水泥基材料负载纳米TiO2光催化反应动力学模型研究

针对路面水泥基材料负载纳米TiO2光催化氧化汽车尾气中的氮氧化物,研究了路面水泥基材料负载纳米TiO2光催化氧化汽车尾气中的氮氧化物的氧化反应速率所遵循的规律.通过Mear标准分析、试验验证和试验数据拟合,结果表明,水泥基材料负载纳米TiO2光催化氧化NO2整个过程的反应速率由表面反应过程控制,且其反应速率遵循L H动力学模型和一级反应动力学模型.     

碳酸酐酶及其矿化捕获CO2研究

自然条件下CO₂水化速率十分缓慢,而CA(carbonic anhydrase,碳酸酐酶)作为一种以锌为活性中心的球状金属酶,可逆催化CO₂生成碳酸氢盐的水合反应,同时能加速该进程的反应速率,并且产物碳酸氢盐和氢根离子无毒害作用,是未来解决环境中CO₂吸收、贮存的可行技术. 但现阶段CA的大规模工业化生产和应用仍有诸多难点亟待解决:CA在使用时稳定性和活性均较低,易受到多种环境因素(如温度、pH、其他溶剂等)的影响;没有合适的含CA的生物载体;工业生产酶成本高昂且固载困难等. 这些问题也是目前CA研究的热点领域. 研究表明,常用的载体材料包括壳聚糖、无机纳米微粒、多孔材料、聚氨酯泡沫等, 这些材料各有优点,并且都能与CA较好地结合,固载CA的活性及稳定性也都不同程度的优于游离态CA,其中CA固载于无孔二氧化硅纳米颗粒上的热稳定性较好. 常用的结合方法有共价结合、吸附结合和交联结合,其中共价结合可以解决CA重复使用时的解吸和漏出问题. 对CA捕获CO₂实际应用中的诸多问题也正在积极解决:①混合气温度过高时,筛选热稳定性较高的菌种,或直接编码表达这类CA,亦或将CA与其他溶解CO₂能力强的溶剂(如胺液、MEA、MEDA等)配合使用;②针对液态膜易挥发的缺点,可以增加聚砜类增湿器;③对于捕获过程中HCO₃-不断增多的问题,可以加入Ca(OH)₂中和或是用离子置换装置去除.      

温湿度和光强对水泥基材料负载纳米TiO2光催化氧化氮氧化物的影响

研究了路面水泥基材料负载纳米TiO2光催化氧化汽车尾气中氮氧化物过程中湿度、温度和光强对催化反应的影响．试验和分析结果表明，光催化氧化效率随湿度增加而急剧下降；当NO2浓度较低时，光辐照强度对光催化氧化效率的影响不显；NO2浓度较高时，随着光辐照强度的增强，光催化氧化效率呈现出上升趋势，在太阳光的照射下或在室内较弱紫外光照射下都具有良好的光催化氧化作用．在0～25℃的温度范围内，光催化氧化效率随温度升高而提高，而在25～60℃范围内温度的影响并不显。