基于上转换发光的可见/近红外光催化研究现状及展望

上转换发光材料可将低能光子转换为高能光子,对于太阳能的转化利用具有潜在的应用前景。本文以TiO₂为例,介绍了上转换发光在可见/近红外光催化领域的研究背景,说明了光能吸收、光能转换、光能转移、表面反应的光能利用机制,总结了上转换发光的研究进展。同时重点分析了稀土上转换发光在可见/近红外光催化领域的研究现状,阐述了上转换发光与其它改性方法协同提高TiO₂光催化效率的基本原理。最后提出了基于复合上转换发光的光催化研究思路,展望了上转换发光在光催化中的应用前景。     

混凝土高坝仿真分析的混合算法

我国混凝土坝最大高度已达300 m，由于应力水平高，高坝应力比较重要，需进行仿真分析，笔者提出的分区异步长算法。可使仿真计算的时间减少，计算效率提高，本文提出混凝土高坝仿真分析的混合算法，即在仿真分析中，温度场采用常规有限元算法，应力场采用分区异步长算法。由于温度场计算本来就比较快，而且计算条件较复杂，采用常规算法，程序较简单，费时也不多。应力场计算量大，采用分区异步长算法，可有效节省计算时间，本文提出的混合算法兼顾了计算精度与计算效率两方面的要求。     

液相污染物降解中TiO2光催化性能的影响因素

TiO2光催化剂的改性、光催化反应器的设计以及操作参数等影响着TiO2在降解液相污染物时的光催化性能。综述了TiO2改性的各种机理,指出了反应器设计面临的难题,探讨了pH、温度、溶氧量、TiO2用量、污染物浓度、光强度等操作参数对催化性能的影响。最后,展望了TiO2光催化的发展趋势。     

N、Fe共掺杂纳米TiO2的制备和性能

以钛酸丁酯为钛源,用醇热法制备了N、Fe单掺杂及共掺杂纳米TiO₂。对样品的晶型结构、表面形貌、比表面积、紫外可见吸收、光致发光和分解水制氢催化性能分别进行了表征。结果表明,在500℃退火的N、Fe共掺杂TiO₂样品均为锐钛矿相棱形纳米颗粒,分散性较好,平均粒径约20 nm;N、Fe共掺杂的摩尔分数分别为5.0%和2.0%时,样品具有良好的可见光吸收活性,对光的吸收从387 nm（未掺杂锐钛矿相TiO₂）红移至510 nm处。主要原因可能是,N和Fe共掺杂在其禁带中产生杂质能级,导致其禁带宽度减小;N、Fe单掺杂及共掺杂改性,有效抑制了电子-空穴的复合,提高了光生载流子的分离效率;在可见光下（λ>400 nm）N、Fe共掺杂TiO₂具有较高的光催化分解水制氢活性,氢气生成速率为299.2μmol·g^-1·h^-1。     

液相污染物降解中TiO_2光催化性能的影响因素

TiO2光催化剂的改性、光催化反应器的设计以及操作参数等影响着TiO2在降解液相污染物时的光催化性能。综述了TiO2改性的各种机理,指出了反应器设计面临的难题,探讨了pH、温度、溶氧量、TiO2用量、污染物浓度、光强度等操作参数对催化性能的影响。最后,展望了TiO2光催化的发展趋势。     

基于单轴约束试验的早龄期混凝土开裂行为评价

早龄期阶段,大体积混凝土由于自身变形受到相邻构件或地基的约束产生温度应力,一旦拉应力超过混凝土自身强度,混凝土便会开裂。鉴于传统的约束圆环法和平板法无法考察温度历程对大体积混凝土温度开裂行为的影响,基于研制的新型开裂全过程仿真试验机在实验室内实现了对混凝土日降温0.3 ℃的速率控制,重现了大体积混凝土浇筑后的真实温度历程,测量了不同龄期（3、7和14 d）快速温降条件（0.5 ℃/h）下混凝土的温度应力,并基于开裂温差分析了龄期和水泥类型对早龄期混凝土抵抗快速温变性能的影响。试验结果表明,混凝土抵抗快速温变的能力与龄期（强度）正相关,松弛能力随加载龄期的推迟逐渐减弱;低热水泥混凝土较中热水泥混凝土应做好更严格的早龄期阶段表面保温措施。     

壳聚糖/PVA/ZnO复合膜抗菌性能的检测方法比较研究

为了建立评价复合材料抗菌性能的实验分析方法,检测壳聚糖/PVA/ZnO复合膜(CPZ膜)的抗菌活性。通过平板扩散法测量复合膜的抑菌环直径检测其抑菌活性,利用CCK-8法、MTT法和平板菌落计数法检测复合膜在摇瓶振荡条件下的杀菌率。结果表明平板扩散法的灵敏性和重复性均较差,无法反映抑菌活性。摇瓶振荡杀菌实验中,MTT法比CCK-8法和平板菌落计数法的灵敏性和准确性更高,CPZ膜对3种供试菌的杀菌活性均明显强于壳聚糖/PVA复合膜（CP膜）。该研究建立了利用MTT法检测抗菌材料在摇瓶振荡条件下的杀菌活性的方法,该方法简单、快速、准确,定量能力显著,可用于常规批量检测。