石英毛细管内壁镀金工艺的研究

目的开发出切实可行的石英毛细管内壁镀金工艺,应用于激光拉曼的气体分析检测中。方法先用石英玻璃片进行镀金工艺研究,经过对羟基化、硅烷化、纳米金颗粒修饰、湿法镀金各步条件参数的确定,获得最佳的镀金工艺方案,再对相关参数进行调整,应用于石英毛细管。将镀金石英毛细管应用于激光拉曼的气体分析测试中,分析其对散射信号的增强效果。结果 Na OH的浓度和毛细管内溶液的流速及时间显著影响纳米金颗粒的吸附沉积。最佳的石英毛细管内壁镀金工艺为:5 mol/L Na OH处理1min→APTMS/IPA烷基化修饰→金溶胶在流速0.8 m L/min下处理4 h→含盐酸羟胺的镀金液在流速0.8m L/min下处理4 h。该工艺制得的内壁镀金毛细管用于气体拉曼测试后,可将空气中N2相对峰值从148 counts(未镀金毛细管)提高至480 counts。结论制备出的镀金石英毛细管可增强激光拉曼检测气体的信号,为进一步实现气体在线拉曼监测奠定基础。     

纳米铁/碳纳米管复合氧阴极电-Fenton降解RhB

制备了纳米铁/碳纳米管(Fe/CNTs)复合氧阴电极,通过SEM、EDS、XRD对电极进行了表征。基于该氧阴电极中性条件下电-Fenton降解Rhodamin B(RhB)溶液的试验表明,外加电压1.2 V、通入空气量0.1 m3/h、反应120 min、5mg/L的RhB溶液降解率达到92.1%,说明H2O2和离子态铁可以通过电化学还原在该氧阴极表面高效产生,RhB可通过E-Fenton反应高效去除。     

基于表面氧空位的光催化固氮材料

合成氨是基本的化工过程,对地球能源、环境和生命过程至关重要。Harbor-Bosch过程利用Fe催化剂开创性地实现了氮气还原固定为氨。由于氮气N≡≡N三键化学性质稳定,该反应需要在高温高压条件才能实现有效氮气固定。近年来,太阳能驱动的光催化固氮以其绿色温和的反应条件受到了广泛关注。最近,作者团队以卤氧铋和钌(Ru)/氢化氧化钛为模型催化剂,提出氧空位电子可有效活化氮气,即氧空位对氮气的直接电子传递或者氧空位电子经由Ru纳米晶传递给吸附态分子氮能有效弱化氮气N≡≡N三键,结合高效太阳光全光谱吸收材料,将光催化合成氨效率提高至接近传统热催化效率,为高效太阳光驱动固氮提供了新途径。从氧空位活性位点的构建出发,总结概括了含缺陷(尤其是氧空位)材料在光催化固氮的前沿进展,归纳了氧空位、氧空位和传统过渡金属中心耦合对氮气活化的机理。最后,基于对以上机理的理解,总结展望了光催化固氮面临的机遇与挑战,提出了可行的新型高效光催化固氮材料设计思路。     

空气与O2＋CO2气氛下钙基脱硫剂固硫规律的实验研究

对合山烟煤在空气及O2 CO2气氛下燃烧时,SO2的排放CaCO3的固硫规律进行了实验研究。实验结果表明：煤灰中的CaO有明显的自固硫作用;CO2的存在对CaCO3的固硫过程有显著的促进作用;在温度和钙与硫之比一定时,需要优化CO2的含量。这些结果为O2 CO2循环燃烧方式下污染物排放的综合治理奠定了基础。