用溶剂热处理法制备TiO2纤维及其光催化降解甲基橙的活性

 在不同温度下，用甘油常压热处理层状水合钛酸（H2Ti4O9·nH2O）制备了TiO2纤维，并用XRD进行了表征．结果表明，经60，150和250℃甘油热处理后，样品的主晶相均为2Ti8O17，得到有较大比表面积和有微孔结构的TiO2纤维；当处理温度为150℃时，制得的TiO2纤维比表面积由原来的30m2／g增大到127m2／g，其中小于1nm的微孔比表面积为79m2／g．以甲基橙为代表物，考察了TiO2纤维的光催化活性．与在空气中热处理相比，甘油常压热处理提高了TiO2纤维的光催化氧化活性，其降解甲基橙的能力优于P－25．     

分光光度法测定二氧化钛悬浮体系中甲基橙及光催化降解效果的表征

首次利用三波长分光光度法在二氧化钛（TiO2）悬浮体系中直接测定了甲基橙（AO）并用于光催化降解效果的表征。根据三波长原理，用计算机程序选出的最佳三波长组合为420、476和516nm。在浑浊度不同的二氧化钛悬浮体系中，用三波长法直接测定了标准加入的甲基橙，其回收率为96．7％～101％；同样，在浑浊度一定的悬浮体系中，测定了不同浓度的甲基橙，回收率为99．0％～101％。该法用于表征紫外光照射下的二氧化钛（P25，TiO2纤维）光催化降解甲基橙实际体系，其实际效果与常规测量体系得出的结论完全一致，且不同浑浊度下测量结果的重现性良好。结果表明，三波长分光光度法可以有效地消除悬浮体系中浑浊的干扰，为实现二氧化钛光催化体系的在线监测及光催化降解机理的动力学研究提供了一条可行的途径。     

无定形碳的逆向蒙特卡洛法建模

作为一种很有前景的建模方法，逆向蒙特卡洛法（Reverse Monte Carlo 简称RMC 法）在无定形碳结构研究中得到了广泛应用。本文阐述了RMC 法对于无定形碳材料结构识别的意义，简介了该法的基本原理，同时针对使用RMC 法建立无定形碳结构模型时遇到的两大难点：即模拟结构的真实性问题和大尺寸孔网络的建模问题，综述了该方法的改进和发展趋势。几何约束和能量约束的使用，提高了模拟结构的真实性；具有介孔的多孔碳模型的建立，将成为今后研究的热点。     

粗糙PTFE涂层表面结构对乙醇/水混合溶液润湿性的影响

以具有粗糙结构的超疏水的聚四氟乙烯(PTFE)涂层为基体, 研究具有不同表面张力的乙醇/水混合溶液在表面的润湿. 通过空气分率的计算并进行液滴受力分析. 结果表明, 随着表面张力的降低, 乙醇/水混合溶液逐渐填满涂层表面的粗糙结构, 当表面张力大于约28 mN·m-1时, 溶液首先填满表面上的条纹状结构; 当表面张力小于约28 mN·m-1时, 溶液填满表面上的乳突状结构. 当条纹状结构被填满时, 粗糙表面空气分率下降很小, 溶液不能润湿PTFE涂层表面;当乳突状结构被填满时, 粗糙表面空气分率迅速下降,溶液能够润湿PTFE涂层.     

掺铂二氧化钛纤维光催化降解氯仿的研究

 TiO2纤维作为一种微米级光催化剂应用于废水处理时，不但克服了TiO2纳米颗粒不易分离回收的困难，而且对其进行贵金属掺杂，可使其光催化活性大大提高．用光还原沉积法制备了掺铂的二氧化钛纤维催化剂（Pt／TiO2（F）），并将其作为光催化剂用于光催化降解氯仿反应，考察了掺铂量、氧及pH值等条件对降解氯仿反应的影响，并与掺铂的二氧化钛颗催化剂粒（Pt／TiO2（G））的光催化活性进行了比较．结果表明，当掺铂量w（Pt）＝0．5％，催化剂用量为0．5g／L，预先溶氧至饱和状态，c0（CHCl3）＝1mmol／L，pH＝5，用300W中压汞灯光照120min时，Pt／TiO2（F）上氯仿的降解率可达98．44％，而Pt／TiO2（G）上氯仿的降解率仅为72．03％．     

受限于不同螺旋性的纳米碳管中水的分子动力学模拟

近年来将纳米碱米碳管引入到与生命过程息息相关的离子通道膜的研究逐渐成 为热点，而其中的关键就是要了解受限于膜孔道（碳管）中水分子的行为。采用分 子动力学模拟在300 K和1.01 * 10~5 Pa下对受限于（6，6）armchair型和（10， 0）zigzag型纳米碳管中的水进行了研究，得到了水分子在碳管中的局部密度分布 等静态性质以及水分子在碳管中的传递等动态性质，并对不同势能模型的模拟结果 作了比较。结果表明选择不同的势能模型并没有改变此体系的固有性质，即水分子 不仅能够进入到憎水性的（6，6）碳管中而且能形成一条稳定的由氢键相连的纵列 （single file），而且在管中以纵列的形式进行同歇传递。此外，碳管螺旋性对 受限水的静态性质影响不大但对动态性质则有一定程度的影响，水分子在（10，0 ）zigzag型碳管中的传递能力要强于在（6，6）armchair型碳管中的能力。     

三波长分光光度法研究纳米TiO2对Hg2+的光催化还原效果

利用自制微型纳米TiO₂光催化反应器对不同初始浓度的Hg²⁺溶液进行光催化还原实验,利用Hg²⁺-硫氰酸盐-罗丹明B离子缔合物分光光度法测定溶液中剩余Hg²⁺的浓度,表征Hg²⁺的光催化还原效果.采用三波长分光光度法有效地消除了TiO₂悬浮体系中的浑浊对测定的干扰.讨论了光催化还原的最佳条件及其在消除工业废水中有毒物质Hg(Ⅱ)方面的应用.结果表明:纳米TiO₂对低浓度Hg²⁺溶液光催化还原效果显著,还原率可达90%以上,并且可以大幅降低工业废水中Hg(Ⅱ)的浓度.     

强电解质混合溶剂体系的电导法分析

在生产和科研中经常需要同时测定强电解质浓度和混合溶剂的比例。本文在研究强电解质+水+醇三元溶液电导特性的基础上,建立了两参数经验性电导工作方程,将溶液电导率的测量与电导滴定相结合,可以方便准确地定出此类三元溶液的组成。     

氯化胆碱/尿素和氯化胆碱/甘油的性质与应用

作为绿色溶剂,离子液体在化学和物理学科引起广泛关注.低共融溶剂,如氯化胆碱/尿素和氯化胆碱/甘油,不仅被认为是一类新型的离子液体,还具有价格低廉、环境友好及合成简便等优势.为了促进氯化胆碱/尿素和氯化胆碱/甘油这两种低共融溶剂的应用,本文考察了氯化胆碱/尿素和氯化胆碱/甘油的微观结构、物理化学性质及水分对其物性的影响,并将其与传统离子液体进行了比较.此外,还分析了氯化胆碱/尿素和氯化胆碱/甘油在摩擦学及CO2分离中的潜在应用.已有研究结果表明,氯化胆碱/尿素和氯化胆碱/甘油有希望应用于摩擦学及CO2分离中,但是在大规模工业应用之前依然存在很多不确定性和瓶颈,还需要进一步在其纳米结构、实验测定及模型等方面进行研究.     

物理法COD减排理论极限能耗的热力学分析

首先针对系统的可持续性发展提出了三点本质要求,在此基础上提出了基于减排过程节能机制的热力学框架,并根据热力学第一、第二定律建立了计算物理法脱除有机污染物理论极限能耗的热力学分析方法.此外,以典型有机污染物的脱除为例,分别计算了封闭体系中298.15K和1.01325×105Pa下不同初始浓度、不同种类以及不同COD减排量的有机污染物脱除的理论极限能耗.本文的计算结果表明,废水中有机污染物的减排需要很高的能耗,脱除相同量有机污染物所需的理论极限能耗随着初始浓度的减小而显著增加,且不同种类污染物处理的难易程度和能耗高低相差很大,这充分说明减排与节能有着密不可分的联系,充分考虑污染物的种类、物理化学性质、毒性和浓度将有助于减排政策的科学制定.