溶胶凝胶法制备纳米TiO2薄膜及其性能的研究

目的 制备纳米TiO2薄膜并研究涂膜层数与催化性能的关系.方法 采用溶胶凝胶法并利用提拉技术制备纳米TiO2薄膜.应用朗伯-比尔定律分析其光催化活性,利用金相显微镜观察单层和多层薄膜的表面形貌,用红外光谱和XRD分析所制备薄膜材料的结构,利用甲基橙溶液研究该薄膜的光催化性能.结果 溶胶凝胶法在500℃的热处理温度制备了结晶良好的锐钛矿相结构的纳米TiO2薄膜材料,晶粒尺寸为40～80 nm;控制提拉速度和加入乙酰丙酮,能使薄膜的缺陷减少;涂膜层数为5层时光催化性能比1层到4层时好,这是由于5层时薄膜表面更均匀、更致密,但是层数增加也使薄膜的内应力增加,致使表面产生裂纹.结论 涂膜层数增加均使TiO2光催化性能得到提高,镀膜层数较少时,膜层较好,5层镀膜时膜层产生了裂纹.     

CdS复合TiO2薄膜的制备及其太阳光光催化性能

采用溶胶－凝胶法,通过旋转涂膜工艺在玻璃表面制备CdS复合TiO2薄膜。利用紫外－可见光分光光度计、激光椭圆偏振光测厚仪等仪器研究了CdS复合量、涂膜层数以及热处理温度对甲基橙光催化降解的影响。CdS最适宜的复合量为45％、太阳光光催化降解的最佳涂膜层数为2,涂膜热处理的最适宜温度为500℃。     

CdS复合TiO_2薄膜的制备及其太阳光光催化性能

采用溶胶 凝胶法 ,通过旋转涂膜工艺在玻璃表面制备CdS复合TiO2 薄膜。利用紫外 可见光分光光度计、激光椭圆偏振光测厚仪等仪器研究了CdS复合量、涂膜层数以及热处理温度对甲基橙光催化降解的影响。CdS最适宜的复合量为 45 %、太阳光光催化降解的最佳涂膜层数为 2 ,涂膜热处理的最适宜温度为 5 0 0℃     

活性炭负载TiO2光催化降解甲醛

研究了活性炭负载TiO2所制得的光催化剂(TiO2/AC)对空气中甲醛光催化降解效果,考察了光照时间、TiO2负载量、空气流量对甲醛光催化降解效率的影响,讨论了TiO2/AC对甲醛的吸附性能以及吸附一定量甲醛后对其光催化效果的影响.结果表明:在活性炭表面负载TiO2后,对甲醛仍具有很强的吸附能力;光催化剂在空气中对甲醛的光催化降解效率可达94.06%;吸附甲醛后,稳定状态下甲醛光催化降解效率和新制备催化剂基本相同;在保证每次镀膜(TiO2)厚度达到300 nm的条件下,一次镀膜光催化效率高于多次镀膜;随着空气流量的增加,甲醛光催化降解效率有所提高.     

ZnO超微粒子的量子尺寸效应和光催化性能

利用Raman激光光谱、XRD、TEM、BET、SPS和UV-Vis等手段研究了ZnO超微粒子的量子尺寸效应和光催化性能,结果发现,前驱物碱式碳酸锌在320、430和550℃经热处理制得的ZnO超微粒子的粒径分别为13.5、19.3和26.1nm,属六方晶系纤锌矿结构;随着热处理温度的降低,ZnO粒子的粒径减小,Raman激光光谱、SPS和UV-Vis吸收峰均发生蓝移,表现了量子尺寸效应;在光催化降解苯酚的过程中,ZnO超微粒子比商品ZnO的光催化活性高,且随着热处理温度的升高,其光催化活性下降。     

掺镍离子纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能分析

以钛酸四丁酯和无水乙醇为原料,加硝酸镍引入镍离子,采用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法在玻璃表面施涂膜层,镀膜速度控制在2～3mm/min.热处理以后,得到均匀透明的掺镍纳米TiO2薄膜.通过对样品分析得出:TiO2薄膜成分主要为锐钛矿相,且其纳米颗粒分布均匀,尺寸在50～100nm之间.对光催化降解甲基橙进行实验分析,结果表明:掺入镍离子后,提高了TiO2薄膜对甲基橙的光催化降解能力.不同的掺杂浓度,不同的烧结温度导致TiO2薄膜的光催化降解率不同.煅烧温度为400℃,掺镍摩尔浓度为3%时,光催化效果相对较好.     

SnO2/Cr2O3聚酰亚胺复合薄膜的制备和光催化性能研究

采用离子交换方法制备掺杂SnO_2/Cr_2O_3的聚酰亚胺复合薄膜,利用XRF,XRD,SEM和TG等测试方法对其进行表征和分析,并以亚甲基蓝为目标降解物考察其光催化活性,研究了Sn、Cr掺杂量以及热处理温度、时间对薄膜光催化性能的影响.结果表明,Sn~(2+)和Cr~(3+)的物质的量比为1:9、总离子浓度为0.1 mol/L、热处理温度为480℃,保温4 h时制得的复合薄膜对亚甲基蓝光催化降解效率最高为95%.     

模拟光催化浮床处理甲基橙及二沉池出水研究

利用负载TiO2光催化膜的石英短管设计了一种简单的模拟光催化浮床反应器,并以模拟废水甲基橙溶液的脱色率为指标探讨了煅烧温度、负载层数、循环利用次数对该光催化反应器性能的影响。结果表明,负载3层TiO2光催化膜、600°C煅烧70min的石英短管性能最好,并且在循环20次后催化性能基本未发生变化。利用SEM、XRD对石英短管上的TiO2膜进行了表征,发现TiO2光催化膜均匀致密地涂覆在石英短管上,3层膜的厚度约1μm。用该反应器对上海市某城市污水厂二沉池出水进行了降解性能的研究。结果表明,该反应器对二沉池的出水具有比较好的处理效果,6h内TOC、CODCr、UV254的去除率分别为41.25%、78.26%、87.12%。另外,利用FT-IR光谱分析了二沉池出水在光催化前后官能团的变化情况。     

可见光活性TiO_2的制备与表征

以TiOSO4和氨水为原料通过化学沉淀法制备了具有可见光活性的纳米Ti—O—N光催化剂,并采用SEM,BET,XRD,UV-vis,ESR和XPS等检测方法对其性能进行表征,通过甲基橙溶液降解实验研究了光催化剂在可见光下的光催化活性,讨论了比表面积、可见光吸收强度、晶型结构等因素对其光催化活性的影响.所制得的纳米Ti—O—N光催化剂经热处理后可以较强吸收波长范围为400～600 nm的可见光,且可见光吸收强度与粉体的热处理温度密切相关.光催化测试表明：经400℃热处理的光催化剂对可见光的吸收最强,且具有相对较大的比表面积和发育较为完整的晶型结构,因此在可见光下表现出最好的光催化活性.     

微生物燃料电池辅助转盘液膜光催化降解染料废水

为提高光催化反应中光生电子与空穴的分离效率,提出了微生物燃料电池产电辅助转盘式双极液膜光催化降解染料废水的方法。以苋菜红为目标污染物配制模拟染料废水,利用微生物燃料电池产电作为转盘液膜光催化反应器的外加电场,以期提高液膜光催化对染料废水的降解效率。通过考察微生物燃料电池组连接方式、转盘转速、废水初始浓度、p H值以及电解质浓度等因素,优化了光催化降解反应条件,并通过对降解中间产物的测定初步推测了苋菜红的光催化降解机制。结果表明,2组燃料电池串联可有效提高光催化降解效率,在转速为90r/min、p H值为4.40、废水初始浓度不高于40mg/L条件下可以实现理想的脱色率和脱色量;溶液电导率的增加对降解效果有抑制作用;MFC辅助光催化反应主要通过破坏染料分子中的偶氮共轭发色体系实现脱色,可对降解中间产物起到一定的矿化作用。     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.     

CVD涂层硬质合金刀具的失效机理

通过系统的实验研究和理论分析,揭示了 CVD(化学气相沉积)涂层硬质合金刀具在磨损和破损状态下的不同的失效机理,并在机理分析的基础上,阐明了涂层硬质合金刀具对于切削条件的特殊适应性.     

特征关系与工艺决策

从并行工程的原理出发,提出了一个基于特征的并行 CAPP 系统.在特征建模的基础上,系统能够推理特征之间的关系,产生零件的特征向量图;利用加工知识库,通过动态规则匹配,系统可以确定特征的加工方法、加工参数及其加工顺序;通过优化确定最佳的工艺计划.