Sm2(Zr1-xTix)2O7陶瓷材料的结构及热物理性能

目的研究氧化物TiO_2 B位掺杂对Sm_2Zr2O_7陶瓷材料的结构及热物理性能的影响。方法以Sm_2O_3、ZrO_2、TiO_2为原料,通过高温固相合成法制备用过渡金属氧化物TiO_2掺杂Sm_2Zr2O_7的Sm_2(Zr_(1-x)Ti_x)_2O_7(x=0,0.2,0.4,x为摩尔分数)陶瓷材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究陶瓷材料的物相结构以及显微形貌,利用阿基米德原理测定陶瓷材料的体积密度。根据Neumann-Kopp定律计算材料热容,采用高温热膨胀仪及激光导热仪对材料的热膨胀性能和热导率进行表征。结果 Sm_2(Zr_(1-x)Ti_x)_2O_7体系陶瓷材料为立方烧绿石结构,显微结构致密,晶界清晰。Sm_2Zr2O_7掺杂小离子半径Ti~(4+)使其热膨胀系数有所提高,热扩散系数降低,并在高温下表现出类似于玻璃的超低热导率。800℃时,Sm_2Zr_(1.6)Ti_(0.4)O_7的热导率为1.29 W/(m·K),平均热膨胀系数达到10.6×10~(-6) K~(-1)。结论由于基质原子与取代原子之间的原子量差随Ti掺杂量的增加而逐渐降低,其热导率随Ti掺杂量增加而升高。     

N掺杂TiO2可见光催化降解有机物机理研究

实验研究了掺杂N的TiO2光催化剂在可见光下对有机物的降解机理,研究方法有:加入自由基俘获剂探索对反应速率的影响、有机物降解过程TOC与脱色比较,化学探针法测定了实验中存在的HO.。结果表明,有机物在脱色的同时苯环也在断裂,说明有机物的降解是受无选择性的氧化剂攻击而完成;除亚甲基蓝以外,加入自由基俘获剂对可见光反应速率均有抑制现象,证明自由基的攻击是有机物可见光催化降解的主要途径。分别以二甲基亚砜和水杨酸为分子探针,实验结果证明了光催化反应系统中存在HO.物种,前者与HO.反应形成特定的偶氮结构有机物在425 nm处有吸收,后者与HO.反应生成2,3-二羟基苯甲酸和2,5-二羟基苯甲酸。亚甲基蓝、苯酚和水杨酸经5 h的可见光催化降解后,其TOC分别降低了62.8%、78.9%和96.0%,说明掺杂N的TiO2有较强的可见光催化降解有机物能力。     

溴掺杂TiO_2光催化剂的制备与性能研究

以KBr和Ti(SO4)2为原料,通过水热法制备了高催化活性的溴掺杂纳米TiO2(Br-TiO2)光催化剂,利用XRD、XPS、TEM、BET和UV-Vis DRS等测试手段对其进行了表征。通过苯酚降解实验评价了Br-TiO2的光催化活性。结果表明,700℃焙烧、溴与钛的摩尔比为0.35∶1时,Br-TiO2具有最佳光催化活性。该催化剂为晶体发育完整的锐钛矿相TiO2,粒径平均大小为50 nm,比表面积为16.81 m2/g,在紫外区的吸收得到加强,光催化能力优于Degussa P-25。确定了降解苯酚的最佳条件:催化剂投加量为0.5 g/L,苯酚初始浓度为10 mg/L,pH值为6.0。     

煤沥青基掺N多孔炭的制备及其对金霉素的吸附性能

以煤沥青为碳源,2-甲基咪唑作为氮源,通过MgO模板耦合KOH活化一步制备得到具有高比表面积的掺N多孔炭(DCC_x)。分别采用比表面积及孔径分析、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和傅立叶变换红外光谱仪等方法对DCC_x进行了表征,并考察了其对废水中金霉素的吸附性能。结果表明,所制备的多孔炭具有层堆叠结构;制得的DCC_2.0比表面积高达2 969 m²·g^-1。红外光谱图中出现了明显的C=C、 C=N及硝基基团的吸收峰。DCC_2.0中吡咯态氮和吡啶态氮的含量较高。DCC_2.0对金霉素的饱和吸附容量高达1 368 mg·g^-1,且符合Langmuir吸附等温线模型;金霉素在多孔炭表面的吸附速度快,其符合拟二级动力学模型。     

固相反应两步法制备掺硫TiO2及降解聚丙烯酰胺

以偏钛酸、硫脲为原料,第一步采用低热固相反应法合成含硫氧化钛前驱体,第二步经中温(400、500、600℃)灼烧制得TiO2-xSx粉末晶体。用XRD、SEM、XPS对制备的粉体结构、形貌和组成进行表征。通过对聚丙烯酰胺(PAM)降解实验,研究TiO2-xSx在太阳光照下的光催化性能,并通过正交试验研究了油田回注水中聚丙烯酰胺(PAM)的最佳降解条件。结果表明,用该方法制备的掺硫氧化钛相转变温度明显降低;在降解PAM的实验中表现出良好的可见光催化活性,比未掺杂TiO2的降解率提高了1.2倍。硫掺杂TiO2处理聚丙烯酰胺的最佳条件为温度40℃、pH=3、催化剂投加量为0.3g、氧化时间90min,COD去除率达到69.5%。     

天然沸石负载La2O3-ZnO-TiO2光催化降解活性艳红K-2BP

利用80目天然斜发沸石作载体制备La2O3(0.5%)-ZnO(20%)-TiO2/沸石复合光催化剂,以20 W紫外灯为光源,在自制的光催化反应器中降解活性艳红K-2BP,考察了光照时问、空气通入量、催化剂用最、溶液初始浓度、H2O2与Fe3 投加量等对活性艳红K-2BP光催化降解率的影响.结果表明,当溶液初始浓度为60 mg/L,催化剂投加量为12 g/L,通气量为1 200 mL/min,光照2.5 h,活性艳红K-2BP的降解率可达99.2%;H2O2和Fe3投加量为4 mL/L和3 g/L时,光照1 h活性艳红K-2BP降解率分别为100%和97.2%.紫外-可见吸收光谱显示,LZTZ光催化剂町有效降解印染废水.     

La对Pb伤害大豆幼苗的影响

以盆载法研究了Ｐｂ对大豆幼苗的伤害及Ｌａ对Ｐｂ伤害的生态生理效应．结果显示,１０００ｍｇＬ－１ＰｂＡｃ２能严重抑制大豆幼苗代谢与生长,叶面喷布３０ｍｇＬ－１ＬａＣｌ３１次,能减轻Ｐｂ造成的毒害．实验证明,此与Ｌａ能增加大豆幼苗光合速率,提高叶绿素含量与硝酸还原酶活性,降低细胞质膜透性与体内Ｐｂ含量,维持ＴＴＣ还原力等多种作用相关     

低剂量La(Ⅲ)与酸雨对大豆幼苗生长及光合作用的复合影响

为探索稀上元素镧与酸雨对大豆幼苗生长和光合作用的复合影响,以大豆幼苗为试材.采用水培法培养,模拟酸雨和镧处理试材.结果表明,在酸雨(AR_1/pH=3.0,AR_2/pH=4.0,AR_3/pH=5.0)单独作用下,各项生长指标均低于对照组,呈现明显的剂量-效应关系;在稀士La(RE_1/20 mg·L~(-1),RE_2/60 mg·L~(-1),RE_3/100 mg·L~(-1))单独作用下,生长指标呈现明显的"低促高抑"规律.RE+AR复合作用影响下,RE_1和AR复合对大豆幼茵生长抑制程度低于AR单独作用,表现为拮抗效应,RE_2、RE_3与AR对大豆幼苗的复合影响表现为协同作用.大豆幼苗的Chl含量和P_n,与其他乍长指标呈现相似的变化规律,研究表明AR、RE及AR+RE对植物光合作用的影响是其影响植物生长的主要因素之一.     

沉淀剂对稀土Gd掺杂SnO2/Ti涂层阳极性能的影响

实验采用共沉淀法,以无机盐SnCl₄·5H₂O、Sb₂O₃、Gd(NO₃)₃为前驱体,制备稀土Gd掺杂SnO2/Ti多组分涂层阳极。研究了用不同沉淀剂制备的电极以苯酚为目标有机物的电化学降解特性,以考察沉淀剂对稀土Gd掺杂SnO₂/Ti阳极性能的影响;并对所制备的涂层阳极进行了SEM、XRD、XPS等表征及阳极极化曲线、循环伏安曲线测试,分析并讨论了沉淀剂对稀土Gd掺杂SnO₂/Ti阳极性能的影响机理。结果表明,沉淀剂对稀土Gd掺杂SnO₂/Ti电极性能有较大的影响,在本实验条件,以氨水为沉淀剂所制备的电极电催化性能较好,稳定性能较高。     

Eu掺杂ZnO光催化剂降解制药废水

以醋酸锌(Zn(CH3COO)2)和六水合硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)为主要原料,氢氧化钠(Na OH)为沉淀剂,聚乙二醇(PEG2000)为矿化剂,柠檬酸为p H调节剂,采用水热法制备Eu掺杂Zn O复合纳米棒光催化材料粉体。用制备的粉体对制药废水进行光催化降解实验,并研究了反应温度、反应时间、光照条件和掺杂比对其光催化氧化效果的影响。用XRD、TEM和EDS等测试手段对粉体进行了表征。研究结果表明,水热反应温度为160℃,时间为6 h,制备的3%Eu掺杂Zn O复合纳米棒光催化材料的光催化效果较好,在365 nm的紫外灯照射下150 min后,制药废水的脱色率达38.8%,COD的降解率达57.5%。