静电纺丝法制备钇掺杂的ZnO及其对丙酮的气敏特性研究

为改善Zn O对丙酮的气敏响应,采用静电纺丝法,利用PVP/Zn(NO_3)·6H_2O/Y(NO_3)_3·6H_2O等制成的前驱液,制备了钇掺杂的Zn O纳米纤维,通过XRD、SEM等表征手段对制备的纯Zn O和掺杂的Zn O样品进行了表征分析.将制备的纯Zn O和钇掺杂的Zn O纳米纤维制成电阻型气体传感器.气敏测试结果表明,Y掺杂有效改善了Zn O纳米纤维对丙酮气体的敏感特性.在440℃时,对1×10~(-6)~200×10~(-6)(体积分数)丙酮具有良好的响应,响应时间为14~40 s,恢复时间为20~55 s,对于100×10~(-6)丙酮的响应值约为70(S=Ra/Rg),并且对于乙醇、氨气、甲醇、甲醛、甲苯、苯有较好的选择性.同时分析了该材料对丙酮的敏感机理.     

某超临界燃煤电厂脱硝系统中喷氨量影响指标分析

以某超临界燃煤电厂的脱硝系统为研究对象,分析了脱硝系统出口氧气体积分数、氨逃逸率和反应温度对喷氨量的影响。结果表明,在630 MW机组中,当负荷达到570 MW,脱硝系统出口氧气体积分数≤4%,氨逃逸率≤3×10-6,且反应温度为390℃时,机组运行经济水平较高,又满足国家环保要求。     

介孔二氧化锡纳米材料的臭氧气敏性能

以葡萄糖缩合的碳球为模板,由SnCl₄水热反应制备介孔结构的二氧化锡纳米材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电镜等表征介孔材料的结构和形貌,发现制备的二氧化锡为四方晶系金红石结构,晶粒尺寸13.8 nm. 以二氧化锡为敏感材料制作气敏元件,并测试了气敏元件在100 ℃~420 ℃温度范围内的气敏性能. 结果表明在200 ℃时,介孔结构的二氧化锡气敏元件对体积分数为1×10^-4的臭氧的灵敏度为2 089,最低检测浓度低于3×10^-6（S=28）,气敏响应时间16 s,恢复时间40 s. 在此条件下,该气敏元件具有灵敏度高、检测浓度低、响应恢复快等优点,具有商业应用价值.     

氧化锌一维纳米棒的低温制备及其气敏性能

采用低温水热法合成了氧化锌(Zn O)一维纳米棒,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了其相结构与形貌,并测试了基于Zn O一维纳米棒所制作的传感器的气敏性能.研究表明,该气体传感器对体积分数为500×10-6的乙醇的检测灵敏度为35.71,对乙醇气体的响应和恢复时间分别约为7 s和9 s,并具有优良气体选择特性,最后,结合电子释放理论解释了其气敏机理.     

室温全固态H_2传感器研究

研制了一种以掺杂H3PO4和SiCl4的PVDF新型聚合物膜为电解质,碳纸和铂黑为扩散层和催化层的室温全固态电化学氢气传感器.对传感器的电化学性能进行了实验测定,结果表明,最佳控制电位为0.10 V,氢气质量分数在14 × 10-6～508×10-6的范围内与响应电流成稳定的线性关系;传感器具有较好的稳定性和较快的响应性,响应时间为22 s,恢复时间为24 s.     

聚乙烯醇分散对LiFePO_4薄膜气敏性的影响

为了优化LiFePO_4薄膜制备条件,提高LiFePO_4薄膜气敏元件的灵敏度,用水热法合成LiFePO_4并把它分散在聚乙烯醇(PVA)当中.利用旋转-甩涂法将LiFePO_4-PVA分散溶液涂抹于锡掺杂玻璃光波导表面,研制出LiFePO_4薄膜/锡掺杂玻璃光波导敏感元件;利用平面光波导检测系统对其气敏性进行研究.研究结果表明,分散剂质量分数为2%,超声波振荡时间为2 h,分散温度为25℃时,所制备出的敏感元件对二甲苯等苯类气体显出良好的气敏特性,其对二甲苯体积分数的检测范围为1×10~(-8)~1×10~(-3),分散之后,敏感元件对二甲苯等气体的检测灵敏度有所提高.     

一种钢渣基新型膨胀剂的制备及其性能

将特殊工艺生产的钢渣粉、硫铝酸盐水泥熟料、石膏按1∶(0.5~1)∶(1~1.5)的质量比进行粉磨、混合、均化,利用其水化反应所得的多元膨胀源制得一种具有持续稳定膨胀功能的钢渣基新型膨胀剂.研究结果表明,该膨胀剂完全符合《混凝土膨胀剂》(JC 476-2001)标准,其7和28 d水中限制膨胀率分别为4×10-4~6×10-4和6×10-4~9×10-4,空气中21 d限制膨胀率为3×10-4~5×10-4;钢渣基膨胀剂对混凝土硬化后期(28~90 d)体积变化的补偿收缩优势优于UEA膨胀剂.     

以N-(苯并〔1-3〕二噁茂-5-亚甲基)-1H-苯并咪唑-2-甲酰肼为载体的PVC膜铬离子选择电极的研究

制备了以N-(苯并〔1-3〕二噁茂-5-亚甲基)-1H-苯并咪唑-2-甲酰肼为载体的PVC膜电极.结果表明:该电极对铬(Ⅲ)离子在10-1~10-6 mol/L的浓度范围内有良好的响应性能,响应斜率为22.9 m V/decade,检测下限为4.6×10-7 mol/L.电极具有较好的抗干扰性、重现性和稳定性,能在p H值为1.13~6.15的范围内和体积分数小于20%的乙醇溶液中使用.可用于水样品中铬含量的直接测定和电位滴定Cr3+的指示电极.     

3-氨基-3-(4-氯苯基)丙酸的合成工艺研究

以4-氯苯甲醛、丙二酸为起始原料,以氨气为氨化剂在高压釜内反应得目标产物3-氨基-3-(4-氯苯基)丙酸.研究了工艺条件对反应的影响.其适宜的合成工艺条件:在反应温度95℃,氨气压力控制在0.6～0.8MPa下,选用乙醇为溶剂,哌啶为催化剂,催化剂用量为5％(质量分数),4-氯苯甲醛和丙二酸的物质的量比为1∶1.4,反应10h,收率可达79.4％,产品熔点为222.5～222.7℃.该方法以氨气为氮化剂不仅原料成本比乙酸铵低,而且产品纯度也更高,更容易实现大规模工业化生产.     

紫光激发对ZnO纳米线氨气气敏性能的影响

分析了ZnO基气体传感器在应用中存在灵敏度低、响应和恢复时间长的问题.以物理热蒸发法制备的ZnO纳米线为气敏基料,制作成旁热式气敏元件.采用紫光(波长为370~395 nm)激发,用静态配气法对浓度为100 mL/m3的氨气进行了气敏性能的测试.ZnO纳米线气敏元件对氨气检测的灵敏度提高了353%,响应时间和恢复时间分别缩短了4 s和1 s.     

多巴胺在聚牛磺酸膜上的伏安行为及选择测定

在含牛磺酸的磷酸盐缓冲溶液中,用循环伏安法在玻碳电极上制备聚牛磺酸薄膜.采用循环伏安法研究多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)在聚牛磺酸膜修饰电极上的电化学行为.实验结果表明聚牛磺酸膜修饰电极对DA的氧化具有良好的电催化作用和选择性,DA与AA氧化峰电位差达220 mV,对DA的电流响应灵敏度高出AA近十倍.在5×10-6～ 1×10-4 mol/L范围内,DA的浓度与峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0.998 3,检测限为1.0×10-6 mol/L.该修饰电极能在AA共存时选择测定DA.     

玻碳电极上的自组装APMDES制备电化学生物传感器

在玻碳电极表面自组装氨丙基甲基二乙氧基硅烷(APMDES)单分子膜,从而使玻碳电极上修饰了-NH2基团,用于检测低浓度小牛血清蛋白,采用金标银染的方法,对修饰电极检测蛋白的能力和自组装膜的致密性进行了研究.试验结果表明自组装膜的致密性主要受组装液浓度、组装时间和温度的影响.当 APMDES在乙醇溶液中的体积分数为3%,组装时间为4h、温度为30℃时,组装膜成膜状况较为理想.在最佳试验条件下,修饰上氨基的玻碳电极对检测质量浓度为0.5～0.05ng/mL的小牛血清蛋白有良好的响应,回归线性方程为I(μΑ)=0.8254 1.4319×C(ng/mL), R=0.958,检测极限为0.02ng/mL,背景电流信号小于2.0×10 -7A,检测的信噪比达到最佳.     

二甲基亚砜中Tm~(3+)的电化学行为

研究了二甲基亚砜中Tm~(3+)在Pt电极上的电化学行为,结果表明,Tm~(3+)在Pt电极上的还原属于受扩散控制的准可逆过程.温度为293 K时,在0.01 mol/L Tm(NO)_3)_3—0.1 mol/L LiClO_4—DMSO体系中利用循环伏安法、计时电流法、计时电量法测得Tm~(3+)的扩散系数D0分别为1.15×10~(-6),1.09×10~(-6),2.61×10~(-6 )cm~2/s,并通过塔菲尔曲线求出交换电流密度j0=9.46×10~(-8)A/cm~2.     

咔唑腙为荧光指示剂的亚硝酸根传感器

合成了一种共轭的咔唑二聚体荧光载体9-乙基-3-咔唑亚甲基-咔唑腙(ECCH),用PVC包埋的方法可以将它固定在光纤传感器的表面,在溶液pH值为2.0时,亚硝酸根(NO2-)与过量的碘离子(I-)反应生成的碘三离子(I3-)能猝灭此ECCH光极膜的荧光.得到了可以检测NO2-的传感器,并讨论了此传感器的传感机理.传感器具有较好的稳定性、重现性和选择性,使用寿命长等优点.NO2-测定的线性范围为1.0×10-6~1.0×10-4mol.L-1;检出限为4.0×10-7mol.L-1.将传感器用于水样中NO-2的直接测定,回收率在96.0%~103.6%.     

四叔丁基萘酞菁氧钒非线性及光限幅特性

为提高酞菁化合物的非线性光学性能,以1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7(DBU)为催化剂,采用液相法合成了四叔丁基萘酞菁氧钒((t-Bu)4NcVO)化合物.利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱方法,验证了化合物的分子结构.应用调Q倍频ns/ps Nd∶YAG脉冲激光系统,在波长为532nm下,研究了化合物的非线性和光限幅特性.测得化合物的非线性折射率n2和三阶非线性极化率χ(3)分别为2.51×10-11esu和8.54×10-12esu,通过计算得到分子极化率γ’为3.7×10-29esu.在透过率69%时限幅阈值为1608mJ/cm2,箝位值为585mJ/cm2,有效激发态与基态吸收截面比为3.66.     

市政供热有限空间通风防护技术数值模拟

为有效指导市政供热有限空间机械通风现场施工,保障作业人员安全,采用CFD方法对通风过程进行数值模拟计算,研究通风过程中有限空间内部流场、温度场、氧气体积分数、二氧化碳体积分数的分布规律.结果表明:进行机械通风时,相对于供热管沟,小室内新旧空气替换较快,温度下降及气体体积分数恢复都较为迅速;供热管沟内风流场受内部结构和热升力的影响,风流主要沿管沟底部流动,管沟顶部空气速度较小、温度较高、氧气和二氧化碳体积分数恢复较慢.针对所研究的管沟,通风量为6 000、8 000、10 000、12 000、14 000 m~3·h~(-1)时,最小通风时间应分别不小于45、32、22、15、10 min.实际作业中应以管沟中段顶部空气中的氧气体积分数作为衡量通风效果的关键参数.     

双层石墨烯NO_2气敏特性

使用化学气相沉积法生长石墨烯,制备单层和双层石墨烯气敏传感样品,采用拉曼光谱和光学显微镜对所制样品进行表征,通过气敏响应测试,比较单层和双层石墨烯对NO_2的气敏特性.结果表明,双层石墨烯相对单层石墨烯在低NO_2气体体积分数下解吸附时间缩短,响应度提升.在NO_2气体体积分数为10~(-6)量级时,双层石墨烯比单层石墨烯的响应时间提高近10倍,解吸附时间缩短近4倍,且探测下限达到50×10~(-9).     

CdTe量子点碳糊修饰电极的制备及多巴胺测定

在碳糊中加入CdTe量子点制成修饰电极(CdTe/CPE),并研究了多巴胺(DA)在该修饰电极上的电化学行为.实验结果表明:在pH 7.0 PBS缓冲液中,电极上的CdTe量子点对DA的氧化还原呈现明显的电催化作用,电催化过程为表面吸附控制过程.闭路吸附时间为60s达到饱和,此电极可用于测定DA,响应迅速(1.5 s).峰电流与DA浓度在4×10-4-5×10-5 mol/L范围内呈线性关系,灵敏度高达0.061 9 A·L/mol,检测极限可达1.4 × 10-6mol/L.     

煤间接液化固体废物污染特性研究

基于煤间接液化合成油过程中产生大量固体废物对生态环境和人类健康产生的危害,以某企业煤间接液化过程中产生的焦油渣、气化渣、锅炉渣、袋式除尘灰、生化污泥5种残渣为研究对象,采用硫酸硝酸法和水平振荡法对这5种残渣样品进行重金属浸出,通过电感耦合等离子体发射光谱仪分析浸出液中13种重金属离子含量;同时采用超声波仪对5种残渣中的多环芳烃(PAHs)进行萃取,并采用气-质联用仪分析16种多环芳烃(美国环保部优先控制名单)的组分、单体环数分布以及等效致癌毒性等.结果表明:5种残渣浸出液中13种重金属含量均未超出国家标准规定的限值;残渣中PAHs的质量分数排序为:焦油渣(41 660×10-6)除尘灰(213.99×10-6)污泥(195.56×10-6)气化渣(85.33×10-6)锅炉渣(6.1×10-6),且多环芳烃组分含量均远远超过国际公共健康与环境组织规定的最高含量标准;5种残渣中BaP等效致癌物的质量分数排序为:焦油渣(1 092.14×10-6)污泥(22.990 04×10-6)除尘灰(0.231 27×10-6)气化渣(0.122 41×10-6)锅炉渣(0.012 22×10-6),焦油渣和污泥具有更大的潜在致癌性.     

八异戊氧基-2,3-萘酞菁镍旋涂膜对NO2的气敏特性

为了设计对NO2气体具有高灵敏度、可逆性和专一选择性的敏感材料和克服敏感膜制作工艺复杂的缺点,利用旋涂技术制备了八异戊氧基-2,3-萘酞菁镍(N iNc(iso-PeO)8)气敏薄膜,采用AFM观察其表面形貌,研究了N iNc(iso-PeO)8旋涂膜对NO2的气敏性,分析了薄膜形貌和测试温度等因素对薄膜气敏性的影响.结果表明,旋涂溶液浓度较低时制备的薄膜表面均匀,平整度较好,萘酞菁分子以无序聚集形式排列在基片上.工作温度升高,薄膜对NO2的响应恢复能力增强;不同温度下N iNc(iso-PeO)8旋涂膜对NO2灵敏度的顺序为:20℃<50℃<75℃<100℃>130℃.