不同基团有机物在二氧化钛上的光催化制氢

采用水热法、溶胶凝胶法和光沉积法在氧化锌表面制备花状二氧化钛催化剂,并利用不同结构有机物制氢。结果表明,制备的二氧化钛具有花状形貌,比表面积大且具有良好的产氢性能。通过用不同结构的醇、醛、羧酸、醚、酮、酯、烷烃及芳香族有机物等制氢发现：有机物的结构对制氢活性的影响较大,苯环结构由于其强稳定性难以被裂解而无法产生氢气。总之,分子与催化剂的氢键吸附作用和羟基对分子的植入效率是决定有机物制氢的两个重要因素,决定着产氢效率。     

疏水性离子液体-中性磷氧萃取剂萃取稀土元素的应用

液液萃取广泛应用于稀土元素的分离回收,为了便于相的分离,通常采用疏水性萃取剂。基于液液萃取的特性,通过微波辅助法合成了疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[BMIM][PF₆]）。分别探究了[BMIM][PF₆]搭配不同中性磷氧萃取剂对稀土元素中Nd³⁺和Pr³⁺的萃取研究。结果表明1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐-三正辛基氧化磷（[BMIM][PF₆]-TOPO）为最适宜萃取体系。在最适宜萃取体系下,探究了时间、温度、pH值、V（A）/V（O）（水相稀土离子/有机相萃取体系）和萃取组分体积比对萃取效率的影响。结果表明：萃取时间为20 min、温度为25℃、pH值=6.0、V（A）/V（O）=1.0、V_[BMIM][PF6]：V_TOPO=1：1,体系对于Nd³⁺的萃取效果最佳,萃取率可达97.8%;萃取时间为25 min、温度为25℃、pH值=6.0、V（A）/V（O）=1.0、V_[BMIM][PF6]：V_TOPO=1：1,体系对于Pr³⁺的萃取效果最佳,萃取率可达94.2%;萃取过程为放热反应,反应焓变分别为ΔH（Nd³⁺）=-38.43 kJ·mol^-1,ΔH（Pr³⁺）=-28.76 kJ·mol^-1。     

α-Fe2O3的掺杂改性和降解性能

利用水热法制备α-Fe₂O₃,再以α-Fe₂O₃为活性组分,利用浸渍法制备Ag/α-Fe₂O₃、Al/α-Fe₂O₃、Zn/α-Fe₂O₃、Cu/α-Fe₂O₃催化剂,比较4种催化剂的催化活性,通过XRD、SEM、FT-IR等表征手段对Al/α-Fe₂O₃催化剂的结构和形貌进行分析,与纯的α-Fe₂O₃催化剂相比,负载铝的α-Fe₂O₃催化剂的催化活性更好,稳定性也更高。考察了Al掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对催化剂催化活性的影响,确定了最佳制备条件。结果表明:当Al掺杂量为40%,煅烧温度为700℃,煅烧时间为2 h,催化剂的催化活性最高,且Al/α-Fe₂O₃降解酸性大红符合伪一级动力学方程,催化剂在连续使用7次后,仍然保持较高的催化效果。     

负荷及温度对人工湿地去除有机物的影响

利用海泡石这一江西特有的矿物质为基质,辅以香根草等适应环境能力强、去污效果好的植物,构成海泡石人工湿地系统。通过试验发现,湿地系统进水CODC r的变化范围为57.4~366.7 mg/L时,出水浓度基本维持在6.7~69.3 mg/L之间;试验阶段冬季平均温度达到5℃以上,湿地处理有机物能力随温度变化不大。该人工湿地具有很好的稳定性及抗冲击负荷能力,并且温度在湿地系统对有机污染物的去除中所起的作用不显著,两者并不存在明显的相关性。     

Cu/Zn/Ce/ZSM-5分子筛的碱改性及催化性能研究

采用NaOH溶液和金属离子(Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ce~(4+))改性ZSM-5分子筛。通过SEM、XRD等表征手段,探讨NaOH溶液浓度、Cu/Zn/Ce物质的量比以及不同制备方法对ZSM-5分子筛形貌及性能的影响。以光催化辅助降解酸性大红GR模拟废水,考察改性后的ZSM-5分子筛的催化活性。结果表明,当NaOH溶液的浓度为0.2mol/L、Cu负载量为8%、Cu/Zn/Ce物质的量比为8∶4∶1、制备方法为溶胶-凝胶法时,分子筛的催化性能最佳,离子溶出量较小。     

CuO/ZnO复合纳米树阵列的制备及光学特性

通过热氧化法在铜基板上制备CuO纳米线,采用凝胶法制备ZnO/CuO复合纳米树阵列。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱对样品结构、形貌、光学特性进行表征。结果表明,CuO/ZnO纳米树形貌规整完美,在CuO纳米线上二次生长的ZnO纳米棒具有各向晶体生长性质,CuO/ZnO复合纳米树在可见光区域出现了优越的发光性能;以甲基橙为模拟污染物,通过光催化测试表明,CuO/ZnO复合纳米树还具有卓越的光催化性能。