环境友好型钼酸盐三元缓蚀剂的复配研究

针对工业循环冷却水的腐蚀问题,提出了1种由钼酸钠、丙烯酸(AA)-丙烯酸羟丙酯(HPA)-乙烯基磺酸钠(SVS)共聚物、锌盐组成的复合缓蚀剂配方。通过失重法和极化曲线法研究发现,这3者存在明显协同缓蚀效应,可使钼酸钠用量大幅度减少。试验得出复合缓蚀剂配方为:质量浓度分别为30mg·L-1的钼酸钠、20mg·L-1的AA-HPA-SVS共聚物和4mg·L-1的锌盐,复配药剂总用量为54mg·L-1,其腐蚀率为48.1μm·a-1,缓蚀率为94.16%。极化曲线测试结果表明,该复合缓蚀剂为抑制阳极反应为主的阳极型缓蚀剂。该复合配方在水温80℃,Ca2+、HCO3-的质量浓度均为250mg·L-1的介质环境中,阻垢率可达到95.84%。

AA/HPA/SVS三元共聚物阻垢剂的合成及其性能研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)和乙烯基磺酸钠(SVS)为单体,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,在水相中进行自由基聚合反应,合成了AA/HPA/SVS水溶性三元共聚物阻垢剂。系统考察了聚合工艺条件对该共聚物阻垢效果的影响,并对其阻垢分散性能进行了初步评价。结果表明,n(AA):n(HPA):n(SVS)为3:1:1,引发剂用量为14%,链转移剂用量为10%,反应温度为90℃,反应时间为2.5h时,合成的共聚物阻垢性能最佳,在用量为16mg·L-1时对碳酸钙和磷酸钙的阻垢率均能达到90%以上,并且具有较好的钙容忍度和分散氧化铁性能。

基于Ti/SnO_2阳极的电化学法降解对硝基苯酚

为探寻硝基芳香族有机污染物的高效降解技术,采用溶胶凝胶法制备了钛基锡系阳极,且掺杂Sb、La等元素对该电极材料进行了改性,并把该系列电极用于电化学处理模拟对硝基苯酚废水。通过SEM和XRD对电极形貌进行表征,分析了元素掺杂改善电极性能的机理,考察了电解条件对电化学降解对硝基苯酚效果的影响,探究了电场因素对电化学体系降解废水的影响机制。通过紫外吸收光谱分析推断了对硝基苯酚在电化学作用下可能的降解历程。研究结果表明:同时掺杂La和Sb的电极降解对硝基苯酚效果最好;在电解电压12 V、极板间距25 mm、pH值为7、电解质浓度0.5 mol/L的条件下电解120 min,对硝基苯酚的降解率可达92.8%,可见应用掺杂La、Sb的Ti/SnO2电极材料的电化学法降解对硝基苯酚优势相当明显。

用于水体中有机污染物电催化降解的非贵金属氧化物阳极的研究进展

电催化氧化降解有机污染物是一种行之有效的水处理方法,高性能阳极材料是实现其功效的关键.利用在钛基体上涂覆铅系、锡系、锰系等非贵金属氧化物可方便制备出涂层阳极,同时可借助多样化的表面涂覆与改性技术来开发稳定性与催化活性均优异的阳极,极具发展前景.从基材加工、中间层结构优化及表面改性角度综述了非贵金属氧化物阳极稳定性优化技术手段;并从表面增效、作用区域扩大角度对其催化活性提升方法进行归纳,述评了涂层阳极改性机制;最后指出了非贵金属氧化物涂层阳极发展中进一步努力的方向,以期推动电催化氧化阳极发展及其在水处理中的应用.

捕捉剂对电化学氧化体系中羟基自由基检测的影响特性

采用高效液相色谱-紫外检测法(HPLC-UV),分别以水杨酸(SA)和4-羟基苯甲酸(4-HBA)为捕捉剂,测定了电化学氧化体系中生成的·OH。使用紫外分光光度计确定不同捕捉剂的检测波长,通过条件控制的重复实验,系统研究了不同捕捉剂的捕捉能力,重点考察了不同捕捉剂初始用量及pH值对研究体系中·OH捕捉量的影响。研究结果表明,SA和4-HBA分别与·OH的电化学氧化反应均符合一级反应动力学,反应速率常数k分别为2.1833×10-4 s-1和1.3500×10-4 s-1。经过3次重复实验发现,达到相同的·OH捕捉量时,4-HBA所需的初始用量为SA的3倍,捕捉时间约为SA的2.3倍。通过对比研究发现,SA在UV检测条件下具有更高的灵敏度和更强的捕捉能力。

提高化工专业认识实习质量的探讨

认识实习是化学工程与工艺专业教学计划中一个重要的实践性教学环节。本文结合我校近几年来认识实习的具体情况,针对以往认识实习过程中存在的不足,按照高素质创新型人才培养目标的要求,在实习基地建设、实习教学方法与教学手段、教师实践能力培养等方面做了相应的探讨。

四氨基钴酞菁紫外-可见光谱量子化学研究

四氨基钴酞菁是一种很有前途的可见光催化剂,为丰富和完整该物质结构性质及反应活性的理论体系,尤其是其光谱性质的量子化学研究,利用量子化学计算模拟和实验研究相结合的方式对四氨基钴酞菁的紫外-可见光谱进行了比对研究。通过实验证明,四氨基钴酞菁的二甲基甲酰胺(DMF)溶液在324.98和709.94nm处出现两个明显的吸收峰。在密度泛函法的B3LYP/3-21G*水平上,采用含时密度泛函(timedependent density functional theory,TD-DFT)方法模拟四氨基钴酞菁的紫外-可见吸收光谱显示,得到了两个吸收谱带分别在321.41和709.92nm处,与实验值基本吻合,证明密度泛函理论在四氨基钴酞菁的量子化学理论研究是有效可靠的。通过量子计算还确定了每个吸收峰中各个电子跃迁的贡献率:在326.22nm处的吸收主要是电子从轨道152到163LUMO的跃迁;在314.42nm处的吸收主要是电子从轨道149到164LUMO+1的跃迁;在747.57nm处的吸收主要是电子从轨道162 HOMO到163LUMO的跃迁;在676.01nm处的吸收主要是电子从轨道162HOMO到164LUMO+1的跃迁。这些模拟数据对实验研究提供了极大的理论补充,四氨基钴酞菁的紫外-可见光谱量子化学研究对后续实验指导及应用有十分重要的理论意义。

温度对PbO_2电沉积形核生长过程的影响研究

为探讨温度对PbO_2电沉积形核生长过程的影响,在25oC、35oC、45oC、55oC、65oC使用电化学工作站测试了PbO_2在玻碳电极上沉积过程的循环伏安曲线、计时电位曲线及计时电流曲线,并对不同温度下电沉积的PbO_2镀层进行了SEM和XRD分析.结果表明,在不同温度下PbO_2均经历了成核和核生长过程.温度的升高未改变PbO_2电沉积三维连续成核的模式,但降低了沉积过程溶液阻力,对成核和晶体生长速率均有促进作用.在晶核密度达到饱和晶核密度以前,以促进成核速率为主,使PbO_2颗粒尺寸减小.电沉积后期达到饱和晶核密度后,以促进晶体生长速率为主,不利于形成细小PbO_2颗粒.高温使析氧速率提高,能耗增大.由实验结果得出,在55oC时得到的PbO_2镀层粒径最小.

双脉冲电镀制备PbO_2-PANI复合电极的研究

为了提高二氧化铅(PbO_2)电极的稳定性,以离子液体1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)为添加剂,采用双脉冲电流阳极电沉积制备聚苯胺(PANI)掺杂钛基PbO_2的Ti/PbO_2-PANI复合电极,对其形貌、稳定性及电化学性能进行了考察,并与直流电沉积制得的PbO_2电极进行对比,研究结果表明,制得的Ti/PbO_2-PANI表面致密平整,电极的析氧电位达到1.70V,电极寿命为普通PbO_2电极的9倍。

[HMIM]BF_4对盐酸中A3和HP13Cr钢的缓蚀行为

为了减少钢铁冶金酸洗过程中酸液对不锈钢或碳钢的过腐蚀,得到高效的新型缓蚀剂材料,利用失重法、电化学法及扫描电子显微镜(SEM)等研究了不同浓度离子液体[HMIM]BF_4对HP13Cr不锈钢以及A3碳钢在1 mol/L盐酸溶液中的缓蚀特性和吸附行为。失重试验得出,试样在1 mol/L盐酸溶液中的腐蚀速率随离子液体添加浓度的增大而减小,即离子液体缓蚀效率随其浓度增加而增大;SEM结果显示,盐酸溶液中离子液体的添加对不锈钢HP13Cr以及碳钢A3均能起到显著的保护作用。电化学测试表明,该离子液体对这2种钢材的缓蚀作用均属于混合型抑制,但阳极抑制作用表现更强。离子液体对金属的防护作用与其在金属表面的吸附行为有关;[HMIM]BF_4在2种钢材表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温线,兼具物理、化学吸附特性,热力学参量表明吸附过程为自发、吸热的熵增过程。相比于双咪唑季铵盐,[HMIM]BF_4离子液体缓蚀剂保护性能更优异,而且对于A3碳钢更为有效。

丙烯酸-丙烯酸羟丙酯-乙烯磺酸钠共聚物及其复配物的阻垢、缓蚀性能

为了简化已有阻垢缓蚀剂的制造工艺,降低生产成本,以水为溶剂,过硫酸盐为引发剂,用乙烯磺酸钠(SVS)、丙烯酸羟丙酯(HPA)和丙烯酸(AA)合成了兼具阻垢分散特性和缓蚀性能的AA-HPA-SVS共聚物,按国家标准对其阻垢和缓蚀性能进行了研究。结果表明:AA-HPA-SVS三元共聚物对中性介质中CaCO3和Ca3(PO4)2的阻垢效果良好,对Fe2O3的分散性能较好;AA-HPA-SVS共聚物对碳钢具有一定的缓蚀作用,与Na2MoO4复配后缓蚀性能显著提高,20 mg/L AA-HPA-SVS三元共聚物和150 mg/L Na2MoO4组成的复配缓蚀剂对CaCO3的阻垢率可达95%,对碳钢缓蚀率达85%,同时不影响原三元共聚物对Fe2O3的分散性能。AA-HPA-SVS三元共聚物应用面广,阻垢和缓蚀综合性能好。

[Bmim]PF_6离子液体支撑液膜迁移氰根的实验研究

为提高支撑液膜在萃取过程中的迁移效率,本研究以聚偏氟乙烯微孔滤膜(PVDF)作为支撑体,以疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF_6)为膜溶剂修饰膜材料,制备"填充型"离子液体支撑液膜(SILM).利用该离子液体支撑液膜对黄金冶炼废水中氰化物进行萃取,通过考察氰根的迁移率及离子液体在支撑液膜内的损失率,对实验因素进行了优化,在较优条件下:膜浸渍时间3 h、解析液(Na OH)质量分数3%、萃取温度25℃、萃取时间1 h,氰的萃取率可达93.25%,离子液体支撑液膜的膜损失率为17.68%,并与传统的支撑液膜做了对比试验,表明SILM相对于传统支撑液膜具有较高的固容量和稳定性.文中也探讨了氰根在离子液体支撑液膜中的迁移机制,通过扫描电镜分析从微观上研究了离子液体支撑液膜的表面和断面形貌特征.实验证明,离子液体[Bmim]PF_6是一种高效的膜溶剂,可明显提高支撑液膜迁移氰根过程中的稳定性,并有较好的萃取效果.

日常用的醋可以美容吗

日常用的白醋，其实蕴藏着十分深刻的美容护肤秘密。只要巧妙利用，平凡普通的白醋，就可以让你容颜焕发，拥有漂亮肌肤。

操作条件对电氧化去除废水中有机污染物的影响研究

为优化电催化氧化操作条件、降低能耗,考察了电解温度、直流电源电流密度、方波脉冲电源频率、占空比等工艺控制参数对苯酚模拟有机废水COD去除率的影响。同时,以水杨酸为羟基自由基(·OH)捕捉剂,通过高效液相色谱分析技术对不同电氧化操作条件下·OH的生成量进行间接检测。结果发现,苯酚溶液的COD去除率随电解温度的升高而下降,随电流密度的增大而升高;随着脉冲频率与占空比的增加,苯酚溶液COD去除率均呈现先升高后下降的规律,在脉冲频率为500Hz、占空比为50%时达到最高。操作条件对·OH生成量的影响与其对苯酚溶液COD去除率的影响规律一致,表明操作条件通过影响生成及进入到电解体系中的·OH量从而影响电氧化效率。比较发现,脉冲电源的单位COD处理能耗相比直流电源降低44%,具有明显节能效果。

离子液体对PbO_2电极电化学性能的影响

为了考察离子液体对钛基Pb O2电极电化学性能的影响,将离子液体1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)添加到Pb(NO3)2混合电积溶液中,通过阳极电氧化沉积制备得到钛基β-Pb O2形稳阳极Ti/β-Pb O2,对其电催化氧化活性及稳定性进行了考察,并与采用F-和十二烷基磺酸钠(SDS)为电积溶液添加剂制备的带有中间层的电极Ti/Sn O2-Sb2O3/β-Pb O2进行了对比。结果表明,离子液体修饰电极材料的电催化活性和稳定性相比后者均有明显提高。对电极表面的SEM与XRD表征分析表明,添加离子液体制备得到的电极Ti/β-Pb O2活性层表面致密平整、结晶大小均匀、择优结晶取向发生明显变化。电化学循环伏安实验结果显示,电极Ti/β-Pb O2的析氧过电位(1.7 V)比Ti/Sn O2-Sb2O3/β-Pb O2(1.6 V)稍高。

电解液条件对苯酚降解及羟自由基生成的影响

以钛基Pb O2电极为活性阳极,通过电化学氧化法降解处理苯酚模拟废水,系统考察了羟自由基(·OH)抑制剂、支持电解质、酸碱性等电解液条件对苯酚水溶液COD去除率的影响。同时,以水杨酸(SA)为·OH捕捉剂,通过高效液相色谱分析技术对不同电解液条件下·OH的生成量进行间接检测。结果发现,Pb O2电极上苯酚水溶液的COD去除符合一级反应动力学规律,其表观反应速率常数在分别加入·OH抑制剂Na HCO3、Na2CO3和叔丁醇时显著下降,表明苯酚的电化学氧化降解遵循·OH反应机理;支持电解质对电解液体系中·OH生成量的影响不明显,主要通过在阳极氧化生成的氧化剂参与苯酚的降解,以Na Cl为支持电解质时降解效率最高,其次是Na2SO4,最后为Na NO3;随电解液p H值的增加,苯酚水溶液的COD去除速率不断提高,而·OH的生成量在碱性条件下亦显著增加。

离子液体[Emim]BF_4改性二氧化铅电极的制备与表征（英文）

采用电沉积法制备了离子液体[Emim]BF_4改性PbO_2电极。通过电化学氧化降解苯酚实验对电极催化性能进行了考察,发现苯酚模拟废水的COD去除率符合一级反应动力学,[Emim]BF_4改性PbO_2电极的速率常数为0.007 39 min^(-1),明显高于未改性PbO_2电极的速率常数0.003 83 min^(-1)。采用SEM、XRD、XPS对电极表面结构进行表征。结果显示,[Emim]BF_4改性钛基PbO_2涂层表面致密规整、结晶度高、晶格氧含量高。通过莫特-肖特基曲线、稳态极化和线性扫描伏安法考察了电极的电化学性质。结果表明,改性电极表面氧空位含量相比未改性电极大大降低,改性电极的析氧过电位相比未改性电极有明显提高。通过与未改性电极结构和电化学性质的对比研究,得出改性电极催化活性的提高主要是由于其氧空位含量较低,从而降低了氧化物电极表面羟基自由基(·OH)向晶格氧(O_(lat))转移的发生率。

镧掺杂对Ti/Sb-SnO_2阳极电催化性能影响的研究

元素掺杂是一种有效改善电极性能的手段。为了提高钛基锡系形稳阳极的催化活性,La被作为一种改性剂掺杂在Ti/Sb-SnO2电极的涂层中。掺杂改性后电极涂层的形貌通过SEM及XRD进行了检测;并通过EDS检测了涂层中各元素的组成比例;利用电化学阳极极化曲线(LSV)测试了电极的电化学性能。利用掺杂改性后的电极和未改性电极电解处理模拟对硝基苯酚(p-NP)废水,在相同条件下,掺杂La改性后电极处理废水的降解率为92.8%,远高于未改性电极处理废水的降解率(72%)。实验表明,稀土La改性后的Ti/Sb-SnO2电极在处理p-NP废水的优越性相当明显。

电镀镍中间层对钛基二氧化铅阳极性能的影响

通过阴极电镀在钛基表面制备出镍中间层,随后在其上再进行阳极电沉积β-PbO_2涂层来制备Ti/Ni/PbO_2电极,并与无镍中间层的Ti/PbO_2电极进行对比。通过微结构分析、1 mol/LH_2SO_4溶液中的加速寿命试验、电化学性能测试和电氧化苯酚模拟废水行为研究,考察了电镀镍中间层对二氧化铅涂层电极的结构和性能的影响。结果表明,电镀镍中间层的引入不仅使活性β-PbO_2涂层的晶粒细化,增强了电极的催化活性,而且有效地改善了电极表面的导电性,降低了槽压,使得电极表面电势均匀分布,从而明显地延长了电极寿命,降低了电催化氧化降解苯酚模拟废水的能耗。

电化学氧化法处理含盐苯醌模拟废水

利用钛基二氧化铅电极(Ti/PbO_2)作为电催化活性阳极,通过电化学氧化技术对苯醌进行降解矿化,考察常见共存无机盐对苯醌废水降解效率的影响。结果表明,NaCl存在下苯醌废水溶液的COD去除率相比硝酸盐提高了62%,相比硫酸盐提高了45%,NaCl能够显著增强电氧化去除苯醌的电流效率。苯醌的降解对氯离子非常敏感,存在少量的氯离子即可以引起氧化效率明显增加。氯离子浓度越高,苯醌模拟废水的COD去除率越高;但当氯离子浓度高于0.3mol·L^(-1)时,COD去除率反而有所下降。pH为8的弱碱性环境更有利于含氯离子苯醌废水的电氧化降解反应。提高电流密度可增大COD去除率;但升高温度会降低COD去除率。在pH为8、NaCl浓度为0.3 mol·L^(-1)、电流密度为10mA·cm^(-2)、温度为20℃的条件下,初始浓度为100 mg·L^(-1)的苯醌经3 h电化学氧化降解后COD去除率可达80.9%。通过高效液相色谱对电氧化降解苯醌的中间产物进行分析,发现氯离子存在下苯醌的降解速度显著提高,中间产物顺丁烯二酸的生成速度更快,这说明由氯离子生成的强氧化剂对苯醌具有极强的开环能力。