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N/MOF（Fe）的制备及Cr6+原位吸附–还原行为

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硅酸盐学报 2024年第11期 3502-3512页

作者：张留科史焕鑫薛怡然高博邢玉鲁陈柠马丙瑞刘杰赵宝秀青岛理工大学环境与市政工程学院

含Cr6+废水引起的环境污染问题备受关注，金属有机框架（MOF）得益于其大比表面积和高孔隙率，已广泛应用于吸附Cr6+。通过溶剂热法合成了尿素改性的N/MOF（Fe），研究了制备条件对Cr6+的吸附性能的影响，并对N/MOF（Fe）进行结构表征... 详细信息

含Cr6+废水引起的环境污染问题备受关注，金属有机框架（MOF）得益于其大比表面积和高孔隙率，已广泛应用于吸附Cr6+。通过溶剂热法合成了尿素改性的N/MOF（Fe），研究了制备条件对Cr6+的吸附性能的影响，并对N/MOF（Fe）进行结构表征和性能分析。结果表明：与MOF（Fe）相比，N/MOF（Fe）孔径和孔容增大，吸附能力和吸附速率均有提升。考察了吸附实验条件对N/MOF（Fe）吸附性能的影响，在Cr6+初始浓度为5 mg/L,N/MOF（Fe）投加量为0.8 g/L,p H值为5.6，反应时间为40 min时，吸附率可达95.23%。建立了N/MOF（Fe）吸附Cr6+的吸附动力学和热力学方程。结果表明：吸附过程符合二级反应动力学方程和Langmuir吸附等温模型，吸附反应是一个自发放热过程。通过自由基捕获实验，验证了·O2–的存在，根据XPS分析，证实了Cr6+被·O2–还原为Cr3+，提出了N/MOF（Fe）吸附Cr6+的原位吸附–还原联合作用机制。

关键词：金属有机框架六价铬吸附尿素

微织构特征对铝合金-CFRTP激光焊接头力学性能的影响

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焊接学报 2024年第2期45卷 75-81,I0007页

作者：徐良李康宁杨海锋宋坤林谷世伟哈焊国创(青岛)焊接工程创新中心有限公司青岛266111 国家高速列车青岛技术创新中心青岛266111

该文研究了激光毛化微织构特征对铝合金-CFRTP激光焊接接头性能的影响,分析了激光毛化微织构的作用机理.结果表明,利用激光毛化技术可以在铝合金表面构建微织构,获得成形良好且性能优异的铝合金-CFRTP激光焊接搭接接头,接头处形成了有... 详细信息

该文研究了激光毛化微织构特征对铝合金-CFRTP激光焊接接头性能的影响,分析了激光毛化微织构的作用机理.结果表明,利用激光毛化技术可以在铝合金表面构建微织构,获得成形良好且性能优异的铝合金-CFRTP激光焊接搭接接头,接头处形成了有效的异种材料紧密嵌合.随着激光毛化微织构深宽比的增大,熔融CFRTP在铝合金表面微织构中由全部填充转变为部分填充,接头拉伸剪切性能呈现先增大后减小的趋势,接头失效机制呈现“混合断裂(粘附断裂+内聚断裂)-CFRTP母材断裂-混合断裂”的变化.当深宽比达到1.2~1.6时接头拉伸剪切性能值最大,此时断裂位置位于CFRTP母材.激光毛化微织构对铝合金-CFRTP接头强化机理为增强CFRTP在铝合金表面的机械嵌合作用,以及激光毛化微织构产生飞溅的“钉扎”作用.

关键词：激光毛化微织构碳纤维复合材料激光焊接

石化废水处理厂特征污染物变化及水质安全研究

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工业水处理 2024年第6期44卷 88-93页

作者：李海鹏麻微微中国石化青岛石油化工有限责任公司山东青岛266043 青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266520

石化废水污染控制与水质安全是水环境领域污染防治的重要课题,但是目前关于石化废水处理工艺中特征污染物的组成变化及水质安全性尚未深入探讨。研究了某石化废水处理厂在废水处理过程中废水特征污染物的浓度变化和毒性削减效应。结果表... 详细信息

石化废水污染控制与水质安全是水环境领域污染防治的重要课题,但是目前关于石化废水处理工艺中特征污染物的组成变化及水质安全性尚未深入探讨。研究了某石化废水处理厂在废水处理过程中废水特征污染物的浓度变化和毒性削减效应。结果表明,预处理阶段COD和石油类去除率分别为36.38%和95.16%,出水生物毒性有效降低。生化处理单元COD和氨氮去除率分别达到63.19%和43.21%,废水中酚类、酯类、胺类等有机物含量显著降低。石化废水经过深度处理后,COD、BOD5、石油类、氨氮、总氮分别为(32.54±4.93)、(2.19±1.09)、(0.04±0.01)、(2.32±0.31)、(27.08±1.45)mg/L。由于酚类和含氮杂环有机物得到有效去除,最终出水毒性单位(TU)值为0.32,无急性生物毒性。该石化废水处理厂所采用的废水处理工艺能够有效去除废水中多种特征污染物,出水无显著急性生物毒性,对水环境生态安全影响较小。

关键词：石化废水全流程处理工艺特征污染物急性生物毒性水质安全

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不同配比下MWCNTs和H-BN改性PVB新型复合材料导热特性分析

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化工新型材料 2024年第2期52卷 125-129页

作者：郭境涛林欢李斌朱珊珊张满青岛理工大学环境与市政工程学院青岛266520

采用溶液共混法制备了以多壁碳纳米管(MWCNTs)、六方氮化硼(H-BN)为填料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基底的新型复合材料,通过瞬态电热技术研究了不同填料配比、不同环境温度下复合材料的导热性能。实验结果表明,随着环境温度从290K降低到1... 详细信息

采用溶液共混法制备了以多壁碳纳米管(MWCNTs)、六方氮化硼(H-BN)为填料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基底的新型复合材料,通过瞬态电热技术研究了不同填料配比、不同环境温度下复合材料的导热性能。实验结果表明,随着环境温度从290K降低到10K,复合材料的热导率逐渐降低;复合材料的热导率随着MWCNTs含量的增加先增大后减小,且当MWCNTs和H-BN的质量分数比例为5∶5时导热系数达到最大值,是纯PVB的两倍。

关键词：复合材料改性材料导热系数瞬态电热技术耐低温绝缘材料

浓海水吸收CO分步沉淀钙镁离子及响应面优化

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工业水处理 2024年

作者：沈鲁滨武桂芝张成刘杰杨兴涛李珂梁俊哲王钧刘旭阳青岛理工大学环境与市政工程学院青岛百发海水淡化有限公司

浓海水吸收二氧化碳沉淀钙镁离子的过程中，通过选择合适的pH调节剂MgO，调控溶液的pH在6.5～7.2，沉淀浓海水中的钙离子，而镁离子保持稳定。钙离子沉淀完毕后，使用NaOH作为第二步沉淀的pH调节剂，沉淀溶液中剩余的镁离子，从而得到... 详细信息

浓海水吸收二氧化碳沉淀钙镁离子的过程中，通过选择合适的pH调节剂MgO，调控溶液的pH在6.5～7.2，沉淀浓海水中的钙离子，而镁离子保持稳定。钙离子沉淀完毕后，使用NaOH作为第二步沉淀的pH调节剂，沉淀溶液中剩余的镁离子，从而得到两种纯净的碳酸盐沉淀。对两步沉淀过程中MgO添加量、气体流速、温度和通气时间、pH对沉淀的影响进行研究，初步确定了适宜的实验条件，之后分别对第一步和第二步实验条件进行响应面优化，模拟结果如下，第一步沉淀的最佳实验条件为MgO添加量7.43 g/L、温度42 ℃、通气时为23 min，溶液中钙离子的去除率达到90%，并且通气时间对沉淀的影响大于温度与MgO添加量对沉淀的影响；第二步沉淀的最佳条件为温度45 ℃、pH 9.0、通气时间25 min，溶液中镁离子的去除率为92.4%，其中溶液的pH对沉淀的影响最为显著。研究结果为浓海水减排二氧化碳提供了一种新方法。

关键词：浓海水固碳碳酸盐分步沉淀响应面

基于红外热成像技术的着装热阻计算与热舒适:夏季室内不同活动水平下的人员研究

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建筑科学 2024年第8期40卷 139-149页

作者：刘国丹张瑶胡鹏城钟会阳姜姗青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266033

针对如何实现非接触式采集数据并估计室内热舒适度,设置了代谢率为1 met、1.8 met和2.6 met共3种活动水平和常见的2种服装搭配组合,研究夏季不同工况下室内人员着装热阻值的计算算法,并由热阻值计算预计平均热感觉指数(PMV值),将PMV计... 详细信息

针对如何实现非接触式采集数据并估计室内热舒适度,设置了代谢率为1 met、1.8 met和2.6 met共3种活动水平和常见的2种服装搭配组合,研究夏季不同工况下室内人员着装热阻值的计算算法,并由热阻值计算预计平均热感觉指数(PMV值),将PMV计算值与受试者问卷调查的实际热感觉投票(TSV)进行比较,分析每种算法的可行性和准确性。研究结果表明,非接触法在实现数据采集非接触测试的基础上,预测不同活动水平下室内人员的热舒适性与问卷调查最为接近,热感觉偏差均值为0.46个单位,但随着活动水平的增加,由于出汗对皮肤温度的影响,热感觉预测的准确性降低。本文还考虑了面颈部温度和皮肤湿润度对平均皮温的修正。并由非接触法得到的PMV值与ASV之间偏差均值降为0.42个单位,标准误差降低8.5%,相关性更强,可较精准地非接触实时预测冬季不同活动水平下室内人员的着装热阻值及热舒适性,对室内人员热舒适的获取和环境参数的智能化调节有一定意义。

关键词：服装热阻实际着装 PMV

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热泵变温干燥消防水带工况优化研究

消防科学与技术 2024年第2期43卷 237-243页

作者：刘翠浴刘龙胡张鹏雷欣雨青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266520

消防水带作为一种重要的火灾防控工具,其维护和保养尤为重要。及时干燥水带可以延长水带的使用寿命,确保其始终处于良好的工作状态。为减少消防水带干燥能耗、优化热泵干燥性能,采用变温工况对消防水带进行热泵干燥处理。通过单因素试验... 详细信息

消防水带作为一种重要的火灾防控工具,其维护和保养尤为重要。及时干燥水带可以延长水带的使用寿命,确保其始终处于良好的工作状态。为减少消防水带干燥能耗、优化热泵干燥性能,采用变温工况对消防水带进行热泵干燥处理。通过单因素试验,分析首段干燥温度、变温时刻以及第二段干燥温度对热泵性能(单位能耗除湿量、单位时间除湿量、制热系数、热效率)的影响。采用响应面法设计试验,利用试验数据拟合数学模型,通过方差分析验证模型的可信度,对回归方程进行多目标联合求解,得到热泵变温干燥消防水带的最优参数组合为:首段干燥温度为42.2℃,变温时刻为80 min,第二段干燥温度为33.8℃。经平行试验验证,优化工况下的预测值与试验值的平均误差为3.92%,模型预测结果可信度较高。

关键词：消防水带热泵干燥变温干燥热泵性能策略优化

纤维素、木质素降解菌的筛选及对菌渣堆肥的影响

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河南农业科学 2024年第9期53卷 66-79页

作者：王献鑫祁丽桦宋江富张庆格刘丛丛张奇宋菲菲徐爱玲青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266520 青岛绿色家园生物科技发展有限公司山东青岛266417 青岛洁宝生态科技有限公司山东青岛266109

为筛选能促进食用菌菌渣堆肥过程中纤维素、木质素降解的高效复合菌,采用羧甲基纤维素钠平板法、刚果红染色法、木质素平板法从菌渣废弃物中对其进行初筛,结合滤纸条崩解试验、苯胺蓝脱色率测定以及纤维素、木质素酶活力测定试验对其进... 详细信息

为筛选能促进食用菌菌渣堆肥过程中纤维素、木质素降解的高效复合菌,采用羧甲基纤维素钠平板法、刚果红染色法、木质素平板法从菌渣废弃物中对其进行初筛,结合滤纸条崩解试验、苯胺蓝脱色率测定以及纤维素、木质素酶活力测定试验对其进行复筛,之后将其用于好氧堆肥试验,研究该过程中物料理化参数和微生物群落变化,评估其对菌渣纤维素、木质素的降解能力。结果表明,富集得到的纤维素降解菌,6 d内可将滤纸条完全降解,羧甲基纤维素酶(CMCase)、滤纸酶(FPA)、外切葡聚糖酶(C1)和β-葡萄糖苷酶(β-Gase)活力分别达到2.50、7.30、3.43、2.90 U/mL;富集得到的木质素降解菌5 d内苯胺蓝脱色率最大值达92.10%,木质素过氧化物酶(Lac)、漆酶(Lip)和锰过氧化物酶(Mnp)活力分别达到0.80、2.42、1.35 U/mL。堆肥试验结果表明,与自然堆肥处理(CK处理)相比,添加纤维素、木质素2种降解菌处理(XM处理),堆体最高温度为58.77℃,高温(>55℃)持续5 d,纤维素、木质素相对分解率提高值分别为35.83%、54.33%。添加菌剂提高堆肥中期细菌群落丰富度,假单胞菌属(Pseudomonas)、海源菌属(Idiomarina)、谷氨酸杆菌属(Glutamicibacter)、硫代单胞菌属(Thiopseudomonas)、格鲁比卡氏菌属(Globicatella)、极小单胞菌属(Pusillimonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、Brumimicrobium等微生物相对丰度增大。冗余分析(RDA)结果表明,温度、pH值、电导率(EC值)是影响堆肥试验中期细菌群落组成的显著因素。综上,筛选的复合降解菌可有效降解纤维素、木质素,并延长堆肥高温期。

关键词：降解菌纤维素木质素筛选菌渣堆肥试验细菌群落组成环境因子

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基于共价有机骨架材料的磁固相萃取-气相色谱-负化学电离源质谱法测定环境水体中3种得克隆类物质

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色谱 2024年第10期42卷 979-989页

作者：李原琨黄超囡周乾程嘉雯马继平青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266525 光大理工环境技术研究院有限公司山东青岛266033

得克隆类物质是一类添加型阻燃剂,具有持久性、毒性和生物蓄积性,可在环境介质中长期存在,并通过多种途径进入人体,对人类健康造成危害。本研究将Fe_(3)O_(4)磁性纳米粒子与三醛基间苯三酚-联苯胺复合材料(TpBD)相结合,制备了磁性共价... 详细信息

得克隆类物质是一类添加型阻燃剂,具有持久性、毒性和生物蓄积性,可在环境介质中长期存在,并通过多种途径进入人体,对人类健康造成危害。本研究将Fe_(3)O_(4)磁性纳米粒子与三醛基间苯三酚-联苯胺复合材料(TpBD)相结合,制备了磁性共价有机骨架材料(Fe_(3)O_(4)@TpBD),并将其作为磁固相萃取吸附剂,建立了环境水体中3种得克隆类物质的气相色谱-负化学电离源质谱分析方法。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等手段对Fe_(3)O_(4)@TpBD的形貌、粒径、表面基团和结构等进行表征,并考察了Fe_(3)O_(4)@TpBD用量、水样pH、萃取时间、洗脱剂种类及体积、洗脱时间和离子强度等对目标分析物萃取效率的影响。结果表明,3种目标分析物在2~1000 ng/L范围内线性关系良好,方法的检出限为0.18~0.27 ng/L,定量限为0.60~0.92 ng/L,日内和日间精密度分别为4.2%~16.2%(n=6)和6.9%~15.7%(n=6)。将该方法应用于4种实际水样中得克隆类物质的分析检测,在低、中、高3个加标水平下,3种得克隆类物质的回收率为77.8%~113.4%,相对标准偏差为2.5%~16.3%。该方法的样品前处理过程简便,灵敏度高,重复性好,适用于环境水体中得克隆类物质的分析检测。

关键词：共价有机骨架磁固相萃取气相色谱-负化学电离源质谱得克隆类物质环境水体