《化工基础》课程教学改革的探索与实践

结合《化工基础》课程特点,从课堂教学、实验教学以及课程见习等教学环节进行改革。在不断地探索与实践中,更新了教学观念、调整了教学内容、创新了教学形式与方法,并取得了一定的成效。     

热处理对FeN/C催化剂氧还原性能的影响

高活性、低沉本的阴极氧还原催化剂是目前质子交换膜燃料电池的重要研究内容之一。考察了FeN/C作为氧还原催化剂的催化性能,研究氨气气氛下的二次热处理对催化剂氧还原催化活性与稳定性的影响。使用X射线衍射、比表面积和孔径分布测试、透射电子显微镜等方法对催化剂的结构进行表征,使用线性扫描伏安法对催化剂的氧还原活性进行测试。结果表明,经二次热处理后,催化剂表现出更好的氧还原催化活性及稳定性。催化剂在二次热处理后,具有更高的比表面积(931.2 m~2/g)、较高的表面氮含量(1.67%(原子分数))、以及催化剂中存在的Fe_3C,是其催化性能提高的可能原因。     

响应面分析法对MIP-N-TiO_2制备条件的优化

罗丹明B分子印迹聚合物选择性降解罗丹明B研究中,制备条件对降解效果起关键性作用。在单因素实验基础上,采用响应面分析法研究了聚合前溶液pH、N-TiO_2粉末煅烧温度、紫外光照射下聚合时间、RhB/N-TiO_2的质量比等四种因素对罗丹明B降解率的影响,以罗丹明B降解率为响应值建立二次回归方程并进行分析及优化,得到聚合前溶液pH为2. 02、N-TiO_2粉末煅烧温度为422. 57℃、紫外光照射下聚合时间31. 06 min、RhB/N-TiO_2质量比为1. 89为最佳制备条件,验证实际降解率为93. 20%。     

罗丹明B表面分子印迹N-TiO_2的制备及其在可见光下的选择性光催化研究

以溶胶-凝胶法制备的氮掺杂二氧化钛(TiO_2)为基质,以罗丹明B(RhB)为模板分子,以邻苯二胺为交联剂和功能单体,在紫外光下引发聚合,制备了RhB表面分子印迹N-TiO_2-MIP。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis)等对样品进行了表征。结果表明:样品为纳米级锐钛矿相;氮(N)掺杂因N2p与O2p混合引起禁带窄化,表面包覆及分子印迹均有效改善了TiO_2孔型和孔隙结构,增大了比表面积,N-TiO_2-MIP对目标污染物RhB的降解率高达93.2%,并具有良好的选择性。     

硫掺杂改性二氧化钛光催化剂的研究进展

二氧化钛具有良好的稳定性、低成本和无二次污染等特点，有着广阔的应用前景．但禁带较宽致使紫外光激发成为制约其应用的瓶颈，拓宽二氧化钛的光谱响应范围、实现可见光激发是二氧化钛光催化材料面临的主要问题。综述了非金属硫掺杂二氧化钛的制备方法及光催化机理的研究进展，并展望了今后值得关注与研究的问题。     

铁前驱体对FeN/ZIF-8催化剂氧还原活性的影响

近年来,ZIF-8因具有比表面积大、孔道结构规则等优点而被用作氧还原催化剂载体.以ZIF-8为载体,1,10-菲啰啉为氮源,分别以FeSO4·7 H2 O,FeAc,FeCl3·6 H2 O和FeC10 H10为铁前驱体制备阴极氧还原催化剂,考察不同铁前驱体对FeN/ZIF-8催化剂结构及性能的影响.使用X射线衍射、比表面积和孔径分布测试、透射电子显微镜、热重分析等方法对催化剂的结构、形貌及催化剂前驱体的热性质等进行表征,使用线性扫描伏安法对催化剂的氧还原活性进行测试.结果表明:以FeSO4·7H2O为铁前驱体制备的催化剂,其起始电位约为0.93 V,氧还原反应为4电子过程,具有更好的氧还原催化活性;其在制备过程中形成的适中的比表面积及孔径大小,较好的晶型结构及较均匀的颗粒分散情况,且X射线衍射结果表明催化剂中存在少量的Fe3 C,这是其具有较好的氧还原催化活性的可能原因.     

负载型氮掺杂二氧化钛在流化床反应器中降解有机物的研究

采用Sol-Gel浸涂法制得负载于γ-Al2O3空心球表面的N/TiO2,应用于自制流化床反应器,考察了浸涂方式、有氧、无氧状态以及外加H2O2对降解效果的影响。结果显示:在卤钨灯照射下,负载型N/TiO2显示出一定的光催化活性;多层交叉浸涂、有氧状态及外加H2O2均提高了光催化活性。     

外加"场"辅助TiO2光催化降解有机物研究进展

介绍了微波场、超生波场、电场、磁场、低温等离子体、热场等外加场辅助TiO2光催化降解有机物的反应机理及降解有机污染物方面的研究进展;讨论了外加“场”在环境治理方面的应用前景和发展方向。     

溶胶凝胶法制备氮掺杂二氧化钛及其可见光活性的研究

室温下采用溶胶凝胶法,以氨水为氮源制备出淡黄色氮掺杂二氧化钛粉末。以TG-DSC、XRD、UV-Vis漫反射吸收光谱以及XPS等手段对二氧化钛进行了表征。结果显示,所制备氮掺杂二氧化钛均为锐钛矿相,且掺杂引起光催化剂在可见光区的光吸收。以甲基橙水溶液在紫外及可见光下的脱色率为光催化活性评价依据,结果显示纯二氧化钛无可见光活性,而氮掺杂二氧化钛360 min的最大脱色率可达65.3%,说明氮掺杂有效改变了二氧化钛的可见光活性,但其紫外活性逊于纯二氧化钛。另外,在实验范围内所做的N/Ti配比与光活性的关系研究中发现,可见光活性随N/Ti配比的增大有一最佳值,而紫外光活性顺序与可见光活性不同。     

硫掺杂改性二氧化钛光催化剂的研究进展

二氧化钛具有良好的稳定性、低成本和无二次污染等特点,有着广阔的应用前景,但禁带较宽致使紫外光激发成为制约其应用的瓶颈,拓宽二氧化钛的光谱响应范围、实现可见光激发是二氧化钛光催化材料面临的主要问题。综述了非金属硫掺杂二氧化钛的制备方法及光催化机理的研究进展,并展望了今后值得关注与研究的问题。