Ti基系列阳极的制备及电解染料废水实验研究

采用热氧化法制备了Ti／PbO2、Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2、Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Cu、Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Ni和Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Fe5种钛基系列阳极,进行电催化氧化处理模拟染料废水酸性品红溶液的实验研究,比较了不同电极的处理效率、反应速率,同时分析了酸性品红降解过程。结果表明：相对于Ti／PbO2和Ti／SnO2—Sb2O3／PbO2阳极,金属掺杂改性电极Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Fe和Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Ni对酸性品红有着更好的去除效率和降解速率,而Cu掺杂电极Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Cu改性效果不明显。5种电极的电催化氧化过程均符合一级动力学模型。酸性品红在Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Fe阳极上电催化氧化降解过程的紫外-可见光谱图表明在电流密度75mA／cm^2、电解质Na2SO4浓度12g／L的条件下,处理100mg／L的酸性品红模拟废水,60min内其特征吸收峰消失,酸性品红基本去除,但同时生成了部分小分子中间产物。     

Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2阳极电催化降解含环己酮废水的研究

高浓度、组成复杂的工业有机废水难以直接用普通的生物处理法处理，因此，需要探索经济有效的废水处理方法.电化学氧化法是比较有效的处理该类废水的方法.采用Ti/SnO₂-Sb₂O₅/PbO₂电极作为阳极，探索利用阳极电催化氧化法处理含环己酮废水的方法，采用紫外-可见分光光度法对降解反应过程进行监测, 对降解反应机理进行了探讨,对电解反应条件进行了优化.实验结果表明，用Ti/SnO₂-Sb₂O₅/PbO₂电极电催化降解处理含环己酮的有机废水是一种有效的方法，并与生物处理法联用，产生了节约废水处理费用的良好方法.     

三种新型电极处理含铵废水的研究

在用电解法处理废水时,电极材料是影响废水处理的重要因素。本研究以硼掺杂金刚石薄膜（BDD电极）、钛阳极（DSA电极）、PbO2/Ti电极为阳极,采用电解的方法对含铵根离子废水（包括含氯离子及不含氯离子两种）进行实验。实验数据表明BDD电极、DSA电极的处理效果优于PbO2/Ti电极.     

阴阳极室同时氧化对煤气废水处理效果的研究

在棉布隔膜电解槽中,使用Ti/IrO2/RuO2阳极、自制的碳/聚四氟乙烯(C/PTFE)充氧阴极,研究了电化学催化氧化降解煤气废水的效果.结果表明,在阴极室,C/PTFE充氧阴极通过外界曝气提供的O2在阴极还原产生H2O2,采用电子自旋共振法(ESR)阴极室中检测到羟自由基(HO.)的存在.煤气废水中挥发酚和COD去除率均随电解时间的延长而升高、随电流密度的增加而升高,电解质浓度对煤气废水中挥发酚和COD的去除情况没有明显规律性的影响.煤气废水的降解是在阳极的直接、间接氧化及阴极产生的H2O2、HO.和O2-.自由基的氧化共同作用下完成的,阴、阳极室同时电催化氧化降解煤气废水取得了较好的效果.     

In掺杂SnO2/Ti阳极电催化氧化4-硝基苯酚研究

采用凝胶-溶胶法制备了In掺杂SnO2/Ti电极.采用In掺杂SnO2/Ti电极为阳极,Ti为阴极电解4-硝基苯酚,实验了电流密度、电极间距离和废水pH值等对4-硝基苯酚电解去除效果的影响,确定了最佳处理条件.在电流密度为20 mA/cm2,电极间距离为2 cm,废水pH为1以及电解时间为5 h的处理条件下,4-硝基苯酚的电解处理去处率可达到96.2%.并利用HPLC对4-硝基苯酚降解过程中的产物进行了初步分析.     

难降解有机物对硝基苯酚的电化学氧化工艺研究

研究了难降解有机物对硝基苯酚的电化学氧化的电解工艺和降解机理 实验结果表明 :在碱性条件 (pH =10 )下 ,以自制PbO2 为阳极 ,电极面积为 1cm2 ,,保持电流密度 30mA/cm2 电解 134min ,2 0 0mL对硝基苯酚溶液 ,浓度从 2 0 0mg/L降低到 1mg/L以下 ,COD去除率 10 % ,BOD/COD值达到0 .6 3 这种工艺操作简单 ,且无二次污染     

Co改性PbO2/Ti电催化电极处理模拟染料废水

以脱色率为考察指标,研究了自制Co改性PbO2/Ti电催化电极处理亮绿、结晶紫和甲基橙3种模拟染料废水的最佳条件:控制电流分别为0.30、0.30、0.15 A,处理7、7、9 min,加入电解质NaCl 0.5、0.7、0.5 g。动力学实验结果表明:亮绿和甲基橙的降解过程符合一级反应动力学关系,结晶紫符合零级反应动力学关系。紫外分光光度法测试结果表明:3种染料分子在电解催化过程中生色基团被破坏,发生了降解,揭示了Co改性PbO2/Ti电催化电极降解机理。     

2,4-DCP的电化学降解及影响因素研究

目的研究2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的电化学氧化降解的效果.方法采用自制电化学反应器对2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)模拟废水的电化学氧化处理进行了研究,考察外加电压、支持电解质浓度、初始pH值等影响因素对电解效果的影响,确定电化学氧化降解2,4-二氯酚的较佳条件.结果外加电压为5 V、电解质为Na2CO3,浓度为0.02 mol/L、pH值为3.1、极间距为15 mm、曝气强度0.15 m3/h,2,4-DCP去除率达80%以上;通过曝气加强传质能有效提高降解效率;酸性条件下有利于2,4-DCP的降解;当溶液中含有Cl-、CO32-离子时将有利于2,4-DCP的降解.结论电化学氧化法能够有效降解污水中的2,4-二氯苯酚,降解效果受pH值影响较大,加强曝气传质可有效提高降解效率,较低操作电压和支持电解质浓度,有助于降低处理成本.     

PbO2/Ti阳极电化学氧化法处理垃圾渗滤液

采用自行开发的新型PbO2/Ti电极作阳极,对高浓度垃圾渗滤液进行电化学氧化法处理,研究了极板间距、电流密度、温度和电解时间对COD和NH3-N去除率的影响,考察了处理后出水的可生化性.研究结果表明:极板间距合适时,COD和NH3-N的处理效果较好;随着电流密度的增加、温度的升高和电解时间的延长,COD和NH3-N去除率均提高;处理后出水可生化性良好.     

电化学氧化与还原联合处理偶氮染料废水的效能

以Sb掺杂Ti/SnO2电极为阳极,铝板为阴极,设计了一种电化学氧化与电化学还原联合作用反应器.以浓度为100mg/L甲基橙模拟废水为研究对象,探究了电化学氧化与电化学还原联合作用的处理效能,并运用紫外-可见吸收光谱初步探究了甲基橙的降解机理.结果表明:在电流密度为20 mA/cm2、电解质浓度为0.10mol/L条件下,先电化学还原反应60 min再电化学氧化60 min联合处理甲基橙模拟废水,甲基橙的脱色率为94%,COD去除率为85%,处理能耗为0.21k Wh/g(COD).降解前后的紫外-可见吸收光谱的变化表明,电化学联合作用先使甲基橙的偶氮键断裂,然后破坏其苯环共轭体系,从而使甲基橙降解.     

熟料溶出二次反应过程中Al_2O_3损失动力学机理

为了分析熟料溶出过程的二次反应机理,对该过程中Al2O3损失动力学进行了详细的研究.采用DY8型低压群釜进行熟料溶出实验,分别用EDTA容量法和硅钼蓝比色法分析溶液中Al2O3和SiO2的质量浓度.根据给出的动力学方程,得到铝酸钠溶液中Al2O3、Na2CO3和NaOH质量浓度对该反应的级数分别为0.94、0.03和0.14.该结果表明,导致SiO2进入铝酸钠溶液和由此带来的Al2O3损失主要是熟料中硅酸钙与NaAl(OH)4相互作用的结果,而NaOH和Na2CO3的贡献则相对较小.在此结论的指导下进行了熟料高浓度溶出实验,实验结果表明,合理地调控影响因素可使熟料高浓度溶出过程二次反应得到有效控制.     

掺杂Mg~(2+)对NiFe_2O_4晶体结构及气敏性的影响

针对纯的镍铁尖晶石纳米材料对气体灵敏度较低问题,以硝酸铁、硝酸镍和硝酸镁作为反应物,柠檬酸作为凝胶剂,采用溶胶凝胶结合自蔓延燃烧工艺合成Ni1-xMgxFe2O4型纳米粉体,研究了金属镁离子掺杂对镍铁尖晶石晶体结构及气体灵敏度的影响.x-射线衍射仪(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明:干凝胶在250℃自燃所得的粉体即为NiFe2O4尖晶石相,Mg2+在NiFe2O4晶格中优先占据B位,部分占据A位.采用600℃热处理后的样品颗粒尺寸为30～50nm.气敏性能测试结果表明:当x为0.2,最佳工作温度为300℃时,Ni1-xMgxFe2O4型气敏元件对丙酮气体的灵敏度最高.     

大气中熔融Zn/Al2O3陶瓷涂层界面反应机理分析

为了分析熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层界面反应产物及其反应机理,在大气气氛中测定了熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角.通过扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等手段,分析了润湿表面及断面组织形貌、润湿后Al₂O₃陶瓷涂层表面相结构及其微区成分.结果表明：熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角较大,约为138°,随着润湿时间的延长,润湿角减小到约131°,并基本保持不变;熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层在润湿过程中,界面处产生了物质迁移和成分变化,生成3ZnO47Al₂O₃、4ZnO11Al₂O₃和ZnO/Al₂O₃等类似尖晶石结构的锌铝化合物.这表明熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层间发生了反应性润湿.     

316L不锈钢等离子渗钛-热氧化制备TiO2膜及性能

为了提高316L不锈钢的表面性能,以满足其在医用环境下服役的要求,利用等离子表面合金化和真空热氧化复合处理技术,在316L不锈钢表面制备TiO₂薄膜。借助金相显微、辉光放电发射谱（GDOED）、x-射线光电子谱（XPS）和x-射线衍射（XRD）分析薄膜的组织结构,以蒸馏水为对象进行光诱导超亲水性试验,用球-盘磨损试验对比测试薄膜与基体的摩擦学性能。结果表明：薄膜均匀致密,Ti、O元素沿层深呈梯度分布,具有锐钛矿型TiO₂结构; 薄膜具有较高的亲水性,可见光照射下,30 min内接触角降为8.5°; 在7.6 N负荷下,薄膜与Al₂O₃陶瓷球对磨时的摩擦系数为0.30~0.40,磨损率仅为1.14×10^-4 mm³·N^-1·m^-1,复合处理后薄膜耐磨减摩性能指标明显优于不锈钢基材.     

电化学参数对混凝土除氯效率的影响

为确定氯盐污染混凝土结构的最佳电化学除氯参数,对掺3%水泥质量NaCl的混凝土圆柱体试件进行电化学除氯实验,研究了3种不同电流密度（1、2、3A/m²）和3种不同电解液（自来水、饱和Ca（OH）₂溶液、Na₃BO₃为0.1mol/L）作用下的氯离子排出量随时间的变化规律.结果表明：电流密度越大,通电开始6d内混凝土的除氯速率越快;28d的总除氯量越多,钢筋附近混凝土微观结构劣化和碱性物质富集越多.因此,确定2A/m²为最佳电流密度.相同电流密度通电28d后,自来水中的除氯量大约只有其他2种电解液的50%,因此,应采用碱度较高的饱和Ca（OH）₂溶液或物质的量浓度Na₃BO₃为0.1mol/L的电化学除氯电解液.     

FGH95镍基合金的相组成及γ′相的粒度分布

为了研究FGH95合金的相组成及γ′相的粒度分布,采用电解萃取方法提取热处理态FGH95合金中的γ′相,测定γ′相的相组成结构式;通过XRD曲线测定γ′、γ相的晶格常数及错配度,对萃取的合金中γ′相粉末进行小角度衍射,测定出γ′相的粒度分布.结果表明,经1140℃固溶和时效处理后,合金的组织结构由γ′相（质量分数约为47.8%）、γ相（质量分数约为51.2%）、（Nb,Ti）C、（Nb,W）B₂、Nb₃B₂和Cr₂₃C₆等碳、硼化物（质量分数约为1%）组成,γ′相的结构组成式为（Ni_0.896Co _0.055Cr _0.017Fe _0.031）₃（Ti _0.224Nb _0.134Al_0.473Mo _0.038W _0.066Cr _0.064）,其中,在36~60nm和60~96nm尺寸范围内的γ′相粒子质量分数分别为306%和291%,且细小γ′相在晶内弥散分布,而粗大γ′相分布于较宽的颗粒边界区域,并进一步测算出合金中γ′、γ两相的晶格常数分别为0.35986nm和0.35912nm,晶格错配度为0.2058%.     

等离子堆焊原位合成WC增强Ni基合金改性层

为了进一步提高Ni基合金的耐磨性能,采用等离子堆焊技术在304L奥氏体不锈钢表面原位合成WC增强Ni基合金改性层.利用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及销-盘磨损试验机等设备对改性层的显微组织、成分、显微硬度及摩擦磨损性能进行研究.结果表明:当Ni基合金改性层中直接加入WC颗粒时,WC颗粒出现"沉底"现象,改性层组织不均匀,而通过原位反应合成的WC相呈块状弥散分布于整个改性层,加入适量的氧化钇后,改性层组织变得细小致密,WC增强相的形态、尺寸和分布等均发生了变化,改性层硬度显著提高,耐磨性提高了2倍以上.     

烧结气氛对Al2O3/SiC纳米复合陶瓷显微组织的影响

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有热导率高、热膨胀系数低的SiC加入到Al₂O₃中,通过无压烧结工艺,在有气氛保护和无气氛保护条件下分别制备出氧化铝基抗热震陶瓷.采用扫描电子显微镜（SEM）对陶瓷进行组织结构分析,结果表明：在气氛保护条件下烧结的 Al₂O₃/SiC〖JP〗复相陶瓷气孔比无气氛条件下烧结的明显减少,复相陶瓷基体内部气孔显著降低.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要的作用.     

基于静态输出反馈的非脆弱H2/广义H2控制

针对传统鲁棒控制器脆弱性比较明显的情况,研究了控制器增益存在摄动时的非脆弱H₂/广义H₂静态输出反馈控制问题.以双线性矩阵不等式（BMI）组的形式给出了非脆弱静态输出反馈控制器存在的充要条件,给出了基于差分进化算法（DE）与线性矩阵不等式（LMI）的新型求解方法,并依据此方法设计了主动悬架非脆弱H₂/广义H₂静态输出反馈控制器.仿真结果表明,非脆弱H₂/广义H₂控制器具有良好的非脆弱性和鲁棒性,证实了所提方法的可行性与有效性.