原位合成稳定的Ti3+自修饰介孔TiO2光催化剂在环境净化中的应用

半导体光催化剂TiO2因具有绿色环保无污染、化学稳定性好及可实现稳定产氢等优点而广泛应用于光解水、废水处理和空气净化等领域.然而,锐钛矿相TiO2禁带宽度约为3.2 eV,仅对紫外光响应.而在太阳光中,44%左右为可见光,紫外光仅占不到4%.为了提高TiO2对太阳光的利用率和在可见光照射下的光催化活性,近年来人们采用掺杂金属/非金属离子以及与可见光催化剂复合等方法对TiO2进行改性.但是这些离子掺杂的方法会不可避免地在TiO2晶格中形成结构缺陷,这些结构缺陷作为光生电子和空穴的复合中心不利于电子和空穴分离.最近研究表明,通过Ti3+自掺杂可以很好提高TiO2可见光催化活性,但是目前制备Ti3+掺杂TiO2的方法较复杂,形成的Ti3+掺杂易在表面积聚而被进一步氧化,影响其光催化稳定性,不利于实际应用.因此,开发具有良好电子-空穴分离效率的可见光催化剂引起了广泛的研究兴趣.本文通过原位自掺杂Ti3+来提高TiO2可见光光催化活性.以TiCl3为钛源, H2O为溶剂, F127为软模板,采用溶剂挥发诱导自组装的方法制备了蠕虫状Ti3+自掺杂的介孔TiO2.采用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、紫外-可见漫反射(UV-vis)、透射电子显微镜和电子顺磁共振(EPR)对所制备样品结构、结晶度和形貌等进行了表征分析.通过控制表面活性剂用量和焙烧温度优化了Ti3+自掺杂介孔TiO2的光催化活性.结果表明,在模拟太阳光照射下,所制样品对气相光催化氧化NO和水相降解有机染料亚甲基蓝表现出优异的催化性能和稳定性. Ti3+自掺杂介孔TiO2有效扩展了催化剂的光吸收范围,提高了光生电子空穴的迁移效率.其优异的光催化活性和稳定性主要归因于掺杂在TiO2骨架中的Ti3+和所合成催化剂多孔性之间的协同效果.固体UV-vis结果表明,所合成的TiO2具有很好的可见光响应,主要归因于在TiO2材料合成过程中,部分Ti3+未被完全氧化, Ti3+掺入可以有效降低TiO2的禁带宽度.通过计算可知合成的TiO2禁带宽度为2.7 eV.通过低温EPR测试进一步证明了Ti3+的存在,而且Ti3+主要掺杂在TiO2体相中. N2物理吸附结果表明,随焙烧温度不断提高,所得产物的比表面积先增加后减少,当焙烧温度在500 oC时,比表面积最大,但至550 oC时,比表面积、孔径和孔体积增大,表明催化剂的孔结构被破坏.表面活性剂F127的用量对样品比表面积和孔径大小也有影响,当其用量为0.54 g时,所得产物的比表面积最大.我们将所合成的TiO2应用于污染气体NO的氧化,考察了焙烧温度和表面活性剂用量对光催化剂性能的影响.结果表明,当表面活性剂用量为0.54 g,焙烧温度为500oC时,所制催化剂在模拟太阳光和可见光照射下都表现出最好的NO去除转化率.将使用过的催化剂离心洗涤后进行连续反应3.5 h,依然保持很高的NO去除转化率.催化剂高活性及稳定性的主要原因是Ti3+的掺杂将TiO2光响应范围拓展到可见光区域,且Ti3+掺杂和介孔结构之间的协同作用有利于促进光生电子和空穴的分离.当催化剂在低于500 oC焙烧时,所得催化剂结晶度较低,不利于光生电子-空穴的分离,而高温焙烧则会导致催化剂介孔结构遭到破坏,不利于NO气体吸附和产物脱附.表面活性剂对催化剂活性影响较小,在可见光照射下催化剂均表现出很好的光催化活性.此外,该Ti3+自掺杂介孔TiO2在液相条件下对有机染料亚甲基蓝也表现出很好的去除效果,可见光照射2 h,亚甲基蓝去除率接近100%.     

如何运用多媒体网络信息技术管理公共图书馆

分析了运用多媒体网络信息技术管理公共图书馆的必要性,阐述了用于公共图书馆管理的多媒体网络信息技术的类型,探讨了支撑多媒体网络信息技术使用的主要因素。     

手性柱分离气相色谱法测定辐照酒中2,3-丁二醇异构体

建立了直接测定辐照酒中2,3-丁二醇3种异构体:(2S,3S)-(+)-丁二醇(d-BT)、(2R,3R)-(-)-丁二醇(l-BT)以及meso-(R,S)-丁二醇(meso-BT)的手性柱分离气相色谱法。葡萄酒中的2,3-丁二醇采用乙酸乙酯和甲醇的混合溶液(4∶1)振荡提取,石墨化碳黑柱固相萃取净化提取液,经Varian CP-Chirasil-DEX CB手性毛细管柱分离后,以氢火焰检测器检测,外标法定量。d-BT、l-BT和meso-BT分别在10～75、60～300、20～100 mg/L范围内呈线性关系,相关系数分别为0.999 1、0.999 6和0.999 9。3种异构体在葡萄酒中的加标回收率为90%～113%,相对标准偏差(n=6)为1.1%～7.2%;在白酒中的加标回收率为96%～99%,相对标准偏差(n=6)为1.7%～3.8%;方法检出限为1.0 mg/L。将该方法用于白酒样品和葡萄酒样品辐照前后(剂量为10 kGy)d-BT、l-BT、meso-BT含量的测定。结果表明,白酒样品辐照后产生了d-BT,而葡萄酒则无此变化。这为鉴定白酒是否经过辐照提供了依据。     

2种鳞毛蕨属植物醇提物的抗氧化、降血糖及抗炎活性

通过DPPH自由基与ABTS自由基清除实验探究重齿鳞毛蕨乙醇提取物(DJE)和假边果鳞毛蕨乙醇提取物(DCE)的体外抗氧化活性,采用pNPG法以及脂多糖(LPS)诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7炎症模型对DJE与DCE的降血糖和抗炎活性进行评价.结果显示:2种植物的乙醇提取物均对DPPH自由基和ABTS自由基显示出良...     

基于DEA三阶段模型的两型农业生产效率研究

农业生产技术效率通常受到管理效率、环境特征和随机误差的影响,管理效率因素是内生的,环境特征和随机误差两个因素是外生的.为了剥离这两个外生因素对效率值的影响,区分并测算这三种因素对生产效率的具体作用,可以利用三阶段DEA模型对"两型农业"生产效率进行研究.通过采用DEA三阶段模型去除了环境因素和随机影响,以2008年湖南省14个市州为例,测算了"两型农业"生产的综合效率,并依据实证分析的结果,提出了相应的促进两型农业发展的政策建议.     

畸变钙钛矿结构的晶体定向转换方法与应用

钙钛矿结构的复杂氧化物因其丰富的物理性能而成为研究热点.本文选取了SrTiO3、BiFeO3、NdGaO3三种钙钛矿结构的氧化物材料,运用透射电镜、JEMS软件模拟等方法研究其晶体结构转换关系.通过对正交、菱方畸变的钙钛矿结构进行立方定向转换的具体方法做理论推导,得到了三种定向之间的转换矩阵,并结合电子衍射、模拟、高分辨像验证了推导结果.我们的研究为畸变钙钛矿结构材料统一为等效立方晶胞讨论提供了依据.     

页岩气层内运移机理分析及应用

前人对页岩气运移的研究主要集中于吸附-解吸附规律及其在微纳米孔喉中扩散流动的微观运移规律。页岩气的层内运移也会受到流体势的控制,介于页岩的孔渗特点,流体势的高低取决于孔隙流体压力。根据不同地质环境的孔隙流体压力差异,建立3种页岩气层内运移的理论模型:①褶皱中的层内运移模型;②差异剥蚀引起的层内运移模型;③有机质成熟度差异引起的层内运移模型。微观运移为层内运移提供必要的运移通道,层内运移进一步促进微观运移的过程。在此基础上,对川东地区焦石坝断背斜开展页岩气层内运移机理研究。结果证明,川东地区焦石坝断背斜中,页岩气和孔隙压力分布情况与建立的层内运移模型相一致。通过页岩气的层内运移和微观运移规律研究,更有助于准确地找到油气勘探的"甜点区"。     

滇池东部第四系浅层湖滨相沉积物磁学特征及其环境意义

为了探究昆明盆地第四纪以来的总体气候特征及滇池湖泊的演化规律。本文综合环境磁学、TOC、pH等指标,对滇池东岸DC1钻孔岩芯沉积物进行了系统研究,测试了包括质量磁化率（χ）、非磁滞剩磁（ARM）、饱和等温剩磁（SIRM）、低频磁化率（χlf）、高频磁化率（χhf）、软剩磁（IRM-300mT）、pH值及总有机碳（TOC）。结果显示：DC1沉积物磁性特征由亚铁磁性矿物主导,反铁磁性的赤铁矿在0.3-3.6 m与14.7-15.6 m两个区段含量相对较高,结合赤铁矿的形成环境,反映了这两个区段对应的沉积环境为湖退时期;另外,结合TOC与磁化率在不同深度上的关系,表明TOC的高值与细颗粒的磁性矿物溶解有关。结合TOC在各区段的含量特征表明整个21 m沉积过程所对应的气候类型以温暖气候为主。     

利用废弃物制备水处理聚沉剂的研究

在一定条件下,以废硫酸,废铝制品和氧化钙等为原料合成了聚合硫酸铝,经测定,ＰＡＳ碱化度为４５％－５４％,含铝量为１０％,ＰＨ值为４．１２,同标准聚合硫酸铝具有相似的性能指标。经红外光谱、Ｘ－射线射分析,ＰＡＳ为不断聚合度的铝羟基配合物。实验证明,ＰＡＳ具有良好的降化学需氧量和除浊脱色的能力。     

一种新的多载波码分多址系统多用户检测方法

多载波码分多址系统中,在多径传播和其他同频干扰存在时,接收机会收到多个恒模信号,为此,提出一种基于线性约束恒模算法(LCCMA)的多用户检测算法,结合通常的旁瓣消除器和恒模算法,用于消除多址干扰对系统的影响.对不同用户数目的系统进行计算机仿真结果表明,采用该算法后,能有效地抑制多址干扰,很大地提高了系统的性能.