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可溶性有机质对三峡库区土壤胶体颗粒凝聚的影响

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生态与农村环境学报 2023年第3期39卷 378-385页

作者：宋孝帅李强夏红霞田锐丁武泉重庆三峡学院环境与化学工程学院/三峡库区地质环境监测与灾害预警重庆市重点实验室重庆404100 重庆文理学院化学与环境工程学院/环境材料与修复技术重庆市重点实验室重庆402160 西南大学资源环境学院重庆400716

可溶性有机质(DOM)与土壤胶体颗粒相互作用将控制着紫色土胶体颗粒的凝聚过程,对三峡库区水土保持具有重要影响。以三峡库区3种紫色土胶体为研究对象,采用zeta电位仪和光散射技术研究不同浓度DOM对土壤胶体表面zeta电位和胶体颗粒凝聚... 详细信息

可溶性有机质(DOM)与土壤胶体颗粒相互作用将控制着紫色土胶体颗粒的凝聚过程,对三峡库区水土保持具有重要影响。以三峡库区3种紫色土胶体为研究对象,采用zeta电位仪和光散射技术研究不同浓度DOM对土壤胶体表面zeta电位和胶体颗粒凝聚过程的影响。结果表明:(1)随着DOM浓度的升高,3种紫色土都表现出从慢速凝聚(线性增长)转化为快速凝聚(幂函数增长);3种紫色土总体平均凝聚速率(TAA)存在明显差异,中性、石灰性和酸性紫色土临界聚沉浓度(CCC)分别为4.74、2.72和1.77 mg·L^(-1),中性紫色土CCC分别是石灰性、酸性紫色土的1.74、2.68倍。(2)随着DOM浓度的升高,中性、石灰性和酸性紫色土胶体zeta电位分别从-20.08、-18.89和-16.44 mV降至-10.60、-6.86和-5.62 mV,3种紫色土胶体zeta电位(绝对值)减小,颗粒间静电排斥势能降低,同时,3种紫色土胶体zeta电位随DOM浓度变化存在一个临界值,分别为5.0、2.5和1.7 mg·L^(-1),此与CCC值大小排序一致;在相同DOM浓度下,中性紫色土胶体zeta电位(绝对值)最大,其次是石灰性紫色土,酸性紫色土最小。(3)随着DOM浓度的升高,3种紫色土胶体颗粒间相互作用活化能均不断降低,特别是在较低浓度范围内,活化能下降更加显著,在相同DOM浓度条件下表现为中性紫色土>石灰性紫色土>酸性紫色土。DOM浓度的变化引起紫色土胶体颗粒zeta电位、活化能和CCC值发生改变,进而影响紫色土胶体颗粒的凝聚过程。

关键词：胶体颗粒三峡库区可溶性有机质凝聚

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六堡茶茶汤中胶体颗粒及沉淀性状研究

食品安全质量检测学报 2023年第17期14卷 69-77页

作者：胡翔滕建文黄丽韦保耀夏宁广西大学轻工与食品工程学院南宁530004

目的比较六堡茶成品茶和毛茶茶汤胶体性质与茶乳酪(沉淀)的成分组成差异。方法通过动态光散射、扫描电子显微镜和高效液相色谱法等方法比较了六堡茶毛茶以及发酵后的成品茶茶汤的胶体颗粒及沉淀性质。结果六堡茶毛茶和成品茶茶汤中均存... 详细信息

目的比较六堡茶成品茶和毛茶茶汤胶体性质与茶乳酪(沉淀)的成分组成差异。方法通过动态光散射、扫描电子显微镜和高效液相色谱法等方法比较了六堡茶毛茶以及发酵后的成品茶茶汤的胶体颗粒及沉淀性质。结果六堡茶毛茶和成品茶茶汤中均存在胶体体系。两种茶汤冷却过程的浊度增加率逐渐减少,接近常温(25℃)时,成品茶茶汤浊度增加率小于毛茶;两种茶汤中存在球形或椭球形的胶体颗粒,且胶粒粒径与Zeta电位具有温度响应。25℃下成品茶茶汤的胶体颗粒平均粒径(2131.0 nm±144.2 nm)低于毛茶(3045.8 nm±67.9 nm),成品茶茶汤Zeta电位(-24.8 mV±0.8 mV)高于毛茶(-19.2 mV±0.2 mV)。两种茶汤成分差异导致二者沉淀差异,成品茶固形物相对沉淀率(2.22%)小于毛茶(2.79%),成品茶沉淀主要成分为茶红素、蛋白质和多糖,占沉淀总量58.83%,毛茶则为多酚、蛋白质和多糖,占沉淀总量75.76%,两种茶汤沉淀中酯型儿茶素总量均高于非酯型儿茶素总量,其酯型儿茶素、蛋白质、多糖和黄酮较易参与沉淀形成。结论发酵使成品六堡茶的茶汤的胶体颗粒稳定性增加,使其形成的茶乳酪与发酵前存在明显差异。本研究为黑茶饮料等食品的开发提供了理论基础。

关键词：六堡茶茶汤胶体颗粒沉淀

胶体颗粒在液-液界面上的吸附行为及界面组装

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化学进展 2007年第2期19卷 212-219页

作者：黄维安蓝强张妍中国石油大学(华东)石油工程学院东营257061 山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室济南250100

综述了胶体颗粒在油水界面上的吸附行为及其应用。胶体颗粒在界面上的吸附行为主要受颗粒大小、相互作用力、电性质及润湿性质等因素的影响。本文第一部分主要从作用力出发阐述了胶体颗粒在液-液吸附过程中各种影响因素的理论研究进展;... 详细信息

综述了胶体颗粒在油水界面上的吸附行为及其应用。胶体颗粒在界面上的吸附行为主要受颗粒大小、相互作用力、电性质及润湿性质等因素的影响。本文第一部分主要从作用力出发阐述了胶体颗粒在液-液吸附过程中各种影响因素的理论研究进展;第二部分主要阐述了胶体颗粒在液-液界面上的吸附能够在界面组装、乳液和具有特殊功能的新材料制备等领域中的应用。

关键词：胶体颗粒液-液界面界面组装 Pickering乳液

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胶体颗粒在潜流带中沉积过程及机制

水科学进展 2021年第5期32卷 738-750页

作者：张中天金光球陈鹤翔唐洪武李凌河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 河海大学水利水电学院江苏南京210098 西湖大学浙江杭州310000

潜流带是河流地表水和地下水交混区域,是河流中重要的物质能量交换和水生生物栖息的场所,而胶体颗粒在潜流带中沉积,会改变潜流带中的水动力结构和生态环境。本文利用室内循环水槽实验和多物理场耦合的数值模拟方法,旨在研究胶体颗粒在... 详细信息

潜流带是河流地表水和地下水交混区域,是河流中重要的物质能量交换和水生生物栖息的场所,而胶体颗粒在潜流带中沉积,会改变潜流带中的水动力结构和生态环境。本文利用室内循环水槽实验和多物理场耦合的数值模拟方法,旨在研究胶体颗粒在河流上覆水与潜流带中的迁移过程和胶体颗粒在潜流带中沉积分布特征及其对不同因素的响应规律。结果表明:河流上覆水中胶体会逐渐被河床截留且截留胶体集中于河床浅层;沙波水平方向截留量呈现出迎水面较高、背水面较低的趋势;胶体在潜流带沉积的主要机制是潜流交换、颗粒沉降与河床截留作用。本文能为胶体颗粒在潜流带中的生态环境作用研究提供科学依据,并为河流生态环境修复、河流健康管理提供理论支持。

关键词：潜流带胶体颗粒截留作用沉降作用分布特征

氮、磷及可溶性有机质对三峡库区土壤胶体颗粒凝聚的影响机制研究

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氮、磷及可溶性有机质对三峡库区土壤胶体颗粒凝聚的影响机制研究

作者：宋孝帅重庆三峡学院

学位级别：硕士

三峡库区是我国重要的淡水资源库和长江中下游水环境安全的屏障,紫色土是三峡库区最具代表性土壤之一。近年来,三峡库区蓄水后部分支流和库湾中水体的氮(N)和磷(P)浓度显著升高,N、P与土壤胶体颗粒相互作用将控制着紫色土胶体颗粒的凝... 详细信息

三峡库区是我国重要的淡水资源库和长江中下游水环境安全的屏障,紫色土是三峡库区最具代表性土壤之一。近年来,三峡库区蓄水后部分支流和库湾中水体的氮(N)和磷(P)浓度显著升高,N、P与土壤胶体颗粒相互作用将控制着紫色土胶体颗粒的凝聚过程,对三峡库区水土保持起重要影响。溶解性有机质(dissolved organic matter,简称DOM)作为土壤有机质最活跃部分,在环境污染物的迁移转化以及碳循环等过程中具有重要作用。进入水体中的N、P及DOM势必与土壤胶体颗粒相互接触,发生一系列土——水界面过程,将影响着土壤胶体颗粒凝聚/分散等过程,进而影响库区水体生态环境安全。然而,从N、P及DOM与土壤胶体颗粒间相互作用微观视角出发,针对N、P及DOM对三峡库区紫色土胶体颗粒凝聚过程的影响机制等方面研究鲜有报道。因此,本研究以三峡库区三种典型紫色土胶体颗粒为研究对象,采用光散射技术、zeta电位仪和联合测定法探究不同浓度N、P及DOM对土壤胶体颗粒凝聚和表面电荷性质的影响,理论计算不同浓度N、P及DOM影响下土壤胶体颗粒间相互作用力及活化能的变化规律,进一步阐明不同浓度N、P及DOM对三种紫色土胶体颗粒凝聚与微观作用力变化的内在机制,为三峡库区水土生态环境安全提供基础数据和理论支撑。得到以下结果:(1)随着N、P及DOM浓度的升高,三种紫色土胶体颗粒从慢速凝聚(线性增长)转化为快速凝聚(幂函数增长)。在N、P体系中,三种紫色土总体平均凝聚速率(TAA)存在明显差异,中性、石灰性、酸性紫色土临界聚沉浓度(CCC)分别是220.14、117.49、47.20 mmol·L和507.49、437.15、328.30 mmol·L,三种紫色土胶体颗粒凝聚影响均表现为N大于P。在DOM体系中,中性、石灰性、酸性紫色土临界聚沉浓度(CCC)分别为4.74、2.72、1.77 mg·L。(2)在N、P体系中,三种紫色土表面电位分别从-172.85 m V降至-70.28 m V、-187.65 m V降至-81.98 m V。随着水体中N、P浓度的升高,三种紫色土胶体表面电荷密度降低,表面电位(绝对值)值减小,在相同浓度下,三种紫色土胶体表面电位(绝对值)表现为P大于N。随着DOM浓度的升高,中性、石灰性、酸性紫色土胶体zeta电位分别从-20.08、-18.89、-16.44 m V降至-10.60、-6.86、-5.62 m V。三种紫色土胶体zeta电位(绝对值)减小,颗粒间静电排斥势能降低,同时,三种紫色土胶体zeta电位随浓度变化存在一个临界值,分别为5.0、2.5、1.7 mg·L,与CCC值基本一致。在相同浓度下,中性紫色土胶体zeta电位(绝对值)最大,其次是石灰性紫色土,酸性紫色土最小。(3)三种紫色土胶体颗粒间相互作用活化能均随N、P浓度的增加而不断降低,在相同浓度条件下,N体系中颗粒间活化能显著低于P体系。随着DOM浓度的升高,三种紫色土胶体颗粒间相互作用活化能均不断降低,特别是在较低浓度范围内,活化能下降更加显著,在相同浓度条件下表现为中性紫色土>石灰性紫色土>酸性紫色土。(4)理论计算表明水体中N、P改变了土壤表面电荷性质,增大了胶体颗粒间净引力,使得净作用力表现为吸引,胶体颗粒更易发生凝聚。当N、P浓度分别升至0.2、0.1、0.05 mol·L,0.5、0.4、0.3 mol·L时,三种紫色土颗粒间净作用力为负值,表现为吸引,相应浓度下的表面电位均为-125 m V左右,与其CCC值、活化能基本一致。本研究表明N、P及DOM通过改变紫色土颗粒表面电荷性质,进而引起胶体颗粒间相互作用力和活化能发生改变,最终影响土壤胶体的凝聚过程。研究结果可为三峡库区水土保持、生态环境安全提供理论数据支撑。

关键词：胶体颗粒三峡库区氮磷可溶性有机质凝聚

大尺寸SiO_2胶体颗粒的重力沉降自组装研究

同方学位论文库评论

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物理学报 2004年第11期53卷 3984-3989页

作者：周倩董鹏程丙英石油大学重质油国家重点实验室北京102249 中国科学院物理研究所光物理开放实验室北京100080

采用两步法合成了直径分别为 782 ,977,10 2 7,116 0和 132 4nm的SiO2 胶体颗粒 ,透射电子显微镜显示颗粒尺寸的平均标准偏差小于 5 % .具有较好的单分散性 .通过调节SiO2 胶体颗粒悬浮液中介质粘度的方法 ,拓宽了重力沉降自组装的尺寸... 详细信息

采用两步法合成了直径分别为 782 ,977,10 2 7,116 0和 132 4nm的SiO2 胶体颗粒 ,透射电子显微镜显示颗粒尺寸的平均标准偏差小于 5 % .具有较好的单分散性 .通过调节SiO2 胶体颗粒悬浮液中介质粘度的方法 ,拓宽了重力沉降自组装的尺寸范围 ,得到了颗粒直径为 70 0— 130 0nm的合成蛋白石 ,扫描电子显微镜图像显示它们为面心立方结构。

关键词：胶体颗粒自组装 SiO2 透射谱光子带隙大尺寸平均合成单分散性两步法

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带同种电荷胶体颗粒间的相互吸引

化学进展 2001年第1期13卷 1-9页

作者：张波刘洪来 Hu Ying 胡英华东理工大学化学系上海200237 Department of Chemistry East China University of Science and Technology

带同种电荷颗粒间存在静电吸引是当前胶体科学领域的一大研究热点 ,也是颇有争议的一个课题。经典的 DLVO理论认为 ,电解质溶液中一对孤立、带同种电荷的球型胶粒将表现出纯粹的库仑排斥。以往的实验事实也证实了 DLVO理论的正确性。然... 详细信息

带同种电荷颗粒间存在静电吸引是当前胶体科学领域的一大研究热点 ,也是颇有争议的一个课题。经典的 DLVO理论认为 ,电解质溶液中一对孤立、带同种电荷的球型胶粒将表现出纯粹的库仑排斥。以往的实验事实也证实了 DLVO理论的正确性。然而 ,近十几年来的实验研究表明 ,在一定条件下 ,同性颗粒间的有效相互作用势能可能表现出静电吸引。对此 ,至今还没有一个令人信服的理论描述 ,甚至连其产生根源也未有定论。带同种电荷颗粒的静电吸引将是一个很值得探讨的问题。

关键词：胶体颗粒静电作用实验测定理论模型计算机模拟同种电荷静电吸引

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丁达尔效应的应用研究进展

激光杂志 2024年第1期45卷 10-18页

作者：祝其非陶日增王志恒郭春凤邹军陈丽花周洪磊上海应用技术大学理学院上海201418 上海应用技术大学香料香精技术与工程学院上海201418 中国国际科技促进会国际院士联合体北京102403

丁达尔效应具有即时响应、非侵入性等特点,近年来在环境生物、医学诊断、化工生产、食品药品等领域中得到了广泛应用。对现有的丁达尔效应应用技术进行了简要综述,具体包括,丁达尔效应在不同重金属离子浓度检测、生物分子浓度检测、疾... 详细信息

丁达尔效应具有即时响应、非侵入性等特点,近年来在环境生物、医学诊断、化工生产、食品药品等领域中得到了广泛应用。对现有的丁达尔效应应用技术进行了简要综述,具体包括,丁达尔效应在不同重金属离子浓度检测、生物分子浓度检测、疾病诊断、制剂制备场景中的应用,在工业生产中辅助疏水材料与半导体芯片生产、太阳能电池能效改进方面的应用,以及在食品安全中白酒品质鉴定与茶叶农残检测的应用。最后对丁达尔效应应用技术的未来发展方向进行了展望。丁达尔效应的应用总结及展望将为后续应用者提供研究方向和理论参考。

关键词：光散射丁达尔效应光检测胶体颗粒表面线性和非线性光散射

胶体颗粒制备二氧化钛空心球及其光催化性能研究

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材料导报 2012年第15期26卷 146-150页

作者：靳艳艳王鹏中国矿业大学材料科学与工程学院徐州221116

二氧化钛基空心球由于低密度、高比表面积、单分散性和高稳定性等特性,以及空心部分能容纳其它材料,可以产生一些奇特的基于微观"包裹"效应的性质,在微尺度反应器、药物传输载体、光子晶体、催化剂和能量存储等诸多技术领域都有重要的... 详细信息

二氧化钛基空心球由于低密度、高比表面积、单分散性和高稳定性等特性,以及空心部分能容纳其它材料,可以产生一些奇特的基于微观"包裹"效应的性质,在微尺度反应器、药物传输载体、光子晶体、催化剂和能量存储等诸多技术领域都有重要的应用。系统评述了以不同胶体颗粒(聚合物微球、SiO2微球、微纳米尺寸碳球)为模板制备二氧化钛基空心球的方法过程,介绍了二氧化钛基空心球的光催化应用的最新进展。

关键词：二氧化钛空心球胶体颗粒光催化性能