改性纳米TiO_2可见光催化性能分析

在繁杂多变的催化剂之中,作为最早应用于解决能源和环境问题的半导体光催化剂,TiO_2因其高活性、性质稳定、廉价易得、安全无毒等优势如今依旧耀眼。得益于70年代开始不断进步的纳米技术,TiO_2纳米粒子、纳米棒、纳米管等具备纳米效应的光催化材料以不同方法被制备,TiO_2的光催化活性得到了很大改善。本文将基于改性纳米TiO_2的机理,结合影响改性纳米TiO_2可见光催化性能的因素分析,从离子掺杂、贵金属沉积和半导体复合三个实验途径,提升了改性纳米TiO_2可见光催化活性与性能。     

过渡族金属离子掺杂改性纳米二氧化钛光催化性能研究进展

随着环境污染的日益加剧,光催化技术可利用自然光降解大气或水体中的污染物,是解决环境污染问题最有效的手段之一。二氧化钛(TiO_2)因具有光催化活性高、稳定性好及无毒等优点,应用前景较好;但TiO_2的带隙过宽且光生电子与空穴易复合,在光催化领域的应用受到限制。对TiO_2进行掺杂改性并开发具有特殊结构的材料是目前光催化研究的热点。综述了近年来国内外在过渡族金属离子掺杂改性纳米二氧化钛光催化性能方面的研究进展,分析和比较了不同类型过渡族金属离子掺杂对TiO_2晶体结构及光催化性能的影响,并对其作用机理进行了讨论,评价了影响掺杂纳米TiO_2光催化性能的关键因素,同时针对过渡族金属离子掺杂改性存在的问题提出了建议,为纳米TiO_2光催化技术的发展提供参考。     

TiO2基光催化材料在光还原CO2方面的研究进展

CO_2的过度排放是导致温室效应的主要原因,同时CO_2也是潜在的碳能源。本文综述了以二氧化钛基催化材料在光催化条件下还原CO_2的研究进展。首先对TiO_2微纳米材料的制备以及还原CO_2的机理进行讨论;其次介绍了利用半导体复合、贵金属沉积、金属离子掺杂和非金属掺杂等方法来改性TiO_2以增强光催化还原性能。     

提高二氧化钛纳米管光电活性方法的研究进展

综述了近年来提高TiO_2纳米管光电活性方法的研究进展,包括离子掺杂、半导体沉积、光敏化、导电聚合物沉积、贵金属沉积等。运用多种修饰方法对TiO_2纳米管进行改性,可使得光生电子-空穴对复合率降低,界面电子转移速度加快,有效提高TiO_2纳米管的光电活性。     

纳米管阵列光催化剂研究进展

TiO₂纳米管阵列以其优异的性能成为很有发展前景的新型纳米结构材料。综述了目前制备TiO₂纳米管阵列的3种方法,即模板合成法、水热合成法和阳极氧化法。阐述了提高TiO₂纳米管阵列的光催化活性常采用的改性方法,包括贵金属沉积、金属离子掺杂、非金属掺杂和半导体复合以及TiO₂纳米管阵列在染料敏化太阳能电池、光解水制氢、光催化降解有机污染物和气敏传感材料等领域的应用研究进展,提出通过改进制备工艺和改性方法制备高性能的TiO₂纳米管阵列光催化剂是未来主要的研究方向。     

改性TiO2纳米管的制备及其对盐酸多西环素的降解

利用商业TiO_2粉末,采用水热法制备出不同摩尔分数的Co~(2+)掺杂改性TiO_2纳米管,以盐酸多西环素为降解目标,研究了样品的光催化性能。通过扫描电子显微镜(SEM)、投射电子显微镜(TEM)、比表面积仪(BET)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度法(UV/Vis)等技术对样品进行了表征。结果表明,TiO_2纳米管管径均一、管壁多层,具有两端开口的中空孔径结构;Co~(2+)掺杂不会对纳米管的形貌产生影响,但能够增大纳米管的比表面积;Co~(2+)以离子形式存在于TiO_2纳米管的晶格内部;随着Co~(2+)掺杂量的增加,掺杂样品的吸收边出现了持续的红移。盐酸多西环素的光催化降解实验表明,相比TiO_2粉末, TiO_2纳米管具有较好的光催化活性,并且Co~(2+)掺杂改性提高了材料的光催化活性。其中,摩尔分数为1%的Co~(2+)掺杂改性的样品对盐酸多西环素的光催化降解效果最好,在氙灯照射下反应120 min,降解率为81.1%。     

钛酸纳米管光催化剂的改性研究进展

钛酸纳米管具有高比表面积和光化学稳定性等特点,在光催化领域得到广泛的研究。为了拓宽可见光吸收范围和提高量子产率,需要对其进行改性。本文介绍了金属离子掺杂、贵金属沉积及复合半导体对钛酸纳米管光催化剂的改性研究最新进展,分别从实验制备及掺杂后的光催化特性入手,分析了各种改性方法的作用机理。最后指出了钛酸纳米管改性的进一步研究方向。     

改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜的制备及性能研究

向纤维素氨基甲酸酯溶液中掺杂不同含量的改性纳米TiO_2,采用流延法制得具有光催化功能的改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透光性能测试、热分析仪(TG)、拉伸性能测试及光催化降解性能测试等方法对复合薄膜的结构及性能进行表征。结果表明,改性纳米TiO_2成功负载到复合薄膜上,并且对复合薄膜的结构有一定的影响;随着TiO_2含量的增加,复合薄膜透光性变差,抗紫外光能力明显增强,热稳定性能降低,拉伸强度减小;当改性纳米TiO_2含量为2%时,复合薄膜对甲基橙溶液的光降解率最高,达到100%,薄膜光催化降解性能最好。     

硼、钌的改性方式对TiO_2纳米管光催化性能的影响

采用阳极氧化法制得TiO_2纳米管(TNTs)、B改性TiO_2纳米管(B/TNTs),再结合湿浸渍法制得Ru改性TiO_2纳米管(Ru/TNTs)和B、Ru共改性TiO_2纳米管(Ru/B/TNTs)。采用扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)以及X射线光电子能谱(XPS)对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应评价其光催化活性。结果表明:B/TNTs及Ru/B/TNTs样品中的B掺入到TiO_2晶格中形成B-O-Ti键;Ru/TNTs样品中的Ru以RuO_2形式负载于TiO_2纳米管表面;Ru/B/TNTs样品中的Ru负载于纳米管表面,大部分以金属Ru0形式存在,少量以RuO_2形式存在;在B/TNTs和Ru/TNTs纳米管中,B的掺杂或RuO_2的负载使纳米管的光学带隙能减小、光吸收阈值红移,因而光催化活性大幅提高;Ru/B/TNTs纳米管的带隙能亦减小,但表面大量金属Ru0的存在,使TiO_2表面形成了新的电子-空穴复合中心,因而光催化活性低于Ru/TNTs或B/TNTs,仅与纯纳米管相当。     

TiO_2光催化降解有机染料反应机理

叙述了近年来国内外金属离子掺杂、贵金属沉积、半导体复合二氧化钛在光催化降解有机染料反应机理研究进展,以进一步揭示在TiO_2修饰改性反应机理研究中所面临的主要问题及今后改进措施,认为已开发的新型TiO_2光催化剂的光催化反应机理的研究,还处于初步设想及推测阶段,仍然需要实验进行验证。对于掺杂TiO_2光催化剂,尽管研究发现了多种可见光响应的光催化剂,但是大多数光催化反应效率较低,必须探究其它不同修饰剂对TiO_2的光吸收和光催化协同效应机理、光生电子与空穴在修饰条件下发生分离的机理,尤其是金属与非金属共同掺杂TiO_2光催化降解有机染料反应机理将是一个重要研究方向。     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

生物油的成分分析及物性测定

以添加FeCl2的ZnCl2-KCl混合熔盐裂解纤维素和秸秆,制得生物油。采用傅立叶变换红外光谱法和气相色谱-质谱法分析生物油的成分。结果表明,生物油中成分复杂,含有氧元素、多种有机化合物,主要包括酮类、醛类、酚类及羧酸类等。测定了20～80℃生物油的密度和粘度,发现生物油的密度与温度呈较好线性关系,而生物油的粘度均大于水的粘度,且不同熔盐体系对秸秆生物油的粘度无较大影响。     

Effect of degree of deacetylation of chitosan on the kinetics of ultrasonic degradation of chitosan

The objective of the study was to explore the effect of the degree of deacetylation (DD) of the chitosan used on the degradation rate and rate constant during ultrasonic degradation. Chitin was extracted from red shrimp process waste. Four different DD chitosans were prepared from chitin by alkali deacetylation. Those chitosans were degraded by ultrasonic radiation to different molecular weights. Changes of the molecular weight were determined by light scattering, and data of molecular weight changes were used to calculate the degradation rate and rate constant. The results were as follows: The molecular weight of chitosans decreased with an increasing ultrasonication time. The curves of the molecular weight versus the ultrasonication time were broken at 1‐h treatment. The degradation rate and rate constant of sonolysis decreased with an increasing ultrasonication time. This may be because the chances of being attacked by the cavitation energy increased with an increasing molecular weight species and may be because smaller molecular weight species have shorter relaxation times and, thus, can alleviate the sonication stress easier. However, the degradation rate and rate constant of sonolysis increased with an increasing DD of the chitosan used. This may be because the flexibilitier molecules of higher DD chitosans are more susceptible to the shear force of elongation flow generated by the cavitation field or due to the bond energy difference of acetamido and β‐1,4‐glucoside linkage or hydrogen bonds. Breakage of the β‐1,4‐glucoside linkage will result in lower molecular weight and an increasing reaction rate and rate constant. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 90: 3526–3531, 2003     

分解炉扩径的技术改造

我厂3号回转窑(Φ4m×60m)生产线在1996年年底由SP窑(产量912t/d)改为NSP窑(产量1320t/d),预分解系统为四级旋风预热器带离线式分解炉     

Process of acceleration of filtration of viscose

Conclusions It is significant that the purification on a single passage of viscose through porous ceramic corresponds to the result of a two-stage filtration of it in industrial filter-presses with standard fillings.Kiev Combine. Kiev Technological Institute of Light Industry. Translated from Khimicheskie Volokna, No. 3, pp. 20–22, May–June, 1969.     

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。     

Approximation of temperature dependence of the modulus of elasticity of glass

A refined nonlinear value of the main parameter of a material, i.e., the elongation modulus versus the instant temperature value, was suggested for introduction into the computational algorithm of tempering stresses.