掺杂钕离子纳米TiO2的制备及光催化降解水中苯酚的研究

以钛酸四丁醇为原料，采用溶胶．凝胶法制备了掺杂Nd^3＋的纳米TiO2光催化剂，探讨了掺杂对二氧化钛光催化活性的影响。通过X射线衍射（XRD），透射电镜（XRD）对制备的Md^3＋掺杂TiO2样品的相组成和晶粒大小进行了分析，并以苯酚为降解对象，考察了不同掺杂浓度，不同热处理温度下掺杂TiO2对苯酚的光催化降解效果。结果表明：掺杂Nd^3＋的TiO2为锐钛矿和金红石的混合晶相，Nd^3＋掺杂可阻碍TiO2的晶相转变，减小催化剂的晶粒尺寸，提高TiO2粒子的光催化活性。在本实验范围内，当Nd^3＋质量分数为0．8％（以TiO2质量计），处理温度为500℃时，TiO2光催化活性较高。与未掺杂的TiO2相比，其光催化活性提高约70％。     

RF-PCVD法制备条件对纳米TiO2微晶的影响

采用高频等离子体化学气相沉积法(RF-PCVD)法,以TiCl4 O2为反应体系,制备出了纳米级的TiO2粉体。TEM、XRD等结果表明,颗粒基本呈球形,粒径小于100 nm。从模拟结果和实验结果可以看出:随着汽化温度升高,停留时间延长,二氧化钛颗粒粒度逐渐增大,同时金红石含量也增加。加入AlCl3晶型转化剂,有助于锐钛相向金红石相转化。     

Ti／RuO2＋Sb2O3＋MnOx／MnOx阳极的性能研究

对Ｔｉ／ＲｕＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３＋ＭｎＯｘ／ＭｎＯｘ阳极进行了ＳＥＭ，ＥＤＳ研究，考察了该电极在８０℃，１ｍｏｌ·Ｌ－１Ｈ２ＳＯ４中的使用寿命，测定了该电极的电化学动力学参数ａ、ｂ、ｉ，并用双位垒模型讨论了其电催化性能，结果表明该电极在Ｈ２ＳＯ４中的使用性能优良。     

三维多孔石墨基NiHCF电控离子分离膜电极制备与表征

通过毛细化学沉积法在三维多孔石墨基体电极上制备出具有高离子交换容量与高稳定性的铁氰化镍(Nickel Hexacyanoferrate,NiHCF)薄膜.在1 mol·L-1 KNO3溶液中采用循环伏安法比较了电极基体及其膜制备条件对三维膜电极的电活性与离子交换容量的影响,确定的膜电极的制备条件为石墨颗粒粒径范围在50～300 μm之间,导电胶含量为0.3 g·g-1石墨,乙醇量为2.5 mL·g-1石墨,制膜液浓度为0.3 mol·L-1.通过SEM和EDS分析了膜电极表面的形貌与组成,并考察了电极内部膜的分布、膜电极循环寿命与再生能力.结果表明此三维多孔石墨基体电极比表面积大,制备工艺简单,沉积得到的NiHCF膜具有较大的离子分离能力、良好的循环稳定性与再生能力,可用于电化学控制离子分离(Electrochemically Controlled Ion Separation,ECIS)过程.     

RF-PCVD法纳米TiO2的制备及光催化研究

采用RF-PCVD法，以TiCl4 O2为反应体系，制备出纳米级的TiO2粉体。经TEM，XRD及粒度分布仪测试表明：粉体呈近球形，为锐钛矿型和金红石型的混晶体，粒径范围为15nm～45nm，团聚后，粒径≤116nm的粉体占90％，并对纳米粉体的形成、分布和晶型进行了初步探讨。苯酚降解实验表明，TiO2粉体具有明显的光催化活性。     

填充床电化学反应器普遍化模型方程数值求解方法

以有限差分法与正交配置法联用对填充床电化学反应器的模型方程进行了求解，结果表明该法是一种快速、有效地求解具有较为复杂的边界条件的偏微分方程的计算方法。     

Ti/SnO_2+Sb_2O_3+MnO_2/PbO_2阳极的制备及其性能

用热分解和电沉积联合方法制备了Ｔｉ／ＳｎＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３＋ＭｎＯ２／ＰｂＯ２阳极．对该类电极进行了ＥＤＳ、ＳＥＭ、ＸＲＤ研究．测定了电极在１ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中的使用寿命和动力学参数．考察了其作为阳极用于含酚废水处理时的性能．结果表明，所制备电极在硫酸溶液中具有优良的电催化活性和电化学稳定性．     

脉冲电沉积制备电控离子分离NiHCF膜电极

采用脉冲电沉积法在石墨基体上制备了铁氰化镍膜(NiHCF膜).通过循环伏安法考察了不同脉冲参数(脉冲电压、脉冲周期、占空比、沉积次数)条件下制备的石墨基NiHCF膜电极的离子交换容量,并通过SEM和XPS分析了膜的表面形貌与组成.结果表明:脉冲电压0.3 V(vs SCE)、脉冲周期0.6 s、占空比为50%时沉积得到的NiHCF膜均匀致密,且具有较大的离子交换容量和良好的稳定性.脉冲电沉积法可用于制备性能优良的电化学控制离子分离膜电极.     

炭纸/石墨基体NiHCF膜的碱金属离子分离性能

采用毛细化学沉积法在炭纸/石墨颗粒复合导电基体的微孔通道内合成铁氰化镍(Nickel hexacyanoferrate,NiHCF)薄膜,并考察了膜电极在碱金属溶液中的电控离子交换性能.通过扫描电子显微镜、能量色散谱、X射线光电子能谱、红外分子吸收光谱等分析了复合薄膜电极的表面形貌及组成;利用离子色谱检测了再生液中碱金属离子浓度变化;应用循环伏安法在1 mol · L~(-1) KNO_3/C_sNO_3溶液中考察了膜电极的离子交换容量、循环寿命与再生能力.结果表明:炭纸/石墨复合基体具有三维多孔结构特征,复合基体NiHCF膜电极具有大的离子交换容量、低的扩散阻力、良好的循环稳定性与再生能力,可用于碱金属离子的选择性分离.     

固定床电化学反应器研究(Ⅱ)硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚

研究了在固定床电化学反应器内硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚的过程.采用文献[7,8]建立的固定床电化学反应器模型对该反应过程进行了反应器设计.实验测得该反应的摩尔选择性β≥80%,电流效率η_i≥75%,反应器表观电流密度i≥1500A/m~2.本研究为固定床电化学反应器内硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚过程工业化奠定了重要的理论基础.