TiO2纳米管阵列薄膜光电协同降解亚甲基蓝的研究

使用阳极氧化法制备了TiO₂/Ti纳米管阵列薄膜材料. TiO₂纳米管管孔分布均匀,管径约为80~90nm,平均管长约为1.8μm. 在400℃下煅烧2h后,TiO₂纳米管阵列为锐钛矿型,并且结构保持良好,没有出现变形、剥落的现象. 以TiO₂/Ti纳米管阵列薄膜材料为光催化剂,同时施加0~+3.0V范围内变化的电场,考察了外加电压对降解亚甲基蓝光电协同效率的影响. 结果表明在外加+1.4V电压的条件下,光电协同效率达到124%. TiO₂纳米管阵列与基底Ti板结合牢固,多次重复使用后没有发现降解率的明显变化.     

醇水体系一步法制备疏水性纳米Mg(OH)2的研究

以无水硫酸镁、氨水和月桂酸钠作为原材料,在醇水体系中一步合成了表面改性的疏水性纳米Mg(OH)2粉体.FT-IR分析表明,月桂酸钠以化学键合的方式在Mg(OH)2表面形成化学吸附;润湿性测试表明,添加月桂酸钠前后Mg(OH)2对水的接触角由9.1°增大到109.8°;SEM和TEM分析表明,所得Mg(OH)2颗粒平均大小为30～100nm.该工艺具有流程短、设备简单、操作条件温和、成本低等特点.同时将制备的Mg(OH)2应用到聚丙烯体系中,测定了该体系的阻燃性能和机械力学性能.     

TiCl4-O2体系高温反应制备超细TiO2光催化材料的研究

高温管式气溶胶反应器中,利用ＴｉＣｌ４气相氧化制备超细ＴｉＯ２光催化材料,研究了停留时间和反应温度对粒子形态的影响。结果表明ＴｉＯ２粒度随停留时间延长和反应温度升高而增大;金红石相含量随停留时间延长而增加;当反当温度１３００℃时,粒子中金红石含量出现最大值。以偶氮染料活性艳红Ｘ－３Ｂ为模拟废水,考察粒子光催化活性。光催化活性与粒径和晶型等形态指标有关。等效粒径３６．４ｎｍ,金红石含量１８．９７％Ｔ     

纳滤膜处理崇明岛苦咸水中试研究

采用活性炭+超滤+纳滤膜工艺对崇明岛苦成水进行了中试研究,重点考察了工艺对崇明岛苦成水中TDS、浊度、总硬度、铁、CODMn、颗粒物和细菌的去除情况.结果表明:无论在高成期还是低咸水期,采用活性炭+超滤预处理都能保证工艺的稳定运行,工艺对TDS、总硬度、浊度、铁、CODMn和细菌都有很好的去除效果,出水水质优于国家饮用水标准;高成期纳滤膜性能下降快,膜污染较严重;低成期纳滤膜性能稳定,膜污染较轻;无论在高成期还是低咸期进行预处理都有助于减缓纳滤膜污染.     

纳滤膜在海水淡化中的应用研究

海水淡化是解决淡水危机的主要方法之一,但由于海水的硬度、浊度和总固溶物含量均非常高,因而导致淡化水的能耗量和成本较高.本文采用纳滤膜法处理海水,考察纳滤膜分离性能随操作压力、操作温度、时间、水回收率等变化的影响及纳滤膜运行的稳定性.结果表明,采用纳滤膜技术可以降低海水的硬度和总固溶物的含量,减少结垢与污染,提高水回收率,有望实现海水淡化成本的进一步降低.     

PET接枝改性纳米ZrO2/PC复合材料的力学性能

采用接枝聚合反应在纳米ZrO₂表面接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 低聚物,以提高其与聚碳酸酯(PC)的相容性;改性纳米ZrO₂与PC经过共混挤出,制备了纳米ZrO₂/PC复合材料。采用FTIR、XPS、TEM、TG、接触角等测试方法对接枝改性后的纳米ZrO₂进行了表征,结果表明,PET化学键合到了纳米ZrO₂表面,使ZrO₂疏水性显著增强,微观颗粒分散性好。对纳米ZrO₂/PC复合材料进行了力学性能测试,探讨了纳米ZrO₂的添加量与复合材料力学性能的关系。结果表明：纳米ZrO₂/PC复合材料的力学性能较纯PC有明显改善;随着改性纳米ZrO₂含量的增加,缺口冲击强度和拉伸强度都呈现出先增加后降低的趋势,分别在ZrO₂质量分数为1%和0.3%时达到最大值;弯曲强度在实验范围内一直呈上升趋势,最大弯曲强度比纯PC提高2.54 MPa。     

气相火焰燃烧合成锌掺杂TiO2纳米晶的光催化性能

以四氯化钛和乙酰丙酮锌为原料,采用气相火焰燃烧合成锌掺杂TiO2纳米晶,利用XRD, XPS和ICP-AES研究了纳米晶结构,考察了锌掺杂TiO2纳米晶在紫外光辐照下催化降解罗丹明B(Rhodamine B)的活性,探讨了光催化机理. 研究结果表明,掺杂相锌主要分布在TiO2表相,并形成均匀分散的ZnO团簇;燃烧过程中锌掺杂对纳米TiO2的晶相组成及晶粒尺寸影响不大. 当掺杂量为0.21%(mol)时,样品具有最高的光催化活性. 光催化机理分析表明,TiO2与ZnO不同的能带位置使光生载流子能够有效分离,改善了纳米TiO2光催化活性.     

ZnO压敏陶瓷烧结工艺优化

首次采用正交试验法研究了烧结工艺中工艺参数对ZnO压敏陶瓷性能的影响.经试验研究,最终确定出了烧结工艺中的主要工艺参数,即烧结温度、保温时间、升温速率、烧结方式的最佳配比,为工业生产ZnO压敏陶瓷提供了理论与试验上的技术依据.     

无机高阻层对ZnO压敏电阻综合性能的影响

探究了涂覆不同Cr₂O₃/MgO比例无机高阻层对ZnO压敏电阻的微观结构以及电学性能的影响。通过研究发现,D2电阻片具有最佳的电气性能,其电位梯度E为222.5 V·mm^-1,非线性数α为63.24,泄漏电流I_L为0μA,残压比K为1.69。最高可承受2 ms方波脉冲电流大小为300 A,老化系数Kct为0.85,且起始功率低,表现出良好的电学性能,更适合在电路中长期工作。     

电池用隔热防火可瓷化硅橡胶复合材料

以甲基乙烯基硅橡胶为基体,云母为成瓷填料,气凝胶、海泡石纤维、空心玻璃微珠3种无机材料分别为隔热填料,通过共混法制备了隔热防火可瓷化硅橡胶复合材料,并对复合材料烧结前的力学性能、密度、导热系数以及烧结后形成的多孔陶瓷材料的密度、导热系数和烧结形貌进行表征。结果表明:在高温下,采用海泡石纤维制备的隔热防火可瓷化复合材料的隔热性能优于另外两种;隔热防火可瓷化硅橡胶复合材料常温下的导热系数高于传统可瓷化硅橡胶,烧结后的导热系数最低可达0.074 W/(m·K);烧结后复合材料的外观形貌完整,无明显裂纹,有望应用于新能源电池隔热防火界面材料领域。