正硅酸锂表面氢同位素交换反应的密度泛函研究

以TLi₃SiO₄为产氚正硅酸锂,利用Gaussian03程序,在6-311++G（d,p）基组水平,采用B3LYP方法研究了H₂与TLi₃SiO₄的氢同位素交换行为.结果表明,H₂与TLi₃SiO₄的氧发生作用形成吸附复合物,吸附复合物内形成四员环过渡态,从而实现同位素交换,交换反应活化能为239.8001 kJ/mol.同位素交换反应热力学研究表明,573.15K～1273.15 K温度范围内,H₂（g）+TLi₃SiO₄（s）→HT（g）+TLi₃SiO₄（s）反应的函变与与温度T的关系为:△H^θ=6.555-0.002T+3×10^-8T²、△S^θ=6.409-0.005T+1×10^-6T²、△G^θ=5.508-0.005T+1×10^-6T²,p（HT）/p（H₂）与温度T的关系为:p（HT）/p（H₂）=-0.141+0.001T-5×10^-7T²,温度提升有利于氚的释放,但在300℃即有大量氚释放.     

基于铁酸钴纳米颗粒-鲁米诺-H2O2化学发光体系的单宁酸超灵敏检测

利用铁酸钴纳米颗粒(CoFe₂O₄NPs)催化鲁米诺-H₂O₂的化学发光,结合单宁酸会抑制CoFe₂O₄NPs的催化活性这一性质,首次建立一种简单、快速且超灵敏的单宁酸检测方法。在最佳实验条件下,CoFe₂O₄NPs-鲁米诺-H₂O₂体系对单宁酸的检测线性范围为5.0×10^-9～5.0×10^-7 mol/L,检测限为2.5×10^-10 mol/L。对比其他检测方法,该检测限极低,而且该检测体系选择性良好,有望将该方法运用于食品及水样中单宁酸的检测。     

Fe3O4、ZSM-5改性施氏矿物活化H2O2去除甲基橙

Sch/Fe₃O₄/ZSM-5复合光催化剂通过化学浸渍法制备,并用于活化H₂O₂去除甲基橙.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)以及比表面积分析(BET)对Sch/Fe₃O₄/ZSM-5进行形貌和结构表征.考察了溶液初始pH、H₂O₂浓度、Sch/Fe₃O₄/ZSM-5投加量对UV/Sch/Fe₃O₄/ZSM-5/H₂O₂体系去除甲基橙的影响.结果表明,当甲基橙初始质量浓度为10 mg·L^-1、初始pH为3、H₂O₂浓度为3 mmol·L^-1、Sch/Fe₃O_...     

CuO/In2O3复合纳米材料的制备及其正丁醇气敏性能研究

p-n结独特的势垒效应能够显著地改变半导体复合材料的光学和电学性能,同时也能影响气敏元件的灵敏度。通过两步水热法制备出不同质量比的CuO/In₂O₃复合纳米材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和X射线光电子能谱等方法分析了材料的形貌和结构。观察到CuO为球形分级结构,In₂O₃纳米颗粒附着在其表面。通过气敏性能测试发现,CuO/In₂O₃复合纳米材料中CuO与In₂O₃的质量比为1∶2时,样品在225℃下对体积浓度为100×10^-6的正丁醇的灵敏度为107,相对纯In₂O₃纳米颗粒提升了57%。另外,该样品也对正丁醇表现出很好的选择性和稳定性。     

斑铜矿在酸性溶液中的浸出动力学行为

以斑铜矿为研究对象,在H₂SO₄酸性体系中,以NaS₂O₈为氧化剂,详细考察浸出时间、温度、矿物尺寸、液固比、H₂SO₄浓度和NaS₂O₈浓度对铜浸出率的影响.浸出行为表明,斑铜矿浸出动力学行为符合固体膜层的界面传质和扩散的混合控制,表观反应活化能为33.97 kJ/mol,浸出动力学方程为（ln(1-x)）/3-1+(1-x)^-1/3=k_mt.     

SOFCs阴极材料La0.6Sr0.4Co1-x Fex O3-δ溶胶凝胶自燃烧法的制备

以分析纯La（NO₃）₃·6H₂为O、Sr（NO₃）₂、Co（NO₃）₂·6H₂O和Fe（NO₃）₁·9H₂O为原料,采用溶胶凝胶-自燃烧法制备了不同组成的La_0.6Sr_0.4Co_1-xFe_xO_3-δ（LSCF）超细粉体。采用X线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对合成超细粉体的结构和形貌进行测定和表征。结果表明:溶胶凝胶-自燃烧法可一步合成粒径为30～70 nm的LSCF超细粉体,且随着Fe³⁺含量的增加,衍射峰值向低角度方向略有偏移。对超细粉体的烧结性能、热膨胀性能及电性能进行测试,结果表明:该粉体在1 100℃下烧结2 h,其相对密度达到97%。热膨胀系数随x(Fe³⁺含量)增加而增大,由x=0.1时的8.42×10^-6K^-1增大至x=0.5时的9.56×10^-6K^-1。直流四端子法电导测试表明:电导率随温度的升高（200～800℃）出现极大值,最大值可达950 S/cm,在500～700℃范围内,电导率均在200 S/cm以上,能够很好地满足中低温固体氧化物燃料电池对阴极材料的要求。     

新型生物炭材料对TNT生产废水去除性能

合成了新型含持久性自由基（PFRs）的生物炭(BC_PFRs)及其复合材料nZVI/BC_PFRs,考察了BC_PFRs在添加氧化剂(BC_PFRs/Fe²⁺/H₂O₂和BC_PFRs/Fe³⁺/H₂O₂)和不添加氧化剂(nZVI/BC_PFRs)条件下对TNT生产废水的去除性能.结果表明nZVI/BC_PFRs的去除效果最显著,对总有机碳（TOC）的去除率为58%,对总氮（TN）的去除率为78%,Fe²⁺/H₂O₂的矿化能力和Fe³⁺/H₂O₂的脱氮能力在BC_PFRs的诱导下分别提高了8.4%和17.4%.对处理前后的废水进行毒性分析,结果表明nZVI/BC     

用Fenton技术去除水中盐酸左氧氟沙星

研究Fenton高级氧化技术对水中抗生素盐酸左氧氟沙星的去除效果, 并考察n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)、 H₂O₂投加量、 溶液初始pH值、 反应时间和初始质量浓度对去除效果的影响. 结果表明: 当n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)=5~25时, 盐酸左氧氟沙星、 化学需氧量(K₂Cr₂O₇法, COD_Cr）和总有机碳(TOC)的去除率随二者物质的量比的增加先增加后降低; 当H₂O₂投加量为15 mL/L时, 盐酸左氧氟沙星、 COD_Cr和TOC去除率分别为88.40%,5952%,3380%; 当pH=3时, 盐酸左氧氟沙星、 COD_Cr和TOC的去除率分别为9240%,5952%,3451%; 盐酸左氧氟沙星、 COD_Cr和TOC的去除率随反应时间呈逐渐增加的趋势, 去除率随初始质量浓度的升高而下降; 当反应时间为3 h时, 去除过程基本完成. 在pH=3, 温度为20 ℃, H₂O₂投加量为15 mL/L, n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)=10的条件下, Fenton高级氧化技术对水中盐酸左氧氟沙星的去除效果最好, 达9640%.     

外源H2O2处理对小麦渗透性调节物的影响

以小麦品种西旱2号和宁春4号为材料,研究了不同浓度H₂O₂处理对其幼苗叶绿素、渗透性调节物质量分数及脯氨酸代谢相关酶活性的影响.与对照相比,50,100,200μmol/LH₂O₂处理下西旱2号幼苗叶片叶绿素a质量分数显著降低,而叶绿素b和叶绿素总量无显著变化;对宁春4号来说,不同浓度的H₂O₂处理使幼苗叶片叶绿素a,叶绿素b和叶绿素总量均显著降低.此外,外源H₂O₂处理诱导西旱2号幼苗叶片可溶性糖质量浓度和脯氨酸质量分数均显著增加,却使宁春4号可溶性糖质量浓度降低,且仅在200μmol/L H₂O₂处理下脯氨酸质量分数明显增加,但H₂O₂处理对两种小麦可溶性蛋白质质量浓度无影响.50,100μmol/L H₂O₂处理下西旱2号幼苗鸟氨酸转氨酶活性降为对照的78%,83%,200μmol/LH₂O₂处理使脯氨酸脱氢酶活性增加为对照的116%;而H₂O₂处理诱导宁春4号幼苗脯氨酸脱氢酶,鸟氨酸转氨酶活性均显著提高.结果表明:与宁春4号相比,西旱2号小麦幼苗叶片的光合色素在H₂O₂胁迫下受到较轻的破坏,却积累了较多的可溶性糖和脯氨酸,从而对H₂O₂胁迫表现出较强的耐受能力;H₂O₂处理诱导西旱2号幼苗叶片的脯氨酸积累与轻微变化的脯氨酸脱氢酶活性有关,而在宁春4号脯氨酸积累与H₂O₂诱导的鸟氨酸转氨酶活性升高有关.     

In2O3多孔有序薄膜的制备及其对丁酮气敏特性

利用气/液界面自组装法和溶液浸渍转移法制备了单层和双层氧化铟多孔有序气敏薄膜,并对其进行了气敏特性测试,同时利用多物理场耦合进行气敏特性仿真研究.结果表明,制备的气敏薄膜具有规则的孔道结构,孔壁呈现为具有大比表面积的片状结构.基于该气敏材料的气体传感器对丁酮表现出优良的气敏特性,单层In₂O₃多孔有序气体传感器在最佳工作温度350℃的条件下对质量分数为100×10^-6的丁酮的灵敏度为15.37,响应时间仅为4.3s;双层In₂O₃多孔有序气体传感器在最佳工作温度375℃的条件下对质量分数为100×10^-6的丁酮的灵敏度为20.45,响应时间为22.7s.仿真结果与气敏特性测试结果吻合较好.     

用光助Fenton体系降解邻苯二甲酸二甲酯

利用几种不同的氧化体系对水溶液中的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)进行光化学降解.结果表明:降解效率依次为:UV/FentonUV/H2O2无光Fenton>UV/Fe2+UV>H2O2;紫外光与Fenton体系之间存在协同效应;UV/Fenton体系是高效的降解体系;pH值、H2O2浓度、Fe2+浓度是光化学降解的重要影响...     

X65碳钢的H2S/CO2腐蚀控制因素研究

目前,H₂S/CO₂腐蚀过程的控制因素判定依据主要参考Dunlop等的研究结果,但该判定结果经常与油田实际腐蚀情况不相符。为找到造成偏差的主要原因,更好地指导生产实践,采用动态高温高压釜,使用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射（XRD）等手段对X65碳钢在H₂S/CO₂共存体系中的腐蚀控制因素进行了研究。结果表明,不同温度下平均腐蚀速率随H₂S/CO₂分压比（p_H2S/p_CO2）的变化呈现两种不同的规律,这与腐蚀产物的膜形态和组成密切相关;腐蚀控制因素与p_H2S/p_CO2有关,而p_H2S/p_CO2临界值大小与温度密切相关。对于H₂S腐蚀控制,当温度低于40℃时,Dunlop等的研究结果仍然适用;当温度从40℃升高至60℃时,本研究的p_H2S/p_CO2临界值由0.05升高到0.10。对于CO₂腐蚀控制,本研究的p_H2S/p_CO2临界值在85℃以上时由原来的0.002逐渐升高到0.003。根据以上研究结果,修正了X65碳钢的H₂S/CO₂腐蚀过程的控制因素与p_H2S/p_CO2及体系温度的关系图。     

基于 MOF 模板法合成 Ce 掺杂 Co3O4 富氧空位纳米花及其气敏性能

Co₃O₄ 纳米材料在气体传感器应用中, 存在灵敏度不高、响应恢复时间长等问题. 采用简单的溶剂热法制备了 Ce 掺杂的 Co 基金属有机骨架 (metal organic framework, MOF) 前体. 通过热处理成功合成了 Ce 掺杂 Co₃O₄ 纳米花, 并通过 X 射线衍射 (X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜 (scanning electron microscope, SEM)、X 射线光电子能谱 (X-ray photoelectron spectroscope, XPS)、能量色散光谱 (energy dispersive spectroscope, EDS) 等表征方法, 对材料进行了物相形貌分析. 结果显示: Ce 掺杂能有效改变 Co₃O₄ 的氧分布态, 提高其氧空位含量, 由此材料制成的传感器显示出了优异的传感性能; 在 190 °C 操作温度下, 该传感器对 100×10^-6 正丁醇的响应值可达 87.79, 且其计算所得理论检出限可达 122×10^-9.     

流动注射化学发光法测定阿卡波糖

建立一种流动注射化学发光法测定阿卡波糖的新方法.在碱性条件下,阿卡波糖对H₂O₂-鲁米诺发光体系的发光强度具有显著的增敏作用,在最佳实验条件下,发光强度的增加值(ΔI)与阿卡波糖的质量浓度在3.0×10^-4~2.0×10^-2 mg/mL内成线性关系,相关系数为0.998 7.方法的检出限为2.3×10^-4 mg/mL,对0.01 mg/mL的阿卡波糖连续测定11次,其相对标准偏差为2.7%,并应用于阿卡波糖片剂含量的测定,平均回收率为101.6%.本方法操作简单快速,重现性好,可用于阿卡波糖的含量测定.     

合成条件对高硅SSZ-13分子筛膜单气体渗透性能的影响

采用2次水热合成法在多孔莫来石支撑体外表面上制备高硅SSZ-13分子筛膜,考察了合成溶胶中的Si/Al比、晶化时间、晶化温度、H₂O/SiO₂比对合成高硅SSZ-13分子筛膜的单气体渗透性能的影响.高硅SSZ-13分子筛膜的CO₂和CH₄的单气体渗透性能依赖于合成溶胶中的Si/Al比,Si/Al比越高,越有利于气体分离.其次,合成溶胶中H₂O/SiO₂比和晶化条件也能够影响分子筛晶体形貌、分子筛层厚度以及分子筛膜的单气体渗透性能.当合成溶胶的摩尔配比为1.000 SiO₂:0.100 Na₂O:0.100 TMAdaOH:80.000 H₂O:0.005 Al₂O₃,晶化时间和温度分别为48 h和160 ℃时,制备的高硅SSZ-13分子筛膜具有最佳的单气体渗透性能,对CO₂的渗透速率可达到3.0×10^-7 mol· m^-2·s^-1·Pa^-1),CO₂/CH₄的理想选择性为39.     

Ce0.25Zr0.75O2固溶体的制备及其电化学合成氨催化性能

通过共沉淀法合成了四方相Ce_0.25Zr_0.75O₂固溶体,采用X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征了固溶体的结构,并以氮气和水为原料,在室温、0.1 mol/L Na₂SO₄电解质中研究了固溶体的电化学催化合成氨性能。结果表明,Ce_0.25Zr_0.75O₂表现出了优异的电化学氮还原催化性能,在-0.6 V（vs.Ag/AgCl）时法拉第效率最高,达到64%,此时氨合成速率为7.3×10^-11 mol/（s·cm²）;在-0.7 V（vs.Ag/AgCl）时,氨合成速率最高,为1.03×10^-10 mol/（s·cm²）,此时法拉第效率为42.2%。这可能与Ce_0.25Zr_0.75O₂固溶体的四方相结构、晶格结构的变化及形成的高度缺陷的结构有关;另外,Ce_0.25Zr_0.75O₂还能有效抑制析氢副反应进行,从而提高其法拉第效率。     

坩埚材质对55SiCr弹簧钢中夹杂物的影响

实验采用MoSi₂炉研究了MgO,MgO-CaO两种耐火材料对55SiCr弹簧钢中夹杂物的影响.结果表明,MgO,MgO-CaO两种坩埚冶炼均能使钢种成分控制在目标范围内,但与MgO坩埚相比,MgO-CaO坩埚净化钢液的效果更好:一方面,经MgO-CaO坩埚冶炼的55SiCr弹簧钢,钢中P,S,酸溶铝［Al］_s 以及全氧T.O质量分数分别降低至56×10^-6,10×10^-6,≤5 ×10^-6,以及4×10^-6;另一方面,钢中夹杂物的平均直径由1.376μm降低至1.222μm,夹杂物尺寸＜2μm的比例由79%上升至89%.这主要是因为碱性MgO-CaO坩埚兼具脱磷、脱硫、脱氧的作用,同时CaO还能与钢中的Al₂O₃夹杂物发生反应,生成熔点更低的复合夹杂物,因此更容易上浮去除,进一步净化钢液.     

新型活性碳涂层固相微萃取进样器的研制

研制了活性炭涂层固相微萃取进样器。推导了萃取量与样品体积和组分浓度间的数学关系式。建立了活性炭涂层固相微萃取/热脱附法测定气体中苯的方法。提出了改变样品体积测定组分浓度和吸附常数的方法。当采样体积≤100mL时,萃取量与样品体积存在线性关系。样品浓度≤52ng·mL^-1 时,萃取量与浓度的线性关系为 A=140.09C+16.24,相关系数0.996。实验测定萃取量倒数与样品体积倒数的线性方程为：1/A=0.11805/V_g+0.00011,相关系数R²=0.999,活性炭涂层对苯的吸附常数为2.15×10⁶。实测苯的相对标准偏差（RSD）<6.98% (n=6),相对误差7.50%,检出限是5.86×10^-6ng·mL^-1,线性范围10⁴,对苯的最大吸附量2636ng,灵敏度比商品固相微萃取（PDMS）高近50倍。     

2006年夏季北京大气中PAN与PPN浓度变化和相关性分析

采用在线监测仪器,2006年8-9月对北京市中关村地区和大兴区榆垡镇大气中的PAN和PPN体积浓度进行了监测,并对浓度变化的影响因素和相关性进行了分析。结果表明：大气中存在着高浓度的PAN和PPN,中关村大气中PAN和PPN的最高浓度分别达11219×10^-12和1953×10^-12L/L,榆垡为2505×10^-12和413×10^-12L/L;两地PAN与PPN的相关性很好,与臭氧也有一定的相关性;热解损失的PAN浓度（TDPAN）与总PAN(监测到的PAN浓度与热解损失PAN浓度之和)的百分比在10%～70%之间。