碱性电池中无汞添加剂的研究

为了寻找碱性电池中取代汞的缓蚀剂，通过腐蚀实验、极化曲线的测量，研究了单质金属Ｉｎ、Ｂｉ和有机物添加剂—硫脲、聚乙二醇和ＣＴＭＢ的联合作用。利用恒电位控制电沉积的方法，研究了这些有机物添加剂对碱液中锌枝晶生长的抑制作用。实验结果表明，在锌粉中加入单质金属—Ｉｎ、Ｂｉ，可以提高锌在碱液中的析氢超电势，减缓锌的腐蚀速度［１，２］。实验结果还证明，Ｉｎ、Ｂｉ和ＣＴＭＢ联合作用，对锌电极的缓蚀效果非常明显，而且，对抑制锌枝晶的生长和防止锌电极的变形也有显著作用。因此，本文认为，这几种添加剂联合使用很有可能成为碱性电池中取代汞的缓蚀剂     

热处理对SnO2/Ti电化学催化降解p-苯醌的影响

用热分解方法制备了钛基二氧化锡阳极(SnO₂/Ti),对比研究了空气/氧气2种热处理气氛对电极性能的影响.用扫描电镜(SEM)观察了电极表面形貌,对电极表面主要膜元素的化学状态进行了X射线光电子能谱(XPS)分析,对电极在不同溶液的动电位极化行为进行了测试,研究了2种电极在5mA/cm²恒电流状态下对p-苯醌的电解催化去除性能.SEM观察表明,2种电极表面都为典型的泥裂形貌,但在氧气气氛中退火处理的电极具有更大的活性表面积.XPS分析发现,在氧气气氛中退火处理的电极表面Sn3d_5/2、Sb3d_5/2电子的结合能较在空气气氛中退火处理的低0.15eV.动电位极化测试结果与恒电流电解实验结果都表明,在氧气气氛中退火处理的电极对水中p-苯醌具有更好的电化学催化去除性能.在电解进行至溶液完全脱色的情况下,氧气气氛中退火处理的电极对水中TOC的去除率为76.3%,而空气气氛中退火处理的电极对水中TOC的去除率为63.3%.在2种电极条件下,溶液中TOC浓度随电解时间的变化规律均符合指数变化规律.     

聚合物化学修饰电极在电位传感器中的应用

聚合物膜具有电催化、电传导、络合富集和选择性分离等性能,其化学响应很快。聚合物膜修饰电极寿命较长,制备方便,在分析测定中,有广泛的用途。因此,近年来,已成为化学修饰电极发展的主要方向。聚合物修饰电极的制备方法有氧化还原沉积,有机硅烷缩合,等离子体聚合,电化学聚合,浸涂、旋转涂层,溶剂挥发和蒸着等。通常,可根据单聚体和聚合物的性质不同,采用适当的聚合方法。某些单聚体,如含氨基和羟基的芳香化合物、杂环化合物,多芳香环的多碳氢化合物,含乙烯基的化合物等,可通过电解的方法聚合(见表)。电解的方式有电位扫描、恒电位电解、恒电流电解、矩形波电解和交流电解法等。     

苯酚在金刚石膜电极上的电化学氧化降解过程

采用循环伏安法、交流阻抗法、恒电位计时电流法,并结合高效液相色谱方法,研究了苯酚在金刚石膜电极上的电化学氧化降解过程.结果表明,苯酚在电化学氧化降解中经历了苯二酚、苯醌的形成和进一步被氧化的过程,苯二酚在反应过程中的积累很少,迅速氧化为苯醌,而醌类中间产物则较难进一步氧化,在反应过程中积累的浓度较高.苯酚在金刚石膜电极上有不同的电化学氧化反应途径,在低于金刚石膜电极析氧电位下,发生单纯直接电化学氧化过程;在高于金刚石膜电极析氧电位下,间接电化学氧化和直接电化学氧化将同时发生作用.     

热镀锌板表面硅烷处理耐蚀性能的研究

将镀锌钢板经表面处理后涂覆硅烷,研究成膜后的耐蚀性能。在3.5%NaCl溶液中的电化学极化曲线测试和交流阻抗表明,涂覆硅烷膜后,硅烷膜的存在能够明显地抑制腐蚀过程中的阴极和阳极反应,使电荷转移阻力大增,显著降低了锌的腐蚀速率,耐蚀效果较好。初步讨论了硅烷膜的成膜及耐蚀机理。     

氧化物修饰电极脱色试验研究

本文对运用电解法对人粪尿二级生化高色度出水进行脱色处理实验过程进行了阐述和分析,从而论证了电极材料、外加电压、电流强度及电解时间等因素对脱色效果的影响。实验结果表明：随着外加电压、电流强度及电解时间的增加,脱色率呈上升趋势,当达到一定数值之后,脱色率趋于平缓。采用IrO2/Ti（钛基表面涂氧化铱,简称＂钛涂铱＂,阳极）＋不锈钢（阴极）电极配置,在20V恒压、1.5 cm极板间距、电解40m in和3.5A恒流、1.5 cm极板间距、电解30m in两种工况下,对500mL处理水进行电解,脱色率均可达到90%以上。     

Co(OH)_2的制备及电化学性能研究

超级电容器是目前正在大力研究发展的一种高效环保型电容器。为探索Co(OH)_2作为替代传统贵金属材料的电容器电极材料的可行性与优点,本文以氯化钴为原料,通过水浴法制备了Co(OH)_2粉末,利用SEM和XRD对Co(OH)_2粉末的形貌和结构进行了表征,用红外光谱分析了其组分,通过循环伏安、恒流充放电方法测试了Co(OH)_2电极材料的电化学性能。结果表明:实验制得的Co(OH)_2为不规则的片状结构,材料结构较为疏松,内部空隙较多,利于电化学反应的进行;测得材料单电极比电容在60 m A/cm2时高达162.5 F/g,恒流充放电比电容保持率为84.1%,其循环稳定性能好,是一种优异的超级电容器电极材料。     

生物电催化方法处理三氯乙酸的研究

利用吸附法将血红蛋白(Hb)固定在碳纳米管修饰电极表面,研究了Hb在碳纳米管修饰电极的直接电化学行为.固载Hb碳纳米管修饰电极在pH=7.0的PBS缓冲溶液中于-0.300V(vsSCE)处有一对相当可逆的循环伏安还原氧化峰,为Hb血红素辅基Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的特征峰.利用循环伏安法和恒电位电解法研究了固载Hb的碳纳米管修饰电极对有机氯模型污染物三氯乙酸的电催化还原脱氯,并通过鉴定中间产物探讨了其催化还原机理.结果表明,固载Hb的碳纳米管修饰电极对三氯乙酸的还原具有很高的催化活性,三氯乙酸是按照三氯乙酸→二氯乙酸→一氯乙酸→乙酸的途径分布还原脱氯.将固载Hb的碳纳米管修饰电极组装成三维填充床电解反应器,进行了三氯乙酸连续流动电解还原的初步研究.-0.6V(vs.SCE)电解180min,三氯乙酸去除率为40.13%.     

新型二氧化铅电极处理硝基苯废水

采用高压塑片的方法制备了一种PbO₂电极,用X衍射、扫描电镜、火焰原子吸收分光光度法对该电极性能进行了考察,并探讨了该电极降解硝基苯的机理和工艺条件.结果表明,该电极与普通石墨电极相比,COD_Cr去除率更高,电解5 h COD_Cr去除率最高可达65%.由于PbO₂电极具有较高的析氧电位,在阳极极化下,PbO₂电极表面易生成·OH,这是其电解效率高的主要原因.该电极电解硝基苯的最适条件:ρ(硝基苯)为501.5 mg/L,电极间距为3 cm,溶液pH为7.利用该电极处理含磷酸盐和氯离子的硝基苯废水效果尤为突出,但由于阴极的还原作用,电解过程中硝基苯不能被完全氧化.      

基于SPIS的月球表面充电模拟研究

目的研究月球表面不同等离子体环境下航天器表面充放电效应情况。方法利用欧空局开发的SPIS软件建模,并仿真模拟,通过分析表面电流种类、大小,得出不同环境下的一般性的充放电规律。结果月球表面探测器存在表面充电风险,磁鞘层、磁尾瓣、等离子体片及太阳风4种不同典型等离子体环境下表面充电电位差异较大,连接处充电电位存在分布不均匀的渐变现象。表面充电电位区间约为-1784~142 V。结论光照条件能显著影响探测器表面电位,特殊区域充电电位会受到临近区域充放电效应形成的新的小范围等离子体环境的影响。     

钢制紧固件稀土镧改性渗锌层的制备与性能研究

目的提高车辆钢制紧固件在海洋环境中的腐蚀防护能力。方法借助稀土元素对渗锌层的改性作用,采用正交试验方法优化了渗锌剂配方和工艺参数,制备出性能更为优异的稀土改性渗锌层。结果稀土改性优化渗锌工艺参数为(质量分数):La_2(NO_3)_3 1%,Zn粉70%,CO(NH_2)_2 2%,Al_2O_3 27%,加热温度为460℃,保温时间为2 h。与常用渗锌剂制备的渗锌层相比,稀土改性渗锌层更为均匀、致密、光滑。结论渗层厚度提高了107.3%,对腐蚀介质起到更为优异的阻滞作用,耐蚀性更强。     

稀土吸波材料的研究进展

吸波材料是一种重要的特种材料,对解决电磁污染、电磁兼容以及提升武器装备的隐身能力起着重要的作用。从吸波材料的应用出发,介绍了稀土增强材料吸波能力的机理,然后分别从稀土元素掺杂铁氧体材料、稀土过渡金属间化合物、稀土锰基氧化物LSMO材料以及稀土掺杂磁性薄膜几方面,对吸波材料中这类重要的稀土吸波材料的研究现状进行了论述。     

Filtration improvement of zinc sludge by using unconventional alkalization sequence

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＺｉｎｃｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅｔａｌｓｉｎｍｏｄｅｒｎｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｌｙ.Ｍｏｓｔｏｆｔｈｅｚｉｎｃｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄｉｓｐｒｏｄｕｃ?..     

电沉积ZnO膜光电催化降解4-硝基酚研究

用硝酸锌水溶液作电解质,采用阴极电沉积法在玻碳电极上制备了具有光电化学活性的氧化锌(ZnO)薄膜。以ZnO膜电极为工作电极对4-硝基酚进行了光电催化降解处理,系统研究了外加偏压、4-硝基酚浓度、电解液浓度以及pH值对4-硝基酚在ZnO膜电极上的光电催化降解效果的影响。结果表明:在外加偏压为1.0V,电解液浓度为0.1mol/L,溶液为近中性条件(pH为6.3)时对0.05mmol/L的4-硝基酚2小时的降解效率达到了98.8%。     

凹凸棒石催化氧化脱除柴油机尾气中的NOx

采用反应吸收法实验研究了天然凹凸棒石黏土、水和氢氧化钠等制备成的吸收液脱除柴油机尾气中氮氧化物(NOx)的特性.在吸收液的作用下,尾气中的NO经催化氧化和碱中和联合吸收过程而脱除.凹凸棒石黏土经稀土改性,可增强NOx的脱除效果.考察了吸收液的pH值、温度和稀土加入量等因素对NOx脱除效率的影响,并对其脱除机理进行了探讨.在最佳实验条件下,NOx脱除效率达90.6%.气相阻力为3.5kPa.     

ZnO-NPs对好氧反硝化细菌Zobellella sp. B307的致毒机制

本文以一株筛自胶州湾沉积物中的好氧反硝化细菌Zobellella sp.B307为研究对象，在短期暴露条件下，通过细菌的生长、脱氮能力，相关酶活以及代谢途径等指标的变化，研究纳米氧化锌（ZnO-NPs）对该菌株的毒性效应；结合锌离子溶出试验、CAT和ROS等氧化应激水平测定，探讨ZnO-NPs对该菌株的致毒机制.结果表明，200mg/L的ZnO-NPs会使菌株硝酸盐氮去除率降至57.53%，LDH升高至对照组的378%，ROS水平高达对照组的5.34倍，SOD活性比对照组升高了60.32%，NIR活性仅为对照组的14.46%；ZnO-NPs主要通过诱导菌株活性氧的生成使其膜通透性改变、相关酶活性下降，并使相关蛋白质、氨基酸的合成及基因表达等代谢通路受到影响，进而抑制该菌株的反硝化能力；游离锌离子的产生可能不是ZnO-NPs对菌株的主要致毒途径.     

锰-稀土/Y分子筛复合电催化处理含酚模拟废水

采用浸渍焙烧法制备了以Y分子筛为载体的Mn-RE复合催化剂,置于电解槽内形成反应床体,构建Mn-RE多相催化电解氧化体系处理人工模拟苯酚废水.考察了浸渍液中锰的质量分数、稀土元素组成和质量分数、焙烧温度、焙烧时间对电催化活性的影响,用SEM和XRD等手段对催化剂的微观结构、表面形貌进行了表征,探讨了Mn-RE/Y分子筛催化剂对含酚废水降解的电催化效果.研究表明, Mn-RE/Y分子筛催化剂的最佳制备条件是浸渍液中锰质量分数6%,铈质量分数为3%,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h.Y分子筛中引入Mn、Ce后没有破坏Y分子筛的晶体结构, Mn-RE/Y分子筛催化剂的表面并没有检测到稀土氧化物和锰氧化物的物相.反应过程中, Mn-RE/Y分子筛在阴极和阳极的同时催化氧化作用强化了含酚废水的降解效果.     

资源型支柱产业对城市化的影响:以赣州稀土产业为例

支柱产业在城市经济高质量发展中作用重大,资源型支柱产业因既有资源优势又面临生态环境压力而给城市可持续发展带来不确定性. 本研究以赣州资源型支柱产业——稀土产业为例,通过构建产业与城市化耦合协调评价体系和劳动力指数评价方法,全面评估2010—2019年赣州稀土产业对城市化的影响. 结果表明:赣州稀土产业与城市化发展相互联系影响程度强,其耦合度始终保持在0.8以上. 尽管近年来稀土产业发展受产业政策影响较大,但持续的稀土产业结构调整优化使稀土产业与赣州城市化的协调度越来越高,说明现有的稀土政策有利于城市的高质量发展. 此外,稀土产业的采矿业和制造业两环节对劳动力集聚的影响不同,稀土采矿业对人口集聚有消极影响,而稀土制造业更利于人口集聚. 研究显示,为解决赣州稀土产业发展困境并进一步提升城市化水平,应从稀土产业薄弱点发力,通过坚持创新改进稀土的绿色开采工艺以实现矿石产品的合规开采,并发展稀土功能材料等高新加工技术延长稀土产业链,用产业的高质量发展带动城市转型升级.      

采油污水对离子交换膜的污染研究

为了缓解油田污水对离子交换膜的污染程度,使电渗析技术更好地用于油田污水处理,从而实现含聚合物采油污水的良性循环,针对含聚采油污水对离子交换膜的污染情况进行了考察.实验考察了相同工况下,淡室溶液电导率下降到0.9mS·cm-1所经历的时间、平均电流和膜面电阻等参数的变化,确定了离子交换膜的污染状况,分别考察了含聚合物采油污水中的固体悬浮物、聚合物和原油对离子交换膜性能的影响.实验结果表明,部分固体悬浮物集聚在阴离子交换膜和阳离子交换膜表面甚至内部从而造成膜污染,但相对于阴膜,悬浮物对阳膜性能的影响更严重;聚合物可聚集在阴膜表面,对于阴膜的透过性有一定的影响;原油在阴膜表面甚至内部形成致密的油膜,对其造成严重污染,但对阳膜的影响较小.利用酸碱液以及非离子表面活性剂(AEO-9)作为清洗剂,并添加少量的助洗剂(如三聚磷酸钠),阴膜过滤能力可以得到有效恢复.