反渗透系统易被忽略的问题与处理

反渗透(RO)是污水再生处理过程中不可或缺的核心技术,在其设计和应用过程中会产生易被忽略的异常问题,可能造成严重的后果或增加成本.从膜污染、膜装置结构、膜元件性能的降低和更换、再生水微生物的孳生、产水pH降低等方面,对问题进行了汇总和分析,并结合工程实例提出了解决思路或方案.     

Ⅴ/Ⅲ族气体源流量比对AlGaInP材料MOCVD外延生长的影响

用MOCVD系统外延生长AlGaInP材料时往往要通入过量的PH3来获得足够大的Ⅴ/Ⅲ族气体源流量比,以便得到高质量的晶体结构.分别采用1 000 ml/min和400 ml/min 的PH3流量(对应的Ⅴ/Ⅲ比分别为723和289),利用低压金属有机物化学气相沉积(LP-MOCVD)系统生长了AlGaInP材料,并使用MOCVD在位监测(in-situ)软件、X射线双晶衍射仪以及光荧光测试系统等对样品进行了测量分析.发现Ⅴ/Ⅲ比不但会影响AlGaInP材料的生长速度,对外延材料与衬底GaAs的晶格失配度和材料的光学特性也有影响.     

980nm垂直腔面发射激光器的外延生长

模拟了垂直腔面发射激光器(VCSEL)的反射谱和量子阱增益谱,采用金属有机物化学气相沉积设备外延生长了980 nm的垂直腔面发射激光器,制作了氧化孔径为14 μm的内腔式氧化限制型VCSEL器件,其阈值电流为3.3mA,阈值电压为1.8V,斜率效率为0.387 W/A,室温直流电流为22.8 mA时,输出光功率为5 mW.     

AC/TiO2复合颗粒的低温制备及对TNT废水的降解

以钛酸丁酯为原料,在80 ℃下通过溶胶-回流法在活性炭(AC)表面制备纳米TiO₂,利用FE-SEM比较了制备过程中加入植酸、苯并三氮唑(BTA)或SnCl₄对复合颗粒表面形貌的影响,结果表明粒径为20~30 nm的TiO₂颗粒附着在AC表面形成了AC/TiO₂复合颗粒,加入植酸的复合颗粒表面呈海绵状,加入BTA后表面的TiO₂变得更细小。三种样品表面Ti元素的XPS分析显示Ti 2p3/2和Ti 2p1/2两个峰间的能量差约为5.7eV,表明所制备的TiO₂纯度较高;空载试验所获得TiO₂样品的Raman光谱表明AC表面的TiO₂为锐钛矿相;以TNT溶液为目标降解物,研究了三种复合颗粒的吸附性能和光催化性能,结果表明,添加植酸、苯并三氮唑(BTA)复合颗粒的吸附性能略高于活性炭原始样品; 三种样品在紫外光照射下对TNT的降解效率均高于活性炭原始样品,TNT的降解率达到99.3%,分析认为AC和TiO₂的复合协同效应有效提高了对TNT废水的降解能力。      

用滚压振动磨制备纳米氧化锌及其对甲基橙的光降解性能

采用滚压振动磨通过两种途径制备了纳米氧化锌,一种是在干法室温条件下直接将纯度为99%的普通商业氧化锌制备成纳米氧化锌,另一种同样是在干法室温条件下,首先利用滚压振动磨将金属锌制备成为尺度为3~5 nm的锌量子点,然后将其水解,得到纳米氧化锌(副产物为氢气)。同时,研究了所得纳米氧化锌对甲基橙的光催化降解性能。结果表明:对于商业氧化锌,滚压振动11 h得到的粒径最小,形貌和尺度分布也最均匀,平均粒径为60 nm;当催化剂的用量为50mg时,甲基橙的降解率最高;由锌量子点水解得到的纳米氧化锌对甲基橙的光催化性能远远优于直接加工11 h的试样,降解率达到97.91%;而在同样的降解率条件下,前者具有更好的分散性。     

使用溅射AlN成核层实现大规模生产深紫外LED

高质量AlN薄膜对制造高性能深紫外器件非常重要,但是目前还很难使用大型工业MOCVD生长出高质量的AlN薄膜.采用磁控溅射制备了不同厚度的用作成核层的AlN薄膜,使用大型工业MOCVD直接在成核层上高温生长AlN外延层,研究了不同成核层对AlN外延层质量的影响.通过扫描电子显微镜和原子力显微镜对成核层AlN薄膜的表面形貌进行表征;使用高分辨X射线衍射仪对AlN外延层晶体质量进行表征,结果表明:在溅射成核层上生长的AlN外延层的晶体质量有显著提高.使用大型工业MOCVD在蓝宝石衬底上成功制备出中心波长为282 nm的可商用深紫外LED,在注入电流为20 mA时,单颗深紫外LED芯片的光输出功率达到了1.65 mW,对应的外量子效率为1.87%,饱和光输出功率达到4.31 mW.     

低阈值高效率InAlGaAs量子阱808 nm激光器

以Al0.3Ga0.7As/InAlGaAs/Al0.3Ga0.7As压应变量子阱代替传统的无应变量子阱作为有源区,实现降低808 nm半导体激光器的阈值电流,并提高器件的效率。首先优化设计了器件结构,并利用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)进行了器件的外延生长。通过优化外延生长条件,保证了5.08 cm片内的量子阱(QW)光致发光(PL)光谱峰值波长均匀性达0.1%。对于条宽为50μm,腔长为750μm的器件,经镀膜后的阈值电流为81mA,斜率效率为1.22 W/A,功率转换效率达53.7%。变腔长实验得到器件的腔损耗仅为2 cm-1,内量子效率达90%。结果表明,压应变量子阱半导体激光器具有更优异的特性。     

混合化工废水处理工艺的研究

催化铁内电解法是预处理综合化工废水的一种有效方法。该方法与生化法相结合后可提高生物处理效率 ,COD的去除率可达 78%,且有显著的脱色效果。     

对硝基苯酚起声降解反应动力学方程的建立

在对硝基苯酚初始浓度、溶液初始pH、声能密度、反应温度及曝气等对超声降解对硝基苯酚溶液效果的影响及规律的基础上,通过研究超声降解对硝基苯酚模拟废水,建立了对硝基苯酚超声降解反应动力学方程.该动力学方程对于研究超声降解对硝基苯酚的反应具有很好的指导意义.     

天然原水有机物分子量分布的测定

采用UF膜法，使用国产超滤膜对华东地区4种主要地表天然原水，进行了有机物分子量分布的测定。结果表明4种地表天然原水中，分子量小于4000的溶解性有机物占50%以上。