活化半焦负载Fe掺杂TiO_2光催化烟气脱硝的研究

利用溶胶-凝胶法制备了活化半焦负载Fe掺杂TiO2的光催化剂,分别在紫外和可见光下考察了其对模拟烟气的光催化氧化脱硝效果。实验结果表明,Fe掺杂后的光催化剂在紫外和可见光下较未掺杂的光催化剂氧化脱硝率分别提高了15%和10%,结合XRD和FT-IR分析可知,Fe元素以取代掺杂的方式进入TiO2晶格中,并形成光生电子和空穴的捕获陷阱,有效延长了光生载流子的分离,从而使得参加光催化反应的光生载流子数量增加,进而提高了紫外光催化脱硝活性并扩展了可见光的响应。     

磁性光催化剂TiO_2/Ti_3C_2/Fe_3O_4的制备及光催化Fenton降解苯胺

本文采用共沉淀法制备了磁性TiO_2/Ti_3C_2/Fe_3O_(4 )Fenton光催化剂,并通过SEM、TEM、XRD、FT-IR和UV-vis对其微观结构及性能进行了表征,以苯胺为目标降解物,考察了TiO_2/Ti_3C_2/Fe_3O_4的光降解性能。表征结果表明复合光催化剂饱和磁强度为13.88 emu/g,具有较强的顺磁性,可通过外加磁场回收利用。此外,光催化Fenton降解苯胺效率高达91.3%,通过机理分析表明这是因为光催化反应与Fenton反应间存在协同效应,有助于光生电子的转移和OH的产生,从而大幅提高了催化降解苯胺的性能。本文巧妙地将MXene材料与Fenton试剂结合构建光催化Fenton体系,这对新型二维材料MXene的深入研究具有重要意义。     

CdS的晶型控制合成及其对4-氯酚的光催化降解性能

以氯化镉和硫脲为原料,不同分子量壳聚糖为模板,在温和的水热条件下制得了壳聚糖-CdS复合物(Chi-CdS),并用傅立叶变换红外光谱(FI-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其结构进行表征。以4-氯酚为目标污染物,考察了Chi-CdS的光催化降解性能,对其中间降解产物进行了分析。实验结果表明,壳聚糖能有效负载CdS粒子。当壳聚糖的粘均分子量在48.8×10~4~7.5×10~4范围内时,制备的CdS粒子晶型为六方相;当壳聚糖的粘均分子量小于3.6×10~4时,制备的CdS粒子晶型为立方相。因此,通过简单地控制壳聚糖的分子量即可制备不同晶型的CdS粒子。4-氯酚的光催化降解实验结果表明,不同晶型的CdS对4-氯酚的光催化降解过程不尽相同,六方相的CdS较立方相的CdS具有更佳的光催化降解性能。     

海水中原油光降解与TiO_2光催化降解的比较研究

本文采取与海洋环境相似的条件(海水介质、UV-A光照),设计长实验周期30d,对单纯光降解和TiO_2催化降解原油的行为进行了比较研究,着重考察研究了TiO_2催化剂用量、硬脂酸包裹与否等条件对原油降解率的影响,通过紫外光谱、总有机碳分析仪、柱层析、气相色谱质谱(GC-MS)法,分析了原油水溶性成分(Water Soluble Fractions:WSF)、溶解有机碳(DOC)、原油组成的改变。结果表明原油光催化降解率高于光降解,TiO_2催化剂用量对原油降解率及WSF的组成和浓度有显著影响,催化剂是否包裹则影响不大。TiO_2质量分数为12.5%时原油降解率为39.14%,水体中DOC含量最高达到89.60mg/L,多环芳烃的降解率高达82.97%。估算的胶质降解率与芳香烃组分的降解率呈现正相关,光催化使得正构烷烃组分含量升高。     

钒酸盐可见光催化防污材料研究进展

生物污损是海洋工程材料在服役过程中面临的重要问题之一,因此,开发高效、环保的新型防污材料具有重要意义。基于半导体材料的可见光催化防污技术绿色、广谱、高效,在海洋防污领域有巨大的应用前景。本文从可见光催化防污材料和作用机理的角度,阐述了近年来在钒酸盐半导体材料体系方面的研究进展。作为一种新型的防污材料,基于钒酸盐的可见光催化防污技术有望在海洋防污领域中提供一种新的策略。     

可见光下Li+/CNTS-TiO2光催化剂降解海洋柴油污染的研究

通过溶胶-凝胶法,以CNTS-TiO₂为前驱物制备了Li⁺掺杂CNTS-TiO₂的纳米复合光催化剂(以下均称为Li⁺/CNTS-TiO₂),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对光催化剂进行表征,结果表明制得的催化剂为纳米材料且在TiO₂的基础上增大了比表面积。利用掺杂量为3%的Li⁺掺杂CNTS-TiO₂复合光催化剂(以下均称为3%Li⁺/CNTS-TiO₂)光催化降解海洋柴油污染,在可见光条件下考察了Li⁺掺杂量、煅烧温度、光催化剂投加量、柴油初始质量浓度、光催化反应时间、H₂O₂质量浓度等条件对光催化实验的影响。进行正交实验,确定最优化工艺条件为:Li⁺掺杂量为3%,光催化剂的煅烧温度为600 ℃,3%Li⁺/CNTS-TiO₂的投加量为0.1 g/L,降解柴油初始质量浓度为0.4 g/L,光催化反应时间为3 h,H₂O₂质量浓度为0.6 g/L,降解率可以达到95%以上。同时对此光催化剂进行应用试验,试验结果表明光催化剂去除效果优异,去除率可达91.87%。     

海中补品三例(之二) 海洋中的保健蔬菜——紫菜

秋末冬初,片薄柔嫩、芳香可口的紫菜上市了。紫菜不仅营养价值高,而且可口,易消化,历来被人们视为海昧珍品。据分析:干品中含粗蛋白20％～35％,约为大米的6倍,面粉的3倍,猪肉的2.6倍;所含氨基酸种类多、数量大,其中麸氨酸使它味特鲜美,乌甙酸使它有香蕈味,肌甙酸和甘露醇,使它显示出鱼松味与甜味。     

Au_n(n=2-7)在金红石型TiO_2(110)面吸附的理论研究

采用密度泛函理论,在分子水平上研究了负载金团簇对金红石型二氧化钛光催化性能的影响及机理。优化得到了6种金团簇(n=2-7)稳定结构,并分别吸附于金红石型二氧化钛(110)面形成稳定吸附体系。研究表明,Au_n团簇与TiO_2(110)面上的氧原子形成共价键,属于化学吸附,Au-O键长是影响体系稳定性的主要因素,奇数Au_n团簇吸附稳定性优于偶数的,出现奇偶振荡现象; Au_n团簇使TiO_2能带发生裂分,在禁带中增加多个能级,随着Au_n团簇的增大,TiO_2禁带宽度明显变窄,吸收光进入可见光区,增强了二氧化钛的光催化性能。     

rGO-TiO_2/ASC新型光催化剂用于烟气光氧化脱硝性能研究

采用一步溶剂热法制备了活化半焦负载还原氧化石墨烯掺杂二氧化钛新型负载型光催化剂,即rGO-TiO2/ASC。分别考察了高温水汽活化方法和还原氧化石墨烯rGO掺杂量对光催化脱硝性能的影响,并进一步探究光照条件、烟气氧含量和烟气湿度对NO氧化脱除的作用,得出新型负载型光催化剂rGO-TiO2/ASC光催化脱硝过程主要过程。结果表明,5%水汽高温活化半焦ASC的脱硝效率最高,反应4h后可达52%。rGO负载量为8%时,负载型光催化剂rGOTiO2/ASC脱硝性能4h后转化率达70.68%。有无O2对脱硝率影响较大,有无光照对其影响次之。无H2O时,脱硝率呈现先平稳后下降的趋势。新型负载型光催化剂rGO-TiO2/ASC的脱硝过程由光催化活性组分rGO-TiO2/ASC的光催化氧化和载体部分ASC的常规氧化两部分组成。     

含辣素衍生物的疏水缔合聚合物的合成及其耐温耐盐抑菌性能研究

针对现有疏水缔合聚合物耐温、耐盐性能较差,易被微生物降解等弱势,本文合成了具有抑菌性能的辣素功能单体(AMTHBA),并将其引入疏水缔合聚合物(PASDMH-3)中。探究了不同离子(Na~+,Mg~(2+),Ca~(2+))对PASDMH-3表观粘度的影响,以及PASDMH-3的耐温和抑菌性能。结果表明,其具有较好的耐盐性和耐温性:当Na~+,Mg~(2+),Ca~(2+)浓度为0.6 g/dL时,PASDMH-3溶液的粘度保留率分别为41.7%,23.8%和20.4%;在90℃条件下,PASDMH-3的粘度保留率能够达到44.6%;同时该物质也具有较强的抑菌性:PASDMH-3浓度为0.1 g/dL时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率分别为73.1%和80.6%。因此辣素功能单体的引入因其刚性基团及功能基团的存在,能够有效提高聚合物的耐温、耐盐及抑菌性能。     

抗污染抑菌性聚酰胺纳滤膜的制备及性能表征

以辣素衍生物(HMOBA)为抑菌单体,丙烯酸(acrylic acid,AA)为亲水性单体,通过紫外光辐照接枝制备具有抗污染性和抑菌性的聚酰胺纳滤膜。实验固定HMOBA的含量分别为0.5wt%,接枝时间为10min,考察了改性液中AA含量对改性膜性能的影响。结果表明,当改性液中AA的含量为1wt%时,改性膜的综合性能显著改善。纯水通量为130.98L·m~(-2)·h~(-1),NaCl和Na_2SO_4截盐率分别为38.53%和94.50%,改性膜对不同价态离子的选择分离性有所提高;通量恢复率为80.89%,比基膜提高了40.14%;抑菌率由基膜的5.63%提升到83.25%,膜表面的抗污染性和抑菌性得到了明显的改善。     

分子印迹聚合物的合成及其在海水分析中的应用

分子印迹聚合物是1种对某一特定的分子(印迹分子或模板分子)具有特异性识别和选择性的化合物,由于其高效性、稳定性和制备简单等特点,在分离、仿生传感器和模拟酶催化等方面具有重要的应用前景。本文综述了分子印迹聚合物的设计方式、制备方法和在海水研究中的应用。     

几丁聚糖降解技术的研究进展

几丁聚糖 (Ｃｈｉｔｏｓａｎ)是几丁质脱乙酰化产物 ,分子量通常数十万 ,可溶于少数弱酸。当几丁聚糖在一定条件下降解成小分子几丁低聚糖后 ,其溶解性能大大改观 ,分子量数千时能直接溶解于水 ,并易于被吸收 ,具有抗菌、抗肿瘤和提高植物防御能力的功效 ,因而比几丁质和大分子几丁聚糖具有更广泛的用途 ,在医用材料,药物制剂,日用化妆品以及环境保护、农业、食品和纺织工业等众多领域 ,逐步为人们所关注。本文就几丁聚糖的几种降解技术进行综述。１酸降解法由于糖苷键对酸不稳定 ,几丁聚糖在酸性溶液中会发生水解。在一定条件下能被无机…     

海上油田不同种类聚合物黏弹性能实验研究

随着三次采油技术应用规模的不断扩大,聚合物驱油技术己成为油田开发的必然选择。聚合物驱油方法是在注入水中添加一定浓度聚合物,从而改变注入水的黏弹性能来提高注水波及体积和驱替效率的一种采油方法。可见,聚合物驱油技术本质就是聚合物溶液的黏弹效应,依据油田开发的实际需求,通过室内实验和理论分析,对不同种类驱油用聚合物分子形态及其黏弹性能进行了系统研究与分析,结果表明不同种类聚合物溶液黏弹性和流变性差异较大,ZKY618—2和DQ—KY聚合物性能相对较优。     

纳米SnO2光催化剂的制备及其在养殖废水处理中的应用

以五水合四氯化锡为原料,采用化学沉淀法制备了纳米SnO₂光催化剂,采用电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物象和形貌等进行了表征,对比分析了自制纳米SnO₂对于养殖废水中氨氮的光催化降解情况。研究结果表明催化剂投加量、废水中氨氮初始质量浓度、溶液pH值和H₂O₂质量浓度均是影响氨氮催化氧化去除效果的重要因素。通过正交实验确定了SnO₂光催化剂氧化的优化反应条件:SnO₂投加量为1.2 g/L,氨氮初始质量浓度为40 mg/L,pH值为8.0,H₂O₂质量浓度为1.0 g/L,催化时间为2 h时,去除率可达72%。     

有机凝胶调剖剂强度的剪切恢复性能研究

采用动态剪切实验研究了两种有机凝胶类调剖剂强度的剪切恢复性能,通过测定不同条件下凝胶体系的储能模量／耗能模量和相位角的变化,分析了在聚交比一定的条件下,聚合物浓度、温度以及交联剂类型对凝胶剪切后强度恢复性能的影响。结果表明：在一定的应力下,随着聚合物浓度的增加,凝胶的成交点频率向低频移动;相同聚合物浓度和放置时间下,有机金属交联型调剖剂的强度大于有机酚醛交联型调剖剂;同种凝胶体系,在聚交比一定的条件下,浓度高时体系强度的剪切恢复性能好;对于两种凝胶体系来说,温度升高使得体系的剪切恢复性能下降;有机金属交联的凝胶体系剪切恢复能力高于有机树脂交联的凝胶体系。     

一株芘降解菌Bacilluscereus Py5的分离鉴定

为了研究蜡状芽孢杆菌的筛选、鉴定及对四环多环芳烃芘的降解性能。通过富集驯化培养,从红树林污泥中分离到一株以芘作为唯一碳源与能源的高效菌株PY5,经过形态观察、生理生化与16S rDNA鉴定, PY5属于蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),同时对该菌株降解芘性能进行了系统研究。结果表明,B.cereus对50mg/L芘的21d降解率为65.8%,投加Tween-80、葡萄糖、水杨酸、Fe3+、Mn2+等基质可以不同程度强化降解芘的能力,其中投加葡萄糖+Fe3++Mn2+的混合液对B. cereus降解芘的强化效果最好, 21 d的芘降解率可达到81.4%,相对于不加共代谢底物时提升15.6%,表明外加C源与酶活诱导因子对高分子质量多环芳烃污染降解具有一定的促进作用。     

利用毛细管电泳检测适冷蛋白酶自溶的动态过程

蛋白酶由于具有催化蛋白质水解的能力,因此在蛋白酶溶液中 ,蛋白酶分子可以相互催化,造成蛋白酶降解 ,酶活降低,这种现象称为蛋白酶自溶（ａｕｔｏｌｙｓｉｓ）。许多蛋白酶都具有自溶的特点。蛋白酶的自溶对蛋白酶的研究和保存带来很多困难。因此,弄清蛋白酶自溶的特点和机制非常重要 ,这是探讨防止蛋白酶降解方法的基础。Ｋｕｍｕｒａ等［４］对荧光假单胞菌产生的蛋白酶的自溶现象进行了研究,他们发现该蛋白酶在５０℃下 ,保温２ｍｉｎ就丧失９０%的活性。利用ＨＰＬＣ分离自溶片段进行Ｎ端测序表明 ,该酶的自溶酶切位点是不确定的 ,但靠…     

LD10-1油田调驱效果及影响因素实验研究

LD10—1油田具有高温、高矿化度、高原油黏度和非均质性严重等特点,水驱开发效果较差,应采取技术措施提高采收率。依据矿场实际需求,采用实验和理论分析方法,研究了抗盐聚合物及高分Cr3＋聚合物凝胶的黏度特性、分子结构形态、线团尺寸（Dh）、流动特性和驱油效果,并对两种调驱剂的调驱效果进行对比和机理分析。结果表明,在LD10～1油田注入水条件下,可以形成具有以分子内交联为主要结构特征的Cr3＋聚合物凝胶。与相同浓度聚合物溶液相比较,Cr3＋聚合物凝胶分子线团尺寸（Dh）变化不大,但阻力系数和残余阻力系数明显增加,且残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特的渗流特性。在注入时机相同和药剂费用相近条件下,与抗盐聚合物溶液相比较,高分Cr3＋聚合物凝胶调驱增油效果较好,而且调驱剂用量愈大,注入时机愈早,调驱效果愈好。     

用于锦州9-3油田驱油技术的聚合物评价

聚合物驱油技术适用于非均质的中质和较重质油藏,与其他提高采收率技术比较起来相对简单,更符合海上油田安全环保要求。根据渤海锦州9-3油田油藏特性和聚合物结构性能,结合海上平台特点,研制出具有高效增黏、较好的抗剪切性、良好流动性和驱油效果的高抗盐聚合物3640D。该聚合物首次用于海上油田单井聚合物驱先导试验见到了显著的增油降水效果,正在进行中的井组聚合物驱试验也已初步显示出增产效果,表明聚合物3640D作为锦州9-3油田的驱油剂在技术上是可行的,在海上类似油田的聚合物驱技术中具有广阔的应用前景。