Bi-SnO2/GO电催化膜的制备及其性能研究

采用电化学-水热法,以聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜为支撑,制备Bi掺杂SnO_2修饰氧化石墨烯(GO)的电催化膜(Bi-SnO_2/GO),通过SEM、TEM、EDS、XRD、LSV、EIS、CV等手段对其结构及性能进行表征,并考察了其对水中大肠杆菌的去除效果.结果表明,当Bi/Sn摩尔比为1∶15、电沉积电压为2.0 V时,制备的Bi-SnO_2/GO催化膜的析氧电势为1.75 V,Bi-SnO_2/GO膜表面均匀分布着纳米Bi-SnO_2粒子,粒子尺寸约为10.4 nm,Sn和Bi元素的质量分数分别为11.28%和3.59%;当外加直流电压为2.5 V且连续运行5 h时,Bi-SnO_2/GO催化膜对水中大肠杆菌的去除率达到96.82%,表明Bi掺杂SnO_2显著提高了GO基电催化膜的电性能及对大肠杆菌的去除性能(～62.0%).     

水力空化水处理设备的控制系统设计

为了完成对水力空化水处理设备的自动控制,结合水力空化水处理技术工艺,应用PLC控制器和触摸屏技术,开发并设计一套水力空化水处理设备的控制系统。采用触摸屏作为人机界面,可实现pH、ORP、电导率、DO等水质参数实时检测、设定和修改等功能,并能方便直观地对水力空化水处理设备的工作过程进行监控。经过实际运行和调试,基于PLC和触摸屏的水力空化水处理设备的控制系统稳定性好、可靠性高、易于维护,提高了水力空化水处理设备的效率和自动化水平。     

单孔孔板水力空化器结构参数的数值分析

为了预测单孔孔板水力空化器结构参数对水力空化效果的影响,基于流体计算软件Fluent,采用λ-ε双方程湍流模型,针对单孔孔板水力空化器孔直径、孔板厚度及进口压力对孔板水力空化效果的影响进行了数值模拟计算,获得了压力分布、湍动能以及流线速度矢量分布图等数据.结果表明,在孔的出口段靠近孔的区域存在空化发生区和空泡破灭区.这一区域的大小随孔直径的增加而增大,随孔板厚度的增加而增大.湍动能和速度矢量之间有着密切的联系,湍流漩涡的作用范围随孔直径和孔板厚度的增加而变大.进口压力对孔板式水力空化发生器空化效果的影响随压力的增大成线性变化,对于空化效果没有决定性的影响.通过比较分析,得出内径为32 mm的单孔孔板式水力空化发生器的最佳孔直径约为1.6 mm,孔板厚度约为14 mm.     

基于碳纳米管无纺布的葡萄糖氧化酶生物传感器

以化学气相沉积法直接合成的碳纳米管无纺布作为电极材料,采用简单的包埋法,通过葡萄糖氧化酶和聚乙烯醇的水溶液固定葡萄糖氧化酶制备生物传感器。利用SEM、TEM和BET表征碳纳米管无纺布的内部形貌及孔径分布;利用双电测四探针测试仪和万用表测定碳纳米管无纺布的导电性能;利用拉伸仪测试碳纳米管无纺布的力学性能;利用电化学工作站测定生物传感器的电化学行为及电流响应信号。结果显示传感器的响应电流随葡萄糖浓度的增加呈线性变化,线性范围为2.5 mmol/L~30 mmol/L,检出限为2.5 mmol/L,响应时间约10 s,经硝酸处理可进一步提高传感器的响应电流。基于碳纳米管无纺布的葡萄糖氧化酶生物传感器可实现对葡萄糖的有效检测。     

电催化膜灭活大肠杆菌机制

通过电催化膜对大肠杆菌进行灭活处理,采用电子顺磁共振技术检测电催化过程产生的自由基,采用平板计数、电镜观察、双染法和刃天青还原实验等方法评价大肠杆菌的可培养能力、形态结构、细胞膜通透性和新陈代谢能力,探究电催化膜灭活大肠杆菌的机制.研究结果表明,电催化膜在水处理过程中能够产生对灭活大肠杆菌起重要作用的·OH、1O2等氧...     

响应面法优化过氧化氢强化水力空化去除双酚A

利用响应面法(RSM)对过氧化氢强化水力空化(HC/H_2O_2)去除双酚A(BPA)工艺进行设计,建立拟合二次多项式回归模型。结果表明,多项式模型的3个因素对BPA去除效果的影响顺序:入口压力过氧化氢浓度空化时间。HC/H_2O_2技术去除BPA的优化条件:入口压力为0.31 MPa,过氧化氢质量浓度为10.31 mg/L,空化时间为138.81 min。在此条件下BPA去除率的预测值为36.36%,根据实际情况修正优化参数与预测值仅相差0.12%,说明回归方程拟合性较好,模型得到的工艺参数可靠。     

Li-LSX分子筛的离子改性及氧氩吸附分离性能

为了探究不同价态阳离子改性Li-LSX分子筛对其氧氩吸附分离性能的影响,采用水溶液离子交换法分别以Ag~+、Ca~(2+)、Ce~(3+)为阳离子交换剂制备AgLi-LSX、CaLi-LSX、CeLi-LSX分子筛。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱分析(EDS)、拉曼光谱(Raman)、比表面积分析(BET)等技术手段对分子筛的骨架结构、晶体构型、元素含量、孔结构进行表征分析,考察了改性分子筛的氧氩吸附分离性能。研究结果表明,改性后分子筛的骨架结构、晶体构型没有改变,仍为X型分子筛。在25℃下测定分子筛的氧气和氩气吸附量,CeLi-LSX、CaLi-LSX、AgLi-LSX分子筛的氧气吸附量分别为4. 978 6 m L·g~(-1)、4. 042 7 m L·g~(-1)、2. 975 5 m L·g~(-1),且三种分子筛的氩气吸附量相近,这表明CeLi-LSX分子筛是一种较好的氧氩吸附分离材料。     

凝胶前驱体纤维热分解还原制备铁纤维

以柠檬酸铁为原料,通过水溶液中的聚合反应合成了具有良好可纺性的前驱体溶胶,经过干法纺丝、凝胶化和高温热分解还原,制得了直径约为10~15μm的金属铁纤维.本文研究了不同原料、配比、pH值对溶胶前驱体可纺性的影响,应用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对溶胶前驱体的形成、热分解转化过程及产物的物相组成进行了研究.