纳米TiO_2光催化剂负载及改性技术研究进展

纳米 TiO_2光催化剂在废水污染物治理领域具有广阔和潜在的应用前景,将其负载于一定载体上,并设计出高效的光反应器是其实用化的关键因素。文中对纳米 TiO_2光催化剂负载所用载体、固定方法、相关光催化反应器及改性技术作了综合评述,论述了光催化技术目前存在的问题及其今后在水处理中的应用研究方向。     

MCM-41介孔分子筛和纳米TiO2/MCM-41的合成与结构表征

以工业水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,利用室温晶化法合成出MCM-41介孔分子筛,并以钛酸丁酯为前驱体,通过溶胶凝胶法及液相沉积法对介孔分子筛MCM-41进行纳米TiO2的组装。运用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段对其结构特征和氧化钛分散状态进行了研究,结果表明：TiO2与MCM-41端基硅氧键反应形成Ti-O-Si键;纳米TiO2不仅进入孔道,较均匀地修饰了介孔分子筛MCM-41的孔壁,而且使介孔分子筛MCM-41仍保持有序的孔道结构。     

高温矿井巷道风流对流换热相似实验研究

运用模型实验相似理论,推导出高温矿井巷道风流对流换热原型和模型之间的相似判据,建立了高温矿井巷道风流对流换热的实验系统。测量并分析了不同巷道壁温、不同入口风速以及入口温度对对流换热系数的影响;利用相关分析的方法,分析了巷道壁温、入口风速和巷道平均风流温度对对流换热系数的影响程度,得到各因素对对流换热系数影响程度,按从大到小的顺序为巷道平均风流温度、入口风速及巷道壁温;其中,巷道平均风流温度和入口风速均与对流换热系数呈正相关,而巷道壁温与对流换热系数呈负相关。基于对各影响因素的分析,得到了高温矿井巷道风流对流换热实验关联式,该关联式可以在实验范围内计算实际矿井风流的对流换热系数。     

对煤分子中活性基团氧化机理的分析

根据煤分子结构的研究成果,推断桥键中的次甲基醚键、α位碳原子带羟基和带支链亚甲基的次烷基键、与两个芳环相连的次甲基键,以及侧链中的甲氧基、醛基、α位碳原子带羟基的烷基为常温常压下发生煤氧复合的活性结构。其氧化活性以醛基侧链、次甲基西边键、α位带羟基的次烷基键、α位带亚甲基的次烷基键、甲氧基、α位带羟基的烷基侧链、与两个芳环相连的次甲基键的顺序排列。由于氧分子存在两个未饱和分子轨道,煤分子活性基团在共轭效应和诱导效应作用下,呈现部分未成对的电子云进入氧分子轨道产生化学吸附,进而有部分发生各步氧化反应,放出热量。根据每步反应的键能变化,采用加权平均法可推算出煤氧复合每产生1mol CO,CO2和H2O的热效应值。由于煤中七种活性结构的氧化性不同及不同种类煤中各种活性结构的数量不同,煤氧化反应放出的热量不同,煤自然性也就不同。     

褐煤热风-红外联合干燥方式优化与物性分析

褐煤干燥脱水是实现其高效利用、节能减排的重要技术措施。基于不同热风温度(60℃,80℃,100℃)和煤样粒度(小于2 mm, 2 mm～5 mm, 5 mm～7 mm, 7 mm～10 mm, 10 mm～13 mm)对高西沟低阶褐煤单一热风干燥特性进行探讨,依次采用单一热风干燥、热风-红外串联和热风-红外并联联合干燥方式,通过实验分析了干燥过程褐煤水分比和干燥速率的变化特征,应用比能耗(Q_SEC)和能效(η_e)对比了三种干燥方式的能耗,采用SEM和FTIR分别分析了煤样表观形貌和官能团。结果表明：单一热风干燥温度越高,煤样与空气温差越大,煤样获得的热量越高,干燥速率越快;煤样粒度越小,煤样水分比下降越快,结束时的水分比越低;热风-红外串联联合干燥转换时间节点越早,所需干燥时间越短,在热风与红外干燥阶段干燥速率各出现一次最大值;并联干燥中褐煤水分比呈指数下降,并以降速期为主要阶段;三种干燥方式按比能耗由大到小依次为单一热风干燥(334.54 MJ/kg)、热风-红外并联干燥(273.89 MJ/kg)、热风-红外串联干燥(121.18 MJ/...     

煤自燃氧化放热效应的影响因素分析

任何一种煤都具有氧化放热性是煤自燃的根本原因,煤自燃氧化放热效应的主要影响因素包括煤分子结构、温度、氧浓度和松散煤松粒度。通过总结前人提出的煤化学结构模型,参照现代研究的成果,提出了描述煤自燃的煤分子化学结构模型。从煤分子结构上看,主要是煤分子中的非芳香结构侧链、桥链与氧发生反应,煤的氧化放热效应主要取决于煤表面活性分子种类、数量和空间结构特性。氧化放热强度和耗氧速率分别是描述煤氧化放热效应和煤氧复合速度的主要指标,利用化学动力学理论和煤低温自然发火实验测算出不同煤温时的氧化放热强度,利用程度升温实验测算出不同氧浓度时的耗氧速率,从定性和定量两个方面分析了氧浓度、温度和松散煤体粒度对煤氧化放热效应的影响。     

模糊数学在热舒适判别分析中的应用研究

随着人们生活水平的不断提高,人们对建筑物及室内环境的热舒适要求也越来越高。影响人体热舒适的因素不仅与物理因素有关,还与人体生理因素有关。为了提高室内环境的热舒适,要求我们对热舒适的评价有全面、合理的方法。该文运用模糊数学理论分析了室内人员的热舒适性,结果表明:热舒适的模糊评价方法确实是可行的,能正确地表达多因素共同作用的综合评价结果。     

聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的制备研究

本文以聚丙烯和有机蒙脱土为原料，采用插层复合法制备聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料，用透射电镜对复合材料的结构进行表征，测定了复合材料的力学性能，结果表明，用马来酸酐化聚丙烯作界面相容剂，聚丙烯大分子链分子插层进入到有机改性蒙脱土的硅酸盐片层中间，并且聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料的力学性能有一定的提高。     

商场中庭夏季热舒适分析与优化研究

为解决夏季商场中庭建筑能耗过高、热舒适性差的问题,以西安某大型商场为例,利用热线风速仪、TSI室内空气品质测试仪及红外线温度计对中庭建筑的风速、温度、相对湿度、CO浓度和CO2浓度等五项参数进行了实地测试。测试结果表明随着楼层高度的增加,中庭温度升高、CO2浓度降低,而风速、相对湿度及CO浓度无明显变化规律。通过PMV和PPD评价指标对室内热环境进行了分析,并从温室效应、烟囱效应等角度提出优化措施。     

纳米CdS/TiO2对亚甲基蓝废水溶液的光催化降解研究

利用纳米TiO2光催化氧化技术对亚甲基蓝废水溶液进行了光催化净化研究，考察了CdS催化剂复合量、光催化剂焙烧温度对亚甲基蓝废水溶液光催化氧化的影响。研究表明：染料浓度在7．5mg，L，3％CdS／TiO2复合半导体光催化剂2．5g／L，三支8W主波长为365nm紫外灯作光源，配以适量的氧气，可达到较好的光催化降解率。适量CdS改性增强了复合半导体材料的电子和空穴分离效率，有效地提高了CdS／TiO2光催化剂的光催化活性。