微波辅助均匀沉淀法制备Al掺杂ZnO粉体及其光催化性能研究

采用微波辅助均匀沉淀法制备Al掺杂ZnO粉体,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其结构和形貌进行表征,研究纳米Al掺杂ZnO粉体对甲基橙染料废水的光催化降解性能。结果表明:当pH=4.0、微波时间为15 min、微波功率为中火,Al掺杂ZnO粉体对甲基橙的降解率可达98%。     

改性纳米氧化锌光催化降解水体中甲醛

以均匀沉淀结合微波法制得掺入(Ag、Sn、Al)的改性纳米ZnO粉体。以掺Ag纳米ZnO为光催化剂,研究其对水体中甲醛的光催化降解作用,探讨光催化降解的过程与性质,并对其降解工艺进行优化。结果表明:当以1.0g掺Ag纳米ZnO为光催化剂,对初始质量浓度为10mg/L的甲醛进行紫外光解2.5h时,甲醛的降解率可达86.7%;在模拟可见光下,掺Ag纳米ZnO对甲醛的降解率可达54.2%。甲醛的降解历程推测可能为ZnO光催化降解甲醛溶液时,活性羟基自由基(·OH)起氧化作用,先将甲醛氧化为羧酸,最终完全降解为CO2和H2O。     

SrTiO3粉体的制备及对甲基橙脱色性能研究

采用沉淀法制备钙钛矿SrTiO3粉体,通过X线衍射图谱(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析方法对样品的晶体结构和表观形貌进行表征,并研究其对甲基橙溶液的脱色性能。结果表明,当SrTiO3添加量为0.1 g,光照时间为90 min,p H值为4.0的甲基橙溶液的脱色率可达97.4%。SrTiO3对甲基橙溶液有良好的脱色效果。     

以硝酸为抑制剂溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜研究

以钛酸丁酯为主要原料、硝酸为抑制剂、载玻片为基底在常温采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜,讨论了不同添加剂、水及无水乙醇的用量对制备TiO2薄膜的影响,得出最佳制备纳米TiO2薄膜的配方。采用差示扫描量热仪、扫描电镜、X衍射等分析手段对纳米TiO2进行表征,并以甲基橙为目标降解物考察了TiO2薄膜对甲基橙的光催化性能。结果表明,制备的TiO2粒径为9 nm,晶型为锐钛型;TiO2薄膜具有较高的光催化活性。     

ZnO/Pd光催化降解偏二甲肼废水

为提高ZnO光量子产率、拓展光谱吸收范围,促进光催化降解低浓度偏二甲肼废水,研究采用贵金属Pd修饰乙醇辅助水热法制备出纳米Pd/ZnO颗粒,并对其进行了X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱和紫外-可见吸收光谱的表征。将所得ZnO/Pd分别在紫外光和太阳光下光催化降解偏二甲肼废水。结果表明,Pd大幅提高了ZnO紫外吸收性能,且将其吸收光谱范围拓展到400~800 nm的可见光区域。ZnO/Pd纳米粒子在紫外光下对偏二甲肼2 h最大降解率为76.8%,化学需氧量(C O D)的去除率能达到58.2%,在太阳光下偏二甲肼降解率为80.5%,COD的去除率能达到75.7%。因此,ZnO/Pd的光催化性能在太阳光下比紫外光下好,太阳光下偏二甲肼中间产物被分解得更快、更彻底。     

金属锰催化臭氧化降解三硝基甲苯功效的实验研究

以火炸药废水中常见的三硝基甲苯( TNT)为代表性污染物,利用该污染物的去除率及废水化学耗氧量( COD)的变化为评价指标,采用静态实验方法,对比研究了臭氧(03)单独作用及Mn(Ⅱ)催化臭氧化TNT的降解功效。结果表明：与03单独作用相比,Mn(Ⅱ)催化臭氧化作用不仅提高TNT去除率,也促进了COD的减少。通过考察Mn(Ⅱ)催化臭氧化降解TNT的影响因素发现,Mn(Ⅱ)催化作用的发生与废水初始pH无关,但作用大小不仅与pH有关,而且还受催化剂的投量与投加方式、TNT初始浓度及03投加量等的影响。     

水热法制备钨酸铋及其光催化和电催化性能的研究

以H2WO4、NaOH和Bi(NO3)3·5H2O为原料,通过调节不同pH值和添加表面活性剂CTAB,采用水热法制备出不同形貌的钨酸铋粉体。利用XRD、SEM、UV-Vis对Bi2WO6粉体进行表征。结果表明:pH值对钨酸铋的物相、形貌和光催化和电催化性能均有较大影响;当pH=9.5得到的Bi2WO6粉体结晶度高,禁带宽度为2.61 eV,电催化的可逆性较好,氧化还原电位差仅为0.109 V,光催化活性较高;400 W金卤灯40 min照射下,罗丹明B的降解率达到93.96%。     

不同晶型的纳米TiO2粉体的低温制备及光催化性能研究

采用TiCl4水解法制备了锐钛矿和金红石型的纳米TiO2,用XRD和TEM对粉体的晶体结构和表面形貌进行了表征。在400～1 000℃之间对锐钛矿型TiO2进行煅烧,分析了不同温度处理后样品的晶体结构和光催化活性的变化。结果表明:以TiCl4为前驱体,在90℃时水解制得的锐钛矿型纳米TiO2在600～～800℃之间开始向金红石型转变,在800℃时全部转变为金红石型纳米TiO2;600℃煅烧处理后的纳米TiO2具有最好的光催化活性,光照3 h后对甲基橙的降解率可以达到86.96%。     

纳米TiO_2/碳纳米管复合颗粒的制备及光催化降解TNT废水

以钛酸丁酯为主要原料,利用胶溶-回流的方法在碳纳米管(CNT)表面制备了纳米Ti O2。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察了纳米Ti O2/碳纳米管(CNT)复合颗粒的形貌特征,X射线光电子能谱(XPS)分析显示复合颗粒表面存在Ti—O及—OH基团,Ti2p3/2和Ti2p1/2电子结合能差约为5.7e V。以TNT溶液为目标降解物,研究了复合颗粒的光催化性能,建立了吸附降解的动力学模型,结果表明Ti O2/CNT复合颗粒对TNT溶液的光催化降解符合一级反应动力学方程,在实验范围内降解速率随着TNT溶液初始浓度的增加而增加,降解动力学关系较好地遵循L-H模型。     

用超重力技术强化O3/Fe(Ⅱ)工艺深度氧化降解苯胺废水

针对传统反应器存在臭氧传质效率低的问题,将旋转填料床(RPB)的超重力技术与O_3/Fe(Ⅱ)高级氧化法相耦合(RPB-O_3/Fe(Ⅱ))用于含苯胺(AN)废水的深度氧化降解,考察了超重力因子β、催化剂Fe(Ⅱ)投加量、O_3浓度,体系pH值及苯胺初始浓度对AN降解率和TOC去除率的影响,用液相色谱-质谱联用仪分析了AN降解过程的中间产物,探讨了AN的降解机理。结果表明,超重力因子的提高有利于AN的深度降解;体系pH值会影响臭氧化直接与间接反应以及催化剂Fe(Ⅱ)的存在形式,RPB-O_3/Fe(Ⅱ)体系拓宽了臭氧使用的pH范围;O_3浓度增加有利于提高AN降解效能,但臭氧利用效率降低。在超重力因子β为100,Fe(Ⅱ)浓度为0.8 mmol·L~(-1),O_3浓度为36 mg·L~(-1),pH值为3,AN初始浓度为200 mg·L~(-1)时,12 min苯胺去除率达100%,60min时TOC去除率可达73%。氧化降解苯胺过程的中间产物主要有硝基苯、对苯醌、马来酸和草酸,并推断了臭氧催化氧化降解苯胺的可能途径。     

用自制的锐钛型掺杂TiO2对苯酚进行可见光催化降解

采用水热法制备的锐钛型掺铁TiO2在可见光照射下对有机污染物苯酚进行光催化降解,着重研究苯酚溶液的浓度、pH、TiO2掺铁量、TiO2用量、反应时间等因素的影响。结果表明,在苯酚溶液初始质量浓度为80 mg/L、pH=4、TiO2掺铁量0.02%(摩尔数分数)、TiO2的质量浓度为20 g/L、室温20℃下可见光照射反应40 min,苯酚的降解率达到94.14%。     

沉淀法制备纳米级Fe2O3和NiO粉体的正交试验研究

在超声波的作用下,以FeCl3、NiCl2和氨水为主要原料,采用沉淀法制备纳米Fe2O3-NiO复合粉体。通过正交试验对试验条件进行优化。结果表明,在FeCl3溶液浓度为0.1 mol/L且溶液的pH值为6、NiO的加入量为10%(摩尔分数)、在超声反应器中保持超声状态为30 min、煅烧温度为700℃和保温时间为60 min时,制得Fe2O3-NiO纳米粉体平均粒度为60 nm左右,颗粒为球形且分散性好。     

超细(Ba,Sr)TiO_3基陶瓷电容器的掺杂改性研究

为了得到性能优良的超细电容器陶瓷,采用改进的溶胶￣凝胶法制备高纯、超细Ba0.7Sr0.3TiO3粉体,所得粉体平均粒径为50～100nm。同时掺杂MgO,ZnO,MnO,Bi2O3,Y2O3等物质,利用(Ba,Sr)TiO3混合粉体研究超细晶(Ba,Sr)TiO3(BST)功能陶瓷的制备,并分析微量元素的掺杂和烧结温度对BST陶瓷介电性能和表面显微结构的影响,得到了介电常数为2203,介质损耗为0.004的BST陶瓷。     

分散度对铝粉爆炸敏感性的影响

为分析大粒径分布跨度下粒径分布对铝粉爆炸特性参数的影响,选出能够表征铝粉爆炸特性的粒径参数,提高铝粉爆炸风险评估的准确性,开展了铝粉爆炸敏感性研究。采用Siwek 20 L爆炸球和Hartmann管实验装置,分别探究分散度对微米级铝粉最小爆炸浓度（MEC）和最小点火能（MIE）的作用规律。结果表明：铝粉的爆炸敏感性参数随着粒径的增加而加速增大。对于小粒径的铝粉,粒径变化对MEC和MIE的作用相对较小;粒径跨度较大的混合铝粉样本中,小粒径铝粉起到点火源的作用,使得MEC和MIE值均降低,增大了铝粉爆炸风险。从皮尔逊相关性分析结果来看,粒径参数D_3,2（Sauter平均直径）、D₄₀（粒径第40百分位数）与MEC和MIE的相关性最高,其中D_3,2与MEC和MIE相关系数为0.962 7和0.746 0,D₄₀与MEC和MIE相关系数为0.947 9和0.741 1,而粒径多分散性和粒径跨度与MEC和MIE的相关性较弱,因此在研究铝粉爆炸敏感性时选用D_3,2和D₄₀作为主要的粒径分布表示方式较为合适。     

纳米氧化锌光催化降解偏二甲肼污水研究

采用自制的纳米氧化锌为催化剂,对偏二甲基肼污水进行了光催化氧化降解研究.采用XRD、IR等手段对制备的纳米氧化锌进行了表征,并对光催化降解的主要影响因素包括温度、pH值和催化剂用量等进行了讨论,结果表明该方法对偏二甲肼污水具有良好的降解效果.     

Cu包覆W粉体的制备工艺及表征

在自制的设备上针对不同粒度的钨粉采用化学镀制备铜包覆钨粉末,用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪研究包覆粉末的形貌、成分和物象组成。结果表明,镀层均匀,镀层厚度达到0.45μm。钨粉表面化学镀铜的最佳工艺为:五水硫酸铜20 g/L;酒石酸钾钠13.6 g/L;乙二胺四乙酸二钠27.3 g/L;甲醛15 ml/L;pH=12;温度约60℃、钨粉粒径10μm。     

溶胶-凝胶法制备多孔ZnO薄膜及其性能表征

以聚乙二醇(PEG2000)为模板剂,醋酸锌为前驱体,乙醇为溶剂,二乙醇胺为络合剂,通过溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了ZnO多孔薄膜。利用IR、TG-DTA、及SEM等测试方法对薄膜的结构和特性进行了分析。探讨了样品在溶胶-凝胶及煅烧过程中的物理化学变化。研究了前驱体浓度、PEG2000加入量对薄膜结构和性能的影响。结果表明,当Zn2+的浓度为0.6 mol/L时,加入PEG2000后,有利于ZnO多孔结构的形成,而且孔尺寸及密度也随PEG加入量的增大而增大。随孔尺寸的增大,ZnO粉末的比表面积先增加后下降,薄膜的紫外—可见光透射率随着孔径提高而降低。     

Treatment of Wastewater Containing RDX by Fenton＇s Reagent

Fenton＇s reagent was employed to treat the wastewater containing RDX.The effects of FeSO4 concentration,H2O2 concentration,pH value,reaction time,temperature and initial COD of wastewater on residual COD of wastewater were investigated.The results show that the optimum FeSO4 concentration and pH are 700 mg/L and 2.5,respectively,and the residual COD of wastewater decreases with the rise in H2O2 concentration,but increases with the rise in temperature.After Fenton＇s reagent treatment,the initial COD of less than 874 mg/L wastewater can meet effluent standard.Under conditions of 100 mg/L H2O2,437 mg/L initial COD and 15 ℃ temperature,the lowest residual COD is obtained at 83.80 mg/L in 5 min.     

Al2O3模板法制备TiO2薄膜

在钛盐溶液中,采用交流电沉积方法,在铝阳极氧化膜表面制备TiO2薄膜.利用光学显微镜和紫外-可见光谱分析了该复合薄膜的表面形貌以及对紫外可见光的吸收,并通过紫外光照下甲基橙的光催化降解反应分析了薄膜的光催化活性,研究表明铝阳极氧化膜的制备时间与扩孔时间对光催化活性有一定影响,并期待应用于火工品中.