掺Ce^3＋纳米TiO2的制备及光催化性能

用溶胶-凝胶法技术制备了掺杂Ce^3＋的纳米TiO2复合粒子，并对其进行了XRD，TEM和DRS表征及光催化活性检验。水中苯酚的Ce^3＋／TiO2光催化降解效果和矿化率分别采用降解率和COD表征。结果表明，未经掺杂的TiO2与掺杂Ce^3＋的TiO2均为锐钛和金红石的混合晶型；掺杂抑制了TiO2晶粒的生长，使得TiO2粒径明显变小，其颗粒大小为10mm左右。用DRS表征微粒的光吸收能力和光吸收带边移动情况，发现掺杂导致了TiO2光吸收能力增强及吸收带边红移。通过对苯酚的光催化氧化降解研究，发现铈的掺杂量有一适宜值，当Ce^3＋在0．08％-0．4％之间时，随着掺杂量的增加光催化活性提高；当Ce^3＋在0．5％～3．0％之间时，随着掺杂量的增加光催化活性降低；Ce^3＋=0．4％时，TiO2光催化活性最高。     

镍电极开路电位测定微量硼氢根离子

实验采用循环伏安法,用镍电极代替铂铑等贵金属电极测定了碱性体系中不同硼氢根离子浓度下的开路电位,得出了研究电极的开路电位(-0.355～-0.280 vs.SCE/V)与微量硼氢根离子浓度的对应关系,并用于监测电解偏硼酸钠制备硼氢化钠体系中微量硼氢根离子,同时计算了该方法的误差.结果表明,测量结果的相对标准偏差为2.2%;回收率为98.4%.该法简单、快速,可测定10-5～10-3 mol/L范围的硼氢根离子浓度.     

浅池型TiO2/ACF光催化降解水中苯酚的研究

为了提高光催化过程的降解速率，本文以涂覆法制得的二氧化钛/活性炭纤维（TiO2/ACF）为光催化剂，300 W(365 nm)高压汞灯为光源，研究了浅池型反应器中苯酚在TiO2/ACF上的光催化降解动力学；探讨了光强度、高压汞灯滤光以及光源种类对降解反应的影响，并对光氧化，光催化和吸附过程进行了比较。结果表明：光氧化对苯酚的降解无效果，光催化降解速率常数与吸附速率常数之比为3.35/1；光强越大，光催化降解速率越快；高压汞灯不滤光时光催化降解速率明显加快，但光催化反应仍遵循准一级反应动力学方程；波长为254 nm紫外杀菌灯的降解效果高于波长为365 nm高压汞灯滤光后的降解效果。     

钛基氧化物电极的分形维数和电催化性能

分形几何学是近十几年来发展起来的新的数学理论,它对研究自然科学中的不规则几何行为具有独特的优势,尤其对材料的表面结构与性能研究有着重要的理论和实际意义。多相催化反应的一个显著特征就是在整个反应的一个显著特征就是在整个反应过程中都存在着反应界面,而界面的结构性质对反应过程有重要的影响。十几年前,有关这类界面的研究几乎都基于欧氏几何模型,在简单情况下视之为平面,在较复杂的情况下视之为曲面,即总是把表面视为二维面,但在很多情况下,这种做法与实际情况并不相符,例如,催化剂是多孔的,表面极不规则,存在各种晶体缺陷,而这些缺陷一般又是活性中心的集中处,面对这类粗糙的表面,经典的夫整几何学已显得无能为力,近年来,由Mandelbrot建立起来的分形几何学给人们解决诸多粗糙表面的复杂问题提供了新的途径和思路,本文计算了几种电极材料的表面分形维数,并对其催化性能进行了讨论。     

焦化含酚废水深度处理过程中间产物对苯二酚的测定

对苯二酚是含酚废水深度氧化降解过程中的中间产物之一[1,2],为了掌握酚氧化降解过程的变化规律及其氧化动力学的规律,建立一种快速、准确的中间产物分析方法是非常重要的。对于酚在深度氧化降解过程中生成微量的、且处于混合体系中的对苯二酚的分析测试,目前除用高效液相色谱外[3,4],尚未见其它测试方法的报道。虽然通过GC,LGC等精密分析仪器能实现混合物中多组分的同时测定,但设备价格昂贵,难以在环境监测中普遍推广。因此,本文针对酚深度氧化降解过程中生成的微量降解中间产物--对苯二酚,提出了应用分光光度分析法,并对其测试条件及影响因素进行了探讨。此法的特点是在混合液中不必事先进行分离即可直接进行测定。这对于含酚废水在氧化降解过程中的监测和控制有重要意义。     

微生物燃料电池中生物膜成长对电池电化学性能的影响

以大肠杆菌为接种体,葡萄糖为基质,在1 000 Ω恒外阻下生成电活性生物膜,研究了生物膜的形成对电池电化学行为的影响。应用循环伏安、阻抗测试、极化分析、输出功率和阳极电势来考察其电化学表现。研究结果表明,随着生物膜完全成熟,阳极极化电阻减小66.5%,阳极电势逐渐降低,最大输出功率密度增加260%。     

碱性条件下Pt-M(Ni, Fe, Mo)/C电催化氧化甲醇的性能对比研究

采用溶胶法制备了碳载Pt-M(M为Ni, Fe, Mo)电催化剂, 并用TEM和XRD技术表征活性物微观结构, 实验结果表明, Pt基合金微粒在碳黑表面分布均匀, 粒径约为2~4 nm. 用循环伏安法测定催化剂在不同碱性条件下的活性, 研究结果表明, 不同掺杂元素催化剂的活性大小顺序为Pt75Ni25/C>Pt75Fe25/C>Pt50Mo50/C, 掺杂Ni可明显地促进纳米Pt的催化活性, Pt75Ni25/C在1.0 mol/L NaOH+1.0 mol/L CH3OH溶液中的峰电流密度可以达到726.9 mA/mg.     

微型机电系统在物化分析中的应用

介绍了微型机电系统（ＭＥＭＳ）的基本概念，发展简史和主要特点。详细讨论了ＭＥＭＳ在化学分析中的应用，指出ＭＥＭＳ技术使化学分析仪器微小型化、性能提高，同时还降低了仪器和实验的成本。最后简要介绍了微小型化学分析仪器的支撑技术。     

Ru, Sn和Co促进的Pt/C催化剂电催化氧化甲醇的性能

 采用溶胶法制备了用于阴离子膜直接甲醇燃料电池的Pt-M/C(M=Ru, Sn和Co)阳极电催化剂,并用X射线衍射和X射线能谱技术对催化剂进行了表征. 结果表明,制备的Pt-M合金颗粒分布均匀,粒径为2～6 nm, 其组成与前驱体中相应金属的原子比基本吻合. 用循环伏安法测定了催化剂在不同碱性条件下的活性. 结果显示,随着碱性的增加,甲醇的起始氧化电位降低,峰电流和催化剂的活性增大; 相同碱强度下催化剂活性顺序为Pt50Ru50/C>Pt50Sn50/C>Pt75Co25/C, 添加Ru可明显提高Pt/C催化剂的活性. Pt50Ru50/C在1.0 mol/L NaOH+1.0 mol/L CH3OH溶液中的峰电流密度可达634.7 mA/mg.     

TiO2薄膜光电极能带结构和催化活性的初探

以阳极氧化法制得的TiO₂薄膜光电极为工作电极,铂环为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,组成光电催化降解苯酚体系.运用电化学阻抗图谱(EIS),测得光电催化过程中TiO₂薄膜光电极的空间电荷层电容,计算出半导体能带结构参数——空间电荷层宽度W.结果证明:当空间电荷层宽度W随阳极偏压增加而增大时,TiO₂薄膜电极光催化活性提高;当其等于薄膜厚度时,光催化活性最好,此时出现最佳偏压值;继续增加偏压,活性反而有所下降.