Gd~(3+)和Zn~(2+)共掺杂二氧化钛介孔粉末的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Gd3+和Zn2+共掺杂Ti O2粉末。研究了Gd3+和Zn2+掺杂对样品的相组成、表面形貌和光催化活性的影响;以亚甲基蓝为目标降解物评价了其光催化活性。结果表明:制备的样品为锐钛矿相并具有良好的介孔结构。Gd3+和Zn2+在抑制光生电子与空穴的复合起到不同的作用,Gd3+起到光生电子陷阱的作用,Zn2+可以在起到光生空穴陷阱的作用,Gd3+和Zn2+共同作用可以显著降低电子和空穴的复合速率,进而增大Ti O2的光催化活性。当Gd3+的掺杂量为0.5%、Zn2+的掺杂量为0.3%时,Ti O2粉末的光催化活性最高,经过40 min光催化降解亚甲基蓝溶液,降解率达到99.5%,比单掺杂0.5%Gd3+的Ti O2粉末降解率提高了11.5%,比单掺杂0.3%Zn2+的Ti O2粉末降解率提高了9.3%。     

低量La~(3+)掺杂S-TiO_2光催化剂的制备、表征及其光催化活性

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La3+/S-TiO2纳米光催化剂,通过XRD、BET、XPS、UV-Vis等手段进行了表征.以甲基橙溶液为光催化降解反应的模型化合物,考察了光催化剂的活性,探讨了低量La3+掺杂对TiO2纳米粒子光催化活性的影响机制.实验结果表明:S改性TiO2后明显提高了TiO2纳米粒子的光催化活性,而La3+掺杂S-TiO2后,进一步提高了TiO2纳米粒子的光催化活性,La3+的最佳掺杂量(相对于TiO2的质量分数)为0.369%;La3+/S-TiO2(ω(La3+)=0.369%)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到92.4%(光照120min);XRD和BET分析表明,低量La3+掺杂抑制了TiO2由锐钛矿向金红石的转变,阻碍了TiO2晶粒的生长,提高了TiO2的比表面积;XPS分析表明,S、La3+掺杂可以导致粉体的表面羟基含量增加,掺杂S以S6+形式置换TiO2晶格中的Ti4+;UV-Vis分析表明,光催化剂La3+/S-TiO2比纯TiO2具有较强的紫外光吸收性能.与纯TiO2相比,La3+掺杂TiO2纳米粒子光催化氧化活性的提高应归因于La3+掺杂增加了表面羟基含量,增大了比表...     

Eu~(3+)掺杂TiO_2光催化剂的制备及废水处理性能研究

以钛酸四正丁酯、氯化铕为原料,采用溶胶-凝胶法合成了Eu3+掺杂纳米TiO2光催化剂,借助X-射线粉末衍射(XRD)及UV-Vis测试手段对样品进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察了Eu3+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TiO2,且Eu3+掺杂后随着掺杂量的增加,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV-Vis光谱分析表明,适量铕掺杂使得催化剂在400~600 nm的可见光区对光的吸收显著增强,对光具有更高的利用率;以罗丹明B为降解物的光催化实验表明,当Eu3+掺杂量为0.5%时其光催化活性最好,并将该光催化剂用于炼油厂废水的处理,对其实际应用进行了探索。     

Gd~(3+)掺杂TiO_2纳米纤维的制备、表征及其光催化性能

采用静电纺丝技术并结合溶胶-凝胶方法制备TiO2和TiO2/Gd2O3纳米纤维,采用差热-热重分析(TG-DTA)?场发射扫描电镜(FE-SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)对材料进行表征,通过亚甲基蓝光降解反应研究其催化性能。结果表明,掺杂Gd3+可以强烈抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,抑制晶粒生长,减少晶粒尺寸;Gd3+掺杂TiO的纳米纤维对亚甲基蓝的光催化活性明显提高。     

掺杂Eu~(3+)或Tb~(3+)的(Gd,Lu)_2O_3粉体的发光性能

采用高温固相法在空气中合成了(Od,Lu)2O3,(Gd,Lu)2O3:Eu3+和(Gd,Lu)2O3:Tb3+系粉体.研究了二元系中Lu2O3的摩尔分数对抑制Gd2O3高温相变、粉体的发光性质和光谱性质的影响.结果表明:在(Gd,Lu)2O3系粉体中,当Lu2O3的摩尔分数(下同)大于40%时,能在煅烧温度不低于1 700℃情况下,抑制Gd2O3的相变得到利于制备透明陶瓷的立方相结构.而且随着Lu3+离子的浓度增加,先后观察到红移和蓝移现象;在(Gd,Lu)203:Eu3+系粉体中,粉体的发光强度随着Lu3+掺杂量增加而减小,Eu3+的最佳掺杂量为7%;在(Gd,Lu)2O3:Tb3+系粉体中,Tb3+离子的最佳掺量为1%.     

Fe~(3+)/TiO_2太阳光催化降解对硝基苯酚的研究

采用均匀沉淀法制备了铁掺杂TiO2催化剂粉体,利用XRD、TEM对粉体进行了表征。以太阳光为光源,研究了太阳光下光催化降解对硝基苯酚的可行性。结果表明,当Fe3+/TiO2摩尔比为1:1000,煅烧温度为400℃时,得到的复合光催化剂具有较高的光催化活性,在光催化反应240min的条件下,对硝基苯酚的降解率可达64.6%,其光催化活性要优于纯TiO2。     

Fe~(3+)、Eu~(3+)共掺纳米TiO_2光催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯

采用溶胶-凝胶-微波法制备Fe3+、Eu3+共掺杂纳米TiO2(Fe/Eu-TiO2),并通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(FS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积测定(BET)等手段对其进行表征。结果表明:在500℃氮气保护下退火制得的Fe/Eu-TiO2为锐钛矿相纳米颗粒,平均粒径为20—50 nm;对可见光的响应范围为370—770 nm。光催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯(多菌灵)的实验表明,Fe3+、Eu3+共掺杂对TiO2光催化表现出协同增效作用,在可见光下能产生更多的羟基自由基,对多菌灵降解速率常数kapp为0.046 66 min-1,大于分别单掺Fe3+和Eu3+的TiO2纳米粒子。     

微量Sn~(4+)掺杂TiO_2纤维结构材料的两步法制备及光催化性能

以脱脂棉花纤维为模板,利用浸渍-热转化两步法制备了具有中空结构的微量Sn4+离子(0.050at.%)掺杂TiO2纤维结构光催化材料(Sn4+/TiO2);通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis以及在300 W汞灯和500 W氙灯(模拟太阳光)下对亚甲基蓝(MB)溶液的光催化降解脱色对样品进行了表征。结果表明,利用两步法制备了中空结构的Sn4+/TiO2纤维结构材料;掺入的微量Sn4+均匀分布于TiO2晶格中;TiO2中微量的Sn4+掺杂使TiO2的吸收边发生明显红移,对整个紫外-可见光吸收增强;在紫外、模拟太阳光下显示出好的光催化活性。在模拟太阳光下,Sn4+/TiO2-0.030at.%的光催化活性是TiO2的近4.5倍,而在紫外光下,仅为2.7倍。Sn4+/TiO2良好的光催化性能主要归于少量Sn4+掺入使TiO2的结构多级化、TiO2价-导带间掺杂能级(DE)的形成以及TiO2晶格中活性中心的形成等因素。MB溶液在Sn4+/TiO2上的光催化降解脱色动力学行为比较好地服从一级动力学方程。     

N和Nd~(3+)共掺杂TiO_2光催化剂的制备及其性能研究

本文以钛酸四正丁酯为前驱体,结合溶胶-凝胶法和水热法,分别制备了TiO2、Nd3+/TiO2、N,Nd3+/TiO2等系列光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见反射吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对系列样品的结构和光谱学性能进行了初步表征;并以甲基橙为目标污染物、以氙灯为光源测试了其可见光光催化活性。结果表明:未掺杂光催化剂为锐钛矿相TiO2结构,稀土Nd3+、非金属N和Nd3+的共掺杂均有效抑制了TiO2的晶型转变,并且使TiO2光吸收范围产生了一定的红移,即拓宽了光吸收范围;稀土Nd3+、非金属N和Nd3+的共掺杂均有效提高TiO2光催化剂可见光光催化活性。     

La3+,Ce3+及Fe3+的共掺杂对TiO2粉末光催化性能的影响

通过溶胶-凝胶法分别制备了La3 -Ce3 共掺杂及Fe3 -Ce3 共掺杂的TiO2纳米粉体。利用透射电镜(TEM)对粒子的形貌和粒径进行了表征,并用分光光度法研究了粉体对甲基橙溶液的降解。通过分析共掺杂离子的掺杂量和样品的煅烧温度对降解率的影响,对所制备粉体的光催化性能进行了研究。结果表明,La3 -Ce3 共掺杂的TiO2粉体其光催化活性有较大提高。     

Fe3+和Al3+对阻垢效果的影响

本研究采用静态法评价了在Fe^3 和Al^3 存在下，各种比较典型的单体阻垢剂(包括有机膦酸盐和聚羧酸盐)对碳酸钙和硫酸钡的阻垢能力。实验研究表明：对于阻碳酸钙垢来说，各种阻垢剂受Fe^3 和Al^3 的影响不大；对于阻硫酸钡垢来说，所有药剂在Al^3 存在下其阻垢性能均大幅度下降；而Fe^3 对阻硫酸钡的影响则可以分为三种情况：(1)在所考察的药剂中，大部分药剂的阻钡垢的效果均大幅度降低；(2)氨基三甲叉膦酸(ATMP)受其Fe^3 和Al^3 的影响不大；(3)羟基叉二膦酸(HEDP)的阻钡垢的能力有所增加。     

Tm~(3+)和Ho~(3+)双掺锗铌酸盐玻璃的中红外发光性质

用高温熔融法制备了Tm~(3+)和Ho~(3+)双掺的86GeO_2-4Nb_2O_5-10Na_2O锗铌酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt理论,获得了Tm~(3+)的强度参量及Tm~(3+)的自发辐射跃迁几率、辐射寿命等光谱参量。根据McCumber理论,计算了玻璃中Tm~(3+)能级~3H_6→~3F_4跃迁和Ho~(3+)能级~5O_8→~5I_7跃迁和Ho~(3+)的吸收截面σ_a受激发射截面σ_a和增益光谱G(λ)。在808 nm激光二极管激发下,研究分析了Tm~(3+)敏化Ho~(3+)的2.0μm的红外发射光谱。结果表明:Ho~(3+)的共掺提高了Tm~(3+)(~3F_4)→Ho~(3+)(~5I_7)之间的能量转移效率,增强了2.0μm的红外发光。     

Dy3+和Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的发光性能

用高温熔融法分别制备了Tb3 抖和Dy3 单掺和共掺的硅酸盐发光玻璃,并分析了其光谱性质.根据Dy3 和Tb3 掺杂硅酸盐玻璃的激发和发射光谱、发光衰减时间谱等特性,研究了Dy3 与Tb3 之间的能量传递关系.结果表明:在硅酸盐玻璃中,Dy3 能敏化Tb3 的特征发光,其能量传递方式为非辐射共振传递.Dy3 和Tb3 共掺的硅酸盐玻璃的发光性能明显提高,1%(质量分数,下同)D广的掺入可使7%Tb3 掺杂的硅酸盐玻璃中Tb3 的550nm特征发光强度增加55%～60%.     

Tm~(3+)和Dy~(3+)共掺氟氧铝硼硅酸盐玻璃微晶化及白光发射性能

采用高温熔融-淬火/热处理方法在空气气氛中制备了Tm_2O_3和Dy_2O_3共掺氟氧铝硼硅酸盐玻璃及透明微晶玻璃。用转靶多晶X射线衍射仪、荧光分光光度计和热分析仪对玻璃样品进行了表征。结果表明:样品在640～660℃热处理4h和在640℃热处理4～16h可制得透明的含Ba_2LaF_7纳米晶玻璃。增大Tm-Dy共掺浓度并降低La_2O_3浓度时,Ba_2LaF_7析晶倾向降低。此外,热处理析出Ba_2LaF_7微晶相后,样品的Tm_2O_3和Dy_2O_3共掺浓度淬灭点由1%(摩尔分数,下同)提高到了2%。掺杂不同浓度Tm_2O_3和Dy_2O_3时,白光发光色度保持不变。     

Sm~(3+)和Co~(3+)共掺杂对BiFeO_3多晶陶瓷介电特性的影响

用快速液相烧结法制备Bi0.95Sm0.05Fe1-xCoxO3(x=0,0.05,0.1)陶瓷样品,用X射线衍射仪分析样品结构,用HP4294A型阻抗分析仪分别测量系列样品的介电特性及相对介电常数(εr)随频率(f)的变化。结果表明:掺杂样品主衍射峰与纯BiFeO3相吻合且具有良好的晶体结构;随着Sm3+、Co3+引入,测量频率在1kHz～1MHz,所有样品的εr和介电损耗(tanδ)随测量f的增加而减少,f=10kHz时,Bi0.95Sm0.05FeO3的εr是BiFeO3的40倍。样品的εr、tanδ随Sm3+和Co3+掺量的变化可以在空间电荷限制电流理论框架下进行解释。样品的磁电耦合效应(Me)随磁场、Co3+掺量的增加而增大,其原因系Sm3+与Fe3+或Co3+通过交换相互作用使铁电极化矢量增大所致,其中Bi0.95Sm0.05Fe0.95Co0.05O3呈现较强的磁电耦合效应,其Me在8kOe(1Oe=79.5A/m)磁场的作用下已达到4.2%。     

Yb3+和Ce3+对Er3+掺杂碲酸盐玻璃光谱性质的影响

;在掺Er3 的70TeO2-20ZnO-5La2O3-5Nb2O5(各组成以摩尔比计)玻璃中引入Yb3 和Ce3 ,分析比较了975nm泵浦下Yb3 和Ce3 对于Er3 的1.5μm波段红外荧光和可见上转换发光特性的影响.结果表明:在掺Er3 的碲酸盐玻璃中引入Yb3 ,有效地提高了Er3 的1.5μm波段红外荧光强度、展宽了其荧光谱,也显著增强了可见上转换发光强度.随着玻璃中Ce3 的引入,进一步提高了Er3 的4I11/2→4I13/2能级间无辐射弛豫速率,1.5μm波段红外荧光也得到进一步增强,但可见上转换发光大幅减弱.与Er3 /Yb3 共掺相比,Er3 /yb3 /Ce3 共掺碲酸盐玻璃是一种更为理想的应用于1.5 μm波段宽带放大器的增益介质.     

EFFECT OF Na+ AND K+ ON MORPHOLOGY AND L-LACTIC ACID PRODUCTIVITY OF Rhizopus oryzae SOI106-3

INTRODUCTION L-lactic acid and its salts are being widely used in the food and Pharmaceutical industries. In particular, lactic acid can be used in the formation of polylactic acid (PLA), a new biodegradable plastic, which will solve one of the world-wide environmental problems, abandoning of waste plastic. Rhizopus oryzae is known to be outstanding in producing optically pure L-lactic acid with low nutritional requirement. Similar to many other mycelial fungal species, Rhizopus cultures are morphology complex. They can grow as extended filamentous form, mycelial mats, mycelial pellets or clumps. Different morphology growth forms can have a significant effect on the rheology of the fermentation broth that will affect O2 transfer and the productivity of strain. In this report, the relationship among the ratio Na+ to K+ in medium, the morphology of the mycelial growth and lactic acid production were studied. We also compared the lactic acid productivity of optimal pellet form with immobilized cells by polyurethane foam.     

铁矿中全铁和Fe2+连续测定方法

1 前言 目前,由于科学技术的高速发展,促使化学领域的分析手段必须不断更新,新的大型分析仪器陆续出现,但因其价格昂贵、测定方法局限性等因素,多数企业仍采用化学分析手段对产品进行测定,尤其是对高含量的无机化工产品及原料,化学分析比仪器分析准确度高,成本低,简便易行.     

铒镱共掺钆镓石榴石激光晶体生长及荧光光谱分析

采用提拉法生长了掺10%(摩尔分数,下同)Yb3+、掺Er3+分别为3%,5%和10%的Er3+:Yb3+:Gd3Ga5O12(Er:Yb:GGG)晶体。分析了Er:Yb:GGG晶体的结构和荧光光谱。结果表明:所生长的晶体属于立方晶系,Ia3d空间群。在980nm激光激发下,晶体样品在1000～1600nm范围内存在3个较强的发射带,相应的发射峰分别位于1030,1471nm和1534nm附近。由于Yb3+对Er3+的敏化作用,随着Er3+掺量的递增,1030nm处的发射峰强度逐渐减弱,1471nm和1534nm处的发射峰强度逐渐增强。计算了各个发射峰的受激发射截面积,铒和镱离子掺量为10%的晶体(10%Er:10%Yb:GGG)的受激发射截面高达2.0073×10–18cm2,可以产生较强的1534nm人眼安全波段的激光。     

掺Tb3+钛酸铅粉末的制备和结晶行为

采用溶胶喂胶法制备了Tb^3 掺杂钛酸铅(PbTiO3，PT)超细粉末，分别用差热分析、透射电子显微镜、X射线衍射仪对其相结构、形貌特性以及晶粒粒径等进行了分析测试。结果表明：这种粉末在约600℃热处理温度下，由非晶基体转变形成钙钛矿相的过程已逐步完成，其晶粒平均尺寸约为18nm，比未掺Tb抖的PT粉末中的钙钛矿晶粒尺寸略小。形成的钙钛矿结构中，Tb^3 取代Pb^2 进入晶格位置，产生阳离子空位，诱发晶格畸变，使钙钛矿相的析晶能力比相同热处理条件下未掺杂Tb^3 的PT低。另外，掺Tb^2 的PT中钙钛矿相的晶轴比c／a比未掺Tb^3 的PT中的低，这类似于产生了赝立方结构，降低了从立方相向这种四方相转化的势垒，有效地抑制了较高温下焦绿石相的产生，使掺Tb^3 的PT中焦绿石相稳定存在的温度比未掺Tb^3 的PT中低约100℃。