稀土Sm掺杂的YbBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体制备及其氧吸附性能的研究

采用溶胶凝胶制备了不同浓度Sm掺杂的YbBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附材料,并利用XRD分析、SEM和差热分析仪等仪器对其进行了结构、形貌、氧吸附/脱附性能分析,研究了不同浓度Sm掺杂对YbBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附/脱附性能的影响,测试结果表明:在较低掺杂浓度下,稀土元素Sm完全进入了Yb_(1-x)SmxBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的晶格,Yb_(1-x)SmxBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体仍是单一的114相结构;稀土元素Sm掺杂对Yb_(1-x)SmxBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的形貌影响较小。氧吸附/脱附性能测试结果表明:一定量的稀土元素Sm掺杂可以明显提高的YbBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的氧吸附性能,YbBaCo_(4)O_(7+δ)的氧吸附的变化量为1.7%,而Yb_(0.8)Sm_(0.2)BaCo_(4)O_(7+δ)的氧吸附的变化量4.6%,同时当N_(2)/O_(2)气体切换时,Yb_(1-x)SmxBaCo_(4)O_(7+δ)具有良好的循环性能。其氧吸附/脱附性能的提高是因为稀土元素Sm掺杂改善了Yb_(1-x)SmxBaCo_(4)O_(7+δ)材料内部的储氧空间。

Ti/Ti_(4)O_(7)电极电化学氧化焦化废水中有机物

EAOP(电化学高级氧化)作为一种前景广阔的技术,广泛应用于工业水处理领域,其中阳极材料是EAOP的核心。采用等离子喷涂法制备多孔Ti/Ti_(4)O_(7)电极,对其性能进行结构表征和电化学测试。考察电流密度、通量、电解质种类对处理效果的影响,并对电化学氧化过程及污染物氧化机理进行分析。在最佳实验条件电流密度为15 mA/cm^(2)、通量为400 L/(m^(2)·h)下,选择0.1 mol/L Na_(2)SO_(4)为支持电解质,废水中COD(化学需氧量)的去除率为75.3%,去除1 kg COD的能耗为110.14 kW·h,能够有效去除水中PAHs(多环芳烃)。因此,制备的Ti/Ti_(4)O_(7)电极在电化学氧化实际废水中有机物的工程实践方面具备很强的应用前景。

SrB_(4)O_(7)光催化剂的高温固相法合成及其催化机理

以硼酸和碳酸锶作为起始原料,利用高温固相法合成了SrB_(4)O_(7)光催化剂;通过XRD和紫外可见漫反射光谱对不同制备温度条件下合成光催化剂的结构及光吸收性能进行表征;利用光化学反应仪测试光催化剂的光催化性能;通过捕获实验探究了SrB_(4)O_(7)光催化剂的光催化机理。研究结果表明:在800℃、850℃和900℃下合成的SrB_(4)O_(7)光催化剂对罗丹明B的降解率分别为90.2%、84.8%和60.4%;800℃下合成的SrB_(4)O_(7)光催化剂光催化降解有机物过程中主要活性物质是羟基自由基(·OH)和超氧阴离子(O_(2)·-)。

钠离子电池正极材料Na_(4)Fe_(3-x)Cr_(x)(PO_(4))_(2)P_(2)O_(7)/C@CNT的制备及电化学性能研究

为改善钠离子电池正极材料Na_(4)Fe_(3)(PO_(4))_(2)P_(2)O_(7)的导电性,提高其充放电性能,采用Cr^(3+)掺杂提高正极材料本征导电性,采用包覆碳和复合碳纳米管(CNT)构筑高效导电网络以加快纳米活性物颗粒间的电子传导,制备并探究了Na_(4)Fe_(3-x)Cr_(x)(PO_(4))_(2)P_(2)O_(7)/C@CNT复合材料的结构与电化学性能。结果表明,当Cr^(3+)掺杂量x为0.075、CNT添加质量分数为3%时,所制备材料表现出较小的电荷传递阻抗和优异的高倍率充放电性能。其0.1 C和20 C倍率下的放电比容量分别达到120.64 mAh/g和87.11 mAh/g,10 C倍率下循环500次后容量保持率高达92.37%。

基于密度泛函的C_(4)F_(7)N/N_(2)/O_(2)三元混合气体击穿及分解特性分析

C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能和环保特性,是有潜力替代SF_(6)的环保型绝缘气体。目前,主要采用CO_(2)作为C_(4)F_(7)N的缓冲气体,其含量一般大于90%,由于CO_(2)为温室气体,将CO_(2)替换为N_(2)后与C_(4)F_(7)N混合,会使混合气体环保性大大提升。虽然,C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体在放电时可能有固体碳析出情况,严重影响气体绝缘设备正常运行,但是,O_(2)的加入能够改善C_(4)F_(7)N/N_(2)二元混合气体的击穿特性,抑制分解产物的产生。为此,本文基于密度泛函理论计算了O_(2)及C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体的电子亲和能、电负性、不同分子数量的O_(2)和N_(2)与C_(4)F_(7)N气体之间的相互作用能及电荷转移量,得出了C_(4)F_(7)N分子的福井函数、C_(4)F_(7)N/N_(2)/O_(2)各气体分子化学键的解离能,分析了C_(4)F_(7)N与O_(2)放电分解涉及的自由基反应过程,从微观角度研究O_(2)对C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体击穿特性及分解特性的影响。结果表明:相较于N_(2),O_(2)的电子亲和能及电负性更强,加入O_(2)有助于提高C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体的击穿电压。O_(2)-C_(4)F_(7)N的相互作用能约为N_(2)-C_(4)F_(7)N相互作用能的5倍;随着缓冲气体分子数量的增加,缓冲气体与C_(4)F_(7)N之间电荷转移量逐渐增加,使得C_(4)F_(7)N/O_(2)体系中C_(4)F_(7)N得到电子,而C_(4)F_(7)N/N_(2)体系中C_(4)F_(7)N失去电子。C_(4)F_(7)N未发生放电分解时,缓冲气体与C_(4)F_(7)N分子间主要以物理作用为主,O_(2)的加入消耗C_(4)F_(7)N分解产生的CF_(2)·与C·自由基,减少金属电极表面碳单质的附着。综上,O_(2)的加入能够减少碰撞电离,消耗C_(4)F_(7)N分解产生的自由基,抑制分解产物的产生,改善三元混合气体C_(4)F_(7)N/N_(2)/O_(2)的击穿特性及分解特性。

Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)Z型异质结的常温沉淀制备及其光催化性能研究

以Bi(NO3)3·5H2O､KI和g-C_(3)N_(4)为前驱体,采用常温沉淀法制备Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)Z型异质结复合光催化剂,表征其光吸收性能､微观形貌､光生电子-空穴的分离效率等特性,研究新型光催化剂对RhB的可见光催化降解性能,探讨其可见光催化过程活性基团种类以及作用机理.结果表明:利用沉淀法合成Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)的条件为:Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O､KI和g-C_(3)N_(4)的投加量分别为4.85g､1.66g和1.61g,乙二醇的用量为50mL,反应液的pH值为12,反应搅拌速度为200r/min,反应温度为25℃.Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)异质结无杂相生成且纯度高,异质结复合发生在g-C_(3)N_(4)的(002)晶面和Bi_(5)O_(7)I的(203)晶面,但g-C_(3)N_(4)和Bi_(5)O_(7)I的化学结构未受影响.Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)呈三维纳米花瓣形貌结构,为光生电子-空穴的迁移提供了大量的接触位点.Bi_(5)O_(7)I的g-C_(3)N_(4)掺杂改性使其光催化活性显著增强,其光吸收边缘由425nm红移至462nm,Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)的能带排列结构与Z型异质结匹配,促进了光生电子-空穴的分离.其光电流密度(11.5mA/cm)约为g-C_(3)N_(4)和Bi_(5)O_(7)I对应值的2.66倍和1.47倍.Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)对罗丹明B的可见光催化降解率为93.9%,显著高于g-C_(3)N_(4)(58%)和Bi_(5)O_(7)I(49.7%)的降解效果,其光催化氧化活性主要来自羟基基团､超氧基团和光生空穴等中间态自由基.

Li_2B_4O_7晶体压电性能及应用的研究

Li2 B4O7(简称LBO)晶体是一种性能优异的压电晶体材料 ,特别适合于制作高频、宽带、低插入损耗的声表面波 (SAW)和体波 (BAW)器体。本文采用导纳圆图法和脉冲回波法测得LBO晶体的弹性及压电系数。从测试结果可以看出 ,弹性系数的交叉分量少 ,且数值相对较小 ;在 ( 0 0 1 )面内有较高的声波传播速度 ,其变化范围为 6 5 0 0～ 70 80m/s ,在 [0 0 1 ]方向有较低的声波传播速度 ,大约为 5 1 6 0m/s;而压电性能反映了在不同方向的机电耦合系数均比石英晶体相应参数大得多。该晶体具有较高的K2 S 值 ,机械加工性能良好 ,莫氏硬度 6 ,小于石英 ,可方便地用于制造谐振器。制作工艺与石英基本相同 :定向切割研磨清洗电极装架调频封装。谐振器性能测试结果与石英的比较表明谐振器的频率温度特性为抛物线型 ,转变温度在 - 1 0～ 5 5℃范围内 ,频率变化为 3× 1 0 -4 。这种晶体还具有良好的频谱响应 ,寄生频率高出主频 1 80kHz,衰减大于 30dB ,完全可以满足器件的使用要求。利用LBO晶体机电耦合系数较高的特点 ,还可以制作出调频范围较宽的压控振荡器 ,性能的测试结果表明可调性为 0 .47% ,比石英晶体振荡器 (可调性为 0 .0 4% )大 1 0倍。宽带晶体滤波器一般是由石英滤波器加展宽线圈制成的 。

298.15K下LiCl-Li_(2)B_(4)O_(7)-H_(2)O体系中LiCl的活度系数和缔合平衡研究

用锂离子选择电极和 Ag-Ag Cl电极测定了 2 98.1 5K下 Li Cl-Li2 B4O7-H2 O体系中离子强度范围为 0 .0 1～ 2 .50 mol· kg- 1 、不同 Li2 B4O7离子强度分数的 Li Cl的平均活度系数。由实验数据 ,用迭代法及多元线性回归法 ,求取了 Li B4O- 7离子对的形成计量缔合平衡常数 Km 及 Pitzer离子作用参数 ,并与实验值比较 ,标准偏差为 0 .0 1 38。同时该实验结果与 2 98.1 5K下 Li Cl-Li2 SO4-H2 O体系 Li Cl平均活度系数的变化趋势进行了比较 ,得到在 0 .0 5～ 1 .0 mol· kg- 1 离子强度范围内 Li Cl在 Li2 B4O7介质中平均活度系数随 Yb的增大而增大 ,而在 Li2

298.15K下LiCl-Li_(2)B_(4)O_(7)-H_(2)O体系中LiCl的活度系数和离解平衡研究

用锂离子选择电极和经典 Ag- Ag Cl电极测定了 2 98.15K下 L i Cl- Li2 B4 O7- H2 O体系中离子强度范围为 0 .0 1～ 2 .50 mol· kg-1,不同 Li2 B4 O7离子强度分数的 L i Cl的平均活度系数。由实验数据 ,用迭代法及多元线性回归法 ,求取了 L i2 B4 O7的化学计量离解平衡常数 Km,热力学离解平衡常数 K及 Pitzer离子作用参数 ,并与实验值比较标准偏差为 0 .0 50 0。同时该实验结果在 0 .0 1- 0 .50 mol·kg-1离子强度范围内与 2 98.15K下 L i Cl- L i2 SO4 - H2 O体系 L i Cl平均活度系数的变化趋势进行了比较 ,得到 L i Cl在 Li2 B4 O7介质中平均活度系数随 Yb的增大而增大 ,而在 L i2 SO4

Tb掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的制备及其氧吸附/脱附性能的研究

利用溶胶凝胶工艺合成了稀土元素Tb掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体,采用XRD、SEM、差热分析仪等设备研究了不同浓度Tb掺杂对DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体形貌、晶体结构及氧吸附-脱附性能的影响,测试结果表明:在较低掺杂浓度下,Tb很好地进入了Dy_(1-x)Tb_(x)BaCo_(4)O_(7+δ)的晶格,稀土Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体仍是六方密排晶体结构;Tb元素掺杂对DyBaCo_(4)O_(7+δ)粉体的形貌影响不大。从室温到1000℃,DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体与Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体均表现出两次氧吸附和脱附现象,与未掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体氧吸附性能相比,Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的氧吸附性能明显高于未掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附性能,DyBaCo_(4)O_(7+δ)的氧吸附的变化量为1.4%,而Dy 0.85 Tb 0.15 BaCo_(4)O_(7+δ)的氧吸附的变化量4.9%,同时研究了在N_(2)/O_(2)气体切换过程,DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体与Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的氧吸附/脱附行为。DyBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附/脱附性能的改善可以归因为Tb元素掺杂改善了DyBaCo_(4)O_(7+δ)的间距变宽,提高了DyBaCo_(4)O_(7+δ)样品的储氧空间增加有关。

Li_2B_4O_7晶体非线性光学性能的研究

近年来 ,Furusawa研究了这种晶体的拉曼散射光谱和二次谐波产生 ,发现Li2 B4O7晶体具有非线性光学性能 ,我们采用CZ法生长出40× 40mm的Li2 B4O7晶体 ,采用Maker条纹技术测量了Li2 B4O7晶体的二次谐波系数d3 1和d3 3 。样品尺寸为 5mm× 5mm× 0 .3mm ,其表面经光学抛光。光源用Q开关YAG激光。格兰棱镜调节光强并使光成为偏振光。λ/2波片用于改变入射光偏振方向。入射光经滤波片 1 ,以保证入射到样品上的光为 1 .0 6 4 μm基频光 ,出射光经滤波片 2 ,以保证接收到的是倍频信号。二次谐波信号由光电倍增管接收 ,经Boxcar积分平均后由X Y纪录仪纪录。为校正系统 ,用Z 切石英晶体作为参考样品。结果表明 ,Li2 B4O7晶体二次谐波系数d3 3 是石英体d11( 1 .1× 1 0 -9esu)的三倍 ,而相干长度相近。这不仅为进一步研究Li2 B4O7的铁电性提供科学依据 ,而且揭示出该晶体材料在非线性光学等领域的应用前景。

C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)与三元乙丙橡胶的相容性及相互作用机理研究

C_(4)F_(7)N混合气体凭借良好的电气性能以及较低的温室效应潜在值近年来备受关注。然而,在C_(4)F_(7)N及其混合气体投入实际使用以前,其与气体绝缘设备内部密封材料的相容性仍需检验。目前虽然已有关于该气体与三元乙丙橡胶的相容性研究,但对于不同第三单体的三元乙丙橡胶与C_(4)F_(7)N混合气体的相容性对比以及气固相互作用机理的相关报道较少。该文选取ENB、DCPD两种第三单体的三元乙丙橡胶开展了其与C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体的相容性实验,发现三元乙丙橡胶中的某些活性结构与C_(4)F_(7)N的CN基团之间存在反应,而通过涂覆硅脂能够有效阻隔气体与橡胶表面的接触,减少C_(4)F_(7)N的分解。此外,在对比两种橡胶的实验结果后发现,ENB-三元乙丙橡胶相较于DCPD-三元乙丙橡胶更适合用作C_(4)F_(7)N混合气体的密封材料,其差异来自两种第三单体所能提供的交联效率不同。

C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体局部放电起始电压的试验研究

研究C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)环保绝缘气体的局部放电特性,可为环保型气体绝缘电气设备的设计制造及运维提供技术支撑。为此,利用针–板电极研究了极不均匀电场中C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体的交流局部放电起始电压(partial discharge initial voltage,PDIV),并分析了O_(2)的体积分数、气压以及电场不均匀系数对其PDIV的影响。试验结果表明:在0.15~0.25 MPa气压范围内,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中加入O_(2)体积分数不宜超过4%;而在0.35~0.65 MPa气压范围内,3种O_(2)占比中,在C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体加入体积分数为4%的O_(2)的方案相对最优。混合气体的PDIV随气压的变化会出现“驼峰效应”;O_(2)体积分数小于8%时,不均匀系数的增加能够有效减少C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)这2种混合气体PDIV幅值的差别;而O_(2)体积分数高于8%时,不均匀系数的变化对2种混合气体幅值差别的改变影响很小。因此,从混合气体交流局部放电起始电压角度考虑,C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体具备应用于气体绝缘交流设备的可行性。

Ti_(4)O_(7)泡沫电极去除水中氧氟沙星的效能分析

针对电化学氧化水处理技术中存在的电极材料活性低及反应过程传质速率慢的问题,采用高活性Ti_(4)O_(7)泡沫电极为阳极构建Flow-through模式下的电化学氧化反应器,用于去除典型氟喹诺酮类抗生素——氧氟沙星(OFL).探究不同流通模式、膜通量、电流密度和初始pH值对OFL降解效果的影响,并探明其降解机制.结果表明:在Flow-through模式下膜通量为3.17 mL/(cm^(2)·min),电流密度为7.5 mA/cm^(2);初始pH为3时,反应120 min后OFL去除率最高达97.66%,处理后OFL剩余抗菌活性消失,体系中参与反应的主要活性物为·OH和SO_(4)^(-)·.

C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体PD作用下气体和固体副产物生成特性

C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体以其优异的环保和绝缘性能成为目前最具潜力替代SF6应用于电力工业的气体绝缘介质。尽管O_(2)的加入可以在一定程度上提升C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的绝缘性能和化学稳定性,但O_(2)加入及其体积分数变化对混合气体局部放电(partial discharge,PD)作用下气体和固体副产物生成特性的影响规律尚不清楚。因此通过针–板电极模拟设备内的金属突出物缺陷开展C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)96 h PD及其分解特性试验。研究发现C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中加入体积分数2%~4%的O_(2)可以显著抑制大部分副产物的生成,O_(2)体积分数大于6%时每秒累积放电量和平均放电量急剧增加,导致混合气体分解加剧;C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)在长时间PD作用下板电极表面中心区域出现较为明显的圆环状固体析出物,主要成分包括金属氧化物(CuO)、氟化物(CuF、CFx)、碳氧化合物(CO、CO_(2))和氮氧化合物(NO、NO_(2));体积分数4%的O_(2)加入对PD固体析出物的元素组成及其价态影响较小,但可以一定程度上减少其生成量,混合气体中O_(2)对金属导体的腐蚀作用弱于C_(4)F_(7)N。

铝酸钙基稀土荧光粉CaAl_(4)O_(7)∶Eu^(3+)的制备及热稳定性研究

在目前商用白光LED的实际应用中,存在发光色温高、显色指数低及热稳定性差等问题。为了改进白光LED存在的不足,使其更适用于人类生活的需求,本文通过共沉淀法合成了一系列CaAl_(4)O_(7)∶Eu^(3+)高温红光荧光粉,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪分别对样品的形态、结构、组成元素及分布进行表征,并通过荧光光谱仪对CaAl_(4)O_(7)∶Eu^(3+)的荧光特性及热稳定性进行了研究。实验结果表明,最佳样品为CaAl_(4)O_(7)∶0.02Eu^(3+)。其激发光谱中,在393及464 nm处有两个强光激发峰,分别属于^(7)F_(0)→^(5)L_(6)及^(7)F_(0)→^(5)D_(2)跃迁;在发射光谱中,最强发射峰位于612 nm,为^(5)D_(0)→^(7)F_(2)跃迁的窄带红光发射;最佳样品的发光具有负的热猝灭效应,其在90℃时发射光强度最大,此时积分荧光发射强度为30℃时初始值的114.5%。当测试温度升高至150℃时,积分荧光发射强度仍为初始值的108%;在CaAl_(4)O_(7)∶0.02Eu^(3+)的原型红光LED的电致发光测试中,发射红光比随着驱动电流的增大而增大。CaAl_(4)O_(7)∶0.02Eu^(3+)荧光粉具有优异的高温荧光特性,满足LED对荧光粉的发光热稳定性的要求,表明其在WLEDs领域具有潜在的应用前景。

顶部籽晶法生长Li掺杂非线性光学晶体SrB_4O_7

通过顶部籽晶法获得了大块Li掺杂的Sr B4O7(Li∶SBO)单晶,晶体尺寸为80 mm×11 mm×40 mm。元素分析和X射线衍射结果证明锂离子成功掺入SBO晶格中,并使掺入后的SBO晶胞有所增大。深紫外和紫外透过光谱显示Li掺杂后的SBO晶体紫外截止边相对于SBO的120 nm红移到了140 nm左右,倍频结果显示Li∶SBO晶体可实现较强的1064 nm的倍频光输出。晶体的缺陷研究结果显示,Li∶SBO晶体生长时容易在c轴方向上形成线状包裹体,腐蚀后的晶体表面发现了两种不同形貌的位错蚀坑,对应于晶体内部不同的位错形态。

具有持续反应活性的g-C_(3)N_(4)/Sr_(2)MgSi_(2)O_(7):Eu^(2+),Dy^(3+)复合材料的光学-催化行为研究

为促进环境友好型光催化技术的应用推广,通过热解聚合方式将g-C3N4负载于多孔Sr_(2)MgSi_(2)O_(7):Eu^(2+),Dy^(3+)蓝色长余辉荧光粉上,制备具有持续反应活性的g-C_(3)N_(4)/Sr_(2)MgSi_(2)O_(7):Eu^(2+),Dy^(3+)复合材料。首次采用累积污染物降解效率等一系列指标评价材料在光照及暗态下综合去除污染物效果。通过微观表征手段和NO去除试验研究了单组分复配质量比对复合材料的光学及催化性能的影响。结果表明,g-C_(3)N_(4)的复合对Sr_(2)MgSi_(2)O_(7):Eu^(2+),Dy^(3+)的荧光强度和余辉性能产生了不利影响;但光照下,提高的光生载流子分离效率和光吸收能力使复合材料的光催化活性增强;暗态下,内在光源Sr_(2)MgSi_(2)O^(7):Eu^(2+),Dy^(3+)的存在赋予了复合材料持续去除NO的能力,该能力的持续时间与余辉亮度、光催化活性有关。本研究有助于推动持续活性光催化体系的发展。

钛基体Ti_(4)O_(7)阳极在高盐体系下的电催化降解性能

针对高盐废水成分复杂、可生化性差等处理难题,采用等离子喷涂技术制备一种新型钛基体亚氧化钛电极——Ti_(4)O_(7)电极,对该电极性能进行全面评价,解释电极的失效机理,并将其应用于高盐体系下的有机物电催化降解过程,考察不同因素对降解效果的影响。结果表明:Ti_(4)O_(7)电极具备丰富的孔洞结构、较高的析氧过电位、优异的导电性能和良好的稳定性。高盐体系下,电流密度的提高会促进酸性红G染料降解,但单位能耗会显著增加;含盐量和pH值对降解效果的影响甚微,这也得益于亚氧化钛材料电极的稳定性能;在电流密度为15 mA/cm^(2)、含盐量为1%、初始pH值为8.5时,降解效果最佳,120 min内脱色率为99.91%,化学需氧量(COD)去除率为71.88%。Ti_(4)O_(7)电极在高盐废水的电化学处理领域有良好的应用前景。

Co_(3)O_(4)/4A分子筛活化PMS处理高盐AO7废水研究

采用浸渍-焙烧法制备Co_(3)O_(4)/4A分子筛复合催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)处理高盐酸性橙7(AO7)废水。采用扫描电镜、X-射线衍射仪、红外光谱仪等对复合催化剂进行表征,同时考察其稳定性。考察复合催化剂活化PMS对AO7模拟废水的处理效果,结果表明,当Co_(3)O_(4)/4A分子筛投加量为0.2 g/L、PMS投加量为0.7 mmol/L、pH为9时,高盐(Na_(2)SO_(4),10 g/L)废水中AO7浓度可在20 min内由15 mg/L左右降至接近0,去除率达99%以上,同时催化剂钴离子溶出量约为0.36 mg/L,低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定的1 000μg/L。