氮掺杂中空碳球用于电催化合成H2O2

以SiO₂为模板、盐酸多巴胺为原料前驱体,通过自聚合和高温热解等步骤,制备了分级多孔的氮掺杂中空碳球(NHCS),并将其用于电催化氧还原反应合成H₂O₂。结果表明,NHCS电催化合成H₂O₂性能随着氮掺杂量的降低呈现先增加后减小的趋势,含有更高吡咯氮和石墨氮比例的碳材料表现出最优的电催化合成H₂O₂性能。采用旋转圆盘环盘电极(RRDE)测试时,NHCS催化氧还原反应(ORR)合成H₂O₂的选择性达到90%以上。在H型电解池中测试时,循环使用6 h时H₂O₂的累积量达到1 050 mg/L,法拉第效率保持在90%。NHCS优异的电化学性能主要归因于其多孔结构和氮掺杂：丰富的中空、分级多孔结构有利于H₂O₂快速扩散;合适的氮掺杂有利于催化剂活性和H₂O₂选择性的提升...     

杭州市2017年冬季一次重灰霾过程中PM2.5水溶性离子特征、来源及成因分析

利用在线监测仪测量了杭州市一次重灰霾过程（2017年12月29日至2018年1月3日）中PM_2.5主要水溶性离子（Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺、Na⁺、Ga²⁺、Mg²⁺）及主要气态污染物（SO₂、NO₂、O₃、NO、CO、HCl、NH₃、HNO₂、HNO₃）的小时浓度。结合混合受体模型和国控监测分析,研究了2017年12月30-31日重灰霾事件的污染特征、来源和成因。研究结果表明：PM_2.5浓度高达318 μg·m^-3; NO₃^-/SO₄^2-最大值为2.68,说明移动源污染是杭州市PM_2.5形成的重要来源; PM_2.5/CO最高达到0.19,说明二次细颗粒物对PM_2.5贡献很大;NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺的浓度总和占PM_2.5平均浓度的64.3%,说明二次无机细颗粒物是杭州重灰霾形成的重要原因,且NO₃^-的贡献最大,占33.5%。混合受体模型分析显示,杭州市重灰霾污染的潜在源区主要位于安徽、江苏、河南、山东四省交界处,以及安徽省中东部、蚌埠、芜湖等工业污染较为严重的城市。夹杂着大量污染物的北方干冷空气远距离传输叠加部分局地源是杭州此次重雾霾形成的根本原因。因此,为了改善杭州市空气质量,不仅需控制当地的污染物排放,而且还需对整个长三角地区甚至跨区域采取大气联防联控策略。     

杭州市2017年冬季一次重灰霾过程中PM2.5水溶性离子特征、来源及成因分析

利用在线监测仪测量了杭州市一次重灰霾过程（2017年12月29日至2018年1月3日）中PM_2.5主要水溶性离子（Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺、Na⁺、Ga²⁺、Mg²⁺）及主要气态污染物（SO₂、NO₂、O₃、NO、CO、HCl、NH₃、HNO₂、HNO₃）的小时浓度。结合混合受体模型和国控监测分析,研究了2017年12月30-31日重灰霾事件的污染特征、来源和成因。研究结果表明：PM_2.5浓度高达318 μg·m^-3; NO₃^-/SO₄^2-最大值为2.68,说明移动源污染是杭州市PM_2.5形成的重要来源; PM_2.5/CO最高达到0.19,说明二次细颗粒物对PM_2.5贡献很大;NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺的浓度总和占PM_2.5平均浓度的64.3%,说明二次无机细颗粒物是杭州重灰霾形成的重要原因,且NO₃^-的贡献最大,占33.5%。混合受体模型分析显示,杭州市重灰霾污染的潜在源区主要位于安徽、江苏、河南、山东四省交界处,以及安徽省中东部、蚌埠、芜湖等工业污染较为严重的城市。夹杂着大量污染物的北方干冷空气远距离传输叠加部分局地源是杭州此次重雾霾形成的根本原因。因此,为了改善杭州市空气质量,不仅需控制当地的污染物排放,而且还需对整个长三角地区甚至跨区域采取大气联防联控策略。     

吸收-光化学氧化法处理二氯甲烷废气研究

通过配置一定浓度的含二氯甲烷的有机废气,考察了UV、H₂O₂和Fenton等单一及组合氧化工艺氧化降解二氯甲烷的技术可行性.研究表明,UV/H₂O₂联合法对二氯甲烷的降解效果较好,其最优反应条件为30% H₂O₂用量1.5 mL,初始pH=3~7,吸收液循环再生流量200 mL·min^-1,紫外灯功率8 W.此外,考察了UV/H₂O₂体系氧化降解二氯甲烷的动力学特性,结果表明,在紫外光强度稳定、液相反应物均匀分布、且H₂O₂用量过量的条件下,该氧化降解过程遵循准一级反应动力学方程.     

TNF-α联合H2O2诱导对大鼠心肌细胞氧化应激和炎症损伤的影响

为探究TNF-α联合H₂O₂诱导对大鼠心肌细胞氧化应激和炎症损伤的影响，建立更贴近于心肌细胞氧化应激和炎症损伤模型，采用200μmol·L^-1 H₂O₂作用1 h联合80 ng·mL^-1 TNF-α作用H9c2细胞12 h,通过CCK-8、ELISA以及流式细胞术等实验，发现氧化应激指标MDA水平增高，抗氧化酶SOD降低，NF-κB信号通路下游炎症相关的蛋白表达和mRNA表达增强。说明200μmol·L^-1 H₂O₂作用1 h联合80 ng·mL^-1 TNF-α作用12 h共同刺激H9c2细胞，可诱导大鼠心肌细胞氧化应激和炎症损伤，其作用机制可能与靶向调控NF-κB信号通路有关。     

镍基上羟基活化催化CH4-CO2重整的理论计算

采用DFT（B3LYP）结合二级微扰MP2/6-311+G(2d,p)方法计算镍基催化剂上羟基活化催化CH₄-CO₂重整制合成气的反应机理,比较并探究了重整反应机理中的各种通道.计算结果表明,重整反应包含22步,关键反应式1-1,2,3,4-1,4-2,6-4的正反应活化能分别为44.718, 201.353, 265.713, 104.603, 61.739和99.331 kJ·mol^-1.重整的速控步是式3表示的羟基的产生过程,甲烷的分解以脱1个H为主,基团CH₃Ni具有较高的活性,可以通过2种方式与羟基反应,生成CH₂OH基团继而裂解成甲醛.     

含铁硅钨杂多酸盐控制催化氧化环化乙酰丙酮

杂多酸化合物［γ-SiW₁₀{Fe(OH₂)}₂O₃₈]^6-(简写为{Fe₂SiW₁₀}) 在催化乙酰丙酮合成呋喃杂化衍生化合物2,5-二甲基-2,3-二羟基-3,4-二乙酰基-2,3-二氢呋喃(Ⅵ) 时,同时起到了氧化催化剂和环化催化剂的作用.详细的实验研究结果表明,之所以可以由乙酰丙酮成功合成化合物Ⅵ,是由于乙酰丙酮所有基团的协同作用以及催化剂{Fe₂SiW₁₀}的功能性.底物结构的稍许修饰将较大影响所得产物的结构.     

零价铁去除水中Ni2+及对有机氯脱氯的催化作用

为考察零价铁（Fe⁰）修复Ni²⁺污染水体的效果及同步修复Ni²⁺和有机氯的可能性,考察了Fe⁰对水中Ni²⁺的去除效果及Ni²⁺对有机氯脱氯的催化作用.实验结果表明,Fe⁰除镍反应符合拟一级反应动力学特征,表观反应速率常数(k_obs)随铁粉颗粒粒径的减小而增大,铁粉颗粒粒径由2.000~0.425,0.425~0.150,0.150~0.075减小到<0.075 mm时,k_obs值相应由0.022 3,0.053 8,0.104 8增加到0.155 0 min^-1;在考察的pH范围(2.5~10.0)内,零价铁对Ni²⁺保持着较高的反应速率,在酸性条件下,反应速率随着pH值的升高而降低.Fe⁰同步修复Ni²⁺和含氯有机物时,含氯有机物的存在并没有对Ni²⁺的去除产生很大影响,但镍的存在对Fe⁰脱氯具有较好的催化作用. 同时,在考察的280 h内铁粉填充柱对水中的Ni²⁺保持着较高的去除效率（>80%）,这为Fe⁰修复技术的实际应用奠定了基础.     

双钙钛矿LaM2VO6:Eu3+（M=Mg,Ca,Sr,Ba）荧光纳米材料的制备及发光性能的研究

采用凝胶-燃烧法合成了LaM₂VO₆:Eu³⁺（M=Mg,Ca,Sr,Ba）系列红色纳米荧光粉。通过X射线衍射、扫描电镜及荧光光谱等检测方法,研究了不同碱土金属离子掺杂Eu³⁺荧光粉基质的晶体结构、形貌及其光致发光性能。结果表明:采用凝胶-燃烧法制备的LaM₂VO₆:Eu³⁺（M=Mg,Ca,Sr,Ba）红色荧光粉结晶良好、晶相单一且具有良好的发光性能;其中掺Mg基质LaMg₂VO₆:Eu³⁺荧光粉的发光性能最好。当引燃温度为800℃,保温时间1h,Eu³⁺的掺杂量x=0.11时所得荧光材料发光效果最优。 更多还原     

FeSO4强化活性污泥法除锑技术研究

针对印染废水中难以去除的低浓度锑，采用FeSO₄强化活性污泥法，并结合高通量测序、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)探究其除锑机理。结果表明：(1) FeSO₄强化活性污泥法具有较强的除锑性能，当锑初始浓度为250μg·L^-1,pH为8,Fe²⁺投加量为90 mg·L^-1时，Sb(Ⅴ)去除率稳定在60%以上；共存离子对Sb(Ⅴ)去除率有促进或抑制作用。(2)在投加FeSO₄的驯化过程中，活性污泥微生物丰度和多样性降低，颗粒更松散、比表面积增大、粒径减小，与锑的接触面积增大，从而提高了除锑效率；Fe²⁺在生化过程中被原位氧化为α-Fe O(OH)，与活性污泥表面的大量羧基或氨基团结合，附着在活性污泥表面，实现对锑的吸附。     

阴离子型配体镍基正极材料在水系碱性电池中的储OH-性能

采用电沉积法制备了Ni(OH)₂、Ni₃N、Ni₃S₂ 3种不同阴离子型配体的镍基化合物,并对比了其在水系碱性电池中的储OH^-性能。研究发现,在循环过程中,Ni₃S₂表现出最高的初始放电容量(230 mAh/g),扫描200圈后为115 mAh/g;而Ni₃N表现出最高的库仑效率(98.5%)。分析其原因,典型的电池型Ni(OH)₂材料在OH^-脱嵌过程中伴随着晶体结构的坍塌,造成循环性能和离子迁移能力快速下降;而兼具赝电容特性的Ni₃S₂和Ni₃N因无定形的脱嵌过程缓解了结构的坍塌,从而获得较高的电化学储OH^-性能。     

Eosin Y 敏化CQDs-Ni12P5光催化制氢研究

通过水热法和低温煅烧法分别合成了稳定的碳量子点(CQDs)和Ni₁₂P₅,通过简单的机械研磨将两者复合成CQDs-Ni₁₂P₅。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电化学阻抗(EIS)等对催化剂进行了表征,并通过荧光光谱(FL)测试其电子转移行为。以染料Eosin Y(EY)为催化剂(敏化剂),Ni₁₂P₅为助催化剂,三甲胺(TMA)为牺牲剂,研究了CQDs修饰Ni₁₂P₅的染料敏化制氢性能。研究表明,CQDs负载量为15 wt%的Ni₁₂P₅(15CQDs-Ni₁₂P₅)拥有最高的染料敏化制氢活性(3565μmol·h^-1·g^-1),是纯Ni₁₂P₅的3.36倍。活性的提高是因为EY、CQDs及Ni₁₂P<...     

富硫石墨烯碳负载层状双金属氧化物对Cd2+和Cr3+的去除

采用“前驱体-煅烧”策略制备了一种新型富硫石墨烯碳负载层状双金属氧化物(G/S-LDO),应用于Cd²⁺和Cr³⁺吸附。借助不同影响因素(pH、不同浓度、不同反应时间)实验，结合X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM),探究G/S-LDO对Cd²⁺和Cr³⁺去除能力及去除机制。结果表明：在pH=3～6范围内，G/S-LDO对Cd²⁺和Cr³⁺几乎不受pH影响。G/S-LDO对Cd²⁺和Cr³⁺吸附过程均符合Langmuir模型和准二级动力学模型，最大吸附量分别为473.00和99.76 mg·g^-1。XRD、FT-IR和SEM分析表明G/S-LDO对Cd²⁺去除主要依靠与S掺杂石墨烯类碳作用形成亚硫化物，而和Cr³⁺的去除主要与LDO水化释放的OH-作用生成CrO(OH)沉淀。     

Ru(bipy)_3~(2 )/Ru(phen)_3~(2 )-有机酸-Ce~（Ⅳ）化学发光反应动力学比较研究

对结构相似的有机酸如:乳酸,丙氨酸,丙酮酸,草酸在Ru(bipy)2 3 /Ru(phen)2 3 -有机酸(HA)-CeⅣ(bipy= 2,2'-联吡啶, phen= 1,10-邻菲咯啉)体系中的化学发光反应动力学进行了比较研究.CeⅣ氧化Ru(bipy)2 3 /Ru(phen)2 3 的发光强度在上述各种有机酸存在下被增强. 实验表明,在相同浓度下Ru(phen)2 3 的发光强度高于Ru(bipy)2 3 的发光强度. 几种有机酸对发光强度的增强效果为:乳酸< 丙氨酸< 丙酮酸< 草酸. 在不同有机酸存在下,该化学发光反应的活化能可降低7～14 kcal·m ol- 1.     

Ru(bpy)2PIP(Ⅳ)2+与DNA作用的共振光散射光谱分析及应用

研究了Ru(bpy)2PIP(Ⅳ)2 与脱氧核糖核酸(DNA)作用的共振光散射光谱,基于DNA对(Ru(bpy)2PIP(Ⅳ)2 )共振光散射的增强效应,建立了一种测定DNA的新方法.在最佳实验条件下,Ru(bpy)2PIP(Ⅳ)2 在358 nm处的共振光散射增强与DNA的浓度呈线性关系,线性范围为0.016~4.0 mg/L,检出限为10.5μg/L.应用于大肠杆菌质粒DNA的测定,获得满意结果.     

UiO-66-NH2(Ce)复合材料对酸性橙7的吸附性能

采用溶剂热法制备Zr基金属有机骨架UiO-66-NH₂,将UiO-66-NH₂掺杂稀土金属铈(Ce)制备了一种复合金属有机骨架材料UiO-66-NH₂(Ce),对两种材料进行表征,并研究了UiO-66-NH₂(Ce)对阴离子染料酸性橙7(AO7)的吸附性能。结果表明,两种材料的形貌和官能团几乎一致,但UiO-66-NH₂(Ce)的比表面积(618.50 m²/g)和孔容(0.303 3 cm³/g)均明显大于UiO-66-NH₂;在pH 5.0、反应温度25℃、AO7初始质量浓度50 mg/L、反应时间60 min时,UiO-66-NH₂(Ce)对于AO7的吸附量为303.0 mg/g、吸附率为85.8%;UiO-66-NH₂(Ce)对AO7的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程符合Langmuir单分子层化学吸附模型,且吸附过程是吸热的、自发的;但因UiO-66-...     

ZIF-76-mbIm膜的制备及其CO2分离研究

采用二次生长法在α-Al₂O₃载体上制备ZIF-76-mbIm膜, 从纳米晶种的制备、晶种层厚度的优化以及二次生长条件优化3个方面进行调控以制备连续致密的ZIF-76-mbIm膜, 并使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对ZIF-76-mbIm膜进行修饰, 提高膜的机械强度. 使用X射线衍射、扫描电子显微镜对膜的形貌结构进行表征, 通过Wicke-Kallenbach方法测试所得ZIF-76-mbIm膜对CO₂/N₂二元混合物的分离性能. 结果表明: 经PDMS修饰的ZIF-76-mbIm膜对CO₂/N₂的分离系数可达15.53, 对应CO2的渗透率为7.98×10-9mol?(m2?s?Pa)-1.     

基于热力学分析方法研究废铅膏含铅组分的浸出行为

基于热力学分析方法,借助Medusa分析软件,分析了废铅膏主要含铅组分在枸橼酸钠-柠檬酸绿色回收浸出体系中的浸出行为,并与实际制备所得产物的物相表征结果进行了对比分析.结果表明： pH值为2.3~4.5,电位为0~1.2 V时,浸出的稳定物相为Pb（Hcit）;pH值为4.5~7.5,电位为0~1.2 V时,浸出体系的稳定物相为Pb₂（Cit）₂^2-,其与游离的Pb²⁺可进一步络合.产物的物相表征结果与热力学结果基本吻合,表明以Medusa为媒介的热力学分析方法可用于废铅膏主要含铅组分的浸出过程和转化规律研究.     

有限域上广义Markoff-Hurwitz-type方程的有理点个数

设N_q表示有限域F_q上广义Markoff-Hurwitz-type方程的有理点个数（a₁x₁^m₁+a₂x₂^m₂+…+a_nx_n^m_n）^k=cx₁^k₁ x₂^k₂…x_t^k_t,其中n ≥ 2, m_i, k, k_j和t ≥ n是正整数,a_i,c属于F_q^*,其中1 ≤ i ≤ n, 1 ≤ j ≤ t. 最近有研究推广了Carlitz的结果,给出了上述方程当k=k₁=…=k_t=1时的有理点个数. 当未定元的指数满足一定条件时,本文给出了上述广义方程的有理点个数,推广了已有结论.     

反渗透淡化水调质稳定性及健康性实验研究

反渗透淡化水因矿物质含量低、稳定性差,需进行调质以改善水质。通过研究调质后水体碳酸钙沉淀势CCPP、Ryznar稳定指数R.S.I.、拉森指数LR、氧化还原电位ORP等指标与调质剂(NaHCO₃、CaCl₂)投加量间的关系,为反渗透淡化水调质剂投加剂量提供依据。研究表明：NaHCO₃为50 ~90 mg·L^-1时,随着投加量的增加,R.S.I.降低（趋近于6.0~7.0）,水质稳定性改善,NaHCO₃为90~110 mg·L^-1时,随着投加量的增加,R.S.I.升高（偏离了6.0~7.0）,水质稳定性变差;随着NaHCO₃投加量的增加,CCPP降低,水质由沉淀倾向变为腐蚀倾向,当NaHCO₃投加量达到70 mg·L^-1时,CCPP趋于稳定,水质稳定;随着NaHCO₃投加量的继续增加,LR降低,水质稳定性改善,而ORP降低,当NaHCO₃投加量达到90 mg·L^-1时,ORP趋于平缓。建议NaHCO₃投加量为90 mg·L^-1。随着Ca²⁺投加量的增加,R.S.I.、CCPP降低,水体稳定性变差;CaCl₂投加量增加,LR增加,水质稳定性变差,ORP增大,水质健康性变差。建议CaCl₂投加量为20 mg·L^-1。