低浓度NaCl溶液Ti/Pt阳极电解制备活性氯

以Ti板阴极、Ti/Pt阳极组成无隔膜电解装置,电解低浓度NaCl溶液制得活性氯.研究电解时间、电流密度、氯离子浓度、溶液pH值对活性氯浓度及电流效率的影响.结果表明:电解时间增加,活性氯浓度增加,而电流效率逐渐降低;初始阶段活性氯浓度增加较快,近1 h活性氯浓度趋于稳定;增加氯化钠浓度可提高活性氯浓度和改善电流效率;微酸性电解液有利于提高活性氯浓度.电解过程中,溶液电导率不断降低,pH值变化范围在1之内.     

质子交换膜对钒氧化还原液流电池性能的影响

采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA, 测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117 膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率, 并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能. 实验结果表明, PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导率和离子交换能力, 室温下其离子交换能力和质子电导率分别为1.13 mmol/g和3.22×10-2 S/cm, 在不同的充放电电流密度下, 以PVDF-g-PSSA膜为隔膜的钒电池的库仑效率和能量效率明显高于Nafion 117膜和PE01均相膜为隔膜的钒电池; PVDF-g-PSSA膜阻钒离子的渗透性能与PE01均相膜基本一致, 都明显优于Nafion 117膜的阻钒离子渗透能力.     

不同磺化度下的磺化聚醚醚酮对全钒储能液流电池性质影响的研究

本文报道了采用浓硫酸作为磺化剂,成功合成了不同磺化度下的聚醚醚酮(PEEK)膜,并深入研究了磺化条件包括磺化时间和磺化剂的用量对所获薄膜性能的影响,获得了在不同磺化度（DS）下SPPEK膜的离子交换容,含水率,机械性能,质子电导率等参数,特别测定了在全钒液流电池工作条件下钒离子(Ⅳ)渗透率,首次为该类液流储能电池使用价廉质优的质子交换膜提供了基础实验数据。室温条件下的实验结果如下：1）磺化12小时后,膜的磺化度46%,含水量为28%,钒离子(Ⅳ)选择性最佳（钒离子渗透率为1.2×10-7 cm2/min-1,是Nafion117 (2.9×10-6 cm2/min-1)的1/24）,其质子电导率只有0.02 S/cm;2）磺化96小时其磺化度达79%的膜,质子电导率达0.16 S/cm,是Nafion117 (0.10S/cm) 的1.6倍, 但其机械性能最差;3）与Nafion117膜相比,磺化在36到48小时的SPPEK膜其机械力学性能好,薄膜的钒离子渗透率、离子交换容IEC、质子导电率和含水率高,且对钒离子的选择性佳,尤其价格仅为Nafion膜的1/13,是理想的Nafion膜的代替物,可望直接应用于全钒氧化还原液流（VRB）电池中。本文还讨论了磺化时间和不同磺化剂量对膜的性质的影响。     

辉光放电等离子体处理阳离子染料结晶紫废水

用辉光放电等离子体技术对结晶紫进行了降解脱色处理,考察了多种因素对结晶紫降解效果的影响。实验发现,提高电解质浓度和增加电压均可提高结晶紫的脱色效果,考虑到电极损耗,辉光放电最佳条件为:电解质浓度为2 g/L Na2SO4,电压为600 V。当改变溶液的初始pH值时,结晶紫的脱色率随溶液的初始pH值升高而增加,加入一定量H2O2能明显地提高结晶紫的脱色效率;若加入0.4 mmol/L Fe2 ,5 min时结晶紫的脱色率由原来的13.64%增加到91.36%。结果表明,辉光放电产生的.OH对结晶紫的降解起重要作用。最佳条件下,40 min内的脱色率达到93%,降解率为74%。     

一种深海中温菌胞外多糖水溶液的流动行为

研究了一种深海中温菌Wangia profunda(SM-A87)胞外多糖(EPS)稀溶液在德国Haake RS75流变仪Z41 DIN同轴圆筒转子系统中的剪切流动行为, 考察了溶液浓度、 温度、 pH值及NaCl浓度对雷诺数(Re)和临界雷诺数(Re_c)的影响. 结果表明, 随着溶液浓度的增大, Re逐渐减小而Re_c逐渐增大; 随着温度的升高和NaCl浓度的增大, Re逐渐增高而Re_c逐渐降低; 在pH=3~12内随着pH值的增加, Re和Re_c开始基本保持不变, 当pH>7后Re逐渐增加而Re_c逐渐降低. Re_c与温度的关系符合Arrhenius-like方程, 与体系黏度间存在幂率关系.     

向日葵盘低酯化果胶对水溶液中镉离子的吸附作用

本文研究了向日葵盘中的天然低酯化果胶对水溶液中镉离子(Cd²⁺)的吸附作用,考察了果胶添加量、果胶溶液的pH值、温度、吸附时间、共存离子对Cd²⁺吸附量和去除率的影响。随果胶添加量的增加,Cd²⁺的去除率从2.25%逐渐升高至14.60%,而吸附量则先从18.00mg/g增加至20.53mg/g,后逐渐降低至5.84mg/g;随果胶溶液pH值的升高,吸附量和去除率先分别增加至20.70mg/g和15.53%,后逐渐降低;随温度的升高,吸附量和去除率分别增加至20.80mg/g和15.60%后几乎不变;反应10min吸附量和去除率即可达到最大,分别为19.81mg/g和14.75%。此外,溶液中的Ca²⁺也会影响果胶的吸附作用,当Ca²⁺与Cd²⁺的质量比为2时,吸附量和去除率降低了36.70%。确定了向日葵盘果胶吸附Cd²⁺的最佳条件：当溶液中Cd²⁺的浓度为8.0mg/L时,添加等体积80mg/L的pH值为8....     

磷钼钒杂多阴离子的液/液界面电化学研究

用循环伏安法研究了V^vMo11-V5^vMo7杂多阴离子在水/硝基苯界面的转移行为, 观察了溶液酸度对转移行为的影响及杂多阴离子稳定存在的pH范围, 钒取代的杂多阴离子稳定性较12-磷钼杂多酸显著提高, 但随钒原子数增加离子稳定性降低, 在"电位窗"内转移的离子主要为-4价, 转移过程为扩散控制, 由循环伏安实验得到了杂多阴离子的表观转移电位△0^wψ^0和转移自由能△Gtr^0^w^-^0,对于不同钒数的杂多阴离子, 其半波电位E1/2与pH关系均可用E1/2=A-37pH(mV)描述。     

果胶对钯的吸附及其在有机合成中的应用

以果胶为吸附剂,研究其对钯(Ⅱ)的吸附性能,探讨了溶液的pH值、吸附温度、果胶用量、吸附时间及钯(Ⅱ)溶液的初始浓度对吸附量的影响。 采用Pseudo-First-order、Pseudo-Second-order、Intraparticle、Diffusion、Langmuir、Freundlich和Temkin等模型对实验数据进行线性拟合。 结果表明,果胶对钯(Ⅱ)有很强的吸附性能,吸附率高达96%以上,溶液的最佳pH值为6.5,最佳温度为50 ℃,果胶对钯的吸附量随果胶用量的增加而降低,随钯溶液初始浓度的增加而增加。 吸附动力学遵从Pseudo-Second-order模型,即以化学吸附为主;等温吸附过程符合Freundlich方程;吉布斯自由能为负值,焓变和熵变分别为3.23 kJ/mol和13.32 J/(mol·K),即该过程是自发吸热的;果胶吸附的钯作为催化剂应用到Suzuki反应中,结果表明该催化剂有较高的催化活性。     

锂电池正极材料LiV3O8制备及电化学性能影响因素

采用溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiV3O8,研究了LiOH溶液的浓度对LiV3O8的结构、粒径、电导率和电化学性能的影响。实验发现,LiV3O8衍射峰的强度、粒径与电导率可以通过改变LiOH溶液浓度来控制。测试了LiV3O8材料的结构、粒径分布和电化学性能。结果表明,随着LiOH溶液浓度的增加,样品的结晶度降低,晶粒的择优取向(100)晶面的衍射峰强度明显减弱;当LiOH溶液浓度为0.030 mol/L时,可以得到较为理想的粒径分布和较高的电导率为9.06×10-2s/cm;LiV3O8材料的容量及循环性能均与LiOH溶液浓度有关,选择0.030 mol/L的LiOH溶液时,样品的比容量最大为310 mA.h/g;循环15次后,容量衰减最少为4%。     

运用数字化实验技术探究凝聚法制备氢氧化铁胶体的过程

利用数字化实验技术,对氢氧化铁胶体和氯化铁溶液进行了电导率、pH、光照度等性质的测试和比较。通过实验,学生观察到电导率、pH、光照度等数据的差异,直观地感受到实验中电导率、pH、光照度的变化过程,从而认识溶液和胶体的不同。     

煤中碘的淋滤行为研究

用不同pH值溶液对煤进行动态淋滤实验,用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定不同pH值淋滤液在不同时间段获取的淋出液中碘的浓度,以及煤和淋滤后残留煤的高温热水解溶液中碘的含量。结果表明,淋滤液pH值、淋滤时间、煤中碘的赋存形态及在煤中的赋存部位对碘的淋出有重要影响。淋滤液的酸性越强,煤中碘的淋出越多,pH值为2.0和pH值为4.0溶液对煤中碘的淋出率(η)分别为7.22%和6.20%;但pH值为2.0溶液的淋出液中碘的量小于pH值为4.0溶液的淋出液中碘的量,其百分率(w_x)分别为1.920 0%和5.420 0%。pH 2.0淋滤液,在前30 h内淋出液中碘的平均浓度为10.9 μg/L;而pH值为4.0淋滤液,在前110 h内淋出液中碘的平均浓度为10.6 μg/L;pH值为6.0和pH值为7.5溶液能淋出煤中碘很少。在酸性溶液作用下,首先被淋出的碘是存在煤颗粒表面少量的水溶态和离子交换态碘及大部分碳酸盐态和铁锰氧化物结合态碘,然后煤基质内部的部分水溶态和离子交换态碘及少量的碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态碘等才被淋出。     

D301大孔树脂吸附钒(V)的性能研究

研究了D301大孔树脂对钒的吸附性能.结果表明,pH值对D301树脂吸附钒的影响很大,与钒在溶液中的赋存状态有关,且在pH=2时吸附效果最好:测得吸附热力学参数分别为:△H=8.97kJ/mol,△G_(313)=-5.69kJ/mol,△G_(303)=-5.2kJ/mol,△G_(293)=-4.9kJ/mol,△S=46.84J/mol·K.等温吸附服从Freundlich经验式;考察了溶液浓度、搅拌速率对交换过程的影响,并对实验数据运用相关理论模型进行拟合,结果显示钒(V)在D301树脂上吸附交换过程控制步骤为颗粒扩散控制,反应级数n为0.2391.     

灰树花β-葡聚糖的高效凝胶渗透色谱行为

以4种不同蛋白质含量的灰树花β-1,3/1,6-葡聚糖 (GF1,GF2,GF3,GF4) 和1种α-1,4/1,6-葡聚糖 (P100)为研究对象,探讨了它们在不同盐浓度和不同pH下的高效凝胶渗透色谱(HPGPC)行为。结果表明：灰树花β-葡聚糖相对分子质量在低于0.025 mol/L的氯化钠溶液中急剧降低,在0.1~0.2 mol/L的氯化钠溶液中趋于平稳。在pH 3~6时,其相对分子质量随pH增加而急剧增加;在pH 6~9范围内变化较小;pH高于9后又稍微增加。在相同条件下,α-1,4/1,6-葡聚糖的相对分子质量不受盐浓度和pH值变化的影响。灰树花β-葡聚糖在水溶液中可形成超螺旋结构,该结构受溶液盐浓度和pH值变化的影响,导致分子聚集状态不同,从而呈现不同的凝胶渗透色谱行为,表现为相对分子质量升高或降低。     

温度、pH值和氯离子对X80钢钝化膜内点缺陷扩散系数的影响

借助于Mott-Schottky和点缺陷模型(PDM)研究了溶液温度、pH值以及氯离子对X80管线钢在模拟土壤环境中所形成钝化膜内点缺陷扩散系数D₀的影响. 结果表明: 随着溶液温度的升高、溶液pH值的降低以及氯离子浓度的增大, 钝化膜内的施主密度呈现增大的趋势. 依据点缺陷模型可以得到钝化膜内点缺陷(假设点缺陷为氧空位或铁离子间隙)的扩散系数D₀达到10^－16～10^－17 cm²•S^－1, 且D₀随着溶液温度的升高、溶液pH值的降低及氯离子浓度的增加而增大.     

粘性土壤中苯酚的电动力学迁移研究

采用电动力学技术修复苯酚污染的粘性土壤,研究了苯酚的吸附特性,以及粘土中苯酚的最佳萃取剂和萃取条件,并讨论了不同pH、含水率、电场强度及不同添加物条件下苯酚的迁移特性. 实验得出,苯酚的吸附符合Freundlich等温式,最大吸附量362 mg·kg^-1;用三氯甲烷做萃取剂,超声波20 min加恒温震荡30 min,从土壤中提取苯酚,萃取率可达到94.3%;土壤电动力学过程中苯酚向阳极迁移并在距离阳极0 ~ 6 cm处富集. 在pH值8.16,含水率为40%,电场强度为2 V·cm^-1条件下,阳极添加0.1 mol·L^-1 NaOH溶液,并向阴极添加0.05 mol·L^-1 LAS溶液,苯酚的迁移效果达到最佳,在距阳极0 cm和6 cm处苯酚富集倍数分别达到139.0%和133.7%.     

黄原胶和瓜尔胶混合溶液及其硼砂交联体系的流变性能

本文研究了黄原胶(XG)和瓜尔胶(GG)的混合溶液及其硼砂(B)交联体系的流变性,考察了XG/GG间的“协同增效作用”以及溶液组成、pH和电解质(NaCl和CaCl 2)对其流变性的影响。结果表明,所有溶液体系均为假塑型流体,其流变曲线可用Herschel-Bulkley和Casson模型描述。XG和GG复配具有明显的“协同增粘效应”,在XG占两聚合物的质量分数w(XG)为20%和90%时协同增粘效应最强,其“协同增粘率”(R m)分别约为42%和34%。硼砂(B)可交联XG/GG混合溶液,其交联增粘效果随w(XG)的减小和硼砂质量浓度ρ(B)的增大而增大;在w(XG)=50%和ρ(B)=1.00 g/L时,“交联增粘率”可达85%。在所研究的pH值范围(6.2~10.0)内,XG/GG混合溶液的流变性基本无变化,而XG/GG/B交联体系(w(XG)=50%和ρ(B)=0.75~1.00 g/L)的表观粘度随pH值增大先升高后降低,pH=9.0时出现最大值,交联增粘率达107%。电解质可使XG/GG/B交联溶液(w(XG)=10%和ρ(B)=0.50 g/L)体系的粘度大幅下降,且CaCl 2的影响明显高于NaCl,表明交联结构的耐盐能力较差。这些结果加深了对XG/GG混合溶液流变性的认识,可为其实际应用(如在强化采油中的应用)提供依据。     

绝缘聚合物对聚苯胺复合物导电性能的影响

将十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(PAn DBSA)与乙烯丙烯酸共聚物(EAA)或聚烯烃弹性体(POE)进行溶液共混制得了PAn DBSA/EAA或PAn DBSA/POE导电复合物。研究了绝缘聚合物的化学结构对聚苯胺导电复合物形态结构及电性能影响。结果表明,极性聚合物EAA中的羧基能与PAn形成氢键并发生掺杂作用,复合物中卷曲的PAn主链能充分展开,导致PAn/EAA复合物具有非常低的逾渗域值(1.5%),PAn含量为20.0%时,电导率高达7.1S/cm。POE为非极性共聚物,与极性较强的PAn相容性较差,导致PAn/POE复合物具有较高逾渗域值(5.0%),PAn含量为20.0%时,电导率仅为3.0×10-5S/cm。     

三偏磷酸钠交联黄原胶的制备及其溶液流变性

以三偏磷酸钠(STMP)为交联剂,合成了水溶性低交联度黄原胶(XG),依据其溶液粘度优化出了最佳合成条件;考察了电解质质量分数、pH值及温度对STMP交联黄原胶(简记为SP-c-XG)溶液流变性的影响,并与XG溶液进行了对比。 结果表明,在所研究的电解质(NaCl和CaCl₂)质量分数(0~5.0%)、pH值(2~11)和温度(20~70 ℃)范围内,SP-c-XG和XG溶液的流变曲线均为假塑型,符合Herschel-Bulkley模型;其屈服值、表观粘度和动力学模量随电解质质量分数增大均先下降后上升,而随pH值的升高先升高后降低,随温度升高而降低。 SP-c-XG和XG溶液具有相似的流变性,但与XG溶液相比,SP-c-XG溶液具有更高的屈服值和表观粘度,特别是具有更强的弹性和耐温性,在油田强化采油领域具有重要应用前景。     

宽pH条件下运行的太阳光催化钨酸铋降解抗生素诺氟沙星

抗生素污染对水生和陆地生态环境系统造成严重的威胁.在世界各地的水性环境中普遍检测到第二代合成氟喹诺酮类抗生素—诺氟沙星.因此,水环境中残留诺氟沙星的去除成为当今研究热点.在现有去除方法中,光催化技术因其采用太阳光作为能源、污染物完全矿化及不产生二次污染等优点而被认为是非常有效的方法,在水处理工业中得到了广泛的关注.已有研究表明,pH值是影响光催化降解污染物的一个重要因素,大多数半导体光催化剂的最佳pH被限制在较窄的近中性范围内.当p H变为酸性或碱性时,污染物的降解速度显著降低.我们研究发现,在太阳光下钨酸铋(SSL/Bi_2WO_6)催化降解诺氟沙星时,在pH=5.0–10.8表现出较快的去除速率,其中pH=8.6时效果最佳,目前优化降解效果多通过酸碱调整初始溶液的pH至最佳值.进一步研究发现,即使将反应初始溶液pH值调整到最佳,随着诺氟沙星的不断降解,反应溶液的pH值持续降低直至3.0.溶液不断酸化导致偏离最佳条件,从而减缓诺氟沙星的降解.这说明通过简单的酸碱滴定优化溶液初始p H值不能阻止反应过程中溶液的酸化,也不能解决酸化导致的降效问题.基于上述问题,本文提出针对溶液pH值改变对体系效率影响的新方法.本文以钙钛矿结构的Bi_2WO_6为光催化剂,诺氟沙星为探针化合物,详细研究了在不同pH值下SSL/Bi_2WO_6体系催化性能.为描述SSL/Bi_2WO_6反应的合理性,首先提出了OH~–富集Bi_2WO_6模型,并考察了Mg~(2+)和Ca~(2+)两种离子对反应的影响.在预吸附阶段pH值明显降低,说明溶液中的羟基离子被吸附到Bi_2WO_6表面.光催化反应开始后,pH值以较低的速率持续降低,说明在降解过程中溶液中的羟基离子可能由于低分子有机酸和二氧化碳的形成而逐渐被消耗.因此,在Bi_2WO_6表面及其附近维持较高浓度的羟基离子是改善或保持探针快速分解的关键途径.我们在极碱pH环境中引入NH_4~+缓冲体系,以持续提供羟基离子生成·OH自由基,同时可防止溶液酸化,从而使诺氟沙星的去除率和矿化率在碱性条件下均达到更好的效果.另一方面,在酸性pH条件下,通过加入铁盐(即形成替代的SSL/Fe~(3+)/Bi_2WO_6过程)显著提高了SSL/Bi_2WO_6去除诺氟沙星的效率.这主要归因于SSL/Fe~(3+)提供的均匀光敏化机制;同时,Fe~(3+)在SSL/Bi_2WO_6过程中对电子传递起到辅助作用.SSL/Fe~(3+)/Bi_2WO_6工艺可以在较宽的酸性pH(2–4)范围内使用,且pH=3.0时性能最好.在SSL/Fe~(3+)/Bi_2WO_6过程中,诺氟沙星的降解速率随着[Fe3+]的增加而增大,过剂量时降解趋于平稳.     

制备条件对Ni/ZrO2-SiO2催化剂煤气甲烷化的影响

采用浸渍法制备了ZrO₂-SiO₂复合载体和Ni质量分数为6%的Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂,考察了载体制备时浸渍溶液pH值、焙烧温度和催化剂制备时的焙烧温度对Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂煤气甲烷化反应性能的影响。采用X射线衍射、程序升温还原和扫描电子显微镜等方法对催化剂进行了表征。结果表明,载体浸渍溶液pH值为8.0～9.0, 载体焙烧温度为550 ℃,催化剂焙烧温度为450 ℃时,Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂在煤气甲烷化反应中显示了最优的催化性能,CO转化率100%,CO₂转化率1.8%,CH₄生成速率16.6 mmol/(h·g)。进一步表征发现,制备ZrO₂-SiO₂复合载体时,增大浸渍溶液的pH值有利于形成粒径较小的亚稳态四方晶相ZrO₂,可见四方晶相ZrO₂更有利于甲烷化反应;载体焙烧温度会影响到NiO粒径的大小和其在催化剂表面的分散,温度过高和过低都会导致NiO粒径大小的不适宜以及分散性的降低;催化剂焙烧温度过高则会导致NiO与载体间的相互作用减弱,NiO分散性降低。