石墨阴极电芬顿降解诺氟沙星的研究

采用石墨板作为阴极,钌铱钛电极作为阳极,进行电芬顿降解诺氟沙星废水的研究,探讨了电流、pH、氧气流量、Fe~(2+)浓度、诺氟沙星初始浓度对诺氟沙星降解的影响.结果表明,在pH=3、电流为0.08 A、氧气流量为200 mL·min~(-1)、Fe~(2+)质量浓度为10 mg·L~(-1)的最佳条件下,初始质量浓度为25 mg·L~(-1)的诺氟沙星降解率达73.6%.     

蜂窝状微生物膜降解氨氮

实验利用新型悬浮载体对氨氮降解进行了研究.在悬浮载体上形成了蜂窝状的微生物薄膜结构,增加了微生物附着的比表面积,薄膜的形成有利于氧气的扩散和基质的转移,为硝化菌提供了有利的生存环境.实验在pH值为7.8～8.2,温度为24～29℃的条件下,当进水的氨氮质量浓度为40～78mg·L-1时,经过3h的反应周期后,氨氮质量浓度下降到2mg·L-1以下,COD从300mg·L-1降低到50mg·L-1以下;在反应周期为4h时,氨氮质量浓度从80～130mg·L-1下降到3.5mg·L-1以下,COD从350mg·L-1降低到46mg·L-1以下.结果表明,该悬浮载体上形成的生物膜结构有利于氨氮降解,反应器内实现了较好的COD和氨氮去除.     

Ti/α-PbO2/β-PbO2电极电催化氧化处理苯酚废水

采用电催化氧化法,以自制Ti/α-PbO2/β-PbO2电极为阳极,在室温条件下对苯酚模拟废水进行降解研究,探讨电流密度、电极间距、pH值及苯酚初始质量浓度对苯酚降解效率的影响规律.结果表明,在电流密度为600 A·m-2,电极间距为1.0 cm,pH值为3,苯酚初始质量浓度为100 mg·L-1的条件下,苯酚降解效率达92%以上.紫外光谱等实验结果表明,苯酚在氧化降解过程中会产生苯醌等中间产物,苯酚及其中间产物最终被矿化为CO2和H2O.     

荧光探针自组装膜对久效磷农药的检测

采用CdSe量子点作为荧光探针,将巯基丙酸稳定的CdSe、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和乙酰胆碱酯酶(ACHE)通过静电吸引法,层层组装到石英表面,构建一种荧光性自组装多层膜Quartz/PDDA/CdSe/PDDA/ACHE/PDDA.利用有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制机理,成功地将自组装膜用于痕量久效磷农药的检测.实验表明,在乙酰胆碱酯酶被抑制16 min,底物乙酰胆碱浓度为8.8 mmol.L-1的条件下,该膜对久效磷的检测限低至48.64 nmol.L-1.所构建的自组装膜稳定性较好、灵敏度较高,可以再生使用.     

Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化氧化氨氮的研究

用热分解和电沉积联合的方法制备了Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2电极,并采用SEM、ICP和阳极极化曲线对所制备的电极进行了表征。以氨氮为目标污染物,考察了该电极的电催化氧化性能。研究结果表明:Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极晶粒细小、致密,具有较高的析氧电位。采用该电极电催化氧化氨氮的最佳工艺条件为:电流密度为20 mA.cm-2、板间距为1 cm、温度为30℃、溶液pH值为5和Cl-浓度为1 100 mg.L-1,经电催化降解后,氨氮的去除率可达100%。     

掺锑二氧化锡电极光电催化降解甲基橙的研究

以无机金属盐SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,采用溶胶-凝胶提拉法制备得到光电催化性能良好的掺锑二氧化锡薄膜电极.以该电极为工作电极,气体扩散电极为对电极,250 W高压汞灯(365 nm)为侧光源,对甲基橙的光电催化降解进行了研究.结果表明,该电极具有四方形的金红石结构,在外电压为2.0 V,pH值为3,涂覆层数为5层的条件下对初始浓度为20 mg/L的甲基橙溶液光照60 min,降解率达100%.     

含酚液中苯酚的电催化降解研究

在电激励下,电极表面活性点生成的.OH能氧化水溶液中的有机物。本文研究了钛基二氧化铅电极做工作电极催化降解水中苯酚时,支持电解质溶度、温度、电流密度、pH值等因素对酚降解效率的影响。实验得知,在支持电解质CNa2SO4=0.05 mol.L-1、20℃2、0 mA.cm-2、pH=3条件下,电解100 mL 0.005mol.L-1苯酚溶液,120 min内降解了78.62%。紫外光谱分析了200 min内的电解试样,得知苯酚电解过程先生成中间物而后变成CO2和H2O,且降解率为94.35%。     

有盐条件下微生物对石油的降解效果研究

通过摇瓶试验,研究含盐量为7 000 mg·L-1、石油含量分别为10 000 mg·L-1,30 000 mg·L-1,50 000 mg·L-1条件下,空白对照组(不添加微生物)、细菌组、真菌组分别在5,12,19,26,33 d时对石油的降解效果,并对比分析了降解效果.结果表明,经过33 d后,空白对照组中石油含量未变化,细菌组石油含量为10 000 mg·L-1一组的石油降解率最高,达到了65.69%,真菌组石油含量为30 000 mg·L-1一组石油降解率最高,达到了45.84%.可见,在较高的含盐量条件下,细菌和真菌对石油的降解也仍然有显著效果.     

废水中十六烷基三甲基溴化铵的Fenton氧化降解

研究了废水中阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的Fenton氧化降解.考察了H2O2及Fe2+的浓度、pH值和反应时间对去除效果的影响.优化后的降解反应的条件是:pH为3.0,H2O2与CTAB浓度质量比为1:2.3,Fe2+质量浓度为20.0 mg·L-1.当CTAB初始质量浓度为20.0 mg·L-1时,在最佳反应条件下,CTAB的去除率可在30 min达到90%以上,H2O2浓度的增大有助于提高TOC的去除率.降解产物中检出CHOOH和CO2等.实验结果表明Fenton氧化降解法可以快速有效除去废水中的季铵盐阳离子表面活性剂.     

多孔SnO2-Cu2O复合薄膜的制备及其光催化性能

采用加热氧化多孔Sn--Cu合金电沉积层,制备得多孔SnO2--Cu2O复合薄膜.应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量散射(EDS)分析了镀液中Sn2+/Cu2+值对薄膜结构、形貌和组成的影响.通过低压汞灯下光降解罗丹明B的反应测试了薄膜的光催化活性.结果表明,从0.01mol.L-1CuSO4、0.05mol.L-1SnSO4、1.5mol.L-1H2SO4、7mL.L-1甲醛和0.001%聚乙二醇辛基苯基醚(OP)的镀液中,在20℃以6.0A.cm-2的电流密度沉积得到的Sn--Cu合金,经过在空气气氛下200℃,2h和400℃,2h加热氧化后,转变为Sn/Cu值为3∶1的SnO2--Cu2O复合薄膜,显示出优异的光催化降解罗丹明B的活性,这归因于薄膜具有三维多孔的形貌和适合的Sn/Cu比.     

CdSe纳米棒阵列的制备及其光电化学性能

在室温条件下, 用电化学沉积方法在铟锡氧化物(ITO)基底表面生长CdSe纳米棒阵列, 并利用X射线衍射(XRD)、 能量色散X射线(EDX)、 场发射扫描电子显微镜(
FESEM)和紫外 可见吸收光谱(UV Vis)表征CdSe纳米棒阵列的晶体结构和表面形貌, 考察其光电化学性能; 在标准三电极体系下, 测试CdSe纳米棒阵列电极的光电化学性能. 结果表明： 样品沿\[001\]方向择优生长, 并具有明显的光响应特性; 在光强为100 mW/cm² 的模拟太阳光照射下, 该电极光电流密度     

Electrocatalytic oxidation of ethanol and ethylene glycol on bimetallic Ni and Ti nanoparticle-modified indium tin oxide electrode in alkaline solution

Bimetallic Ni and Ti nanoparticle-modified indium tin oxide electrode(Ni–TiNPs/ITO) were prepared by a twostep ion implantation method, and their electrocatalytic activity toward the oxidation of ethanol and glycol was evaluated. The ion-implantation method is simple, low-cost and environmental friendly without the use of any binder. The Ni–TiNPs/ITO electrode were characterized by scanning electron microscopy(SEM), atomic force microscopy(AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). SEM and AFM showed that the nanoparticles on the Ni–TiNPs/ITO electrode had a small range of dispersion(10–20 nm) and high dispersion. Electrochemical performances were measured by cyclic voltammetry(CV) and chronoamperometrics. The Ni–TiNPs/ITO electrode exhibited much higher electrocatalytic activity and stability for ethanol and ethylene glycol oxidation than NiNPs/ITO.     

Determination of isocarbophos by cathodically sweeping oscilliopolarography

Determination of isocarbophos by cathodically sweeping oscilliopolarography is described. In a 1.0×10⁻⁵ mol/L sodium dodecylbenzene sulfonate (SDS)+0.1 mol/L HAC-NaAC (pH=4.0) buffer medium, isocarbophos and its alkaline hydrolysate exhibited sensitive second derivative wave at −0.50 V and −0.48 V respectively. The peak current was linearly proportional to the concentration of isocarbophos in the range of 5.40×10⁻⁶−1.05×10⁻⁴ mol/L by detecting isocarbophos directly. The detection limit was 3.60×10⁻⁶ mol/L with the relative standard derivation (RSD) of 7.3%. By employing an alkaline hydrolysis, the peak current was linearly proportional to the concentration of isocarbophos in the range from 7.70×10⁻⁷ mol/L to 1.24×10⁻⁴ mol/L, and the detection limit was 5.80×10⁻⁷ mol/L with RSD of 3.1%. The hydrolysis procedure and the electrode reaction were studied by voltammetry. Foundation item: Supported by the Foundation of Chinese-France Cooperation Program on Advanced Research Biography: ZHANG Wu-ming (1929-), female, Professor.     

CdSe膜电极在Na2SO3溶液中的电化学调制光谱

本采用本实验室研制的T-1 EMS电化学调制光谱仪研究了电沉积CdSe电极在1mol／L Na2SO3溶液中的电化学调制光谱(EMRS)特性．实验结果表明，CdSe电极在Na2SO3溶液中的EMRS具有典型的Franz—Keldysh振荡峰．根据Aspnes提出的弱电场三阶微商电解液电反射理论，对CdSe电极的EMRS进行了定量分析，计算出了CdSe电极的禁带宽度和展宽系数等相关参数．结合EMRS随直流偏置电位的变化，快速、准确地确定出CdSe电极在NaSO3溶液体系中的平带电位值．这些参数为研究CdSe电极的半导体性质和界面结构提供了重要信息．     

基于SnO2/TiO2/Au NPs纳米复合材料发展光电化学方法特异性检测唾液酸

制备了氧化铟锡（ITO）/二氧化锡（SnO₂）/二氧化钛（TiO₂）/金纳米粒子（Au NPs）纳米复合电极（ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs）,并利用它发展了可以选择性检测唾液酸（SA）的光电化学（PEC）法.采用旋涂法制备了ITO/SnO₂电极,并通过静电纺丝和磁控溅射技术在ITO/SnO₂表面原位合成了TiO₂纳米纤维和Au NPs.与单纯SnO₂比,ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs纳米复合电极的光电性能显著提高.这可能与Au NPs的局域表面等离子体共振效应（LSPR）和TiO₂/SnO₂异质结之间的协同作用密切相关.之后,通过金硫键（Au-S）将四巯基苯硼酸（4-MPBA）修饰在ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs电极表面,利用4-MPBA和SA之间的非特异性酯化反应,发展了可以特异性检测SA的PEC传感平台.     

原子力显微镜对电场诱导组装的酶/聚电解质多层膜表面酶分子聚集拓扑形貌的表征

采用原子力显微镜观察了不同电压下电场诱导组装的酶/聚电解质多层膜表面酶分 子的聚集拓扑形貌, 研究了膜表面粗糙度和表面形貌随操作电压变化的关系以及酶在膜表 面聚集形态的不同对酶活力的响. 实验结果表明, 不同的组装方法对膜表面酶分子的形态 和分布具有很大影响, 在较低的操作电压下, 酶分子以分子簇形式存在, 而在较高操作 电压的作用下, 酶分子在膜表面以聚集体形式存在.     

石墨烯-CdS的制备及在光电化学检测Cu~(2+)中的应用

通过一步溶剂热法制备了石墨烯-CdS复合材料(GR-CdS),并通过XRD、TEM、HRTEM等测试手段对其进行表征.结果表明CdS纳米颗粒的生成和氧化石墨烯的还原同时发生,CdS纳米颗粒分布在石墨烯的表面.实验中还探讨了氧化石墨烯的用量对复合材料光电性能的影响.实验结果证明氧化石墨烯的用量为10mg时,复合材料具有较好的光电活性(GR10-CdS).因此GR10-CdS修饰到导电玻璃表面作为光电化学传感器检测Cu2+,线性检测范围为10~80μmol/L,信噪比为3时传感器的检测限是9.5nmol/L,而且该光电化学传感器表现出很好的选择性.     

半导体纳米材料CdSe/ZnS在显示器件中的应用

以半导体纳米材料CdSe/ZnS作为发光层, ZnO作为电子传输层, 用Al和氧化铟锡（ITO）分别作为两极材料, 采用旋涂和真空蒸镀膜技术制备半导体发光二极管, 并对其光学性质进行表征. 结果表明: 该器件发射黄光, 峰位为575 nm, 半峰宽30 nm, 最大发光强度2 000 cd/m²; 在较高的电流密度下, 该器件的电致发光效率无
明显衰减; 当半导体纳米材料CdSe/ZnS及ZnO分别作为发光层和电子传输层时, 可制备具有高电流密度且稳定的发光二极管主体材料.     

三乙醇胺对介孔二氧化钛薄膜的光电增强作用

以三嵌段共聚物为模板剂,钛酸正丁酯为无机前驱体,采用溶胶一凝胶法制备了TiO2溶胶,利用提拉法获得了纳米晶介孔TiO2薄膜,对薄膜的制备条件进行了优化。研究表明,将介孔TiO2薄膜电极浸入含有三乙醇胺的缓冲溶液中,在紫外光照射条件下,三乙醇胺作为电子供体,能够显著增强介孔TiO2薄膜电极的光电流强度。     

GaN基LED中Ag/ITO复合膜的光电性能研究

制备含有不同厚度Ag(0.5、2、4nm)的Ag/ITO多层膜沉积在以蓝宝石为衬底的外延片上并与P-GaN相接触,经过一定的退火处理。研究了Ag厚度、退火温度、退火时间对Ag/ITO多层膜的透过率、方块电阻和接触电阻率的影响。得出这种光电性能优良的Ag/ITO膜作为P型透明电极应用于大功率LED有广阔的前景。