气凝胶-钒尾矿催化剂的表征及应用

以商洛本地丰富的钒尾矿与气凝胶结合,通过浸渍法制备气凝胶-钒尾矿催化剂,并对其进行扫描电镜和TG-DSC分析。考察催化剂对甲醇与乙醇一步合成异丁醛和仲丁醇氧化反应合成丁酮的催化活性,利用傅里叶变换红外光谱仪对反应产物进行检测。TG-DSC和扫描电镜结果表明,催化剂在(100~1 000)℃几乎不发生质量变化,耐热性良好,催化剂表面呈海绵多孔状,金属负载均匀,孔径从几十纳米到几百纳米。     

镧铕共掺TiO_2/复合白土光催化剂的合成及工业废水处理活性

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-微波法合成了La和Eu共掺型纳米TiO2粉体(La-Eu-TiO2),以甲基橙为模型污染物考察了掺杂量对光催化活性的影响。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且La和Eu掺杂后纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV-vis吸收光谱表明,La和Eu掺杂后对光的吸收显著增强;光催化实验表明,La和Eu共掺杂能显著提高纳米TiO2的光催化活性,当La和Eu掺杂量分别为0.1%和0.25%时,纳米TiO2光催化剂具有较高的催化活性,自然光照下光催化氧化处理卷烟厂蒸叶车间废水,效果较好,废水COD去除率达到92.4%,且催化剂易沉降分离、重复使用性能稳定。     

铁铈共掺TiO_2/复合白土光催化剂的合成及工业废水处理活性

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-微波法(Sol-microwave method)合成了铁和铈共掺型纳米TiO_2粉体(Fe-Ce-TiO_2),借助XRD、XPS和UV-vis等测试手段对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物考察了掺杂量对样品光催化活性的影响规律.XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO_2,且过渡金属铁和元素稀土铈掺杂后纳米TiO_2特征衍射峰宽化,强度降低;XPS分析表明,镧和铈掺杂后样品表面存在大量的氧缺位;UV-vis吸收光谱表明,所得粉体在400 nm以下均有连续宽化的吸收带,且Fe和Ce掺杂后样品对光的吸收显著增强,这是由于Ce(Ⅳ) f →d 跃迁和Ce(Ⅳ)-O荷移跃迁所致;光催化实验表明,Fe和Ce共掺杂能显著提高纳米TiO_2的光催化活性,其中当Fe(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)掺杂量分别为0.1%和0.04%时,纳米TiO_2 光催化剂具有较高的催化活性,自然光照下光催化氧化处理卷烟厂蒸叶车间废水,效果较好,废水COD去除率达到89.8%.且催化剂易沉降分离、重复使用性能稳定.     

片状纳米ZnO的合成及其光催化活性研究

以六次甲基四胺为沉淀剂,氯代十六烷基吡啶为形貌控制剂,采用水热-均匀沉淀法合成了片状ZnO微晶,考察了合成方法、沉淀剂用量及水热反应温度等条件对产物形貌、尺寸及光学性质的影响,并以甲基橙为模型污染物研究了样品的光催化性能。结果表明,所得样品均为六方纤锌矿型ZnO,当锌盐和六次甲基四胺的摩尔比为1∶2,采用水热-均匀沉淀法于120℃水热条件下反应所得到的样品其形貌最佳,且在250~400 nm波长范围内对光有很强的吸收,对甲基橙的光降解具有较高的光催化活性,自然光照5 h后甲基橙的脱色率可达90.8%。     

镧、铁共掺TiO_2光催化剂的合成及其光催化活性研究

采用溶胶-微波法(Sol-Microwave Method)合成了镧、铁共掺纳米TiO_2光催化剂,借助X-射线衍射(XRD) 、光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等技术对样品组成和光吸收特性进行了表征,同时以高压汞灯(HPML)为实验光源、罗丹明B为模型污染物考察了样品的光催化活性.结果表明,所得TiO_2为锐钛矿型,共掺体系的最佳掺杂量为La 0.4%,Fe 0.1%,所获最佳共掺TiO_2对罗丹明B表现出较高的光催化活性,高压汞灯下反应45min,降解率达到92.6%.     

溶胶-微波法合成纳米TiO2的工艺条件研究

以钛酸四正丁酯为起始原料,采用溶胶-微波法合成出TiO2纳米粒子,借助XRD、UV-vis吸收光谱等测试手段对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物考察了酸水比、微波反应温度和微波反应时间等因素对样品光催化性能的影响。结果表明,溶胶-微波法制备TiO2的最佳条件为：酸水比7：1,微波反应温度150℃,反应时间8min。所得样品用于卷烟厂蒸叶车间废水的光催化氧化处理,效果较好,太阳光照射7h后,废水由黄色变为无色,异味消失。     

圆形舭部附近气泡与自由面非线性耦合研究

用气泡动力学边界元模型分析圆形舭部附近气泡与自由面非线性耦合作用。基于不可压缩势流理论建立水下爆炸气泡动力学数值模型;针对自由面与壁面交界点须同时满足壁面边界条件、自由面边界条件的过约束问题,采用节点拆分方法结合交界处约束条件对传统数值模型进行改进;用所建数值模型对已有研究成果进行拓展,分析攻角、爆距对气泡与自由面动态特性影响规律,初步讨论浮力影响,以期为舰船抗冲击设计、研究提供参考。