三元复合物Ag/Cu_(2)O/g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化降解和抗菌性能研究

以尿素、硫酸铜、乙酸银为原料,采用溶液法制备了三元复合物Ag/Cu_(2)O/g-C_(3)N_(4),通过XRD、XPS、SEM、TEM、UV-Vis等手段对三元复合物的结构进行了表征;以罗丹明B为模型研究了三元复合物的光催化降解性能,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为模型研究了三元复合物的抗菌性能,并探究了三元复合物的光催化降解机理。结果表明,Ag和Cu_(2)O粒子沉积在g-C_(3)N_(4)片层结构上,Ag、Cu_(2)O和g-C_(3)N_(4)三者之间的协同作用使得三元复合物的光催化降解性能和抗菌性能大幅提高。为构建用于实际水体污染处理的g-C_(3)N_(4)基复合材料提供了新思路。

Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)复合材料制备及其光催化降解抗生素性能

采用水热法和原位光还原法制备一系列Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)复合材料,采用XRD、IR、PL等对复合材料进行表征,并测试其光催化性能。结果表明,Ag和Cu_(2)O成功负载到g-C_(3)N_(4)表面,且没有破坏g-C_(3)N_(4)的结构;当溶液pH=6时,20 mg 15%-Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)对四环素降解率为94.3%。·OH、·O_(2)^(-)、h^(+)对Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)降解四环素起主要作用。光催化性能提升的原因可能是由于Ag和Cu_(2)O的加入形成异质结,增大g-C_(3)N_(4)的比表面积,降低其带隙能,使其在可见光区的吸收增强,抑制光生电子-空穴对的复合,提高了g-C_(3)N_(4)光催化性能。

g-C_(3)N_(4)/Ag/Ag_(2)O复合材料低功率紫外照射下降解罗丹明B

光催化降解技术高效、环保、节能的优点使其在环保领域具有广泛应用前景,为解决环境污染问题提供了新的思路。其中高效催化剂是实现污染物高效光催化降解的关键。g-C_(3)N_(4)半导体材料因优良的热稳定性和化学稳定性、易于合成以及能带结构易调控等优点在催化领域具有广阔的应用前景,但由于纯g-C_(3)N_(4)可见光利用率低、表面积小、导带位置较低,限制了其实际应用中的催化活性。本文通过光诱导还原方法实现了g-C_(3)N_(4)材料表面Ag/Ag_(2)O的原位负载,系统研究了Ag/Ag_(2)O负载量对材料催化性能的影响,实现低功率紫外光催化下水中罗丹明B的快速高效去除,研究发现50 mg的g-C_(3)N_(4)中在0.24 g/L的AgNO3溶液还原得到的g-C_(3)N_(4)/Ag/Ag_(2)O复合材料具有最佳的催化性能。同时将复合材料应用于实际水体中罗丹明B染料的催化降解,取得了良好催化效果。本研究为去除水环境有机物污染提供了一种高效、绿色的解决方法。

基于图优化DWA算法的智能分拣机器局部运动轨迹最优规划

智能分拣机器人最优运动轨迹规划对于分拣效率和自动化程度息息相关;研究将以智能分拣机器人为例,创新性对图优化动态窗口方法的局部运动轨迹规划算法进行了分析;该方法首先利用动态窗口方法获取多条轨迹,然后引入避障和增加全局路径、点间距、非完整动力学、加速度、速度等约束到每条运动轨迹,进而创建超图;最后,采用C++软件开源的一般图优化采样生成的运动轨迹,并完成运动轨迹评价,找到最优运动路径;图优化前后DWA的局部运动轨迹规划算法在竖向方向位置的估计误差值较大,最小差值和最大差值分别为0.02 m和3.25 m,对应的时间为345 s和697 s;图优化前后DWA的局部运动轨迹规划算法的估计误差稍微偏大,差值约为0.02 m/s;改进人工势场法的局部路径规划算法、改进时间弹性带的局部路径规划算法的目标运动轨迹重合度依次为72.68%和68.25%;研究设计的图优化DWA的局部运动轨迹规划算法能够更好地实现对障碍物的合理避让,与目标运动轨迹重合度为89.25%;研究成果有效解决了智能分拣机器人最优运动轨迹规划存在的规划效率低等问题,为实际移动机器人的移动控制技术的开发提供新的可能。

罗丹明6G缔合微粒共振散射光谱法测定过氧化氢

在0.020 mol·L-1 HCl-4.0×10-4 mol·L-1 KI-1.6×10-5 mol·L-1 Mo(Ⅵ)介质中, 罗丹明6G(RhG)在540 nm处有1个荧光峰, 在540 nm处有1个同步荧光峰. 当有H2O2存在时, H2O2与过量的I-反应生成I-3, I-3与RhG形成缔合微粒, 在320, 400, 595 nm处产生3个共振散射(RS)峰;而在540 nm处荧光峰猝灭. H2O2浓度在0.068～34 μg·mL-1范围内与400 nm波长处的共振散射光强度呈线性关系. 据此建立了一个测定水中H2O2的共振散射光谱分析法. 光谱研究结果表明, (RhG-I3)n缔合微粒和界面的形成是导致体系RS增强和荧光猝灭的根本原因.

150kaBP以来巴丹吉林沙漠东南区域地层序列的新研究

巴丹吉林沙漠东南部边缘查格勒布鲁剖面中更新统/上更新统下部、上更新统下部/上更新统上部和上更新统上部/全新统的地质界线依次发生在59AGS/60L、39FD/40G和9L/10FD之沉积界面上。其时限依次大致为150kaBP、75kaBP和10kaBP,该剖面记录了150kaBP以来25个旋回的沙漠与湖相等沉积交替变更的历史过程。通过该剖面粒度和SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO在地层中的分布特征、软体动物化石指示的古生态等综合研究表明,所述这些沉积旋回是自那时以来,在北半球冰期间冰期气候波动影响下,冬夏古季风往复更迭所导致的非季风沙区沙漠期与间沙漠期多次正逆交替演变的结果。

纳米Cu_2O/珍珠贝壳复合光催化材料的制备及其在有机染料处理中的应用(英文)

将珍珠贝壳废弃物活化并作为载体,应用原位水解法制备出Cu2O/珍珠贝壳复合材料.运用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜、紫外-可见漫反射吸收光谱对复合材料进行表征.用活性大红染料B-3G水溶液作为模拟废水评价复合材料在可见光下的催化性能.结果表明,负载的Cu2O呈椭球形,理论平均粒径为16.8nm.复合材料对紫外和可见光谱均有吸收.相对纯Cu2O而言,纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料在催化有机染料降解脱色实验中具有更高的活性,在适宜的环境条件下(pH为6.0～12.0,反应时间为90min,B-3G初始浓度≤220mg/L),催化B-3G降解脱色率达98%,催化反应过程符合伪一级反应动力学模型.此外,傅里叶变换红外光谱研究表明,纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料的形成源于Cu2O和CaO间的结合并发生相互作用.

钛基PbO_2的电极性能及用于酸性嫩黄2G废水处理的研究

采用SEM,XRD等手段分析了Ti/Sb2O5+SnO2/α-PbO2/β-PbO2电极的结构和性能.同时将其用于酸性嫩黄2G废水的处理,对影响COD去除率的各种要素进行了试验研究.最终确定了反应器的最佳运行条件为:电流强度0.6 A、电解时间6 h、极板间距32 mm、初始pH值6.0.结果表明,该反应器具有较高的COD去除率,并能有效地提高废水的可生化性.

基于改进ICP算法的室内环境三维地图创建研究

提出一种基于离散选取机制的改进特征点ICP算法,并设计了基于该算法的三维地图创建方法.该方法分为3个阶段,首先提取并匹配相机运动过程中采集的RGB彩色图像中的SURF特征点;然后结合RANSAC算法进行初始配准,优化特征点集初始位姿、去除误匹配,并结合基于离散选取机制的特征点ICP算法进行精确配准;最后利用g2o图优化算法结合关键帧实现对相机运动轨迹的优化,减少累计误差,并将相机采集到的点云数据根据相机当前位姿构建三维点云地图.经过在5个公开数据集环境下进行实验对比,证明本方法的可行性和有效性,在相机运动长度为15.989m的情况下误差仅为0.059m,且能够准确地创建实验环境的三维地图.

C_2H_3自由基与O_2反应机理的量子化学研究

用量子化学从头计算中UMP2 (full)方法优化了C2 H3 自由基与O2 反应通道上驻点 (反应物、中间体、过渡态和产物 )的几何构型 ,在Gaussian 3(G3)水平上计算了它们的能量 .在此基础上计算了该反应通道上各基元反应的反应活化能 .通过我们的研究发现 ,C2 H3 自由基与氧气反应存在着三元环、四元环和五元环反应机理 ,且分别生成不同的产物 ,从反应活化能的计算结果看CH2 O和CHO是反应的主要产物 ,其次还可能生成CH3 +CO2 ,CH2 CO2 +H ,C2 H2 +O2 H和COHCOH +H等产物 ,且它们生成几率逐渐减少 ,我们对生成产物CH2 O +CHO ,CH3 +CO2 ,C2 H2 +O2 H和COHCOH +H四条反应通道化学反应热的计算结果与实验吻合较好 .

Fe_3O_4/CeO_2复合材料催化降解橙黄G的效能及降解途径

为研究磁性纳米Fe_3O_4/CeO_2复合材料在高浓度难降解有机废水处理中的应用,利用共沉淀法制备Fe_3O_4/CeO_2复合材料,并将其作为非均相类Fenton催化剂降解橙黄G染料废水,利用单因素法优化出最佳降解工艺,同时利用TOF-MS/MS(飞行时间质谱)检测降解中间产物,推测出可能降解途径.结果表明,当Ce/Fe为1∶1(质量比)时制备的Fe_3O_4/CeO_2复合材料催化效果最佳.最佳降解工艺条件:初始pH为2.0,温度为30℃,H_2O_2投加量为30 mmol/L,Fe_3O_4/CeO_2复合材料的投加量为2.0 g/L,初始ρ(橙黄G)为50 mg/L.在最佳降解工艺条件下反应120 min后,橙黄G去除率为96.2%,TOC去除率为65.0%,Fe_3O_4/CeO_2复合材料至少可重复利用6次.研究显示,橙黄G降解主要有三条可能的降解途径,包括偶氮键断裂、偶氮键与苯环断开、脱磺酸基、羟基化以及开环等过程,共检测出八种可能的降解中间产物,主要有苯胺、苯酚、萘酚以及羧酸等.

柠檬酸溶胶-凝胶法合成负热膨胀性ZrW_2O_8粉体及其性质研究

以柠檬酸为螯合剂,采用溶胶G凝胶法制备负热膨胀性ZrW2O8粉体,对其前驱体进行热重G差热分析,以X射线粉末衍射、扫描电子显微镜对产物结构及形貌进行表征,结果表明所得粉体为单-α-ZrW2O8相,具有无规则形状.随着柠檬酸量的增加,颗粒有明显聚集长大的趋势,且形貌向片层状发展.变温X射线粉末衍射分析表明,所得ZrW2O8粉体具有很好的负热膨胀特性,在室温-500 ℃时,平均热膨胀系数为-6.14×10^-6/℃.

镁可充电池正极材料V_6O_(13)/VO_2的制备与电化学性能研究

采用溶胶G凝胶法结合乙醇超声法制备了复合材料VO2/V6O13.通过SEM、XRD、CV、CP 方法对复合材料VO2/V6O13的微观形貌、相组成、电化学储镁性能进行了研究.结果表明,通过乙醇超声和Ar气氛煅烧还原V2O5 可得到两相复合物45%VO2 和55%V6O13;复合材料微观形貌为50-200nm 的海胆状产物;复合材料VO2/V6O13 的脱嵌镁过程均为两步,仅有部分镁离子能可逆脱嵌;在0.3mA/cm2充放电密度下,复合材料VO2/V6O13的首次放电比容量高达365mAh/g,放电平台约为-0.50V（vs.SCE）,经过11 次充放电循环,它的放电比容量仍然有160mAh/g,保持了较好的充放电循环性能,但是复合材料VO2/V6O13的脱嵌镁过程仍然受到镁离子扩散控制.总的来看,复合材料VO2/V6O13是一类有希望用于镁可充电池的钒系正极材料.

g-C_(3)N_(4)/Ag_(2)O复合光催化剂的制备及其近红外光催化性能

通过简易化学合成法制备了g-C_(3)N_(4)/Ag_(2)O_(p-n)异质结复合光催化剂,利用XRD、XPS、SEM、TEM、DRS等对所制复合材料的物相结构、微观形貌及光学性质进行表征,借助近红外光下催化降解罗丹明B(RhB)试验评价其光催化活性,重点探讨了g-C_(3)N_(4)/Ag_(2)O_(p-n)异质结复合材料的光催化降解机理。结果表明,当g-C_(3)N_(4)、Ag_(2)O质量比为1∶16时,所制g-C_(3)N_(4)/Ag_(2)O复合光催化剂具有最佳的近红外光催化性能且活性稳定;h+和·O-2活性自由基在近红外光催化降解过程中发挥了主要作用。

Ba_2MgGe_2O_7∶Cr^(4+)晶体中荷移激发态对g因子贡献的研究

文章建立了立方四面体3d2络合物g因子的完全高阶微扰公式。在这个公式中,除了与d—d跃迁光谱(晶场激发态)有关的晶场(CF)机制的贡献(包括近年发展的双旋-轨耦合参量模型)外,与电荷转移光谱(荷移激发态)有关的荷移(CT)机制的贡献也被考虑。将这个公式应用于Ba2MgGe2O7∶Cr4+晶体平均g因子的计算,发现理论计算值与实验值很好的一致,同时,荷移机制对g移动Δg(=g-2.002 3)的贡献ΔgCT在符号上与晶场机制的贡献ΔgCF相反,而在大小上约为晶场机制贡献的38%。因此,在对高价态过渡金属离子络合物的g因子计算时应考虑CF机制和CT机制的贡献。

等离子体辅助球磨活化对Al_2O_3+C合成AlN固-固反应的影响机制

利用介质阻挡放电等离子体辅助球磨和普通球磨分别对Al_2O_3+C混合物料进行活化,研究等离子体辅助球磨活化后Al_2O_3+C合成AlN的碳热还原反应机制。结果表明,等离子体辅助球磨30h的Al_2O_3+C,在N2气氛中1 400℃下保温4h,Al_2O_3即可全部转化为AlN,Al_2O_3+C的碳热还原反应符合固-固反应机制。相对于球磨活化单一的Al_2O_3粉末,等离子体辅助球磨Al_2O_3+C混合粉末可以缩短10h的球磨活化时间,这主要是由于在等离子体与球磨的协同作用下,有利于Al_2O_3与C形成适于固-固反应的均匀互溶的精细复合结构,使得反应扩散通道增加,平均扩散路径缩短,这在动力学方面大大促进了Al_2O_3+C的碳热还原反应,并促使反应按照固-固机制进行。

基于XTION的机器人室内三维地图实时创建

针对室内复杂环境中移动机器人三维地图创建问题,基于RGB-D相机XTION搭建机器人地图创建系统,提出一种利用视觉里程计和贝叶斯闭环检测实时创建三维地图的方法。在机器人操作系统(ROS)框架内,首先由移动机器人携带XTION获取环境三维图像经WIFI上传上位机,然后由上位机软件使用SURF算法对RGB-D相机图像进行特征点提取与匹配,接着采用视觉里程计进行机器人位姿估计,同时利用贝叶斯闭环检测消除累积误差,最后使用g2o方法对三维点云图进行优化并创建完整的三维地图。经室内环境实验验证,机器人地图创建系统创建了完整的室内环境三维地图,所描述室内物体轮廓比较清晰并与真实场景相一致,机器人位姿估计比较精确,验证了利用视觉里程计和贝叶斯闭环检测实时创建三维地图的可行性。

RuO_2/La_2O_3/TiO_2悬浮体系中直接耐晒黑G的光催化降解

钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶凝胶浸渍法制备RuO2 /La2O3 /TiO2 复合光催化剂,以紫外灯为光源,研究了催化剂组成、煅烧温度、溶液pH值等因素对直接耐晒黑G(DFBG)光催化降解的影响。结果表明:掺杂量w(La2O3 )1 .39%、w(RuO2 )0 .12%、煅烧温度500℃(2h)、溶液pH值7. 3时,光催化活性最佳。当通气量为200mL/min,催化剂投加量为150mg时, 50mg/L的DFBG溶液经60min降解,其降解率近100%。DFBG的光催化降解服从Langmuir Hinshelwood动力学模型,测得相应的动力学参数k=7 .42×10-3 mmol/L·min,K=19 54L/mmol。

自支撑石墨烯/二氧化锰/泡沫镍复合材料的电化学性能

以三维泡沫镍(NF)为模板,在不添加模板剂的条件下,通过电沉积法沉积石墨烯(G),再采用水热合成制备纳米片二氧化锰(Mn O_2),得到自支撑电极复合材料G/Mn O_2/NF,改善其作为电极材料的电化学性能。用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观结构和表面形貌进行分析,通过循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)测试了电极复合材料的电化学性能。结果表明:在电流密度为1 A/g的条件下,复合电极材料的比电容达到722 F/g,经过1 000次循环后比电容保持率为97%。

纳米CeO_2对激光熔覆Fe/Cr_3C_2复合涂层组织与磨损性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪及滑动磨损试验,研究了1%纳米CeO_2(质量分数)对低碳钢表面激光熔覆Fe/Cr_3C_2复合涂层的组织结构和耐磨性能的影响。结果表明,Fe+Cr_3C_2+1%CeO_2复合涂层的主要组成相是α-Fe、γ-Fe、Cr_3C_2、Cr_(23)C_6及Cr_7C_3等化合物相;加入1%纳米CeO_2后,复合涂层组织明显细化,未熔Cr_3C_2数量显著减少,初生碳化物由粗大杆状向块状转变,数量增加,分布均匀,有效抑制和消除了裂纹的形成;复合涂层硬度和耐磨性能显著提高,Fe+30%Cr_3C_2+1%CeO_2涂层截面显微硬度提高105HV,增幅达到15.4%,且涂层沿深度方向硬度分布均匀性得到明显改善。