非电解质乙二醇水溶液脱硫石膏制备高强石膏

研究了常压非电解质乙二醇-水溶液脱硫石膏制备α-半水石膏工艺,对转化过程和产物特性做了表征分析;研究了不同金属离子对于转化过程的调控作用,对调控机制作了分析。结果表明脱硫石膏在乙二醇水溶液中(乙二醇浓度80 mol%,反应温度95℃)可成功转化为α-半水石膏;微量金属阳离子K~+,Mg~(2+)的添加可显著加快转化速率,而Fe~(3+)的加入则会减缓转化;添加K~+产物α-半水石膏晶体呈梭子状,添加Mg~(2+)后可获得细长α-半水石膏晶须,而添加Fe~(3+)后则获得扁平硬币状α-半水石膏晶体;金属阳离子对于转化速率和产物形貌的调控主要通过影响溶液pH及晶体表面选择性吸附实现,确切的机理还需进一步分析表征。研究内容将有助于常压非电解质醇水溶液α-半水石膏制备技术的发展,并利于脱硫石膏的高附加值资源化利用。     

MgAl-LDH强化Bi单质等离子体光催化性能的机制

通过液相超声辅助组装的方式将铋纳米球(Bi-NPs)均匀负载于层状氢氧化镁铝(MgAl-LDH)纳米片上,成功合成Bi@MgAl-LDH复合光催化剂.该催化剂在光照射下,可通过Bi单质等离子体效应连续高效氧化空气中ppb(十亿体积气体中所含污染物体积)浓度量级的NO(去除效率可稳定在56%).采用X射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱(UV-visDRS)等手段对催化剂物相、形貌、化学组成和光学性质进行了表征分析,结合电子顺磁共振(ESR)氧化自由基捕获实验并采用原位红外光谱技术对光催化氧化NO过程进行动态监测发现,虽然MgAl-LDH作为载体没有与Bi球形成异质结结构,但其表面富含丰富的氢氧根离子,能与Bi球上光激发产生的空穴快速结合,形成·OH自由基;而光生空穴的快速消耗又能降低其与光生电子的复合,增强光电分离,促进超氧自由基形成,通过这两方面的协同作用增强了Bi球对NO的光催化氧化效果.更重要的是,LDH具有独特的水分子记忆效应,在光催化过程中被消耗的氢氧根离子可通过吸附空气中水分而不断补充,促使催化活性的稳定高效.本文的研究结果为Bi单质基等离子体直接光催化降解气相污染物性能强化提供了新的策略,同时对光催化反应机制的研究提出了新的思路.     

水体氨氮的电催化氧化消除技术研究进展

随着人类社会生活和工业生产的高速发展,大量氨氮进入自然水体,超出其自净能力造成污染,对生态环境和人体健康造成严重的威胁;电催化氧化技术是一种由可再生能源电驱动,将氨氮在电极表面快速选择性氧化为氮气的方法,具有反应过程可控,条件温和,勿需外加化学物质,无污泥产生,二次污染小等优点,被认为是一种前景较优的环境水体污染修复和水质安全保障技术;氨氧化反应机制和电极催化效率是当前研究者关注的重点,也是实现技术可控应用的关键;现重点综述当前水体氨氮的电催化氧化技术的研究进展,着重从电催化氧化机制(包括氮气形成方式和自由基类型),高效催化剂的类型和优缺点,及各种催化材料的制备方法这3方面进行阐述;最后,对研究方向未来的发展方向和内容进行了展望。