插入式紫外–臭氧反应器对棕化废液的解络和降解

采用不同的紫外光(UV)和臭氧(O3)组合反应器处理棕化废液,寻找解离棕化废液中配合物和降解其中有机物的最佳工艺。结果表明,运用插入式UV–O3反应器处理棕化废液时,对配合物的解络效果最好;有机物的降解效果虽较悬空式UV–O3反应器略差,但比单独用紫外光催化或臭氧催化反应器时好,6h内COD能从12357mg/L降至6730mg/L。采用插入式UV–O3反应器处理棕化废液的最优工艺为:光催化剂中TiO2与AC的负载比为3mg/g,臭氧催化剂中MnOx与AC的负载比为5mg/g,光、臭氧催化剂质量比为1∶1。     

氧氮比对真空电弧沉积TiO_(2-x)N_x薄膜结构和性能的影响

采用真空电弧沉积技术在玻璃上制备了N掺杂TiO2复合薄膜。通过X射线电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)等测试技术研究了沉积过程中氧氮比对TiO2-xNx薄膜结构和性能的影响。实验结果表明,经500℃退火后的TiO2-xNx薄膜均为锐钛矿相,N原子在TiO2网络结构中以取代O原子的形式存在。TiO2-xNx复合薄膜在400～800 nm可见光区的透过率达60%,随着氮含量的增加,吸收边发生红移。在可见光下对酸性品红的降解表明TiO2-xNx薄膜具有可见光活性,随氧氮比的降低可见光催化活性逐渐增强。经自然光照射2 h,不同氧氮比制备的TiO2-xNx薄膜对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的杀菌率均达99%以上。     

泡沫镍负载二氧化钛光电协同催化氧化砷

通过化学复合镀的方法制备成催化材料,TiO2粉末与镍磷合金共沉积在泡沫镍表面上,并通过光、电催化的方法将3价砷(As(III))氧化为5价砷(As(V))进行吸附试验。结果表明,As(III)吸附在7 h后达到平衡,As(V)吸附在5 h后达到平衡;As(III)和As(V)的吸附动力学与拟2级动力学特征相一致。在光催化、电催化和光电催化3种氧化As(III)的方法中,光电催化的效果最好;当As(III)的初始质量浓度为1 mg/L时,使用光电催化方法的除砷率能达到80.76%。     

表面过剩及吉布斯吸附等温式的探讨

物理化学中溶液表面吸附的表面过剩是一个可正可负的物理量，在部分的教材中，对表面过剩公式的表达不能反映其可正可负的情况，且因引入吉布斯吸附模型，对于公式的推导繁杂、理解困难，不便讲解。因此，有必要对此进行探讨，以便帮助教学和学习。     

铜蚀刻废液制备氧化铜

采用沉淀法分别以酸性蚀刻废液、酸性和碱性混合蚀刻废液制取氧化铜，并优化了工艺条件。结果表明，酸性蚀刻废液和混合蚀刻废液中铜离子沉淀的最佳pH值分别为9和4．3，氢氧化铜沉淀的最佳分解温度和时间分别为500℃和30rain，采用自来水洗3次、纯净水洗3次的洗涤方式，可有效去除沉淀中的杂质氯离子和铵离子。     

“熵与克劳修斯不等式”的教学设计与思考

因《物理化学》中"熵与克劳修斯不等式"是学习的重点和难点,在多次教学实践的基础上,设计了多个热源与系统进行热交换的可逆与不可逆过程,从而探讨了可逆与不可逆热温商、克劳修斯不等式、循环过程熵变以及绝热过程熵变等公式。期望对《物理化学》相关知识的教与学能起到一定的帮助。     

膨润土对苯并三氮唑与Cu2+的吸附行为研究

以膨润土对含苯并三氮唑(BTA)和Cu2+的模拟废水进行吸附研究。结果表明:膨润土吸附BTA的最佳pH为3.5,对Cu2+的吸附率随pH升高而增大;pH为3.5时,对BTA、Cu2+的最大吸附率分别达到92.1%、40.3%;膨润土对100 mg/L BTA和Cu2+溶液的饱和吸附量分别为81.3、22.9 mg/g,吸附平衡时间为80～100 min。动力学拟合表明,吸附过程能用Freundlich和Langmuir吸附等温方程描述。     

离子束辅助真空电弧沉积TiO_(2-x)N_x薄膜及抗菌性能研究

采用离子束辅助真空电弧沉积技术在玻璃衬底上制备了氮掺杂的TiO_2薄膜样品,通过X射线衍射(XRD)、XPS以及UV-Vis分光光度计等测试手段对离子束辅助沉积样品的结构、表面成分及抗菌活性进行了分析,研究了经离子束辅助沉积氮掺杂的TiO_2薄膜的抗菌性能。结果表明:离子束辅助沉积的氮掺杂的TiO_3薄膜为非晶态结构,热处理后向锐钛矿转变,出现(101)面的择优取向。离子束流越大,TiO_(2-x)N_x薄膜红移的越少;抗菌活性随着离子束流的增加而减弱,但离子束辅助沉积的掺氮TiO_2薄膜抗菌活性均比传统真空电弧沉积的薄膜抗菌活性高。离子束辅助沉积的掺氮TiO_2薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌自然光照的抑菌率的抗菌率均可达99.9%以上。     

石墨粉末化学镀Ni-P催化剂表面乙醇的电催化氧化

电催化乙醇氧化的阳极材料易失效.在活性炭(C活性)上化学沉积Ni-P颗粒,制备了Ni-P/C活性催化剂,将其填入213型铂电极凹槽之中,制成Ni-P/C活性电极.采用扫描电镜(SEM)和电化学循环伏安法对Ni-P/C活性催化剂性能进行了研究.结果表明:球状Ni-P颗粒以约为100 nm的大小均匀分布于C活性表面;仅C活性电极能催化乙醇发生氧化,但易失活,而Ni-P/C活性电极可以催化乙醇在-0.24 V发生氧化,在阴极极化扫描过程中,-0.39 V时会出现乙醇氧化中间物的氧化峰,催化乙醇氧化的峰电流随循环使用次数的增加而提高,氧化电位逐渐负移,这与Ni-P在碱性条件下电氧化产生Ni(OH)2和NiOOH有关.     

Cu(Ⅱ)掺杂锐钛矿TiO_2第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势(PWPP)方法,模拟计算了Cu(II)掺杂锐钛矿TiO2,讨论了Cu(II)掺杂对锐钛矿的晶体结构、能隙、态密度等的影响。结果表明Cu(II)掺杂锐钛矿TiO2晶体后,Cu-3d与O-2p轨道上的电子发生强烈关联作用,使O-2p轨道发生分裂,禁带宽度(Eg)变小,TiO2的吸收带红移,从而有助于TiO2的光催化活性。