Synthesis and enhanced visible-light responsive of C,N,S-tridoped TiO2 hollow spheres

C,N,S-tridoped TiO2 hollow spheres （labeled as C,N,S-THs） were synthesized using carbon spheres as template and C,N,S-tridoped TiO2 nanoparticles as building blocks. The structure and physicochemical properties of the catalysts were characterized by X- ray diffraction （XRD）, scanning electron microscopy （SEM）, UV-Vis diffuse reflectance spectrum （DRS）, N2 adsorption-desorption isotherms, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） and Photoluminescence emission spectroscopy （PL）. The results showed that the hollow spheres had average diameter of about 200 nm and the shell thickness was about 20 nm. The tridoped TiO2 hollow spheres exhibited strong absorption in the visible-light region. C,N,S-tridoped could narrow the band gap of the THs by mixing the orbit O 2p with C 2p, N 2p and S 3p orbits and shift its optical response from ultraviolet （UV） to the visible-light region. PL analysis indicated that the electron-hole recombination rate of TiO2 hollow spheres had been effectively inhibited when doped with C, N and S elements. The photocatalytic activities of the samples were evaluated for the degradation of X-3B （Reactive Brilliant Red dye, C.I. Reactive Red 2） aqueous solution under visible-light （λ 〉 420 nm） irradiation. It was found that the C,N,S-tridoped TiO2 hollow spheres indicated higher photocatalytic activity than commercial P25 and the undoped counterpart photocatalyst.     

固定香菇(Lentinus edodes)菌柄废弃物吸附Cd和Pb后的解吸试验研究

利用6种不同的解吸剂对吸附了pb2+和Cd2+的固定香菇小球进行解吸.结果表明,HCl溶液做解吸剂最佳,可以分别在90 min和60 min内将大量的pb2+和Cd2+从聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)固定香菇小球上解吸出来.利用模拟二级动力学方程描述HCl溶液对PVA- SA固定香菇小球上Pb2+和Cd2+的解吸过程,决定系数R2分别为0.9969和0.998 9.Cd2+的解吸率在HCl浓度为0.1 mol·L-1时达到平衡,解吸率为80％;pb2+的解吸率在HCl浓度为1.0 mol·L-1时达到最大,为99.01％.微观形态研究表明,未吸附重金属的PVA -SA固定香菇小球表面粗糙多孔,小球通过物理性吸附或形成无机沉淀将重金属沉积在细胞壁上后,表面变得密实.经HCl解吸后的PVA-SA固定香菇小球表面粗糙度和孔隙度都恢复到吸附前的状态.PVA - SA固定香菇小球对pb2+和Cd2+进行吸附后,利用HCl进行解吸,再吸附,如此3次循环使用后,其吸附率略有降低,但仍可达到85.24％和69.07％.     

耐Cd2+假单胞菌富集Cd2+的研究

从安徽某冶炼厂污染土壤中分离出一株能高度耐Cd2+和富集Cd2+的菌株J5.通过光学显微镜、透射电镜、扫描电镜观察到,菌株J5在含2.0 mmol/L Cd2+的液体培养基和75.0 mmol/L Cd2+固体培养基上多以聚集成团块形式逐渐富集CA2+;液体培养基中菌株J5多以四角形的晶体结构存在,而在固体培养基上则以胞外聚集物存在;菌株细胞壁内外密布含Cd2+的颗粒.菌株J5对1.0 mmol/L Cd2+的积累率为99.1%,菌株内Cd2+质量分数可达32%.     

两种典型垃圾焚烧灰渣特性的试验研究

针对垃圾的炉排型和流化床型两种典型焚烧工艺,取焚烧底渣和焚烧飞灰样品若干,进行了样品的能谱分析(EDX)和X射线衍射(XRD)分析,并进行对比.研究结果表明,两种焚烧工艺产生的焚烧底渣元素组成均以C、O、Ca为主,而焚烧飞灰相对于焚烧底渣具有结构复杂和性质多变的特性.炉排型焚烧飞灰比流化床型焚烧飞灰含有更多的重金属,更具危险性.     

给水管网中管内壁腐蚀管垢特征分析

使用扫描电镜(SEM)、X荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)以及X光电子能谱(XPS)对给水管网中铸铁管和镀锌钢管上的管内壁腐蚀管垢进行微观形态、化学组成、晶体结构和化合物构成等物理化学特征分析.发现管垢外部平滑而致密,内部为多孔结构.铁是管垢最重要的化学组成,管垢基本上是含铁的化合物.外层管垢可能的化学组成是α-FeOOH、γ-FeOOH、α-Fe₂O₃、γFe₂O₃、FeCl₃等三价铁化合物,而内层管垢则为Fe₃O₄、FeCl₂、FeCO₃等二价铁及二价铁与三价铁共同存在的化合物.管垢的特征取决于管网水力条件、水质条件和管材本身特性.     

克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii S-4)吸附Zn2+的研究

为了验证生物吸附剂去除废水中重金属离子Zn²⁺的可行性，筛选了一株高效吸附Zn²⁺的微生物菌株克劳氏芽孢杆菌Bacillus clausii S-4。采用火焰原子吸收、红外光谱和扫描电镜能谱分析，对这种新型生物吸附剂在水相中吸附Zn²⁺的性能和机理进行了研究。结果表明，B. clausii S-4菌体在20 ℃、30 ℃、40 ℃条件下，吸附Zn²⁺的最佳pH为4.5，吸附容量为57.5 mg/g，吸附容量随温度的升高而增加，吸附过程是吸热反应，吸附平衡时间约30 min。吸附前后，B. clausii S-4菌体表面上的化学官能团和金属离子发生了明显的变化，—OH、—NH⁺₄、—COOH、（—CO—NH—）、—C₆H₅等官能团可能参与了吸附过程。0.1 mol/L HNO₃、HCl和EDTA对锌的解吸附效果较好。在矿山废水中，B. clausii S-4菌体对Zn²⁺的吸附效果也比较理想，显示出其潜在的应用价值。     

沙尘粒子的成分和形态分析

采用试剂薄膜法和X射线能谱,分析了1995年春季发生在北京5次沙尘过程中采集的单个沙尘粒子的特征,粒子按粒径分为粗粒子(d＞1μm)和细粒子(1μm≥d＞0.1μm),除了沙尘粒子呈不规则形状,主要集中在粗粒子段外,得到的其它主要结果如下:几乎没有沙尘粒子含有可溶性硫酸盐,含硫粒子的能谱中硫的峰也不明显,并且含有硝酸盐的沙尘粒子仅占总沙尘粒子数的11%,远远低于无沙尘时硝酸盐粒子所占的比例.这些结果说明,发生于中国北部和西北地区的沙尘在中国大陆内传输过程中,其本身成分变化不大,仍以其源区的组成成分为主.另外在个别沙尘过程中的采样分析表明,北京市内的建筑粉尘有时也是局地的尘源,它们在粗细粒子中都有,外形呈规则的立方体结晶状,所含的地壳元素以Ca为主.     

紫外光与合成材料的光老化

系统分析了太阳近紫外能量累积值与紫外能谱实测结果及实测阳光碳弧、紫外碳弧、氙灯等人工光源紫外能谱分布图;阐明了应以太阳紫外能谱(290～400nm)为依据,重点考察了人工光源紫外能谱的模拟性和紫外能量。以此评价合成材料老化与防老化行为,状态会更趋真实性、科学性与可比性。经试验分析的结果,氙灯的确是一种理想的人工光源。     

热锌镀层钼酸盐钝化膜的电子能谱分析

采用电子能谱技术研究了热镀锌钢表面钼酸盐钝化膜的成分、元素价态及厚度.AES分析结果表明,该膜层厚度在50～100 nm之间;XPS分析结果表明,膜层中P和Zn分别以五价和二价形式存在,而Mo在膜表面以六价存在(MoO3或MoO42-),在膜内同时存在六价(MoO3或MoO42-)和四价(MoO(OH)2)两种价态.从AES深度分布曲线的组成恒定区求得各组成元素的相对原子百分浓度为:Zn 15.1%、Mo28.9%、P 12%、O 44%.