水热改性SO42-/TiO2-WO3催化环己醇脱水合成环己烯

以钛酸四丁酯为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作模板剂,通过水热法制备出介孔TiO2.将TiO2与H2WO4混合,用1 mol/L H2SO4浸渍制得SO42-/TiO2-WO3固体超强酸.以催化环己醇脱水制备环己烯为探针反应,采用IR、XRD对催化剂进行表征.结果表明,在优化条件下,即反应温度为170～180 ℃, w(催化剂)=5.3%,反应时间为45 min,环己烯收率可达95.6%.催化剂重复使用5次后收率仍可达88.9%.使用5次后的催化剂经再生后,环己烯收率可达95.3%.水热法制备的催化剂比普通方法制备的催化剂烯收率提高5.65%.     

基于CTAB模板合成单斜相α-Ag3VO4及其光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备了一系列具有高催化活性的Ag₃VO₄可见光催化剂,对其形貌和结构进行了表征,并以有机染料罗丹明B(RhB)和有机膦类农药草甘膦(PMG)为模式污染物考察了Ag₃VO₄的光催化性能。结果表明,所制备的Ag₃VO₄均为单斜相α-Ag₃VO₄,当CTAB用量为1.0%(SVO-1.0样品)时,对RhB和PMG均表现出良好的光催化活性和稳定性,一级动力学常数分别是未添加CTAB制备的Ag₃VO₄的1.8倍和4.7倍,同时SVO-1.0还具有更好的稳定性和抗光腐蚀性能。单线态氧和空穴是Ag₃VO₄催化剂光催化反应中的主要活性物种。     

纳米复合载体固定酪氨酸酶合成左旋多巴

利用模板法制备大孔SiO₂材料,而后借助水热合成法在孔道中生长ZnO纳米线,得到新型纳米复合材料(SiO₂/Zn ONWs).采用静电吸附法将酪氨酸酶(TYR)固定在纳米复合载体上,用于L-多巴合成.从扫描电子显微镜中观察到ZnO纳米线在孔道中呈现无规线团形貌,且分布均匀. TYR在SiO₂/ZnO NWs上的最大负载量高达162.3 mg·g^-1,约是纯大孔SiO₂载体3倍,且远高于其他固定化TYR系统.利用固定化TYR进行L-多巴合成,在最优反应条件(35℃、p H 6.0、L-抗坏血酸浓度10 mmol·L^-1)下催化1.5 h, L-多巴的产率可达70.2%.固定化TYR展现良好的储存稳定性,储存28 d仍保持78.6%的相对活性,远高于游离状态TYR,并可重复使用,经历10个循环后仍能保持42.1%的L-多巴产率.     

Fe-Cu/AC非均相催化剂制备及CWPO法深度处理印染废水

采用浸渍法制备Fe-Cu/活性炭非均相催化剂,利用EDS、XPS、BET等测试方法对催化剂进行表征.结果表明,催化剂表面Fe和Cu主要以Fe₂O₃和CuO形式分布在活性炭的微孔内.Fe-Cu/活性炭非均相催化剂用催化湿式过氧化氢氧化法（CWPO）对印染废水进行深度处理时,CWPO工艺处理出水COD_Cr去除效率比普通AC/H₂O₂工艺高,去除率可从普通工艺的17.03%提高到34.84%,出水水质基本达到《污水综合排放标准》（GB18978-2002）一级B标准.得到的最佳处理工艺条件为:双氧水质量分数0.075%,水力停留时间（HRT）2 h,反应塔每周冲洗1次,每次冲洗3 h.     

不同结构C8烃在HZSM-5分子筛上的吸附与裂化研究

研究了正辛烷、正辛烯、环辛烷和环辛烯4种不同结构C₈烃在HZSM-5分子筛上的吸附及催化裂化性能.结果表明,烃分子的类型和尺寸影响其在分子筛上的吸附与转化性能,受分子筛孔道尺寸的限制,未能进入分子筛孔道的环辛烷没有发生吸附和催化裂化反应,而环辛烯分子通过与分子筛孔道中的极性表面和质子酸中心的强作用进入孔道,能进入分子筛孔道的正辛烷和正辛烯的催化裂化程度与其被吸附固定性能相一致.     

氮掺杂中空碳球用于电催化合成H2O2

以SiO₂为模板、盐酸多巴胺为原料前驱体,通过自聚合和高温热解等步骤,制备了分级多孔的氮掺杂中空碳球(NHCS),并将其用于电催化氧还原反应合成H₂O₂。结果表明,NHCS电催化合成H₂O₂性能随着氮掺杂量的降低呈现先增加后减小的趋势,含有更高吡咯氮和石墨氮比例的碳材料表现出最优的电催化合成H₂O₂性能。采用旋转圆盘环盘电极(RRDE)测试时,NHCS催化氧还原反应(ORR)合成H₂O₂的选择性达到90%以上。在H型电解池中测试时,循环使用6 h时H₂O₂的累积量达到1 050 mg/L,法拉第效率保持在90%。NHCS优异的电化学性能主要归因于其多孔结构和氮掺杂：丰富的中空、分级多孔结构有利于H₂O₂快速扩散;合适的氮掺杂有利于催化剂活性和H₂O₂选择性的提升...     

甲酸铵Pd/C体系进行胺化反应的研究

介绍了一种用于羰基胺化的合成方法.该方法以酮为底物,HCOONH₄为氢源和氮源,Pd/C为催化剂,CH₃OH与H₂O为溶剂,对羰基进行还原胺化制得相应的胺.甲酸铵作为氢供体,具有廉价、易得、还原性能好等优点,Pd/C催化加氢可使反应在温和的条件下进行.该方法反应速度快、后处理方便、选择性好.最佳反应条件：常温常压、CH₃OH∶H₂O(V∶V)=9∶1、HCOONH₄∶原料∶Pd/C(M∶M∶M)=100∶10∶1.实验过程中,分别对2-金刚烷酮;5-氨基羟基-2-金刚烷酮;3-奎宁酮进行了胺化反应研究,获得较好的结果,产物均经¹H-NMR、GC-MS或MS确证结构.     

镍基上羟基活化催化CH4-CO2重整的理论计算

采用DFT（B3LYP）结合二级微扰MP2/6-311+G(2d,p)方法计算镍基催化剂上羟基活化催化CH₄-CO₂重整制合成气的反应机理,比较并探究了重整反应机理中的各种通道.计算结果表明,重整反应包含22步,关键反应式1-1,2,3,4-1,4-2,6-4的正反应活化能分别为44.718, 201.353, 265.713, 104.603, 61.739和99.331 kJ·mol^-1.重整的速控步是式3表示的羟基的产生过程,甲烷的分解以脱1个H为主,基团CH₃Ni具有较高的活性,可以通过2种方式与羟基反应,生成CH₂OH基团继而裂解成甲醛.     

Eosin Y 敏化CQDs-Ni12P5光催化制氢研究

通过水热法和低温煅烧法分别合成了稳定的碳量子点(CQDs)和Ni₁₂P₅,通过简单的机械研磨将两者复合成CQDs-Ni₁₂P₅。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电化学阻抗(EIS)等对催化剂进行了表征,并通过荧光光谱(FL)测试其电子转移行为。以染料Eosin Y(EY)为催化剂(敏化剂),Ni₁₂P₅为助催化剂,三甲胺(TMA)为牺牲剂,研究了CQDs修饰Ni₁₂P₅的染料敏化制氢性能。研究表明,CQDs负载量为15 wt%的Ni₁₂P₅(15CQDs-Ni₁₂P₅)拥有最高的染料敏化制氢活性(3565μmol·h^-1·g^-1),是纯Ni₁₂P₅的3.36倍。活性的提高是因为EY、CQDs及Ni₁₂P<...     

离子交换法制备介孔TiO2/CdS纳米复合光催化剂及性能研究

使用离子交换法制备了介孔TiO2/CdS纳米复合光催化材料.利用X射线衍射、高分辨率透射电镜、氮气吸附-脱附分析、红外光谱和紫外-可见漫反射光谱等手段对制备的介孔TiO2/CdS纳米复合光催化材料的微观结构和光吸收性质进行了研究,并选择染料罗丹明B和茜素红作为底物在可见光下考察了催化材料的光催化活性.结果表明:离子交换法制备介孔TiO2/CdS的光催化活性显著高于沉淀法制备的TiO2/CdS.     

核壳Fenton催化剂CuFe_2O_4@PDA-Cu的制备、表征及其活化H_2O_2降解染料的性能

为得到新型高效多相催化剂,有效去除废水中的染料,以Cu(Ac)_2与CuFe_2O_4@PDA为原料制备了催化剂CuFe_2O_4@PDA-Cu.通过IR、XRD、XPS、UV-Vis、DRS技术对催化剂的性能进行了表征,考察了温度、H_2O_2用量、催化剂用量、pH值、盐等对催化活性的影响.利用HPLC测定降解产物,采用自由基捕获和抑制实验进行机理验证,发现催化剂是核壳结构.温度升高、pH值升高、H_2O_2和催化剂用量的增加均有利于提高催化活性;氯化物、硫酸盐、硝酸盐和磷酸盐不影响催化效果,溴化物和亚硝酸盐降低了催化效果.得到的最优降解条件为:T=30℃,催化剂用量10mg·L~(-1),pH=9,过氧化氢用量10mmol·L~(-1),染料浓度30mg·L~(-1).最优条件下催化剂可循环使用4次以上;甲基橙、茜素红和罗丹明B的去除率为100%;染料R0213、O0118和B0115的去除率大于60%.降解产物有草酸、马来酸和CO_2.甲基橙、茜素红和罗丹明B降解后COD_(Mn)=2~4mg·L~(-1).水杨酸捕获·OH生成2.5-二羟基苯甲酸,叔丁醇抑制染料降解.结果表明,催化剂可活化H_2O_2产生·OH,·OH攻击染料分子开环降解直至矿化.该研究为开发高效多相催化剂,有效去除废水中的染料提供了科学依据.     

高水热稳定性加氢脱氧催化剂Pt/Ce_(0.5)M_(0.5)O_2(M=Zr,Ti)的制备及其性能研究

分别采用共沉淀法和溶胶凝胶法制备了具有高水热稳定性的Ce_(0.5)M_(0.5)O_2(M=Zr,Ti)载体,并通过浸渍法制得高分散Pt/Ce_(0.5)M_(0.5)O_2(M=Zr,Ti)催化剂,分析了短链脂肪醇作为氢供体用于香兰素加氢脱氧反应的催化性能.实验结果表明,复合氧化物催化剂Pt/Ce_(0.5)M_(0.5)O_2(M=Zr,Ti)具有高的水热稳定性和优良的加氢脱氧活性,且Pt/Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2较Pt/Ce_(0.5)Ti_(0.5)O_2的催化性能更胜一筹,催化剂的加氢脱氧性能与其表面的酸性质以及贵金属Pt在载体上的高度分散有关.短链脂肪醇作为含氢的有机小分子,可作为氢源替代氢气,是理想有效的氢供体.     

铜掺杂对Fe/β催化剂NH_3-SCR催化性能的影响

制备了一系列Cu掺杂量不同的Fe/β(40)催化剂,并采用ICP-AES、XRD、H2-TPR、UV-vis和XPS等表征技术分析了催化剂的物化性质.结果表明,适量的铜掺杂能大大提高Fe/β(40)催化剂的低温活性,拓宽其活性温度窗口,但过量的Cu掺杂会降低催化剂的N2选择性.Cu掺杂质量比为1.27%Cu-2%Fe/β(40)的催化剂具有最佳的SCR性能,这与催化剂中存在较多离子交换位的Fe~(3+)和Cu~(2+)物种有关,而存在较多的CuO物种会促进氨高温氧化,使催化剂的N2选择性降低且高温窗口变窄.高温水热条件下Cu的存在可能使Cu、Fe物种更容易发生迁移和团聚,导致Cu-Fe/β(40)催化剂的水热稳定性明显变差.     

温州市PM_(2.5)中水溶性离子污染特征及来源分析

2015年1~12月在温州市区采集448个PM_(2.5)样品,采用离子色谱法分析PM_(2.5)中9种水溶性离子(SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+、Cl~-、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)和F~-)的浓度,研究其污染特征、化学组分和来源.采样期间9种水溶性离子总浓度为39.97μg·m~(-3),SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+占所测水溶性离子总量的(40.19±10.04)%.离子总浓度的季节变化特征为冬季春季秋季夏季,从空间分布上看,多数季节市站采样点PM_(2.5)中离子总浓度低于南浦、龙湾和瓯海采样点.相关性分析结果显示,PM_(2.5)值与NH_4~+、Ca~(2+)、Na~+、K~+、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)浓度显著相关,PM_(2.5)中SO_4~(2-)和NH_4~+的主要结合方式为(NH_4)_2SO_4.硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NOR)的年均值分别为0.44±0.09和0.13±0.04,表明温州市PM_(2.5)中SO_4~(2-)和NO_3~-主要由二次转化形成.主成分分析结果表明,温州市PM_(2.5)中水溶性离子主要来源于燃煤(火力发电和工业燃煤)、生物质燃烧、机动车尾气以及道路和建筑扬尘.     

ZIF-76-mbIm膜的制备及其CO2分离研究

采用二次生长法在α-Al₂O₃载体上制备ZIF-76-mbIm膜, 从纳米晶种的制备、晶种层厚度的优化以及二次生长条件优化3个方面进行调控以制备连续致密的ZIF-76-mbIm膜, 并使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对ZIF-76-mbIm膜进行修饰, 提高膜的机械强度. 使用X射线衍射、扫描电子显微镜对膜的形貌结构进行表征, 通过Wicke-Kallenbach方法测试所得ZIF-76-mbIm膜对CO₂/N₂二元混合物的分离性能. 结果表明: 经PDMS修饰的ZIF-76-mbIm膜对CO₂/N₂的分离系数可达15.53, 对应CO2的渗透率为7.98×10-9mol?(m2?s?Pa)-1.     

改性磁铁矿/H_2O_2非均相类Fenton体系催化降解橙黄Ⅱ的研究

为了提高非均相类Fenton体系的催化效率,采用浓硫酸对磁铁矿粉进行表面改性,得到改性磁铁矿(M-Fe_3O_4).探究以M-Fe_3O_4为催化剂的非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ的氧化降解效果,并考察M-Fe_3O_4投加量、H_2O_2投加量、反应初始pH值等因素对橙黄Ⅱ脱色率和TOC去除率的影响.XRD、TEM和FT-IR表征结果表明,表面改性后M-Fe_3O_4粒径减小,比表面积增加,且表面覆盖硫酸铁混盐等活性组分.与磁铁矿/H_2O_2和FeSO_4/H_2O_2两体系相比,M-Fe_3O_4/H_2O_2非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ(初始浓度为500mg·L~(-1))的降解效率明显提升.在最佳反应条件(pH=6,M-Fe_3O_4投加量为0.25g·L~(-1),H_2O_2投加量为4mL·L~(-1))下,橙黄Ⅱ脱色率达到92%,TOC去除率达到47%,为实际废水处理应用提供了实验支撑.     

完全二部图K_(10,n)(215≤n≤466)的点可区别E-全染色

图G的一个E-全染色是指使相邻点染以不同的颜色,且每条关联边和它的端点染以不同的颜色的全染色。对图G的一个E-全染色f,一旦对图G中任意互不相同的两点u, v,有C(u)≠C(v),其中C(x)表示在f下点x的颜色以及与x关联的边的色所构成的集合,那么f称为图G的点可区别的E-全染色,简称为VDET染色。令χ_(vt)~e(G)=min{k|G存在k-VDET染色},称χ_(vt)~e(G)为图G的点可区别E-全色数。运用分析法和反证法,讨论并证明了完全二部图K_(10,n)(215≤n≤466)的点可区别E-全色数。     

活性炭吸附饮用水中三卤甲烷的实验研究

采用活性炭吸附方法控制饮用水中的三卤甲烷（THMs）。对筛选的活性炭进行动态和静态吸附实验。在ACL₁,ACL₂,ACY,ACM 4种活性炭中,椰壳活性炭ACL₁对THMs的平衡吸附量最高;吸附行为更符合Freundlich经验模型。静态吸附实验结果表明,前1 h ACL₁对THMs的吸附效率较高,4 h内达到吸附平衡,当温度为27~36 ℃时,温度变化对活性炭吸附THMs的影响较小;当THMs的初始浓度为200 μg·L^-1时,ACL₁对THMs的去除率大于90%;ACL₁对THMs的吸附效率依次为CHBr₃>CHClBr₂>CHCl₂Br>CHCl₃。动态吸附实验结果表明,当进水的THMs浓度为200 μg·L^-1时,出水THMs达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）所需的最大吸附时长分别为：CHCl₃ 8.1 h,CHCl₂Br 15.3 h,CHClBr₂ 15.6 h,CHBr₃ 16.5 h。     

台州市不同功能区环境空气PM_(2.5)的污染特征研究

2015年7月至2016年3月在台州市采集504个PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离子体发射光谱仪和原子荧光光度计分析样品中的19种无机元素,利用离子色谱和热光碳分析仪分别分析8种水溶性离子和2种碳组分有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量分数,研究不同功能区环境空气PM_(2.5)及其化学组分的污染特征.结果表明,台州市环境空气PM_(2.5)年均质量浓度为(45.3±20.1)μg·m~(-3),季节变化规律为冬季春季秋季夏季,空间变化规律为工业园区商住区自然保护区.19种无机元素占PM_(2.5)总量的9.78%,主要元素为Na、K、Ca、Si、Zn、Al、Mg和Fe.富集因子分析结果表明,台州市无机元素的主要污染源包括道路交通尘、燃煤尘、建筑扬尘以及海盐粒子.采样期间8种水溶性离子总质量浓度为(26.50±5.86)μg·m~(-3),SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+占PM_(2.5)总量的(41.96±8.59)%.Cl~-、NO_3~-和NH_4~+离子质量分数为工业园区商住区自然保护区,SO2-4离子质量分数水平在3个功能区相近.OC和EC的年均浓度分别为(10.04±2.08)和(3.27±0.80)μg·m~(-3).商住区和工业园区OC和EC浓度水平相近,略高于自然保护区.SOC/OC值为秋季最高,冬季其次.不同季节SOC/OC值均为工业园区高于商住区和自然保护区.