TiO2光电催化水处理技术研究进展

TiO2光电催化水处理是一种电化学辅助的光催化反应技术，通过施加外部偏压减少光生电子和空穴的复合，从而提高其量子效率使有机污染物彻底矿化。本文综述了TiO2光电催化的机理、研究进展，反应器开发、设计、模型化等方面存在的问题及今后深入研究的方向。     

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.     

膜吸附反应器处理含Cu~(2+)废水的小试实验研究

以热改性粉煤灰(TFA)为吸附剂,在膜吸附反应器(MAR)中进行了二级逆流吸附(CTA)工艺和常规吸附工艺小试试验处理含Cu~(2+)废水。结果表明,当TFA投加量为0.5g/L,吸附时间为20min时,CTA工艺在出水效果及膜通量方面均优于常规吸附工艺。采用CTA工艺时,出水Cu~(2+)浓度随运行时间的增加可保持恒定且与稀释因数相关。受曝气作用和进水过程对混合液的影响,CTA工艺可保证反应器中有更多的起吸附作用的悬浮态TFA存在。     

多孔体内插物强化蒸汽凝结换热实用计算关联式

根据多孔体内插物显著影响凝结液膜流动状态并导致液膜波动的特性,提出了用于大空隙率多孔体内插物强化蒸汽凝结换热计算的半经验准则关联式,用实验结果对关联式的正确性进行了验证,并通过数值模拟计算结果与该关联式结果的比较,证明了提出的半经验关联式可以应用到实验范围以外。     

氮化硼对模拟放射性废水中Mn~(2+)的吸附特征

以氮化硼为吸附剂,考察其对模拟放射性废水中锰的吸附平衡、吸附动力学及热力学特征。表征结果显示,氮化硼为纤维状材料,直径在1~2μm,长度在10~20μm,表面多孔,并且包含羟基、氨基等基团。实验结果表明,当废水中Mn2+浓度为11mg/L,氮化硼投加量为0.5g/L时,5min即可达到吸附平衡,平衡时吸附量为10.93mg/g。氮化硼对Mn2+的吸附符合Freundlich、Langmuir及D-R吸附等温模型,吸附机理主要为离子交换。吸附过程可用拟二级动力学模型描述,该过程分为两个阶段,第1阶段中颗粒内扩散为吸附的主要限速步骤,第2阶段主要受液膜扩散作用控制。该过程是自发进行的吸热反应,升高温度有利于反应的发生。     

Fe_(core)-Pt_(shell)/C核壳型纳米催化剂电催化还原氧的性能

应用两步化学还原法合成不同壳层厚度的Fecore-Ptshell纳米粒子,并用SEM、TEM、EDS和XRD手段对其进行物理表征,应用动电位、交流阻抗和循环伏安法进行氧还原电催化活性及抗甲醇性测试。结果表明,样品Fecore-Ptshell纳米颗粒粒径分布集中,其中Fecore,1-Ptshell,0.5平均值为50nm,核芯直径约34nm,壳层厚度约8nm;与Pt/C相比,Fecore-Ptshell/C对氧还原的催化活性和抗甲醇性明显提高,Fe与Pt原子比为1:0.5的Fecore-Ptshell/C在0.5mol·L-1H2SO4中氧还原的最大峰电流密度可达到184.7mA·mg-1,是相同反应条件下Pt/C电流密度的1.45倍,抗甲醇性显著提高。     

TiO_2光电催化水处理技术研究进展

TiO2 光电催化水处理是一种电化学辅助的光催化反应技术 ,通过施加外部偏压减少光生电子和空穴的复合 ,从而提高其量子效率使有机污染物彻底矿化。本文综述了TiO2 光电催化的机理、研究进展 ,反应器开发、设计、模型化等方面存在的问题及今后深入研究的方向     

MoqRuyXz(X=S，Se，Te)纳米簇电催化还原氧的性能对比研究

直接甲醇燃料电池存有两个较为突出的技术问题,即:阳极催化剂活性低和甲醇渗透[1～4]。针对“甲醇渗透”(cross-over)问题有两种解决途径:一、使用低甲醇渗透率电解质膜(阻醇膜),二、使用抗甲醇氧还原电催化剂[4]。目前,多数改性或新型膜材料的阻醇率有一定提高,然而膜的电导率等指标不够理想[5～7]。抗甲醇氧还原催化材料的开发研究正逐渐受到重视[4]。因过渡金属纳米簇硫族化合物电催化剂的活性、抗甲醇性、稳定性高、成本低逐渐得到青睐,是有竞争力的Pt替代催化材料[7～15]。过渡金属纳米簇硫族化合物MqM′yXz的金属核M′多为Ru,掺杂…     

电活性铁氰化镍膜电极对稀土钇的电控离子分离

通过电沉积方法分别在镀铂石英晶片和铂基底上制备了电活性铁氰化镍膜,并考察了膜电极在含钇离子溶液中的电控离子交换性能. 在0.1 mol·L^-1的硝酸钇溶液中,使用循环伏安法及石英晶体微天平技术测试考察了铁氰化镍膜对钇离子的置入释放性能及对应的质量变化,同时比较了铁氰化镍膜电极在Y(NO₃)₃和Sr(NO₃)₂溶液中的电化学性能. 在0.1 mol·L^-1 [Y(NO₃)₃ + Sr(NO₃)₂]混合溶液中,通过循环伏安法分析了薄膜对Y³⁺/Sr²⁺离子的选择性. 用扫描电子显微镜观察了铁氰化镍膜的表面形貌,并通过X射线光电子能谱仪测定了膜在氧化和还原状态下的元素组成. 结果表明,铁氰化镍膜在含Y³⁺溶液中具有良好的离子交换行为,其中氧化过程薄膜质量减少,对应着钇离子的释放;还原过程薄膜质量增加,对应钇离子的置入;在0.0 V或0.9 V调控膜电极的氧化还原状态实现对钇离子的有效分离.     

溶胶-凝胶模板法制备磷酸铁锂纳米线阵列

以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板,采用溶胶-凝胶法和模板法结合的方法制备了LiFePO4纳米线阵列,实验考察了煅烧温度、气氛等主要工艺参数对纳米线阵列形貌晶型的影响,并用SEM、XRD对纳米线的结构、成分和形貌进行了表征.结果表明:制备的LiFePO4纳米线阵列的直径约为200nm,长度为60μm,长径比达到300,纳米线阵列的直径主要取决于模板的孔径,长度接近于模板的厚度.采用不同结构尺寸的AAO模板,可实现纳米线阵列的可控制备.最后在实验基础上,对纳米线阵列的形成机理进行了分析.