三相流化床中光催化降解反应特性的研究

在设计并建立的流态化光催化反应器中,采用负载型光催化剂对甲基橙水溶液进行了光催化降解实验研究。优化了三相流化状态下光催化反应器的操作条件, 其结果为:气体流量200-250Lh-1,液体流量30 Lh-1,催化剂用量为1.5gkg-1处理液;考察了该反应器中催化剂的使用寿命,为光催化降解技术的工业应用研究提供了参考。     

光催化膜反应器用于亚甲基蓝的降解

研究了催化剂颗粒粒径对降解速率的影响,并将光催化反应和膜分离技术相结合,开发了光催化膜反应器。利用该反应器对亚甲基蓝进行降解的结果表明,亚甲基蓝可被很快地降解,而悬浮在反应液里的催化剂颗粒同时可被有效地分离回收并连续地在反应器里使用。     

纳滤膜在功能性低聚糖分离纯化中的应用研究进展

功能性低聚糖具有抗肿瘤、抗放射、抗凝血、消炎和调节免疫力等医疗保健作用,广泛应用于食品科学和生物医药等领域。纳滤作为一种高效的膜分离技术,在功能性低聚糖的分离与纯化中的应用得到越来越多的关注。本文分析了纳滤膜对功能性低聚糖的分离机理,综述了纳滤膜在功能性多糖分离纯化中的应用进展,讨论了纳滤分离过程的影响因素,主要包括功能性多糖料液的性质、膜过程的操作参数以及膜材料本身的性质等。其中,料液的性质主要体现在组成、浓度、黏度等方面;操作参数主要体现在压力、温度、膜面流速和pH等方面;而膜材料的性质主要体现在微结构和表面性质两个方面。最后,进一步指出纳滤膜技术用于功能性多糖分离纯化时在设备成本、膜材料及膜污染等方面存在的问题,并对未来纳滤膜技术在低成本专用膜材料及系统开发和膜污染控制方面的研究进行了展望。     

低温烧成高纯Al_2O_3多孔陶瓷膜支撑体的制备

为了降低高纯Al2O3(α-Al2O3质量含量≥99%)多孔陶瓷膜支撑体烧成温度,以粒径为30μm的α-Al2O3为原料,分别添加TiO2和TiO2/Cu(NO3)2为烧结助剂,通过干压成型和挤出成型制备片状和管式多孔支撑体。Al2O3-TiO2和Al2O3-TiO2-CuO体系分别在高温下出现的液相低共熔物促进了多孔支撑体的烧结。当氧化铝支撑体中添加0.5%(摩尔分数,下同)TiO2+0.5%Cu(NO3)2后,在1600℃的烧成即可获得机械性能高、渗透性能好和耐酸碱腐蚀性能优异的管式支撑体。在压力为0.1MPa时,支撑体的水渗透通量为12.1m3/(m2·h),弯曲强度为44.5MPa。经过80℃,含10%(质量分数,下同)HNO3的溶液腐蚀800h及80℃,含10%NaOH的溶液1200h后,支撑体的质量损失率分别为1%和0.35%。     

H2, CO, N2, O2和CH4在碳膜中的扩散

Diffusion of pure H2, CO, N2,O2 and CH4 gases through nanoporous carbon membrane is investigated by carrying out non-equilibrium molecular dynamics （NEMD） simulations. The flux, transport diffusivity and activation energy for the pure gases diffusing through carbon membranes with various pore widths were investigated. The simulation results reveal that transport diffusivity increases with temperature and pore width, and its values have a magnitude of 10^-7 m^2·s^-1 for pore widths of about 0.80 to 1.21 nm at 273 to 300 K. The activation energies for the gases diffusion through the membrane with various pore widths are about 1-5 kJ·mol^-1, The results of transport diffusivities are comparable with that of Rao and Sircar （J. Membr. Sci., 1996）, indicating the NEMD simulation method is a good tool for predicting the transport diffusivities for gases in porous materials, which is always difficult to be accurately measured by experiments.     

基于学习兴趣培养的化工工艺课教学改革与实践

化工工艺作为化工专业的主干专业课之一,是理论知识与生产实际紧密结合的桥梁,在化工专业学生的培养中具有承上启下的作用。本文从引入现代化教育手段、将教学与科研相结合、尝试开放式教学等三个方面对化工工艺课教学方法的改革进行了探讨,以期提高学生学习的兴趣。     

TiO_2中孔膜的制备及对Ni~(2+)的截留性能

以钛酸四异丙酯为前驱体,通过颗粒溶胶路线制备出平均粒径为41nm的TiO2溶胶,并以此溶胶制备出稳定的制膜液。采用浸浆法,经过一次涂膜和在400～600℃烧成,在平均孔径约为70nm的片状α-Al2O3支撑体上制备出完整无缺陷的截留分子量小于10000的TiO2中孔膜。考察了烧成温度对非担载TiO2粉末和TiO2中孔膜性能的影响。结果表明:在400℃烧成3h可制备出孔径为4.7nm的TiO2中孔膜,其对PEG的截留分子量为8150,在0.8MPa,20℃下,纯水渗透通量为30L/(m2·h),对pH=3的Ni(NO3)2溶液的截留率达到95.14%。     

Kinetics of photocatalytic degradationof methylene blue over TiO2 particles in aqueous suspensions

The kinetics of photodegradation of methylene blue over UV light illuminated titania particles in aque-ous suspensions has been studied with different initial methylene blue concentrations and TiO_2 particle sizes.Thedegradation rate increases with the decrease of initial concentration and particle size.A quasi-experienced modelfor photodegradation rate is derived based mainly on the coinstantaneous effects of different initial concentrationsand partic1e sizes.The mathematica1 re1ationships of model parameters with initia1 concentration and particle sizeare given.The model results of the photodegradation rate of methylene blue are coincident with the experimentaldata.     

ZrO2-TiO2复合纳滤膜在模拟放射性废水中的应用

核工业、核研究及医疗等过程会产生大量的放射性废水,会对环境和生物体造成严重伤害,必须经过合适的处理后才能排放。采用高性能陶瓷纳滤膜处理模拟放射性废水,考察了跨膜压差、pH和离子浓度等操作参数对Co²⁺和Sr²⁺截留性能的影响,并对操作参数进行了优化。所用陶瓷纳滤膜材料为ZrO₂-TiO₂复合材料,截留分子量为500,纯水渗透率为270 L·m^-2·h^-1·MPa^-1。研究表明,陶瓷纳滤膜对Co²⁺和Sr²⁺两种离子的截留率随着跨膜压差的升高而增大,膜的渗透通量随着跨膜压差的增大呈线性增加。pH变化时,截留率在一定pH范围内先降低后升高,在等电点（pH=7）附近达到最小值;pH=3的情况下,两种离子的截留率均达到最高,Co²⁺和Sr²⁺的截留率均在99%以上,而纳滤膜渗透通量保持稳定。离子截留率和渗透通量均随进料浓度的增大而减小,在2000 min的连续循环操作过程中,陶瓷纳滤膜材料的渗透通量及其对Co²⁺和Sr²⁺的截留率均维持在较高水平。陶瓷纳滤膜在放射性废水处理方面展现出了良好的应用前景。     

Pd/TiAl膜的制备研究

采用无电镀技术在多孔TiAl金属问化合物支撑体上制备了Pd膜.用SEM测定Pd膜的表面和断面的形貌,EDS测定从膜层到支撑层元素的组成,结果表明,支撑体表面形成了均匀致密的Pd膜,膜层的主要成分是单质Pd,所制钯膜的厚度为2～3μm.在350℃～500℃的温度范围内考察Pd膜透氢性能,当500℃,0.1 MPa时,H2的渗透系数为4.0×10-6mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/N2的分离系数为30.测得本文所制备Pd膜的活化能为10.8 kJ/mol.