氧化物修饰电极降解有机污染物的电催化特性

采用高温热解氧化沉积法将金属氧化物SnO2, RuO2, Cr2O3, PdO修饰到钛基体表面,制备得到4种金属氧化物修饰电极.比较4种电极氧化降解苯、苯甲酸、苯酚、苯胺、硝基苯以及甲基橙染料6种有机污染物的氧化电流效率,结果表明,电极在各种介质中的析氧电位和氧化反应传递系数(值)是衡量电极能否有效处理有机污染物废水的两个重要指标,其中SnO2电极的析氧电位最高,PbO电极的b值最大,SnO2电极的b 值次之.这为研制和筛选高效催化电极提供了理论依据.

钛基修饰氧化物电极制备及降解苯胺的研究

采用高温热氧化法制备了钛基锡锑铅氧化物电极,得到的电极具有较高的电催化活性和良好的稳定性,并以苯胺为目标有机物考察了电压、电解质的浓度、pH值和电解时间等因素对苯胺去除率和化学需氧量COD等的影响。在外加电压为8 V,电解质硫酸钠的浓度为0.15 mol/L,电解200 mg/L的苯胺模拟废水,40 min苯胺去除率可达100%,180 min时COD去除率达81.76%。

钛基修饰锡锑铅氧化物电极制备及性能研究

采用高温热氧化法制备了钛基锡锑铅氧化物电极,并对不同使用时间的该电极进行SEM和EDX的研究。应用快速电极寿命法测试了该电极在60℃,1.0mol/LH2SO4溶液中的使用寿命。以甲基橙为目标有机物考察了该电极的电催化氧化性能。实验结果表明,该电极具有较长的使有寿命和较高的电催化活性。

钾修饰镁铝复合金属氧化物脱除二氧化碳实验研究

镁铝复合金属氧化物作为中温（250～450℃）条件下吸收增强水气变换反应的吸收剂具有较好潜力。文中通过碳酸钾浸渍增加吸收剂表面碱性以提高镁铝复合金属氧化物CO_2吸收能力。热重分析研究了煅烧温度、碳酸钾修饰量、反应温度等对其CO_2吸收能力的影响规律,结合吸收剂表征结果,得出中温下吸收剂最佳煅烧温度为400℃左右,最佳碳酸钾修饰含量为25%。利用钾修饰镁铝复合金属氧化物恒温多循环吸收解吸实验及傅里叶变换红外光谱实验结果,推测镁铝复合金属氧化物吸收剂CO_2吸收机理。研究发现钾修饰镁铝复合金属氧化物对CO_2的吸收是部分可逆的,仅通过改变CO_2分压即可完成吸收剂的部分再生。

钛基修饰氧化物电极降解敌百虫的研究

采用高温热氧化法制备了具有较高的电催化活性和良好稳定性的钛基锡锑铅氧化物电极,以有机磷农药敌百虫为目标有机物,考察了电压、电解质加入量、pH值、电解时间等因素对敌百虫降解率和溶液COD的影响。在外加电压为9 V,电解质硫酸钠的质量浓度0.1 mol/L,pH=6,电解100mg/L的敌百虫模拟废水,2.0 h降解率为87.54%,3.0 h降解率为95.60%,此时溶液的COD去除率达72.58%。

SF_(6)/N_(2)分解组分在ZnO-C_(3)N表面的吸附的理论研究

SF_(6)/N_(2)混合气体作为目前替代SF_(6)气体的最佳选择之一,已被应用于较多电力设备中作为绝缘介质保证电力系统的安全运行。然而,设备内部不可避免的会出现局部放电等事故导致SF_(6)/N_(2)发生分解,产生绝缘性能较弱的分解产物,监测这些产物的生成对电力系统至关重要。文中基于密度泛函原理对二维材料C_(3)N使用Zn O进行了修饰(Zn O-C_(3)N),通过计算其吸附分解产物时的吸附能、能态密度以及带隙等参数评估了其作为分解产物传感器的性能。结果表明,Zn O-C_(3)N对SO_(2)、SOF_(2)和SO_(2)F_(2)表现出了较强的吸附以及灵敏度,这使得ZnO-C_(3)N在作为吸附剂去除SF_(6)/N_(2)分解产物这一用途上具有较大的应用潜力。

多孔催化材料创新及其在基本有机化学品合成中的应用

介绍了金属及氧化物组装修饰多孔催化材料和含骨架杂原子多孔催化材料在低碳烯烃增产技术中的应用、复合孔道的多孔催化材料的合成及其在增产芳烃催化反应中的应用以及有机/无机复合催化材料和反应控制相转移催化材料在含氧化合物合成反应中的应用等.基于催化作用的本质,提出了通过解决多孔材料催化功能化及孔道调变等关键科学问题,将从根本上推动基本有机化学品生产技术的创新.

生物阴极微生物燃料电池

传统微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)主要由生物阳极与非生物阴极组成,属于半生物燃料电池,存在化学药剂再生困难、需要铂等贵金属催化及成本高等缺陷。生物阴极则利用微生物参与阴极反应克服了这些缺陷。微生物参与MFCs阴极反应,最初在海底沉积物MFCs中被发现。为了提高空气-生物阴极的产电效率,人们进行了以铁、锰等过渡金属氧化物修饰电极材料的研究。在厌/缺氧环境中,生物阴极可将硝酸盐和硫酸盐等作为最终电子受体。对生物阴极研究的深入为MFCs工业化应用开辟了道路,此外,本文在文献综述的基础上提出了铁锰联合修饰生物阴极材料的可能性。