在具有现场合成H2O2电极的TiO2光催化反应体系中降解SDS

采用一种新型空气 (氧 )电极作现场光化学反应的 H2 O2 发生源 .该电极用空气中的氧作反应原料 ,在电极的电催化作用下生成 H2 O2 ,电流效率最高可达 90 % ,而且对溶液的 p H适应范围较广 .将这种新型的空气(氧 )电极引入光催化反应系中 ,使“光化学氧化反应”和“光催化氧化反应”同时发生在同一体系 ,在不改变光照条件下可提高有机污染物的光氧化速度 .本实验测定结果表明 :在含空气 (氧 )电极的光催化反应体系中 ,十二烷基磺酸钠 ( SDS)的降解速度比在两种独立体系中明显增大     

在具有现场合成H202电极的Ti02光催化反应体系中降解SDS

采用一种新型空气(氧)电极作现场光化学反应的H2O2发生源．该电极用空气中的氧作反应原料,在电极的电催化作用下生成H2O2,电流效率最高可达90％,而且对溶液的pH适应范围较广．将这种新型的空气(氧)电极引入光催化反应系中,使“光化学氧化反应”和“光催化氧化反应”同时发生在同一体系,在不改变光照条件下可提高有机污染物的光氧化速度．本实验测定结果表明：在含空气(氧)电极的光催化反应体系中,十二烷基磺酸钠(SDS)的降解速度比在两种独立体系中明显增大．     

添加助剂的钙钛矿型氧化物NdMO_3上的甲烷氧化偶联——Ⅱ.15% Li_2O/NdMO_3(M=Cr、Mn、Fe、Co、Ni)上的OCM反应研究

在添加了15%Li_2O的NdMO_3(M=Cr、Mn、Fe、Co、Ni)上进行了甲烷氧化偶联(OCM)反应研究.通过改变反应气中CH_4:O_2浓度比,在氧化态和“脱氧态”催化剂上的CH_4脉冲反应,探讨了表面吸附氧和晶格氧在OCM反应中的作用以及NdMO_3中不同金属离子(M)对OCM反应活性的影响等.     

非水溶性铁Schiff碱配合物活化H_2O_2光催化降解环丙沙星

以3,5-二氯水杨醛和邻苯二胺合成Schiff碱配体,与铁(Ⅲ)配位,得到3,5-二氯水杨醛缩邻苯二胺Schiff碱铁(Fe-3,5ClSPA)光催化剂。以环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)为有机污染物,在可见光(λ≥420 nm)照射下通过Fe-3,5ClSPA活化H_2O_2对CIP进行光催化氧化降解,在光催化反应90 min时对CIP降解率达到98.4%,Fe-3,5ClSPA在偏酸性条件下(pH 3.0～5.0)可有效活化H2O2而降解CIP。通过自由基捕获实验证实,·OH为光催化降解过程中主要的活性氧化物种。通过对CIP降解产物质谱分析,Fe-3,5ClSPA可见光活化H2O2光催化降解CIP经历了脱氟、喹啉羟基化、哌嗪环氧化和脱羧等途径生成5种中间产物。此外,非均相Fe-3,5ClSPA光催化体系在5次重复使用后,对CIP降解率仍达到74.2%,表明Fe-3,5ClSPA光催化剂具有较好的稳定性和重复利用性。     

涂覆式碳—锰空气(氧)电极

金属—空气电池中空气(氧)电极所采用的催化剂,在国外有用铂或铂～钯的,在我国多采用银或银～铜、铁混合使用。然而,由于这些金属的稀缺和昂贵,特别对大量生产来说,目前都在广泛地寻找料沅方便、价格低廉、催化活性高的非贵金属催化剂。Almelrini 等曾在凝胶电解质的锌—空气电池中,选用锰作空气(氧)电极的催化剂。Armstrong 研     

纳米TiO2气相光催化氧化苯胺的研究(Ⅰ)

以水玻璃为粘贴剂，稀硫酸溶液为固化剂，采用涂膜法在玻璃纤维布上制备了TiO2复合膜，并用扫描电子显微镜(SEM)观察了其表面形貌．用纳米TiO2复合膜作催化剂对大气环境中苯胺的气相光催化氧化进行了研究，考察了催化剂浓度、苯胺的初始浓度、水蒸气等因素对气态苯胺降解率的影响，并用傅立叶变换红外(FT—IR)光谱法分析了光催化反应中降解的产物．气相光催化苯胺后的实验结果表明：催化剂表面因中间产物的吸附导致失活，而采用把催化剂放置在太阳光下数日或用紫外灯光照一段时间便可使催化剂活性得到恢复．     

黄酮类化合物抗氧化性能与其结构的关系

以邻苯三酚自氧化体系产生超氧阴离子(O2·-),用微量热法测定了13种黄酮单体清除超氧阴离子的摩尔反应焓.以摩尔反应焓的大小作为比较指标,对黄酮体的结构与清除超氧阴离子活力之间的关系进行了探讨.实验结果表明随着苯环上羟基数目的增加,黄酮类化合物抑制超氧阴离子的能力增强;同时C环中C2-3双键和B环中邻二羟基(3,4-二羟基)是清除超氧阴离子的主要活性部位.     

一种新型可光降解的PVC-OA-TiO_2纳米复合膜

采用包埋技术制备了一种新型可光降解的聚氯乙烯-草酸-TiO_2(PVC-OA-TiO_2)纳米复合膜,并研究了紫外光照射条件下该复合膜的光催化降解情况.结果表明,该纳米复合膜的光催化降解是一个氧化断链过程,经紫外光照射310 h后失重率达到55%,是PVC-TiO_2复合膜的2倍,是纯PVC膜的3.5倍,说明草酸的掺杂可以促进PVC-OA-TiO_2复合膜更快地被光降解.草酸作为一个良好的电子给体,能不可逆地与TiO_2表面产生的空穴或表面羟基反应,抑制电子和空穴的复合,从而显著提高PVC-OA-TiO_2的光催化降解速率.     

太阳能光催化降解水面石油的研究

制备了一种负载有纳米TiO2微粒能漂浮在水面与原油接触的光活性催化剂.测定了用这种光催化剂在紫外光源照射下对水面原油的光催化降解速率.报道了直接在太阳光照射下对水面原油的光催化降解实验结果.实验表明,TiO2光催化不仅能有效的降解水面石油污染物,并能抑制原油在自然氧化过程中形成的有害共聚物.     

研究动态

一、氨——空气燃料电池我校化学系电化学研究室在535、528厂的大力协作下,研制氨——空气燃料电池获得初步成功.所研制的电池直接采用氨裂解气(不分离氢、氮)为燃料,以除去了CO_2的空气为氧化剂,分别在两个电极上反应而产生电能.空气及燃料气的利用率达到50％—60％.电极反应所产生的水完全通过尾气排出,不需要专门的排水系统.气体电极均在常压下工作,共由三层组成,包括用聚四氟乙烯和乙炔黑制的防水透气导电层、金属导电网、及催化反应     

Ag－Al_2O_3催化剂提高空气（氧）电极性能的量子化学研究

用ＥＨＭＯ方法优化ＡＧ－Ａｌ_２Ｏ_３电极催化剂的构型，计算指出Ａｇ－Ａｌ之间距离为０．２３ｎｍ时体系总能量最低．Ａｇ－Ａｌ２Ｏ３对Ｏ２有端基、侧基和桥式吸附三种方式，结果表明以端基吸附最稳定，桥式吸附次之，用吸附前后重叠集居数的变化和空成键轨道能级阐明了该催化剂改善电极性能、提高电流密度的原因．此外，还讨论了电极反应机理．     

二氧化钛紫外光在线消解测定COD的研究

以TiO2-K2Cr2O7协同光催化氧化体系为基础，结合流动注射分析方法建立了一种快速测定水样中化学需氧量（COD）的简便方法．该方法测试速度快，不需有毒、昂贵的试剂，具有广阔的应用前景．COD含量在10～100mg·L^-1和100～1000mg·L^-1范围内，吸光度与COD含量均呈良好的线性关系；测定30mg·L^-1和300mg·L^-1的COD标准溶液，RSD≤5．1％（n=7）；将本系统应用于实际环境水样测定，与国家标准分析方法测定结果相符．     

双酚A在高岭石和蒙脱石悬浮液中的光降解

选择两种典型的黏土矿物:高岭石和蒙脱石,研究了内分泌干扰物双酚A(BPA)在它们表面的吸附特性及光降解规律.结果表明,BPA在两种黏土矿物表面皆有少量的吸附,符合Langmuir吸附等温式.BPA在两种黏土矿悬浮液中的光降解速度大小顺序为:蒙脱石,高岭石.基于黏土矿物表面形貌的理化分析、颗粒的固体紫外-可见(UV-vis)光谱分析的结果、反应体系中羟基自由基的生成量及铁的形态变化,提出了BPA在两种黏土矿物悬浮液中光降解的可能机制.     

二甲醚在铂电极上的电氧化和吸附行为

运用循环伏安法和气相色谱法研究了二甲醚在铂电极上的电氧化和吸附行为，并与甲醇进行了比较．二甲醚的循环伏安曲线显示在0．8V(vs．RHE)附近出现两个氧化峰．二甲醚在铂电极上的吸附强度弱于氧、甲醇甚至氢．二甲醚电氧化的起始电位较甲醇低50mV，峰值电位较甲醇低约110mV．气相色谱研究表明二甲醚电氧化过程中有少量甲醛生成．基于电化学和气相色谱研究结果，提出了二甲醚在铂电极上电氧化的反应机理，并认为二甲醚电氧化过程可以有多种途径．     

高聚物负载卟啉铁的合成及其催化环己烷氧化反应研究

在制备单氨基取代卟啉铁Fe(ATPP)Cl的基础上,以具有良好成膜特性的丙烯腈/丙烯酸共聚物为载体,通过氨基与羧基的缩合,得到新型的高聚物负载卟啉铁(Poly-Fe(ATPP)Cl).以分子氧-抗坏血酸-Poly-Fe(ATPP)Cl作为细胞色素P-450的氧化模拟体系,研究了其对环己烷在常温常压下温和氧化的催化性能,并考察反应时间、还原剂用量、轴向配体以及催化剂的回收利用等因素的影响.     

Schiff碱铜配合物/多壁碳纳米管修饰电极的制备及其电催化作用

采用循环伏安法制备了二水杨酸乙二胺Schiff碱铜配合物/多壁碳纳米管修饰电极(SalenCu(Ⅱ)/MWNTs/GC).该修饰电极的循环伏安图显示,电荷在SalenCu(Ⅱ)/MWNTs膜中的传递过程受扩散控制.实验结果表明:该修饰电极对抗坏血酸有明显的电催化氧化作用,且峰电流的变化在0.1～1.1mmol.L-1范围内与抗坏血酸的浓度变化呈线性关系;用于抗坏血酸的检测,方法的灵敏度为29.709nA/(μmol.L-1),检出限为0.303μmol.L-1.     

甲壳素诱导形成形貌独特的碳酸钙

利用甲壳素溶液中的尿素分解所产生的CO2与体系中的Ca2+反应生成碳酸钙,通过控制诱导反应温度、放置时间及体系的pH值,可诱导形成不同形貌的碳酸钙.用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其晶体结构和形貌进行表征,显示该碳酸钙为球霰石、文石和方解石晶体的混合物.结果表明:甲壳素能诱导形成形貌独特的碳酸钙,包括腔体直径为0.6～3.0μm的中空微球、宽约200nm的晶须聚集体、多孔网状结构和直径为1.5～3.0μm的表面光滑的微球.     

矿山酸碱混合废水的氧化处理

针对某铜矿矿山酸性废水具有低pH值,含大量Fe3+、Fe2+以及Cu2+等金属离子和浮选废水中存在大量残留浮选药剂,废水COD较高等特点,分别研究了NaClO,O3和Fe2+/H2O2三种氧化剂对该混合废水中残留浮选药剂的降解处理效果.研究表明:利用H2O2氧化方法降低混合废水的COD是可行的,而NaClO和O3的氧化效果则较差;H2O2最佳的投加浓度为340mg/L时,COD的去除率可达91.6%.对H2O2氧化机理的研究表明,混合废水中的Fe2+与H2O2在低pH值下反应生成活性自由基是残留浮选药剂去除的关键.最后,应用动力学模型对Fenton氧化反应进行了模拟.     

芳烃溶剂法合成对硝基苯甲酸的研究(Ⅰ)——合成对硝基苯甲酸的反应条件研究

以芳烃为溶剂,在自制催化剂存在下用空气氧化对硝基甲苯合成了对硝基苯甲酸,并对反应条件进行了研究. 实验结果表明,对硝基苯甲酸收率可达94.55% ,母液可以多次直接循环使用.