基于空气扩散阴极的过流式反应器产单线态氧降解水中亚甲基蓝

构建了钛基二氧化钌(Ti/RuO₂)阳极耦合空气扩散阴极(ADC)的电化学氧化体系,利用过流式反应器对亚甲基蓝(MB)进行氧化去除。结果表明:ADC阴极在200 mA电流下产生H₂O₂的稳定浓度达到45.33 mg/L,电流效率为65.10%。ADC-RuO₂体系对有机污染物的氧化具有选择性,几乎不能氧化苯甲酸钠,但对亚甲基蓝等染料具有较强的氧化作用。且该体系在叠氮化钠和2,5二甲基呋喃等存在时氧化能力受到显著抑制,证明其主要的活性氧化物为单线态氧(~1O₂)。在停留时间为2 min和电流为200 mA条件下,该体系对0.1 mmol/L MB的去除率达到99%,并且MB浓度降低90%时对应的能耗为0.25 kW·h/m3。     

铈离子光催化降解茜素绿的性能和机理简

主要研究了简单铈离子（Ce³⁺）在紫外光（UV）的作用下对蒽醌染料茜素绿（AG）的光催化降解效果和反应机理。结果表明，UV/Ce³⁺体系能够有效降解AG，初始反应速率随AG浓度的倒数值和Ce³⁺浓度的增加而线性增加，随初始溶液pH的增加先降低后增加，在酸性条件下有很高的TOC去除率。荧光探针实验表明，反应过程中可以产生·OH自由基。UV/Ce³⁺体系对其他类型染料和对硝基苯酚都有较好的降解效果。     

纳米二氧化铈对蛋白核小球藻和大型溞的毒性及其在大型溞体内的形态转化

随着纳米技术的飞速发展,纳米材料的应用日益广泛。同时,这类具有独特物理化学特性的微小颗粒对环境和健康的影响引起了人们的关注。本工作参考国际经济合作与发展组织(OECD)化学品生态毒理测试方法,以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和大型溞(Daphnia magna)为受试生物,研究了CeO_2纳米颗粒暴露对小球藻生长、叶绿素含量和细胞内活性氧水平以及大型溞运动能力的影响,分析了大型溞体内铈的形态。随着暴露浓度的升高和时间延长,CeO_2纳米颗粒逐渐抑制小球藻的生长,导致叶绿素水平的降低和活性氧水平升高。暴露96 h后,CeO_2纳米颗粒对小球藻生长的EC50为30.4 mg·L-1,而对大型溞活动抑制的24 h、48 h-EC50分别为430.2 mg·L-1和142.7 mg·L-1。根据中华人民共和国环境保护行业标准中的毒性分级标准,CeO_2纳米颗粒对小球藻属于中毒性物质,对大型溞属于低毒性物质。CeO_2纳米颗粒在大型溞体内主要以Ce(IV)的形式存在,约有3%转化为Ce(III)。对CeO_2纳米颗粒的水生态效应给予足够重视并深入研究其毒性作用机制。     

叶面喷施硅铈复合溶胶对水东芥菜重金属含量及其他品质的影响

田间小区试验研究了叶面喷Si、喷Ce以及喷Si+Ce处理对水东芥菜生长、地上部重金属Cd、As、Pb、Cr、Hg含量,以及维生素C（Vc）、可溶性糖、硝酸盐、亚硝酸盐含量等品质的影响。结果表明：叶面喷Si、喷Ce以及喷Si+Ce处理,均可以促进水东芥菜生长,增加水东芥菜地上部鲜物质和干物质重量;尤其是叶面喷Si+Ce处理后水东芥菜地上部鲜物质和干物质重量比对照分别增加了6.2%和16.2%;差异达到显著水平。与对照相比,叶面喷Si、喷Ce以及喷Si+Ce处理后水东芥菜地上部Cd含量分别下降了24.5%、22.9%、42.6%;As含量分别下降了26.4%、26.0%、40.0%;Pb含量分别下降22.5%、32.5%、36.8%;差异都达到显著水平。但是各处理对水东芥菜地上部 Cr 和 Hg 含量并无显著影响。与单独喷 Si 或单独喷Ce相比,叶面喷Si+Ce复合处理对降低水东芥菜地上部Cd和As含量效果更佳。叶面喷Si、喷Ce以及喷Si+Ce处理,还可以显著增加水东芥菜地上部Vc、可溶性糖含量,显著降低其硝酸盐、亚硝酸盐含量;同时叶面喷施Si+Ce处理后水东芥菜地上部亚硝酸盐含量是分别单独喷Si、喷Ce的80.3%和79.1%,差异达到显著水平。因此,叶面喷施Si+Ce复合处理在促进水东芥菜生长,降低水东芥菜体内重金属含量以及提高水东芥菜品质等方面的性能要优于单独喷施Si或单独喷施Ce。     

玻璃纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯/次磷酸铈复合材料的制备及其阻燃性能研究

首先合成并表征了一种新的阻燃剂-次磷酸铈（CHP）;然后采用熔融共混的方法制备了玻璃纤维（GF）增强聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/CHP（PET/GF/CHP）复合材料;探讨了CHP对PET/GF复合材料热稳定性和燃烧性能的影响。材料的热稳定性是由热失重分析（TGA）进行表征的,燃烧性能是通过氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）以及锥形量热仪进行测试的,炭渣形貌由扫描电子显微镜（SEM）进行表征。结果表明：CHP的引入保持了PET/GF的热稳定性。含有15wt%CHP的PET/GF材料（PET/GF/CHP15）,其LOI为30%,且能达到UL-94V-0级别。此外,与PET/GF相比,PET/GF/CHP15热释放速率峰值和热释放总量分别下降了67%和27%。SEM分析表明CHP的加入使得材料在燃烧后有大量致密的炭渣覆盖在玻璃纤维的表面,这些炭渣不仅降低了玻璃纤维的导热性,而且切断了可燃物质的传送通道,从而提高了材料的阻燃性能。     

Pd/CZ/Al2O3催化剂的制备、表征与三效催化性能

以共浸渍法制得的氧化铝负载铈锆固溶体为载体,并浸渍贵金属Pd得到了Pd/CZ/Al₂O₃催化剂.实验结果表明,该催化剂在老化前后都表现出良好的三效催化活性,新鲜样品Pd/CZ/Al₂O₃活性与Pd/CZ相当,老化后样品前者优于后者.结合XRD,BET,TPR等表征手段,讨论了Pd/CZ/Al₂O₃的催化活性特别是高温老化后活性与其组成结构之间的内在关系,揭示了其老化后仍具有较高活性的主要原因在于保持了Pd与CZ/Al₂O₃复合载体之间的强相互作用(SMSI).     

Mn-Ce/Ti-PILC催化剂低温脱硝性能研究

以钛基柱撑黏土(Ti-PILC)为载体,采用浸渍法制备了Mn-Ce/Ti-PILC催化剂,并考察了其脱硝性能。在n(Ti)∶m(黏土)为15 mmol/g、焙烧温度为400 ℃、Mn-Ce负载量(w)为12%和6%、空速为120 000 h^-1的条件下,Mn-Ce/Ti-PILC在宽温度窗口180~260 ℃的NO转化率可达90%以上,N₂选择性可达80%以上;220 ℃时NO转化率接近100%,N₂选择性达86%左右。柠檬酸和Mo的掺杂可进一步提高Mn-Ce/Ti-PILC的脱硝性能。Ti-PILC载体结构有助于活性组分分散,且Ti与Mn-Ce之间可形成强相互作用。Ce的加入可降低催化剂酸性位点强度。     

Ti-Ce系列催化剂上乙酸的催化湿式氧化反应

采用Ti-Ce系列湿式氧化催化剂,研究模型反应物乙酸在催化湿式氧化反应中的动力学影响因素以及反应过程产物.结果表明,乙酸的催化湿式氧化受到催化剂用量、反应温度、反应体系酸度以及氧分压的影响较大.当反应温度230℃,氧分压2～2.5MPa,催化剂量5g/L,反应液初始pH3.0时,反应1h后即可使乙酸浓度(以COD计)去除率在90%以上.通过离子色谱,检测了反应过程中的甲酸中间体,结果表明,催化剂的存在不仅加速了湿式氧化反应速率,而且也改变了反应历程.     

过渡金属-铈复合氧化物对碳烟的催化燃烧性能和表征

采用共沉淀法制备了不同过渡金属(Fe、V、Mn、Co、Cu)和铈的复合体氧化物催化剂,并用程序升温还原法(H2-TPR)、BET、XRD、拉曼光谱(RS)和光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征.同时,利用热重法测试了催化剂对碳烟的催化活性.实验结果表明,过渡金属的添加极大地提高了氧化铈的催化活性,其中,铈铁复合氧化物的催化活性最高.催化剂催化燃烧碳烟的活性与催化剂表面的耗氢量以及催化剂表面氧种OⅡ的含量紧密相关.