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相似文献
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1.
采用水热辅助的溶胶凝胶法制备纳米钛酸锌(ZnTiO3)光催化剂,以罗丹明B为目标降解物,运用动力学模型分析罗丹明B(RhB)初始浓度对降解效果的影响。通过SEM、XRD、XPS、UV-Vis DRS对ZnTiO3进行表征,并使用自由基捕获试验分析其降解机理。结果表明,ZnTiO3为纯六方相,形貌为类球形,粒径50 nm左右。在催化剂用量为1 g/L、RhB初始浓度为5 mg/L、pH值为3的条件下,光催化反应150 min后,RhB降解率为93.2%。其动力学方程为k=0.132C0-1.253。ZnTiO3光催化剂降解过程中,·OH、h+、·O2-均起到催化作用,产生·OH、h+的量相近且多于·O2-,说明·OH、h+在催化反应中起主要作用。  相似文献   

2.
为探究3A分子筛和Al2O3复合载体催化剂的结构特征以及对甲苯的催化特性,采用等体积浸渍法制备Al2O3与3A分子筛不同掺混比的载体镍基催化剂,并对催化剂进行XRD、H2-TPR、BET等特性分析,在固定床反应器中对催化剂催化甲苯的特性进行研究. 结果表明:催化剂中活性组分Ni主要以氧化镍NiO和镍铁合金Ni3Fe的形式存在;Al2O3催化剂的比表面积和孔容随着Fe负载量的增加而减小,而不同掺混比催化剂的比表面积和孔容随着γ-Al2O3占比的增加而逐渐增大;甲苯的转化率随着反应温度的增加而逐渐增加,但是随着Fe负载量的增加而先增加后下降;对于不同掺混比的催化剂,随着γ-Al2O3占比的增加,催化剂的活性逐渐增强而后减弱,甲苯的转化率因此先增大后减小;当反应温度为700 ℃,水碳比为2,停留时间0.6 s,γ-Al2O3占比为60%时,甲苯转化率最高.  相似文献   

3.
针对膜蒸馏用管式疏水陶瓷膜盐截留率较低的问题进行了实验研究。首先,用自制的氧化物AB与去离子水按一定比例混合,对陶瓷膜管支撑体两端进行均匀涂抹,然后在高温下烧结,对两端进行玻璃化密封,解决了其端面短路流问题。然后,在室温条件下,采用溶液体积为50 mL、浓度为0.01 mol/L的 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙基氧硅烷(C16H19F17O3Si,简称FAS)的异丙醇溶液对玻璃化后的陶瓷膜管进行疏水改性,制备疏水性FAS-ZrO2-Al2O3复合膜。通过增加接枝改性次数(每次疏水改性时间为3 d),以改性后的疏水陶瓷膜管纯水穿透压力为指标,考察膜管的疏水性能。然后对每根膜管进行AGMD实验,疏水膜管内表面的SEM分析、IR分析和水接触角测试。结果表明:在NaCl热溶液温度75 ℃、流量25 L/h、质量浓度为2%,冷却水温度15 ℃以及流量为50 L/h的实验条件下,综合性能最好的是3#膜管,膜蒸馏通量达到4.29 kg/(m2·h),截留率达到99.83%;使用FAS改性陶瓷膜管内表面的ZrO2膜层,氟硅烷中的两个疏水基团CxF2x+1和Si-CH2CH2·CxF2x+1都成功地接枝聚合到了陶瓷膜表面形成很好的疏水表面,水接触角达到142°。因此,经过FAS疏水改性后的FAS-ZrO2-Al2O3复合膜符合膜蒸馏用膜要求,可以通过AGMD淡化高盐度苦咸水,得到高纯度的水。  相似文献   

4.
以硝酸铟(In(NO3)3·xH2O)、对苯二甲酸(H2BDC)、六水合硝酸钴(Co(NO3)· 6H2O) 为原料, 首先采用一锅油浴法合成了含有Co2+ 的铟基金属有机框架材料(MOFs) Co2+/CPP-3(In) 材料, 然后在450 ℃ 下焙烧制备Co3O4/In2O3 复合物气敏材料, 将Co3O4/In2O3 复合物的粉体制作成传感器, 并对其气敏性能进行研究。利用扫描电子显微镜和X 射线衍射仪(XRD) 对双金属MOFs Co2+/CPP-3(In) 材料和Co3O4/In2O3 复合物进行表征, 采用静态配气法测试其气敏性能。结果表明, Co3O4/In2O3(nCo : nIn = 0.4 : 1) 样品的形貌保留了其MOFs 前驱体的棒状结构, 棱柱形框架更为突出, 表面呈凹陷状, 棒体中间粗两边细, 六角截面和棒体均布满了孔洞。结合EDX 和XRD 表征结果, Co2+/CPP-3(In) MOFs 前驱体完全转化成Co3O4/In2O3 复合物; Co3O4/In2O3(nCo : nIn = 0.4 : 1) 复合物在 70 ℃ 下对5×10-6 H2S 的气敏性能最优, 响应值达到153, 是同条件下纯备In2O3对H2S 响应值的5 倍, 并且有较好的重复性、选择性和稳定性。  相似文献   

5.
低温等离子体内部存在很多高活性粒子可以促进CO2气体在常温下分解。为了提高CO2的分解效率,探索CO2减排的新途径。研究了介质材料(γ-Al2O3、石英棉、CaO)加入时,等离子体与CO2的反应情况及不同填充材料对该反应的影响。研究表明,加入介质填充材料会显著提高CO2的分解效率,且加入石英棉时对CO2的分解效率最高;填充材料粒径在250 μm时,CO2转化率最高。  相似文献   

6.
为研究不同CO2浓度和施氮量对麦田CO2净通量的影响,利用开顶式气室(OTC)组成的CO2浓度自动调控平台模拟CO2浓度升高环境.以冬小麦为试验材料,设置CK (对照,环境大气CO2浓度)、C1(CO2浓度比CK增加120 μmol·mol-1)和C2(CO2浓度比CK增加200 μmol·mol-1)3个CO2浓度水平;施氮量设置常规施氮量(N1,25 g·m-2)和低氮(N2,15 g·m-2)2个水平.采用静态箱-高精度气体分析仪观测麦田CO2净通量.结果表明:各处理的麦田CO2净通量变化特征一致,均呈先增大后减小的趋势,在拔节期和抽穗期达到峰值.N1处理下,在整个生育期,CK、C1和C2处理的CO2累积量分别为-105.8±12.6、-123.1±11.5和-120.2±4.1 kg·hm-2.N2处理下,在整个生育期,CK、C1和C2处理的CO2累积量分别为-82.3±9.2、-95.4±7.6和-96.7±2.8 kg·hm-2;拔节期C2处理的CO2累积量比CK显著增加了31.8%(P=0.024).C1处理下,拔节期N1处理的CO2累积量显著高于N2处理55.0%(P=0.009);C2处理下,N1处理的整个生育期CO2累积量显著高于N2处理23.6%(P=0.010).各处理CO2净通量跟土壤湿度的相关关系均达到显著;N1处理下,C1和C2处理的CO2净通量跟光合有效辐射的相关关系达到显著,N2处理下,CK和C1处理的CO2净通量跟光合有效辐射的相关关系达到显著;N1处理下,C1处理的CO2净通量跟空气温度的相关关系达到显著,其余处理未达到显著.本研究表明:在小麦的拔节期和抽穗期,相比于CO2浓度升高,施氮量对麦田CO2净通量的影响更为显著;CO2浓度升高与施氮量对麦田CO2净通量的影响没有显著的交互作用.  相似文献   

7.
自2014年以来,中国细颗粒物(PM2.5)浓度大幅度下降,但臭氧(O3)浓度逐年缓慢上升,厘清PM2.5和O3(P-O)相关性尤为关键.在本研究中,2014—2019年北京和南京PM2.5年均质量浓度下降幅度分别为-6.86和-6.15 μg·m-3·a-1;而日最大8小时平均O3质量浓度(MDA8 O3)年均增长幅度为1.50和1.75 μg·m-3·a-1.研究期间,北京地区MDA8 O3质量浓度小于100 μg·m-3,P-O呈负相关;而当质量浓度大于100 μg·m-3时,P-O为正相关.通过Pearson相关系数研究P-O两者相关性.在两个城市每月相关性分析中,在每日时间尺度5—9月为强的正相关;而小时时间尺度11月至次年2月趋于负相关.在北京,P-O每月和季节相关性变化大于南京.在日变化中,夏季在16时为强的正相关,春秋两季在13—17时为弱的正相关,而在春、秋和冬季8时,却为强的负相关.  相似文献   

8.
甲烷(CH4)厌氧氧化是稻田土壤中消减温室气体排放的重要过程.本试验选择内陆性南京稻田和滨海性上海崇明岛围垦稻田,比较研究稻田耕层(0~10 cm)和深层(50~60 cm)土壤中亚硝酸盐型CH4厌氧氧化(n-DAMO)潜力的差异及其微生物驱动机制.结果表明,南京稻田耕层土壤的n-DAMO速率为3.51 nmol·g-1·d-1(以13CO2计),显著高于围垦稻田耕层土壤(1.43 nmol·g-1·d-1).两种类型稻田耕层土壤的n-DAMO速率均显著高于深层土壤.南京稻田和围垦稻田M.oxyfera-like细菌的16S rRNA基因拷贝数分别为(2.31~4.82)×107和(0.89~2.12)×107 copies·g-1,与亚硝酸盐型CH4厌氧氧化速率显著正相关.相关性分析发现,土壤有机碳、总氮、无机态氮是稻田n-DAMO速率分异的重要原因.综上所述,内陆性稻田土壤n-DAMO氧化潜力较高,其主要由较高的土壤本底碳、氮水平和功能微生物丰度所致.  相似文献   

9.
Nanometer 3Y-TZP/20%Al2O3 (mass fraction) composite powders prepared by the chemical coprecipitation method were pressureless sintered at 1550 °C for 2 h. Effects of calcining temperatures at 800 °C, 1 000 °C, and 1 200 °C on phase structure, relative density, and Vicker’s hardness of the sintered bodies were studied. The results show that 1 000 °C was the optimal calcining temperature, and the powder calcined was composed of tetragonal zirconia with the Scherrer crystalline size of 6.3nm. The relative density was up to 98.5% under pressureless sintering, and the sintered body was t-ZrO2 (without m-ZrO2)+α-Al2O3 with the average size of 0.4 μm. Foundation item: State Key Laboratory for Powder Metallurgy(No.9706-36) Biography of the first author: YIN Bang-yao, born in 1966, majoring in advanced ceramic materials.  相似文献   

10.
采用一维漂移-扩散流体模型,对活性粒子在甲酰胺溶液中的传质进行了数值模拟。分析了等离子体处理甲酰胺溶液中5种主要活性氧粒子(OH、OH2、O3、O2- 、H2O2)的浓度和渗透深度。结果表明:在甲酰胺溶液中,O3和OH的渗透深度可以达到13~14 μm,高于水中的7~9 μm;O2-渗透深度为580 μm,约为其在水溶液中的50%;甲酰胺浓度在10-5~10-3 mol/L内,对活性氧粒子传质过程的影响较明显;溶液中O2对活性氧离子多样性有积极作用。这些现象表明,可以通过控制实际环境改变活性氧粒子的渗透深度。  相似文献   

11.
基于密度泛函理论建立金属Co掺杂的铁基载氧体的微观模型,探究掺杂Co后模型表面的电子结构及反应特性的变化。首先,采用Material Studio软件中CASTEP模块构建并优化Fe2O3(104)的平板模型;其次,以Co原子分别替换模型表面不同配位数的Fe原子(Fe5f,Fe6f和Fe7f),构建Co在表面不同Fe原子位的掺杂模型(Co-Fe2O3(104));最后,计算纯净模型和掺杂模型的表面能、掺杂结合能、态密度以及掺杂位点原子的键长、键角和原子间距离等参数,考察CO在Fe2O3(104)和Co掺杂的Fe2O3(104)表面的等温吸附特性,并以CO分子为探针测试Co掺杂模型和纯净模型表面的氧化反应特性,获取反应路径、过渡态和反应活化能等信息。几何优化结果得到Co掺杂模型的稳定性顺序是:Co5f-Fe2O3(104)> Co6f-Fe2O3(104)> Co7f-Fe2O3(104),对应的结合能分别为-0.399 eV、-0.215 eV和0.487 eV,Co在Fe5f和Fe6f位的掺杂是放热过程,并且在Fe5f原子位的掺杂时放热较多,而在Fe7f原子的掺杂属于是吸热反应;Co掺杂改变了掺杂位点相邻O原子的平均键长LO-M(M代表Fe或Co),其中Co替换Fe7f后相邻O原子的LO-M增加了0.004 4 nm;掺杂Co后模型的总态密度(DOS)均向费米能级(0 eV)方向移动,在-8 eV~0 eV能量范围内离域性增强,而且Co5f-Fe2O3(104)模型体系靠近费米能级左边的填充态能量高于其他模型。等温吸附表明Co掺杂可以提高CO在模型表面的吸附量,并且存在吸附两种方式:-2.0 eV附近的峰为CO模型表面碱性位点的吸附峰,-0.75 eV附近的峰为CO在非碱性位点的吸附峰。CO在Co5f-Fe2O3(104)表面的吸附能(-0.851 eV)最大,而在Co7f-Fe2O3(104)表面的吸附需要外加能量(0.386 eV),CO在Co6f和Co7f掺杂位吸附的键长(LCO)比纯净模型表面的分别增加了0.000 4 nm和0.001 1 nm,表明Co掺杂表面对CO分子的活化作用较大;过渡态分析表明CO在Co掺杂表面氧化生成CO2的反应活化能均明显下降,其中CO在Co5f-Fe2O3(104)表面生成CO2的活化能最低,比在Fe2O3(104)表面的减少了0.518 eV,且相应的反应能增加了0.445 eV。研究表明,Co与Fe在其氧化物中成键结构不同,导致掺杂后模型表面的悬键增多,表面能增大,态密度向费米能级方向移动,提高了Fe2O3(104)表面活性,并且Co在低配位数Fe原子位的掺杂更有利于降低氧化CO的反应活化能。因此,通过掺杂金属Co提高铁基载氧体反应活性是可行的,其改性效果与掺杂活性成分的特性和掺杂方式有密切的关系。  相似文献   

12.
The effect of initial microstructures on the heat treatment behavior of can-forged titanium aluminide alloy has been studied. Optical microscopy and EDX analyses results show that different initial microstructures, including difference in dislocation density, phase distribution and morphology, have inherent effects on the final heat treatment microstructure although at the same heat treatment temperature. An almost full lamellar (NFL) microstructure with an average α 2/γ colony size of 20 μm was obtained through adjusting initial microstructure. Project supported by the “863” High Tech Program and the National Natural Science Foundation of China Synopsis of the first author Liu Yong, Doctoral student, born in April 1973. Specializing in powder metallurgy of ceramics, intermetallics and metal: 1) Ca/P based bioceramics; 2) TiAl based intermetallics; 3) Fe, Cu materials.  相似文献   

13.
为探究三峡库区低水位运行期间库尾支流河坝对其上下游水体CO2分压、水气界面扩散通量的影响,于2019年8月对三峡库区库尾典型筑坝支流御临河进行采样研究。原位测定关键理化环境因子,采用顶空平衡法,结合亨利定律和薄边界层理论计算水体CO2分压(pCO2)及水气界面扩散通量(Flux(CO2))。结果表明,库区低水位运行期御临河水体表层pCO2为54.55~336.73 Pa,均值为206.68 Pa,Flux(CO2)为1.65~67.84 mmol/(m2·d),均值为39.01 mmol/(m2·d),表现为大气CO2排放源排放水平显著高于三峡库区中下游支流。御临河受其下游筑坝影响,河坝上游较近河段表现为湖泊型水体(流速v<0.05 m/s),上游较远河段和下游表现为过渡型水体(v=0.05~0.2 m/s)。湖泊型水体pCO2和Flux(CO2)显著低于过渡型水体,且pCO2随水深增加迅速增大。相关性分析及多元逐步回归分析表明,库区低水位运行期御临河pCO2及Flux(CO2)受水温、pH、DO、Chl-a等理化环境指标影响显著,Chl-a是影响pCO2的最主要因素,pCO2是影响Flux(CO2)的最主要因素。  相似文献   

14.
为研究大气CO2浓度缓增对冬小麦(Triticum aestivum)土壤呼吸的影响,基于开顶式气室组成的CO2浓度自动调控平台,在2017—2019年开展了两季冬小麦CO2浓度缓增试验.每季试验在背景大气CO2浓度基础上(CK,对照),均设置了CO2浓度缓增处理(C80和C120,即从2016年起逐年增加40 μmol·mol-1,至2017—2018年和2018—2019年冬小麦生长季CO2浓度分别为CK+80 μmol·mol-1和CK+120 μmol·mol-1).采用静态暗箱-气相色谱法测定土壤呼吸速率.结果表明:CO2浓度缓增没有显著改变土壤呼吸的季节变化规律,但是会显著影响冬小麦旺盛生长期的土壤呼吸速率.在2018—2019年冬小麦抽穗-扬花期,C120处理使土壤呼吸速率显著增加50.2%(P=0.008),且使得生长季土壤碳排放显著增加25.9%(P=0.044),而在2017—2018年冬小麦生长季,与CK相比,C80处理对土壤呼吸没有显著影响.土壤呼吸与土壤温度呈指数正相关,与CK相比,CO2浓度缓增降低了土壤呼吸对温度的敏感性.研究表明,CO2浓度缓增120 μmol·mol-1增加了冬小麦生长季土壤碳排放.  相似文献   

15.
以天然棉花为前驱物,通过直接一步热解法制备了新型碳纤维气凝胶(CFA)阴极,用于电化学臭氧技术(E-O3-CFA),通过SEM、BET、XPS等方法对CFA进行成分和结构分析,系统地研究了E-O3-CFA体系对水中布洛芬(IBP)的去除情况,考察了阴极材料、臭氧浓度、电流强度和初始pH值等因素的影响,分析该体系去除IBP的途径和机理,并对能耗进行计算。结果表明,CFA是一种多孔互联的三维网状结构,孔隙发达,比表面积高且表面存在丰富的含氧官能团,在电流强度为300 mA、O3浓度为16 mg/L、未调节初始pH值的条件下,E-O3-CFA体系对水中IBP的去除率高达97.96%,高于使用其他阴极材料的电化学臭氧体系(不锈钢阴极83.11%、活性炭纤维阴极94.78%、石墨阴极89.05%),CFA阴极的使用进一步降低了电化学臭氧体系的单位能耗(SEC=2.49 kW·h/gTOC),该体系主要通过以羟基自由基(·OH)为主的自由基路径氧化降解有机物。  相似文献   

16.
高级氧化技术是去除水中新型有机污染物的重要方法之一。研究Fe (Ⅱ)活化亚硫酸盐(Fe (Ⅱ)/亚硫酸盐)体系降解卡马西平(CBZ)的动力学及体系中活性氧化物种对CBZ降解的贡献。结果表明:当亚硫酸盐浓度由0.20 mmol/L增加至0.50 mmol/L时,反应20 min时Fe (Ⅱ)亚硫酸盐体系对CBZ的去除率不断增加,而进一步增加亚硫酸盐浓度时,卡马西平的去除率不再进一步增加。当反应初始pH值为3.0~7.0时,Fe (Ⅱ)/亚硫酸盐体系均可降解CBZ,在初始pH值为5.0时,此体系对CBZ的去除率最高,反应平衡时CBZ的去除率达87.3%。此外,铁盐中SO42-和Cl-对Fe (Ⅱ)/亚硫酸盐体系降解CBZ基本无影响。综合电子顺磁共振检测及淬灭剂实验的结果可知,Fe (Ⅱ)/亚硫酸盐体系中所产生的活性氧化物种包括硫酸根自由基(SO4-·)、羟基自由基(HO·)和过一硫酸根自由基(SO5-·),它们均对卡马西平的降解起贡献作用,其中SO4-·和HO·起主要贡献作用。  相似文献   

17.
通过拉拔法测定纳米Al2O3改性环氧胶黏剂和钢铁之间的附着强度,并结合环氧胶的表面能参数测定以及X射线光电子能谱(XPS)分析,对纳米Al2O3提高环氧胶和钢铁附着力的机理进行研究.表面能测定结果表明,添加纳米Al2O3使环氧胶的极性增加;XPS能谱分析结果表明,当纳米Al2O3质量分数达到2%时,环氧胶中形成新的羧基极性基团;进一步研究发现,当纳米Al2O3质量分数为1%时未形成新的羧基基团,当纳米Al2O3质量分数为8%时单位接触面积上新的羧基基团的数目较2%时少,这与附着强度的变化规律是一致的.因此,纳米Al2O3改性的环氧胶黏剂与钢铁的附着强度的增强是由于Al2O3与环氧胶的相互作用形成了新的羧基极性基团.  相似文献   

18.
以原状黄土为研究对象,通过平面应变试验,研究冻融循环对原状黄土物理力学性质的影响。结果表明:随着冻融循环周期的增大,土样表面损伤越严重;在同含水率、同固结围压的条件下,原状黄土的偏应力-轴向应变(σ1-σ3)-ε1曲线随着冻融循环次数的增大而逐渐减小,并且冻融循环对原状黄土(σ1-σ3)-ε1曲线的劣化作用随着含水率的增大而增大,随着固结围压的增大而减小;根据摩尔-库伦强度准则,得出粘聚力和内摩擦角均随着含水率的增大呈线性减小,黏聚力随着冻融循环周期的增大呈指数减小,内摩擦角随着冻融循环周期的增大而减小,且在3°范围内变化。基于试验数据的合理性,拟合出原状黄土随冻融循环周期的劣化模型,该模型经试验验证可较好地描述原状黄土随冻融循环周期的劣化规律。  相似文献   

19.
为推动纳米氧化铁基光催化材料在水体环境修复领域中的应用,针对氧化铁半导体导带底能级位置较正而导致的光生电子热力学还原能力不足及其表面催化活化O2位点少的科学问题,在控制合成小尺寸纳米氧化铁的基础上,通过复合改性实现对其光生电子的有效调控是关键. 首先利用尿素调制的相分离水解-溶剂热法制备了小尺寸纯相α-Fe2O3.在此基础上, 通过简单的湿化学法实现了CuPc对α-Fe2O3纳米粒子的表面改性. 结果表明:所获得的最佳样品(CuPc和α-Fe2O3的质量比为1%)的光催化降解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的活性达到了纯α-Fe2O3的2.5倍;利用紫外-可见漫反射光谱(DRS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、激光拉曼光谱(Raman)等手段对其进行了结构表征,揭示了CuPc与α-Fe2O3之间通过氢键作用实现有效连接;基于羟基自由基荧光测试及电化学分析表明光催化活性提高的主要原因有:CuPc的引入有效改善了其光生电荷分离效率,并且进一步促进了O2的活化;CuPc对长波可见光的特征吸收进一步改善了其可见光利用范围.该策略也适用于其他过渡金属酞菁对α-Fe2O3的修饰,并且均改善了α-Fe2O3的光催化性能.  相似文献   

20.
过氧乙酰硝酸酯(PAN)是由VOCs和NOx的光化学反应生成的一种典型二次污染物,比O3更适合作为光化学污染的指示剂.2019年6—10月对浙江中部盆地金华市大气中PAN进行了在线监测,并对影响其体积分数变化的因素进行了分析,同时还分析了一次典型的光化学污染过程.结果表明,观测期间PAN的平均体积分数为0.656×10-9,最高体积分数为4.348×10-9,日均体积分数水平在0.130×10-9~2.203×10-9之间.PAN日变化特征显著,9月为明显的双峰变化,其他月份均为单峰.受气象条件的影响,夏季的污染程度显著低于秋季.9月27—30日典型污染时段内,PAN的小时均值是整个观测期均值的2.8倍,污染以本地积累为主.前体物浓度水平差异与去除机制的不同是影响PAN和O3相关性的重要因素,此外NO/NO2的比值是影响PAN生成速率的重要因素,PAN的峰值基本出现在NO/NO2比值较低的时段.在生成PAN的VOCs物种中,丙烷、乙烷和间/对二甲苯所占比例较大.  相似文献   

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