镧掺杂纳米二氧化钛处理印染废水

摘要 通过对二氧化钛掺杂金属镧氧化物进行改性,研究了镧掺杂纳米二氧化钛对活性紫模拟印染废水的降解性能,确定了有利于光催化反应的最佳条件,在氧化镧掺杂量占二元复合光催化剂（La2O3/TiO2）总量0.8%,煅烧温度500oC,催化剂添加量为2.0g/L时,20min紫外光照下最高降解率可达到60%左右。 关键词：印染废水,镧掺杂纳米二氧化钛,光催化氧化     

钐掺杂二氧化钛纳米管光催化降解孔雀石绿废水

采用阳极氧化法制备板式钐掺杂二氧化钛纳米管阵列催化剂(Sm-TiO2),并以孔雀石绿废水为降解对象,在模拟可见光照射条件下考察钐掺杂浓度、钛板煅烧温度、废水浓度等对孔雀石绿废水降解性能的影响.结果表明,当钐掺杂浓度为0.001 8mol·L-1、钛板煅烧温度选择450℃、废水的初始质量浓度为10mg·L-1时,Sm-TiO2催化剂的光催化降解效率最高可达92.6%,表现出良好的光催化活性和稳定性.     

掺杂铜和钒的纳米二氧化钛的光催化性能

采用溶胶-凝胶-水热后处理法制备掺杂铜和钒的纳米二氧化钛，并对所得的纳米二氧化钛光催化剂的成分、结构与光催化性能的关系进行研究。用X射线衍射、荧光光谱、紫外-可见漫反射光谱对其进行分析。研究结果表明：其晶粒直径约为6nm；电子-空穴分离效率提高；对可见光响应显著增强。通过光催化降解模拟实验，发现该二氧化钛粉末对甲基橙有机废水的降解率达到97．9％，所得到的掺杂纳米二氧化钛光催化剂扩大了对可见光响应范围，提高了光催化降解效率。     

TiO2微粒的掺杂改性与催化活性

用混合溶胶-凝胶法制备了Fe3+,Zn2+,Pd,Co2+,Ni2+,Cr3+等金属离子掺杂的二氧化钛复合微粒.以四环素降解为目标反应,研究了所制备的复合微粒光催化活性与选择性.并用IR、XPS、Raman光谱等技术,探讨了影响复合微粒光催化活性的原因.结果显示掺杂Fe3+、Zn2+的二氧化钛复合微粒对四环素降解具有很高的催化活性与选择性;掺杂Pd的复合微粒催化活性也有所提高.而Co2+,Ni2+,Cr3+等金属离子掺杂的二氧化钛复合微粒的催化活性呈下降趋势.研究认为Fe3+、Zn2+促进二氧化钛微粒光催化活性的原因是由于这些金属离子高度分散在二氧化钛基质中,使基质晶型发生畸变并形成Ti-O-M桥氧结构;这种结构使复合微粒表面缺陷和活性比表面积增加,有利于光生载流子的转移.同时,Ti/Fe复合微粒中Fe抖有利于活性·OH基团的形成.这些活性·OH基团插入有机物的C-H键中,最终导致有机物的完全降解矿化.另一方面,由于Fe3+,Zn2+,Pd特殊的电子构型,有利于浅度捕获半导体的光生电子,使光生电子-空穴对有效分离.而Co2+,Ni2+,Cr3+金属离子的电子构型易深度捕获光生电子,结果可能形成了电子-空穴复合中心;导致半导体的量子效率和催化活性下降.     

DSSC用钒掺杂二氧化钛薄膜的制备及性能表征

为获得高性能电池用二氧化钛薄膜,采用射频磁控溅射法制备了掺V的TiO2薄膜.使用分光光度计、催化反应器和电化学工作站等研究了溅射时间、退火温度和掺钒量等对TiO2薄膜光学性能、光催化性能和超亲水性和电学性能的影响.研究表明溅射时间越长,薄膜紫外光区的透射率越低.3h条件下,在小于400nm区域内,溅射薄膜的透射率已经降至60%以下.退火温度对薄膜的亲水性能和光催化性能有一定的影响,经400℃退火的薄膜具有较好的光催化性能和超亲水性.掺V使薄膜的吸收峰红移和禁带宽度变窄,当掺杂量为0.5%时,TiO2薄膜红移量最大,禁带宽度变也为2.88eV.将制备的掺钒二氧化钛薄膜制备成染料敏化太阳能电池(DSSC),结果表明掺V量为0.5%的二氧化钛薄膜的光响应范围增大,所制备电池的开路电压和短路电流都高于未掺杂电池,其中短路电流从24.82μA增大到了88.15μA.表明电池的综合性能有所提高.     

B-F梯度掺杂对TiO_2薄膜光催化性能的影响

为了揭示不同掺杂方式对TiO_2薄膜光催化性能的影响,以钛酸四丁酯为钛源,运用溶胶—凝胶法及浸渍-提拉技术在玻璃表面制备二氧化钛薄膜。分别以硼酸、氟化钠等作为B,F原料,利用梯度掺杂法制备非金属离子B,F梯度掺杂的二氧化钛薄膜。采用X射线衍射(XRD)、紫外—可见吸收光谱(UV-vis)研究晶相结构及吸收光波长的变化。结果表明:采用梯度掺杂方式和表面掺杂方式后,TiO_2薄膜均出现吸收范围向长波方向移动,可见光的吸收量明显增加。以酸性品红的降解反应评价薄膜的光催化活性,离子共掺杂后的TiO_2薄膜光催化性能优于单掺杂的TiO_2薄膜;梯度掺杂后的TiO_2薄膜的光催化活性均优于表面掺杂的TiO_2薄膜。     

改性TiO2薄膜对水杨酸光催化降解的影响

利用溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜光催化剂,考察掺杂铁、银离子改性与酸处理的TiO2薄膜以及有微量H2O2存在时光催化降解水杨酸的活性,并对改性薄膜光催化降解水杨酸的动力学进行研究.实验表明:改性后的TiO2薄膜光催化剂的活性均有不同程度的提高,其中体相掺铁和酸改性的TiO2薄膜光催化活性最高,并且改性的TiO2薄膜降解水杨酸过程符合一级反应;微量的H2O2存在使TiO2光催化降解效率明显提高.     

掺铁纳米TiO2粉体的制备及其光催化活性的研究

采用特殊液相沉淀法制备了掺杂纳米二氧化钛粉体,通过TG-DTA对其前驱体进行分析,用XRD和TEM对其进行表征.用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝进行了光催化实验,研究了掺杂量对光催化性能的影响,结果表明掺铁纳米二氧化钛比纯二氧化钛光催化效果好.其中掺铁1.25%的纳米二氧化钛在焙烧温度600 ℃,焙烧时间30 min时效果最佳,最多比纯二氧化钛的降解率提高47%.     

氮掺杂二氧化钛纳米管对染料废水的光催化降解性能

采用水热方法制备氮掺杂的二氧化钛纳米管(N-TiO2)光催化剂并进行光催化降解染料废水实验.结果表明:通过水热法可以制备出结构有序、排列均匀的二氧化钛纳米管;分别用不同体积分数的甲胺、丁胺水溶液为氮源对二氧化钛纳米管进行掺杂,发现用丁胺水溶液[V(丁胺)∶V(水)=1∶3]为氮源的氮掺杂二氧化钛催化剂,当煅烧温度为500℃时,在模拟太阳光下对玫瑰红染料废水的降解率最高,可以达到98%,表明N-TiO2催化剂对玫瑰红染料废水具有较好的光催化效果.     

利用铁酸镍控制二氧化钛结构相变提高其光催化性能研究

分别采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备铁酸镍和二氧化钛纳米粉体,探讨了铁酸镍纳米掺杂对二氧化钛"锐钛矿"→"金红石"的晶体结构转变及其光催化活性的影响.结果表明,铁酸镍的掺杂可抑制二氧化钛由"锐钛矿"到"金红石"的结构相变,显著提高其光催化活性,在最佳掺杂浓度时,其光催化降解曙红的效率可以提高约2倍.     

锶掺杂TiO2薄膜电极的制备及其光电性能

采用水热法制备了不同Sr²⁺掺杂量的TiO₂胶体溶液,并以FTO玻璃为基底制备了Sr²⁺掺杂TiO₂薄膜电极。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对Sr²⁺掺杂TiO₂进行表征与分析。结果表明Sr²⁺掺杂抑制了部分锐钛矿型TiO₂ 向金红石型的转变及促进晶粒尺寸的减小,薄膜表面为三维多孔结构,Sr²⁺有效地掺杂到了TiO₂晶格中。薄膜电极的电流密度-电压测试表明,Sr²⁺掺杂有效提高了TiO₂薄膜电子的光电转换效率,其中1% Sr²⁺掺杂量薄膜的转换效率相对于未掺杂的TiO₂薄膜提高了11.5%。     

锡掺杂金红石TiO2纳米棒的低温快速合成及其光电性能研究

采用水热合成法,在较低温度下通过仅引入Sn⁴⁺合成了金红石型棒状TiO₂纳米晶。X射线衍射仪（XRD）及透射电子显微电镜（TEM）对不同Sn4+掺杂比例粉体的晶型及形貌的分析表明,Sn⁴⁺能促进TiO₂由颗粒状的锐钛矿相向棒状的金红石型的转变,棒状纳米晶的形成是纳米颗粒沿着（110）晶面发生定向生长的结果,且形貌转变与晶相转变伴随发生。掺杂样品的光电转换性能研究结果表明,薄膜电极的光电转换效率与材料的晶相组分及其形貌之间有一定的关系,掺杂比例达到0.75%以后,样品的晶相组分及形貌不再随掺杂比例的增大而发生变化,进而光电转换效率不再变化。     

以硫酸钛为前驱体的简单溶胶-凝胶法合成纳米多孔二氧化钛粉末

 以无机硫酸钛溶液为前驱体,甲酰胺为pH值调节剂,本文采用简单溶胶-凝胶法合成纳米多孔的TiO₂粉末。运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和氮吸附脱附(N₂ Adsorption/Desorption)等方法对合成的TiO₂粉末进行了表征。结果表明,合成的TiO₂粉末具有高的热稳定性,450—750℃的温度范围内焙烧后为单一的锐钛矿相结构,且850℃焙烧后主要相为锐钛矿相。随着焙烧温度的升高,TiO₂粉末的晶粒长大,比表面积减少。550℃焙烧后的TiO₂粉末是由平均晶粒尺寸约为10nm的颗粒聚集而成,其比表面积约为219.70m²·g^-1,并且具有独特的双孔结构。     

铜污染对玉米幼苗的毒性及其机制研究

用不同质量浓度的Cu处理玉米幼苗,分析了Cu毒性对幼苗生长的影响和体内氧化损伤情况,并采用分步提取技术研究了玉米幼苗地上部分中Cu的化学形态分布。结果表明加Cu处理明显抑制了玉米的生长和发育,并引起肉眼可见的伤害。铜胁迫导致玉米幼苗叶片中抗氧化酶系统中酶活性的变化,在本研究的Cu处理质量浓度范围（5~160mg/L）内,随着Cu质量浓度的增加,幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性先升高后下降。铜胁迫还会导致植物体内的氧化损伤,丙二醛含量随Cu处理质量浓度提高而增加。玉米幼苗累积的Cu在体内以不同的化学形态分布,通过体内结合机制降低体内Cu的移动性是玉米幼苗抵抗Cu污染危害的重要机制之一。     

核桃壳吸附水中锰离子的特性

 采用农林废弃物核桃壳作为吸附剂处理水中的Mn²⁺,研究固体投加量、吸附时间、溶液初始质量浓度以及pH值等因素对吸附效果的影响;并进行动力学、热力学研究。结果表明,最佳投加量为50g/L;最佳吸附时间为90min;溶液初始质量浓度为0.32—2.17mg/L时,随着初始浓度的增加,水中Mn²⁺的去除率也增加;pH值为7—9时去除率可达80%以上。核桃壳对Mn²⁺的吸附过程符合准二级反应动力学方程。这说明初始阶段核桃壳对Mn²⁺的吸附受界面扩散控制,之后吸附受粒子内扩散控制。Freundlich等温线模型与实验数据的符合程度比其他的等温线模型要好,这表明发生的是物理吸附。而且对于Freundlich常数n,1/n<1,说明吸附过程较易进行,对于Mn²⁺来说核桃壳是一种适宜的吸附剂。     

新型TiO2纳米管透析膜与传统透析膜对细胞生长状态的影响

 研究采用阳极氧化法制备新型高强度的TiO₂纳米管阵列薄膜, 通过对纳米管底部进行腐蚀获得两端通透的TiO₂纳米管阵列薄膜.在纳米管阵列薄膜表面和高分子透析膜表面种植HK-2细胞和HUVEC细胞, 成功制备具有生理功能的生物膜材料.采用MTT方法对比研究了TiO₂纳米管阵列薄膜、聚醚砜(PES)、混合纤维素以及再生纤维素4种薄膜材料黏附细胞的活性;利用荧光显微镜观察4种材料对两种细胞黏附的影响;同时使用扫描电镜观察细胞在4种薄膜材料上的生长形态.结果表明, TiO₂纳米管阵列薄膜最有利于细胞的黏附及增殖, 且细胞活性最高, PES薄膜的效果次之, 再生纤维素薄膜最不适合细胞的增殖及黏附;荧光显微镜观察证实TiO₂纳米管阵列薄膜相比高分子薄膜更能促进细胞的黏附及生长, 证实所制备的TiO₂纳米管阵列薄膜能够很好地与两种细胞相容, 克服了传统透析材料的不足, 改善了细胞与材料的黏附, 是用于生物人工肾研究较为理想的候选材料.     

白癜风患者维医证候学特征及其临床流行病学调查与免疫功能变化的相关性

 通过观察新疆白癜风患者的维医证候特征及其临床流行病学特征,探讨白癜风患者各体液证型与免疫功能变化的关系。采用流式细胞技术、酶联免疫吸附试验(ELISA法)检测全血中CD3⁺、CD4⁺、CD8⁺、CD25⁺、白介素-2(IL-2)、白介素-4(IL-4)、白介素-6(IL-6)、白介素-8(IL-8)、细胞间附分子(ICAM-1)、γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子(TNF-а)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和干细胞因子(SCF)等指标,并进行分析。结果显示,183例白癜风患者中女性106例(57.92%),男性77例(42.08%),3~15岁之间的患者比例较高(36.61%),白癜风患者在不同异常体液中的构成比不同,黏液质型白癜风组107例(占58.47%)和非黏液质型白癜风组76例(占41.53%),其构成比大小顺序为:异常黏液质型白癜风>异常黑胆质型白癜风>异常胆液质型白癜风>异常血液质型白癜风。与正常对照组相比,CD8⁺、IL-2、IL-6、IL-8、IFN-γ、TNF-а、ICAM-1在异常黏液质型白癜风组和非异常黏液质型白癜风组均升高(P<0.05);CD3⁺、CD25⁺、IL-4在异常黏液质型白癜风组和非异常黏液质型白癜风组均降低 (P<0.05)。与非异常黏液质型白癜风组相比,CD8⁺、IL-6、IL-8在异常黏液质型白癜风患者升高明显(P<0.05);CD3⁺、CD25⁺、IL-4在异常黏液质型白癜风患者降低明显(P<0.05),CD4⁺、CD4⁺/D8⁺,在各组间比较无差异(P>0.05)。由此推断,异常黏液质型白癜风是白癜风维医主要证型,且白癜风患者存在自身免疫调节的异常,异常黏液质型白癜风患者的免疫功能紊乱程度较非异常黏液质型白癜风患者更为明显。     

太行山东麓煤田含煤地层中铵伊利石矿物特征

 通过X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(IR)和X射线光电子能谱分析(XPS)等测试手段,发现太行山东麓煤田部分煤层及其夹矸中含有铵伊利石,并对样品中的铵伊利石进行了详细的矿物学研究。分析结果表明:X射线衍射谱图上,铵伊利石的d₍₀₀₁₎值高于普通伊利石的d₍₀₀₁₎值(1.006nm),(002)衍射峰强度与(003)衍射峰强度相当,而普通伊利石的(002)衍射峰强度为24.4%,约为(003)衍射峰强度的1/3;对铵伊利石晶格常数进行了计算,太行山东麓煤田含煤地层中的铵伊利石空间群属于C2/m,晶胞参数a介于0.52133～0.52774nm之间,b介于0.89814~0.91693nm之间,c介于1.02538~1.05285nm之间,β介于101.127°~101.699°之间,z为2,体积介于0.47611~0.49224nm³之间,密度介于2545~2697e^-/nm³之间;研究区铵伊利石类型为1M多型;红外光谱曲线中,铵伊利石中的NH₄⁺ 变形振动峰范围为1427.58~1431.95 cm^-1;铵伊利石的NH₄⁺ 的N 1s XPS结合能为402.4eV。     

微分脉冲极谱法研究稀土离子对乳酸脱氢酶活性的影响

根据前文黄瓜根系伤流液(经La³⁺,Eu³⁺处理)中微量La³⁺,Eu³⁺明显影响氨基酸代谢的结果,用记时电流法研究了稀土对氮同化过程中硝酸还原酶(NR)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的影响,酶活性的变化以辅酶NADH氧化电流在反应中的衰减速度来表示。用微分脉冲极谱法研究稀土离子对丙酮酸转化为乳酸反应中乳酸脱氢酶(LDH)活性的影响,以反应产物NAD⁺的还原电流的大小表示酶活性的变化。研究结果表明La³⁺在低浓度(<5μmol/L)下对酶活性有微弱的促进作用,其他稀土离子Ce³⁺,Eu³⁺, Dy³⁺,Yb³⁺在浓度稍高时(≥5μmol/L)都显示抑制作用。对比光度法的结果以及反应动力学参数V_max和K_m均证明稀土离子对此体系中LDH活性有抑制作用。     

小比表面积双曲型规整填料性能的冷模实验

双曲型丝网波纹填料是具有特殊弧形波纹结构的一种新型规整填料。本文选取比表面积分别为350和500m2/m3的填料进行冷模实验,并测试其流体力学和传质性能。将上述2种填料与350Y和500Y进行对比,结果显示,在实验气速范围内,L=25.48m3/(m2·h)时,Kxa(SQ-350)=(1+54.9%)Kxa(350Y);当F为0.6m/s·(kg/m3)0.5,15.29m3/(m2·h)≤L≤35.67m3/(m2·h)时,Kxa(SQ-500)=[1+(13.3%～66.7%)]Kxa(500Y)。此外,新填料适合在大液量下操作,且能耗低于350Y和500Y。