Fe3+ -SiO2-TiO2薄膜的制备及其光催化活性

Sol-gel法制备Fe3 掺杂TiO2催化剂的基础上,掺入SiO2纳米粉体,制备了一种改性Fe3 -SiO2-TiO2薄膜。以甲醛为降解对象,探讨金属掺杂和半导体复合量、活化温度、负载量等对该薄膜光催化活性的影响。结果表明,在500℃焙烧、质量比Fe3 ∶SiO2∶TiO2=1.0∶12∶100、镀膜5层时,Fe3 -SiO2-TiO2薄膜的光催化活性最高,150min后甲醛降解率达93%,是单纯TiO2薄膜的1.9倍。     

Fe2O3-TiO2复合光催化剂的制备及其对染料酸性大红降解的光催化活性研究

以氧化铁红粉末为载体,钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,制备了Fe2O3-TiO2光催化剂。用XRD、TEM等对催化剂的物相、形貌进行了表征,并通过对酸性大红GR染料废水进行光催化降解实验,研究了催化剂的投加量、光照时间以及起始浓度、pH值、回收方法及催化剂重复使用次数对酸性大红染料废水光降解作用的影响。实验结果表明,氧化铁红粉末负载TiO2催化剂有很好的吸附和光催化性能,并可以多次回收重复使用,在投加量为0.4g/L的条件下,光催化效果最好,1h后的脱色率可达95%以上。     

微晶白云母负载纳米TiO2及其光催化性能研究

以微晶白云母为载体,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法合成制备微晶白云母负载纳米TiO2光催化剂,然后用X射线衍射,扫描电镜等对微晶白云母负载TiO2光催化剂进行表征。再以微晶白云母负载纳米TiO2光催化剂对亚甲基蓝进行了光催化降解研究,特别针对有无紫外光照射条件下微晶白云母、纳米TiO2、微晶白云母/纳米TiO2等在亚甲基蓝溶液中的行为进行研究,结果表明:所制备的微晶白云母负载TiO2光催化剂对亚甲基蓝具有较好的光催化降解能力,1250目微晶白云母负载TiO2在紫外光照射下光催化反应4h,其降解率可达99%以上。     

TiO2/蛭石复合材料的制备及光催化性能研究

以天然层状蛭石为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/蛭石复合光催化材料,利用XRD、SEM、TG-DTA、FTIR和BET等分析技术对催化剂进行了表征,通过对甲基橙溶液的降解实验检测了其光催化活性。探讨了催化剂用量、甲基橙初始浓度、pH值、煅烧温度等对光催化效率的影响规律。结果表明:采用溶胶-凝胶法制备的TiO2/蛭石经过200℃焙烧后,具有较好的光催化效率,利用300 W的高压汞灯紫外光辐照90 min,甲基橙溶液的脱色率达99%,COD去除率达81%。     

纳米TiO2/SiO2对甲苯-SO2体系气相光催化作用的影响因素

以纳米TiO₂/SiO₂为光催化剂、C₇H₈(toluene)-SO₂-O₂-TiO₂/SiO₂为重点研究体系,研究了甲苯的初始浓度、氧气含量、水蒸气含量和光强对甲苯光催化降解的影响。结果发现,甲苯的初始反应速率随其初始浓度的增加而增大,并最终趋于稳定;随着含氧量增加而不断增大,体积分数为25％时达到最大,之后逐渐减小;水蒸气的体积分数为0.4%时,甲苯降解速率最大;光强增加,甲苯增大反应速率, 3.0 mW/cm²时反应速率趋于定值。体系中引入SO₂促进了甲苯的初步降解,却抑制反应中间产物的进一步降解;同时甲苯的存在也抑制了SO₂的降解。     

掺铁二氧化钛薄膜的自组装制备、表征与光催化性能研究

采用自组装方法于低温液相反应体系中成功制备出大尺寸二维纳米二氧化钛薄膜和掺铁二氧化钛薄膜。样品通过荧光发射光谱、拉曼光谱、高分辨透射电镜等方法进行表征,并研究了紫外光和可见光下Fe3+/TiO2纳米薄膜对甲基橙溶液(MO)的光催化降解过程,探讨了Fe3+对TiO2的光催化活性的影响。结果表明,此方法不需要高温煅烧即可得到高催化活性的金红石和锐钛矿混合型二氧化钛薄膜,以金红石为主。Fe3+掺杂明显提高了TiO2对甲基橙溶液的光催化降解效率:掺杂Fe3+浓度为0.5 mmol/L时光催化效果最优,且更利于较低浓度甲基橙溶液的降解,在紫外光和可见光下对初始浓度5 mg/L甲基橙溶液的降解率分别达到98.62%和89.24%。     

利用天然矿物承载TiO2制备光催化功能材料的研究

利用天然沸石、膨润土作载体制备的TiO2 /矿物复合体光催化材料 ,在阳光照射下对有机染料罗丹明 -B具分解脱色性能。实验证实未经高温处理的样品光催化性能优于经高温处理的 ,沸石的脱色率 6小时达 10 0 %,膨润土的脱色率达 94 %。晶相分析和热分析证实锐钛矿在有沸石、膨润土存在的水相体系中可直接在矿物表面生成 ,结合牢固 ,同时引起矿物结构的调整。     

活性炭颗粒负载TiO2的光催化性能研究

文章研究了溶胶-凝胶法制备活性炭颗粒负载TiO2的光催化作用.以20W紫外灯作光源,酸性大红染料为目标物,探讨光催化剂的最佳制备条件.实验结果表明,当钛酸四丁脂与无水乙醇按1:8比例制备Ti02溶胶,活性炭颗粒浸涂凝胶一次,在450℃煅烧2h,酸性大红染料的降解率可达78%.当溶胶掺杂Fe(3 )时,可增强光催化效果,实验表明120min对酸性大红染料废水的光催化降解率由78%提高到97%.     

利用天然矿物承载TiO2制备光催化功能材料的研究

利用天然沸石、膨润土作载体制备的TiO2/矿物复合体光催化材料，在阳光照射下对有机染料罗丹明-B具分解脱色性能。实验证实未经高温处理的样品光催化性能优于经高温处理的，沸石的脱色率6小时达100%，膨润土的脱色率达94%。晶相分析和热分析证实锐钛矿在有沸石、膨润土存在的水相体系中可直接在矿物表面生成，结合牢固，同时引起矿物 结构的调整。     

TiO2-蒙脱石光催化降解苯酚的实验研究

本文采用TiCl4在HCl中水解制备二氧化钛柱撑蒙脱石(TiO2-PILM)纳米材料，通过X射线衍射和BET N2比表面积分析对其进行表征，并研究其对苯酚在紫外光下的催化降解曲线，考察了苯酚的初始浓度、TiO2-PILM投放量、苯酚溶液pH值对光催化降解效果的影响。结果表明，制备的结构稳定的TiO2-PILM具有2．26nm大晶面间距和285．7m^2／g大比表面积。TiO2-PILM对苯酚有一定的光催化降解性，其过程是先吸附后降解。随苯酚初始浓度、TiO2-PILM投入量和苯酚溶液pH值的升高，TiO2-PILM对苯酚降解速率增大。在苯酚初始浓度为5mg／L、投样量为1g／L、pH为10时，TiO2-PILM对苯酚有较好的降解效果。     

掺铜TiO2/膨润土光催化剂的制备及其光催化性能研究

以天然钠基膨润土为载体,利用四氯化钛水解法制备了掺铜TiO₂/膨润土复合光催化剂;比较了不同量Cu²⁺对TiO₂/钠基膨润土的修饰作用及不同光照条件对光催化性能的影响。采用分光光度计、XRD、IR及TG-DTA等测试手段对试验结果进行表征。结果表明,铜的掺入对TiO₂/膨润土光催化活性有显著提高:当掺铜量为原土阳离子交换量的10.9%时,紫外光下催化效果最好;16.4%时太阳光下催化效果最好。复合后样品热处理温度为500 ℃,获得较理想的光催化活性。     

水泥-水玻璃浆材在灌浆工程中的应用

水泥-水玻璃作为一种复合型灌浆材料,集中了水泥和水玻璃两种灌浆材料的优点,在许多灌浆工程中发挥了重要作用。本文从水泥、水玻璃的基本性能出发,对水泥-水玻璃灌浆材料的性能和应用进行了探讨     

碱提取法分析海洋沉积物生物硅方法中碎屑组分污染的评估及校正

利用电感耦合等离子体质谱 (ICP- MS)和电感耦合等离子体原子发射光谱 (ICP- AES)方法分析了常规碱液提取海洋沉积物中的生物硅所获取的溶液中的 Si、 Al和 Ti含量.分析结果显示 , 碱液提取法获取的溶液中 Si和 Al明显地由两种来源混合而成,其中, Si有较大比例的陆源碎屑成分的贡献,并不能直接代表沉积物中的生物硅含量,而需要对其中的陆源碎屑贡献进行扣除.通常使用 Al来代表陆源碎屑进行扣除的方法无法给出正确结果,因为碱提取液中 Al存在明显的非碎屑组分.对数个土壤及水系沉积物标准样品物质的试验发现,碱提取可以优先溶解其中的 Si和 Al,而提取液中的 SiO2/TiO2比值相对于土壤和沉积物全样的 SiO2/TiO2比值有一个比较固定的富集系数 (约 14左右 ).对南海沉积物而言,根据这个富集系数和区域的碎屑物质的化学组成算得碱提取液中碎屑组分 SiO2/TiO2比值约为 748,这与根据二端员混合估计的比值相当.这样,根据提取液中的 Ti含量可以较好地扣除出碎屑组分对生物硅的污染,对于更准确测定海洋沉积物中低含量的生物硅具有重要意义.     

地下水中微量组份H2SiO3富集的地质地球化学环境

通过对全国325处富含偏硅酸地下水点的化学测试数据、所处的地球化学环境、地质背景的分析,阐述了微量组份H2SiO3的富集特征与含水介质岩性的关系,以及富含H2SiO3地下水的地球化学特征.认为富含H2SiO3地下水的形成与不同含水介质岩性和SiO2平均丰度等地球化学环境密切相关.地下水中H2SiO3富集的最有利地质环境是中酸性侵入岩地层,其次是区域变质岩、喷出岩、碎屑岩.研究表明,地下水中的H2SiO3含量与水化学类型和pH值相关,推断出HC03-Ca、HC03-Ca·Na型水和碱性、酸性水都有利于H2SiO3的富集.     

陆相页岩非晶态二氧化硅定量分析新方法探索

通过扫描电镜观察和全岩矿物X衍射实验图谱分析发现,鄂尔多斯盆地延长组页岩中含有一定量的非晶态二氧化 硅。现有的三种计算非晶态二氧化硅含量的方法都有一定的缺陷：化学溶解方法分析周期长、且对其他矿物有一定程度的 溶解;X衍射定量分析法需要计算非晶态二氧化硅衍射图谱上圆丘散射曲线的积分强度,人为误差较高;增量法标样难以 配制,而且误差较高。在总结前人研究的基础上,提出了X衍射与微区矿物定量分析相结合的方法来解决计算多相体系中 非晶态二氧化硅含量这一问题。该方法避开了前人所提出方法的缺点,分别计算得到了结晶态石英含量与二氧化硅含量, 从而间接计算出非晶态二氧化硅含量,然而超高的实验成本也成为该方法在现阶段难以普及的主要原因。     

Kinetic control of staurolite–Al2SiO5 mineral assemblages: Implications for Barrovian and Buchan metamorphism

The distribution and textural features of staurolite–Al₂SiO₅ mineral assemblages do not agree with predictions of current equilibrium phase diagrams. In contrast to abundant examples of Barrovian staurolite–kyanite–sillimanite sequences and Buchan‐type staurolite–andalusite–sillimanite sequences, there are few examples of staurolite–sillimanite sequences with neither kyanite nor andalusite anywhere in the sequence, despite the wide (~2.5 kbar) pressure interval in which they are predicted. Textural features of staurolite–kyanite or staurolite–andalusite mineral assemblages commonly imply no reaction relationship between the two minerals, at odds with the predicted first development (in a prograde sense) of kyanite or andalusite at the expense of staurolite in current phase diagrams. In a number of prograde sequences, the incoming of staurolite and either kyanite, in Barrovian sequences, or andalusite, in Buchan‐type sequences, is coincident or nearly so, rather than kyanite or andalusite developing upgrade of a significant staurolite zone as predicted. The width of zones of coexisting staurolite and either kyanite, in Barrovian sequences, or andalusite, in Buchan‐type sequences, is much wider than predicted in equilibrium phase diagrams, and staurolite commonly persists upgrade until its demise in the sillimanite zone. We argue that disequilibrium processes provide the best explanation for these mismatches. We suggest that kyanite (or andalusite) may develop independently and approximately contemporaneously with staurolite by metastable chlorite‐consuming reactions that occur at lower P–T conditions than the thermodynamically predicted staurolite‐to‐kyanite/andalusite reaction, a process that involves only modest overstepping (<15°C) of the stable chlorite‐to‐staurolite reaction and which is favoured, in the case of kyanite, by advantageous nucleation kinetics. If so, the pressure difference between Barrovian kyanite‐bearing sequences and Buchan andalusite‐bearing sequences could be ~1 kbar or less, in better agreement with the natural record. The unusual width of coexistence of staurolite and Al₂SiO₅ minerals, in particular kyanite and andalusite, can be accounted for by a combination of lack of thermodynamic driving force for conversion of staurolite to kyanite or andalusite, sluggish dissolution of staurolite, and possibly the absence of a fluid phase to catalyse reaction. This study represents an example of how kinetic controls on metamorphic mineral assemblage development have to be considered in regional as well as contact metamorphism.     

直至核幔边界的Mg2SiO4成分熔体剪切粘滞度的平衡分子动力学研究

熔体的粘滞度极大地影响熔体的各处动力学行为。虽然有一些有关酸碱生熔体粘滞度的数据但涉及地球更深部过程的基性和超基性熔体的粘滞度的数据很少。本项研究利用平衡分子动力学方法Ｍｇ２ＳｉＯ４成分熔体从２１６９Ｋ到５５９５Ｋ。压力从１０＾５Ｐａ到１３５ＧＰａ的粘滞度,所获得的粘滞度数据介于Ｕｒｂａｉｎｅｔ ａｌ,（１９８２）和Ｉｖａｎｏｖ ａｎｄ Ｓｔｅｎｇｅｌｍｅｙｅｒ（１９８２）的实验数据之间,比Ｓｈａ