纳米TiO_2包覆微米Cr_2O_3粒子的制备及表征研究

目的研究室温条件下纳米TiO_2包覆微米Cr_2O_3粒子的物相、显微组织及其光催化活性。方法采用钛酸丁酯为原料,通过酸催化的胶溶-沉淀法制备纳米TiO_2包覆微米Cr_2O_3复合粒子,利用SEM,XPS,XRD,Raman及紫外-可见漫反射光谱等手段对复合粒子进行表征。结果 XPS分析表明,微米Cr_2O_3粒子的表面存在C,O,Ti,Sn,Cr等元素。场发射扫描电镜观察表明,粒径大小为10~15 nm左右的TiO_2颗粒包覆在Cr_2O_3微粒表面,从而形成纳米/微米复合结构。Raman光谱结果显示,空载实验获得的TiO_2颗粒样品呈现锐钛矿型。UV-Vis光谱分析表明,负载Cr_2O_3微粒后使半导体的吸收峰值明显红移,在370,460,600 nm处出现了3个吸收峰,最大吸收波长达到750 nm左右。结论锐钛矿相TiO_2成功包覆在微米Cr_2O_3粒子表面,扩展了复合半导体的光响应范围,有望实现可见光催化活性。     

室内空气中多环芳烃污染的测量和特征性研究

本文就室内空气中多环芳烃典型污染源－室内燃煤和室内吸烟排放的多环芳烃组成和含量进行了测定，并同室外大气（对照）中多环芳烃组成含量进行了对比，研究了室内环境不同污染源排放多环烃组成和含量的特征性，结果表明，室内燃煤污染同燃煤型室外大气源排放多环芳烃具有相似组成含量特征，而室朵烟草烟雾污染源的多环芳烃组成含量特征，则与室外煤型和交通型均有显著区别。     

臭氧接触反应器气液两相流数字图像处理方法与实验分析

在单相数字粒子图像测速度(PIV)技术的基础上,研究气液两相流动的PIV图像处理方法,采用数字掩模技术对不同相的流动信息进行标记、识别、提取与计算,编辑了相应的软件.运用改进后的PIV方法对臭氧接触反应器中气-液体两相流动进行了测试与分析.结果表明,臭氧接触反应器中液相轴向流速分布是决定反应器内水力特性的主导因素;进气流量直接影响反应器内液气两相的流速分布;随进气流量的提高,液气两相的轴向速度和横向速度均增大,同时反应器流动结构与流程分布会发生较大变化.     

气升式反应器气液两相流流态特性模拟

为了研究曝气强度对气升式反应器内气液两相流特性的影响,组合多相流Eulerian—Eulerian模型和液相Standardk-ε湍流模型,运用Fluent软件建立了气升式反应器内气液两相流的三维非稳态数值模拟。在曝气管布局方式一定的情况下,模拟计算获得了反应器内x轴截面处不同径向位置的气含率、液速分布情况,计算结果表明,在本文研究的曝气强度范围内,气含率随着曝气强度增加而增加,越靠近曝气池底部,升流区局部气含率越高,且气含率值波动较大;随着曝气强度的增加,曝气孔附近液速增加较明显,但随着气液两相流的上升,液速增加幅度降低;同时采用粒子图像测速（PIV）技术对液相速度进行了实验研究,实验结果与模拟结果吻合性较好。     

Ti/BDD/PbO2复合电极在化学需氧量测定中的应用

以钛基掺硼金刚石为基体,采用电沉积的方法制备了Ti/BDD/PbO2复合电极,并将其用于化学需氧量(COD)的测定。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射谱图(XRD)表征了电极的微观形貌及结构,采用电化学工作站考察了电极对有机物响应特性。实验结果表明,在1.45 V的低电位条件下,线性范围为0.5～175 mg/L,检测限为0.3 mg/L(S/N=3)。采用Ti/BDD/PbO2复合电极测定法和重铬酸钾标准方法对市政污水、食品废水及印染废水的对比结果表明,2种方法的相对误差小于10%,具有良好的一致性。     

吹扫捕集装置在测定地表水中挥发性有机物的最佳测试条件

吹扫捕集法自1974年提出以来被广泛的用于地表水、地下水、饮用水和废水中挥发性、半挥发性有机物的检测。吹扫捕集／气相色谱联机有很好的方法检测限,可以检测出浓度为0．1μg／L的挥发性有机物,但水样中这类有机物的含量通常是痕量级别,要做到准确测量,需要仪器检测时的条件处于最佳,现对吹扫捕集装置的性能、吹扫时间、解吸时间和解吸温度等条件进行选择。     

活性炭吸附-二硫化碳解吸-气相色谱法测定气态苯系物的实验室间比对分析研究

主要报告了全国24个环境监测实验室利用气态苯系物标准样品开展实验室间测量比对研究的结果,并提出了一套结果比较的统计评价方法.     

钢渣粒子电极的制备及其在三维电催化氧化除藻中的应用

为进一步提升电催化氧化除藻效果,制备出钢渣粒子电极,构建了三维电催化氧化系统并用以处理普通小球藻藻液,进而对除藻机理进行了探索。利用钢渣、蒙脱石和锯末在高温煅烧条件下制备钢渣粒子电极,通过制备条件的优化,获得了具有良好除藻性能的钢渣粒子电极。考察普通小球藻经过三维电催化氧化后,藻细胞密度、SOD、光合活性和叶绿素a的变化特征。结果表明:钢渣、蒙脱石、锯末的配比为60%∶28%∶12%,在800℃煅烧60 min制备出的钢渣粒子电极在三维电催化氧化系统8 V、 60 min条件下,对初始浓度为4×10~9～6×10~9 cells·L~(-1)小球藻的去除率为97.10%;处理1 m~3藻液的耗电量为3.78 kWh;经过10 min三维电催化氧化处理的藻细胞,其SOD活性会出现短暂升高,藻细胞的光合活性减弱、叶绿素a浓度下降,藻细胞的光合系统的抑制效应可维持较长时间。综合上述结果,应用钢渣粒子的三维电催化氧化系统能够高效除藻,并可长久抑制藻细胞的光合活性。     

基于改进多目标粒子群算法的航空器改航研究

针对影响航行安全的动态危险天气,提出了一种基于改进多目标粒子群算法的改航路径规划方法。首先,获取实时动态气象数据,利用栅格法对改航环境进行建模并采集危险天气区域初始边界点的历史气象数据。然后采用灰色预测模型对上述初始边界点坐标进行位置预测,进而建立改进后的实时动态环境模型。最后利用改进环境模型的多目标粒子群算法对改航路径进行动态规划。在考虑改航路径角度和距离等约束条件的基础上,确定了改航路径危险系数和距离最优的双目标函数。对中东部沿海某次短时危险天气下的航空器改航进行仿真分析,仿真结果表明改进后算法具有一定的有效性和可行性。     

考虑多目标的灾后伤员转运与应急医疗物资分配研究

自然灾害发生后，往往有大量的伤员需要救治，所以选择合适的地点建立临时医院并且为不同受伤程度的伤员制定转运计划，提高伤员的生存概率是灾后应急救援的关键。针对灾后伤员转运及应急医疗物资分配问题，综合考虑伤员转运车辆数量有限、应急医疗物资到达临时医院的时间对伤员生存概率的影响、灾区道路状况和临时医院容量限制等因素，构建了最大化伤员总生存概率和最大化车辆行驶道路安全性的灾后伤员转运和应急医疗物资分配双目标模型，设计多目标粒子群算法对模型进行求解。最后，通过案例分析和对关键参数进行敏感度分析，验证模型的有效性，得到相关结论可为灾后应急管理决策提供参考。研究结果表明，当应急医疗物资无法在伤员转运至临时医院之前到达时，综合考虑伤员转运与应急医疗物资分配，更能够增大伤员的生存概率。