性分配过程，吸附速率也很快。（2）、通过实验：离子桥键的加入，使源蒙脱土的吸附能力得到了提高，Ca-MMT、Fe-MMT和Al-MMT土样的吸附剂-水分配系数Kd从源蒙脱土的0.1204分别增大到0.2607、0.2546和0.2819;而这三者之间的差异主要来源于三种离子的大小差异，其中，Ca-MMT与Fe-MMT对TCE的吸附能力更相近。（3）、对于不同离子桥键的复合体，由于腐殖酸与矿物的结合方式的不同以及离子桥键的不同导致吸附剂比表面积及疏水性区域的变化，从而影响到吸附剂对TCE的吸附。四种复合体吸附能力大小依次为：Ca-M-HA复合体＞H2O-M-HA复合体＞Al-M-HA复合体＞Fe-M-HA复合体。（4）、对比同种离子桥键的系列土样，三种离子桥键的复合体在经过逐步制备之后，对TCE的吸附表现出了不同的吸附特征。以Kd值判断Ca2+系列土样的吸附能力为：Ca-M-HA复合体（0.4180）＞M+HA混合体（0.2629）＞Ca-MMT土样（0.2607）＞源MMT（0.1204），而Fe3+和Al3+系列土样则没有明显的规律。（5）、在不同有机质-矿质比的混合体和复合体对TCE吸附实验中，Kd值随腐殖酸含量的增加而变大，Kom值随腐殖酸含量的增加而减小。原因是有机质-矿质复合体中，复合体中有机质并不是均匀覆盖在矿物质表面，而是不规则地分布在矿物表面的吸附点位上，矿物质与有机质形成复合体时，矿物质对有机质存在选择性的吸附;有机质与矿物质的相互作用对腐殖酸的吸附特性产生明显影响，其中存在软碳向硬碳的转变，从而对有机物的吸附产生较大影响。（6）、当土壤/沉积物中有机质与矿物质结合形成有机质-矿质复合体后，有机质会进一步聚合，形成缩聚体，缩聚体中含有大量孔隙结构，随着复合体中有机质含量的增加，缩聚体聚合更加紧密，引起复合体内部孔径变小，从而影响有机污染物在复合体有机质孔隙内的吸附。

关键词：有机-矿质复合体三氯乙烯(TCE) 离子桥键有机/矿物质比(C/M) 吸附

金属纳米材料修饰及可见光辅助的电化学检测传感器的研究

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金属纳米材料修饰及可见光辅助的电化学检测传感器的研究

作者：石钰婷苏州大学

学位级别：硕士

咖啡酸是一种在日常生活中常见的肉桂酸,其在生命科学和医药领域有极其重要的作用,但其也被认为是存在致癌风险的物质,快速、有效地检测其存在和含量十分必要。尿酸是人体生物代谢产物之一,尿酸水平的高低与多种疾病有关,尿酸水平的监测... 详细信息

咖啡酸是一种在日常生活中常见的肉桂酸,其在生命科学和医药领域有极其重要的作用,但其也被认为是存在致癌风险的物质,快速、有效地检测其存在和含量十分必要。尿酸是人体生物代谢产物之一,尿酸水平的高低与多种疾病有关,尿酸水平的监测,对于预防相关疾病具有重要的临床价值和意义。该论文的研究工作将致力于检测这两种物质。一方面,金属纳米颗粒尺寸小、比表面积大,而且其表面的键态和电子态与颗粒内部不同,表面原子配位不全等的原因导致其表面活性增加,使其具备了作为催化剂的基本条件;另一方面,当入射光子频率与金属自由电子的集体振荡频率发生共振时,贵金属纳米粒子产生局域表面等离子体共振（LSPR）效应,表现出对可见光的吸收。在工作中,我们除了探究金属纳米颗粒对于电化学检测的增强作用,还尝试探究可见光照射在电化学检测中的作用。其中制备了三叉状的铂铜纳米颗粒和杨梅状的铂金钌纳米颗粒修饰的玻碳电极,二者在检测咖啡酸的应用上均具有很好的效果,且可见光的照射对后者的检测有增强效果;另通过恒电位沉积法均匀地在玻碳电极的表面修饰了球形的金纳米颗粒,在可见光照条件下的电分析结果与没有光照条件下的相比,具有明显的优越性。引入可见光对贵金属纳米材料修饰电极的检测效果的增强作用,为电化学传感器的发展提供了一种新的可行思路。

关键词：金属纳米材料电化学传感器局域表面等离子共振咖啡酸尿酸

模拟有机-矿质体中不同吸附域对TCE的吸附影响

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中国环境科学 2013年第2期33卷 234-242页

作者：苏思慧何江涛石钰婷张小亮中国地质大学(北京)水资源与环境学院水资源与环境工程北京市重点实验室北京100083

为研究无机矿物与有机质相互作用形成复合体对有机污染物的吸附行为影响,制备了蒙脱土-腐植酸复合体以及混合体模拟土样,分别代表蒙脱土与腐植酸之间有相互作用和无相互作用,并运用批实验的方法,针对不同有机质与无机矿物质量比(C/M)的... 详细信息

为研究无机矿物与有机质相互作用形成复合体对有机污染物的吸附行为影响,制备了蒙脱土-腐植酸复合体以及混合体模拟土样,分别代表蒙脱土与腐植酸之间有相互作用和无相互作用,并运用批实验的方法,针对不同有机质与无机矿物质量比(C/M)的有机-矿质复合体及混合体开展了三氯乙烯(TCE)吸附实验研究.结果表明,TCE在不同C/M的有机-矿质复合体和混合体中的吸附符合Freundlich等温吸附模型.采用纯蒙脱土及腐植酸的吸附方程叠加计算获取无相互作用模拟土样的固相吸附量计算值,计算值均小于复合体和混合体的实际固相吸附量,表明复合体中蒙脱土与腐植酸吸附域之间存在相互作用,导致腐植酸性质改变,使复合体的吸附能力增强,而混合体由于等温吸附实验过程中有水的参与,也可能在一定程度上形成了复合体.随着C/M的增大,有机-矿质复合体和混合体对TCE的吸附能力增强.当C/M小于0.08时,复合体中蒙脱土与腐植酸发生较为充分的相互作用,导致腐植酸性质改变,增强了复合体对TCE的吸附能力,因而复合体对TCE的吸附能力明显强于混合体;当C/M大于0.08时,复合体中后续叠加在补丁上的有机质保留了源腐植酸的特性,这部分有机质将掩盖变性有机质的吸附影响,因而复合体与混合体对TCE的吸附能力基本相当.TCE初始浓度影响分析表明,当C/M固定时,随着TCE初始浓度(C0)的增大,非线性叠加模型的固相吸附量计算值与实测值的差值(Qe)呈增大趋势,分析认为复合体中的变性有机质较其他组分对TCE具有更强的亲和力,随着C0的增加,变性有机质的吸附贡献率增大,因此导致Qe的增大.

关键词：有机质无机矿物有机-矿质复合体 TCE 吸附

不同金属离子及三氯乙烯(TCE)初始浓度对有机-矿质复合体的吸附影响研究

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农业环境科学学报 2013年第1期32卷 95-102页

作者：张小亮何江涛石钰婷苏思慧李玮中国地质大学(北京)水资源与环境学院水资源与环境工程北京市重点实验室北京100083

有机-矿质复合体对有机污染物的吸附,是直接影响有机污染物在地质环境中迁移、转化及归宿的重要因素,多价金属离子在有机质与粘土矿物相互作用形成复合体的过程中起到重要作用。为研究不同离子对有机质与粘土矿物的结合及其对有机污染... 详细信息

有机-矿质复合体对有机污染物的吸附,是直接影响有机污染物在地质环境中迁移、转化及归宿的重要因素,多价金属离子在有机质与粘土矿物相互作用形成复合体的过程中起到重要作用。为研究不同离子对有机质与粘土矿物的结合及其对有机污染物吸附行为的影响,以蒙脱土和腐植酸模拟地质吸附剂中的粘土矿物和有机质,分别加入Ca2+、Fe3+和Al3+金属离子,制备成有机质含量一定的不同离子有机-矿质复合体,进行对TCE的吸附批实验。结果表明,模拟土样Ca2+离子复合体直接拟合曲线在叠加计算曲线之上,而Fe3+和Al3+离子复合体直接拟合曲线均在叠加计算曲线之下,说明Ca2+离子的加入增强了有机-矿质复合体整体对TCE的吸附能力,Fe3+和Al3+离子有机-矿质复合体吸附性能则减弱;Ca2+、Fe3+和Al3+金属离子的加入均降低了复合体中有机质对TCE的亲合力,但Ca-M-HA复合体中有机质对TCE的亲合力强于Fe(Al)-M-HA复合体;TCE初始浓度对不同离子有机-矿质复合体的影响存在差异,在TCE低浓度段,复合体Kom值随着TCE浓度的增高而增大,且Ca-M-HA复合体较Al-M-HA和Fe-M-HA复合体增加幅度更大,在TCE高浓度段,TCE初始浓度对Al-M-HA和Fe-M-HA复合体Kom值的影响随着浓度的增加而减小后趋于稳定,而此时TCE初始浓度对Ca-M-HA复合体吸附行为影响仍然不能忽略。

关键词：有机-矿质复合体吸附多价金属离子三氯乙烯

北京市东南郊不同灌区表层土壤中PAHs来源解析

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现代地质 2011年第2期25卷 393-400页

作者：石钰婷何江涛金爱芳中国地质大学水资源与环境工程北京市重点实验室北京100083

采用正三角形布点法在北京市东南郊污灌区、再生水灌区、清灌区分别进行了3个表土的样品采集,采样间隔为1 m,共采集9个样品,分别测试了样品中16种多环芳烃的质量分数。测试结果表明:大部分PAHs在3个灌区表土中均有检出,污灌区除了蒽和苯... 详细信息

采用正三角形布点法在北京市东南郊污灌区、再生水灌区、清灌区分别进行了3个表土的样品采集,采样间隔为1 m,共采集9个样品,分别测试了样品中16种多环芳烃的质量分数。测试结果表明:大部分PAHs在3个灌区表土中均有检出,污灌区除了蒽和苯并[a]蒽外,其余均有检出;再生水灌区除二氢苊和苯并[a]蒽外,其余均有检出;清灌区16种PAHs均有检出。其中,污灌区的ΣPAHs大约为730μg/kg,再生水灌区ΣPAHs大约为207μg/kg,清灌区PAHs大约为43μg/kg。分别利用比值法、聚类分析法和主成分分析法对研究区土壤中PAHs的可能来源进行解析,通过比值法和聚类分析法可以得出:污灌区表土PAHs污染主要来源于石油源,而再生水灌区和清灌区的PAHs主要来源于燃烧源。由主成分分析法可以定量地计算出各个污染源对PAHs的贡献率:在污灌区采样点,燃烧源/汽车尾气和焦炭源/石油源的贡献率分别为30%和70%;在再生水灌区,PAHs的主要来源为煤的燃烧、汽车尾气的排放和部分石油源的输入,贡献率分别为83.2%和16.8%;在清灌区,PAHs的主要来源为煤的燃烧和汽车尾气的排放,贡献率分别为83.6%和16.4%。

关键词： PAHs 源解析聚类分析法主成分分析法表层土壤灌区北京市东南郊

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顽皮的小黑猫

小学生导刊（中年级版） 2012年第6期 47-48页

作者：石钰婷湖南省湘潭县云湖桥镇七里学校四年级

我到外婆家玩，外婆家的小黑猫从桌子底下跑出来，在我的腿上蹭啊蹭的，好像许久不见的老朋友在欢迎我。这只小黑猫很淘气呢!

关键词：小学生作文语文学习阅读知识

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儿童座椅稳定性试验方法探究

轻工标准与质量 2022年第4期 83-85页

作者：石钰婷上海市质量监督检验技术研究院上海201100

儿童学习用座椅(儿童座椅)已经逐渐成为备受家长欢迎和关注的儿童家具之一,但儿童座椅的稳定性试验方法在实际检验过程中存在加载点与边缘距离不匹配、加载点参数不合理的局限性。针对适用于不同年龄段儿童的不同标号的儿童座椅,参考国... 详细信息

儿童学习用座椅(儿童座椅)已经逐渐成为备受家长欢迎和关注的儿童家具之一,但儿童座椅的稳定性试验方法在实际检验过程中存在加载点与边缘距离不匹配、加载点参数不合理的局限性。针对适用于不同年龄段儿童的不同标号的儿童座椅,参考国家标准GB/T 38611-2020和欧盟标准EN 1729-2:2012+A1:2015(E),提出儿童座椅产品标号划分的建议,并对儿童座椅前向稳定性、后向稳定性和侧向稳定性试验的加载点和试验力值的选取提出建议,为完善儿童座椅稳定性试验标准提供参考方向。

关键词：儿童家具儿童座椅稳定性试验方法