C-TiO_2/Ti-Cu_2O/Cu光催化燃料电池的性能

采用溶胶-凝胶法制备了C-TiO_2/Ti膜电极,其X-射线衍射(XRD)结果表明,C掺杂有效抑制了TiO_2催化剂由锐钛矿相向金红石相的转变.以C-TiO_2/Ti作为光催化燃料电池(PFC)的阳极,Cu_2O/Cu为阴极,考察了C-TiO_2/Ti的制备条件和染料初始浓度及p H值对PFC性能的影响,得到PFC的最佳性能:短路电流密度为0.084 m A·cm^(-2),开路电压为0.385 V,最大输出功率密度为5.91×10^(-3)m W·cm^(-2),填充因子(FF)为0.18,光催化处理20 mg·L^(-1)罗丹明B染料废水90 min,脱色率达到91.7%.处理过程中罗丹明B溶液的紫外-可见分光光谱表明,可见光区最大吸收波长略有蓝移,可见和紫外光区的光吸收均下降,说明分子遭到了破坏,并发生了矿化.

含钛物料中护炉有效钛含量的控制模型

研究了含钛炉料在高炉炉缸内的还原行为及其对炉缸的保护机制，在此基础上建立了渣铁中有效钛含量的控制模型．根据高炉的实际生产参数实时计算炉渣中的有效TiO2含量、铁水中TiC析出的临界Ti含量及对应的析出温度，从而指导生产实践，为护炉过程参数的选取提供理论依据．在文中给定的生产参数条件下，计算出炉渣中有效TiO2含量（质量分数）应控制在0．8％～1．0％，能达到护炉效果的铁水中Ti含量（质量分数）应控制在0．11％～0．14％，并分析了铁水成分对TiC析出的影响．

低钛高炉渣中Ti(C,N)形成的研究

高炉冶炼含钛矿过程易形成Ti(C,N),对渣铁的性质产生很大影响,研究高炉内Ti(C,N)形成对高炉冶炼有着重大意义。通过FactSage热力学计算软件,对低钛高炉渣中Ti(C,N)的形成以及影响因素进行了研究,并在实验室条件下对温度与铁液中钛含量的关系进行验证。结果表明:在低钛矿高炉冶炼中,Ti(C,N)开始形成温度为1 666 K,在1 783 K时,Ti(C,N)的形成量达到最大;温度,渣铁比,以及渣中TiO2的含量对Ti(C,N)的生成影响较大,Al2O3含量、MgO含量和炉渣二元碱度均可在一定程度上促进Ti(C,N)的形成,但影响较小。铁液中钛的含量主要受温度和Ti(C,N)反应平衡所控制,与渣中TiO2含量关系不明显。

Ti(C,N)对高钛型高炉渣脱硫能力的影响

在生产渣样的基础上以焦炭为还原剂制备不同Ti(C,N)质量分数的高钛型高炉渣,在不同温度下进行了Ti(C,N)对硫在渣铁间分配系数LS影响的试验。在本试验条件下,温度对高钛型高炉渣脱硫能力的影响远比Ti(C,N)显著。Ti(C,N)与炉渣的润湿性极好,能将炉渣离子吸附在其周围,降低其自由迁移的能力,在一定程度上降低炉渣的脱硫能力。但是Ti(C,N)以聚集状态不均匀分布于渣中,其能影响的范围有限,渣中绝大部分区域的自由氧离子并未受到显著影响。因此,Ti(C,N)对炉渣脱硫反应的热力学和动力学条件影响很小,在温度相同的条件下,Ti(C,N)质量分数升高虽然使炉渣的表观黏度显著升高,但是硫在渣铁间的分配系数LS降低不明显。在Ti(C,N)质量分数相同的条件下,随着温度升高,脱硫反应的热力学和动力学条件均明显改善,硫在渣铁间的分配系数LS显著升高。