离子交换法处理曝气后氯化亚铜的废水研究

通过预曝气的方法,氯化亚铜废水溶液中Cu(Ⅰ)被氧化为Cu(Ⅱ),并能简化氯化亚铜废水溶液的粒子结构,分别采用201×7 OH-型强碱性阴离子树脂和732 Na型强酸性阳离子树脂处理曝气后的氯化亚铜废水,进行了曝气时间、pH值和温度等因素对废水处理效果的研究,得到最佳的处理废水条件。曝气180 min后,在温度60 ℃,V溶液/V树脂=2/1,阳离子交换反应15 min时,可使废水溶液中铜粒子浓度达到国家废水一级排放标准。     

铝网防护结构高速正撞击防护性能的实验研究

利用二级轻气炮发射2017-T4铝球弹丸,高速正撞击5052铝网防护结构,模拟空间碎片对航天器防护结构的高速撞击作用,研究了铝网防护结构的高速撞击防护特性。在面密度相同的情况下,分析了影响铝网填充防护结构高速撞击防护性能的铝网尺寸效应及组合效应。实验撞击速度为2.90~4.95km/s,弹丸直径分别为3.97和6.35mm,撞击角为0°。实验结果表明:厚度为0.5mm的2A12铝板对高速撞击铝球的初次破碎能力优于相同面密度的5052铝网层,但作为填充介质,5052铝网层比2A12铝板具有更好的保护后板作用;在一定的丝径范围内,丝径越小,撞击防护效果越好;前网后板填充层比前板后网填充层具有更好的均匀破碎效果。     

牛顿第二定律验证性实验的改进设计

在人教版《高中物理·必修1》[1]的历次版本中都对牛顿第二定律验证性实验进行了详尽的定性探究,并给出了一个案例.在此,笔者将该实验进行了改进设计,可以定性并且定量研究牛顿第二定律F=ma的关系,也略有新意,期望能够得到同行的批评指正.知识储备:三角函数,力的分解与合成,滑动摩擦力,初速度为零的匀加速直线运动的加速度实验求解方法.     

水-盐酸两步法分离瓜环混合物

根据各元瓜环在水和盐酸两种溶剂中溶解度的不同, 提出了一种通过水-盐酸两步分离混合瓜环的方法. 探讨了溶剂用量、盐酸浓度等因素对分离效果的影响, 确定了最佳的分离工艺条件, 使CB[5], CB[6], CB[7]和CB[8]的分离产率分别达到78.9%, 92.0%, 88.0%和75.0%. 分离得到的瓜环单体经核磁共振检测, 纯度在95%以上, 其中CB[5]的纯度达到98%. 研究结果表明, 本工艺是一种简单有效的分离混合瓜环的方法.     

镧掺杂对Ti/Sb-SnO2阳极电催化性能影响的研究

元素掺杂是一种有效改善电极性能的手段。为了提高钛基锡系形稳阳极的催化活性,La被作为一种改性剂掺杂在Ti/Sb-SnO2电极的涂层中。掺杂改性后电极涂层的形貌通过SEM及XRD进行了检测;并通过EDS检测了涂层中各元素的组成比例;利用电化学阳极极化曲线(LSV)测试了电极的电化学性能。利用掺杂改性后的电极和未改性电极电解处理模拟对硝基苯酚(p-NP)废水,在相同条件下,掺杂La改性后电极处理废水的降解率为92.8%,远高于未改性电极处理废水的降解率(72%)。实验表明,稀土La改性后的Ti/Sb-SnO2电极在处理p-NP废水的优越性相当明显。     

四氨基钴酞菁紫外-可见光谱量子化学研究

四氨基钴酞菁是一种很有前途的可见光催化剂,为丰富和完整该物质结构性质及反应活性的理论体系,尤其是其光谱性质的量子化学研究,利用量子化学计算模拟和实验研究相结合的方式对四氨基钴酞菁的紫外-可见光谱进行了比对研究。通过实验证明,四氨基钴酞菁的二甲基甲酰胺(DMF)溶液在324.98和709.94 nm处出现两个明显的吸收峰。在密度泛函法的B3LYP/3-21G*水平上,采用含时密度泛函(time-dependent density functional theory,TD-DFT)方法模拟四氨基钴酞菁的紫外-可见吸收光谱显示,得到了两个吸收谱带分别在321.41和709.92 nm处,与实验值基本吻合,证明密度泛函理论在四氨基钴酞菁的量子化学理论研究是有效可靠的。通过量子计算还确定了每个吸收峰中各个电子跃迁的贡献率：在326.22 nm处的吸收主要是电子从轨道152到163 LUMO的跃迁;在314.42 nm处的吸收主要是电子从轨道149到164 LUMO+1的跃迁;在747.57 nm处的吸收主要是电子从轨道162 HOMO到163 LUMO的跃迁;在676.01 nm处的吸收主要是电子从轨道162 HOMO到164 LUMO+1的跃迁。这些模拟数据对实验研究提供了极大的理论补充,四氨基钴酞菁的紫外-可见光谱量子化学研究对后续实验指导及应用有十分重要的理论意义。     

温度对PbO2电沉积形核生长过程的影响研究

为了探讨温度对PbO₂电沉积形核生长过程的影响,在25℃、35℃、45℃、55℃、65℃使用电化学工作站测试了PbO₂在玻碳电极上沉积过程的循环伏安曲线、计时电位曲线及计时电流曲线,并对不同温度下电沉积的PbO₂镀层进行了SEM和XRD分析. 结果表明,在不同温度下PbO₂都经历了成核和核生长过程. 温度的升高没有改变PbO₂电沉积三维连续成核的模式,降低了沉积过程溶液阻力,对成核和晶体生长速率均有促进作用,在晶核密度达到饱和晶核密度以前,是以促进成核速率为主,减小PbO₂颗粒尺寸. 达到饱和晶核密度后,电沉积后期以促进晶体生长速率为主,不利于形成细小PbO₂颗粒.高温使得析氧速率提高,能耗增大.由实验结果得出,在55℃时得到的PbO₂镀层粒径最小.     

气体在不同离子液体中电化学响应灵敏度的研究

不同气体在不同离子液体中的电化学响应存在差异。本文以氢气、氧气作为目标研究气体,采用循环伏安法和计时安培电流法研究对比了基于两种不同离子液体[Bmpy][NTf₂]和[Bmim][NTf₂]的电化学传感器中气体的电化学行为,并就气体电化学信号的响应时间及灵敏度等电化学行为进行了讨论分析。结果表明:在[Bmpy][NTf₂]和[Bmim][NTf₂]中检测氢气的灵敏度分别为4.93μA/%和0.03μA/%,且其电化学信号值与浓度均呈线性正比关系;在[Bmpy][NTf₂]和[Bmim][NTf₂]中检测氧气的灵敏度分别为-0.055 mA/%和-0.002 mA/%,且其电化学信号值与浓度均呈线性正比关系。研究发现:相比于离子液体[Bmim][NTf₂],[Bmpy][NTf₂]中气体的灵敏度更高,响应性能更好,且对于氢气和氧气的混合气体同样适用。通过研究优选出更适用于检测氢气氧气的离子液体电解质溶液,为后续电化学气体传感器的开发研究提供了理论依据与技术支持。