生物膜填料塔净化SO2废气的研究

 采用生物膜填料塔净化SO₂废气,研究结果表明:其最佳操作条件为入口气体质量浓度500~1 000mg/m³、气体流量100 L/h、循环液流量15 L/h,pH 1.0;当气体流量从100 L/h增加到300 L/h时,SO₂净化效率由86.4%下降到73.2%;最佳操作条件下SO₂净化效率可达98%以上.     

上海市2013年以来空气污染物变化特征

根据上海市环境监测中心网站发布的2013年1月?2015年9月上海市空气污染监测结 果，对PM_2.5、PM₁₀、O₃、NO₂、SO₂、CO共6种污染物的变化特征进行了研究.结果表明：上海空气 污染物PM_2.5、PM₁₀、O₃、NO₂、SO₂、CO浓度在逐年降低，显现出近年来上海空气污染治理初见成 效；在每年的12月前后或冬季，PM_2.5、PM₁₀、NO₂、SO₂、CO浓度最高，在每年的8月前后或夏季浓 度最低；O3浓度在每年的12月或冬季最低，7月前后或夏季最高；PM_2.5、PM₁₀、NO₂、SO₂、CO与O₃之间的互为消长关系，在很大程度上取决于环境条件.     

等离子体技术资源化转化CO2研究进展

以CO₂为代表的温室气体导致的气候效应日益凸显，全球碳减排迫在眉睫。等离子体技术转化CO₂具有独特优势，在实现CO₂资源化转化方面展现出良好前景。对近几年等离子体资源化CO₂的研究成果进行综述，重点介绍了等离子体转化CO₂的主要工艺参数和评价指标，归纳了工艺参数、活性物种、背景气体对CO₂转化的影响，重点分析了介质阻挡放电(DBD)等离子体协同催化转化CO₂的协同效应。最后，针对等离子体协同催化转化CO₂面临的问题与挑战，提出了今后的几个重点研究方向：1）进一步揭示等离子体转化CO₂的反应机制；2）系统探究等离子体和催化剂协同作用机制；3）实际工程应用中，应关注反应器的工程放大、使用安全风险以及经济效益等问题。     

生物法同时脱除高温烟气中SO2和NOx的实验研究

 对采用生物膜填料塔处理高温烟气中的SO₂和NO_x进行了实验研究,结果表明,生物膜填料塔能够有效地同时去除高温烟气中的SO₂和NO_x.在65 ℃,循环液流量4.0~7.0 L/h,pH=1.5,停留时间150 s,SO₂进气质量浓度2 000~3 000 mg/m³,NO_x进气质量浓度500~1 000 mg/m³的操作条件下,生物膜填料塔对SO₂的去除率可达99.9%以上,对NO_x的去除率为60.2%.     

WO3丙酮传感器及其多传感器融合技术的研究

高浓度丙酮会刺激黏膜和引起中毒，在医疗健康领域丙酮也可作为呼出气体标记物。为实现对丙酮气体的有效检测，利用WO₃纳米材料制备旁热式气敏传感器，系统测试该传感器的基本特性，并在此基础上与SnO₂传感器组成双气敏传感器阵列，结合反向传播神经网络方法对丙酮混合气体进行识别。在体积浓度10^-5丙酮气体测试中，WO₃丙酮传感器的响应值达到9.3，响应与恢复时间均为4 s，重复性误差小于10^-8；双气敏传感器阵列对混合气体中丙酮和乙醇的识别误差小于10^-8。结果表明，制备的WO₃传感器响应灵敏度、稳定性、选择性、瞬态响应等特性良好，采用多传感器融合技术可以实现混合气体的有效识别。     

降解低浓度二氧化硫废气的菌株分离及其固定化研究

 从硫泉中分离得到17株细菌,用碘量法测定了它们氧化降解SO₂的性能.结果表明,菌株R-1氧化降解性能较强,经鉴定,R-1是氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans).用海藻酸钠(sodiumalginate)进行固定化包埋试验,通过单因素分析,确定了最佳包埋条件.用上柱通气法测定其净化气相SO₂的能力,其氧化降解SO₂的效率最高达97.01%.结果显示,利用固定化细菌净化低浓度SO₂烟气具可行性,但对其稳定性尚待进一步研究.     

曹春岳：运用介电泳技术将SnO2纳米球体作为敏感元件的相对湿度传感器特性

通过介电泳技术将敏感元件SnO₂球形纳米颗粒定位到间距为20μm的Au叉指电极之间, 制备了一种相对湿度传感器. 从获得的I-V曲线可以看出, Au/SnO₂/SnO₂/Au组合结构具有良好的电导率. 通过自己设计的相对湿度测试系统 测试了其传感特性, 结果显示该湿度传感器具有高的敏感性及可重复性. 证明了运用介电泳方法所制备的湿度传感器在各种不同的湿度条件下, 都具有很好的稳定性, 即使是在非常高的湿度条件下. 并且这种方法可以广泛用于其它种类的纳米球和各种不同器件结构中.     

基于碳纳米管的气敏传感器研究进展

碳纳米管（CNTs）具有独特的电学、力学、物理、化学性能。可对许多气体进行选择吸附和快速检测。近年来,碳纳米管在气敏传感领域的研究及应用取得了显著进展。碳纳米管气敏传感器具有体积小、常温下即可检测、灵敏度高、响应速度快等优点。综述了本征碳纳米管气敏传感器、碳纳米管气敏传感器的功能化修饰、碳纳米管气敏传感器在呼吸检测中的应用等研究进展。为提高碳纳米管气敏传感器的气敏性能（灵敏度、选择性、响应时间和可重复性）、增大检测气体种类。目前主要通过使用不同材料（有机聚合物、金属、金属氧化物）对碳纳米管进行合理的功能化修饰。在进一步研究中,应重视发展除加热和紫外光照射之外的新脱附技术、研究复杂气体环境中特定气体的选择性检测、将传感器阵列技术用于CNTs气敏传感器、实现商业化的电子器件等问题及挑战。     

金属离子对钢在没食子酸/硫酸介质中的腐蚀行为研究

 用失重法研究了4种金属离子(Na⁺,Zn²⁺,Cu²⁺,Fe³⁺)在0.5 mol/L H₂SO₄以及500 mg/L没食子酸+0.5 mol/L H₂SO₄介质中在20℃对冷轧钢腐蚀行为的影响.结果表明:Cu²⁺对钢的腐蚀起抑制作用;而其余3种金属离子(Na⁺,Zn²⁺,Fe³⁺)对钢的腐蚀起加速作用.在相同条件下,冷轧钢在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中的腐蚀速率顺序为:Cu²⁺2++3+;而在500 mg/L没食子酸+0.5 mol/L H₂SO₄介质中,腐蚀速率顺序为:Cu²⁺2+3++.     

CuTA纳米酶的制备及其用于过氧化氢检测

以五水硫酸铜(CuSO₄·5H₂O)和单宁酸(Tannic acid,TA)为原料,通过一步法制备得到单宁酸铜（ CuTA）纳米片。由材料的红外、扫描电镜结果可知,本实验成功制备了CuTA。研究表明,所制备材料可催化过氧化氢(H₂O₂)产生O₂,据此本研究建立了一种比色分析方法用于检测H₂O₂,并优化了氧化反应的显色条件。在最优条件下,H₂O₂的检测线性范围为400~1400 μM,检出限为5.2 μM。将本方法用于检测实际样品牙膏中的H₂O₂,回收率可达96.6%~102.2%。研究结果表明,所构建的比色传感器可实现对H₂O₂的定量检测。     

2种局部放电类型下SF6分解组分检测及特性分析

为研究不同绝缘缺陷引起的局部放电下SF6气体的分解特性,探索识别不同绝缘缺陷的分解气体特征量,笔者在研制的SF6气体分解试验平台上,模拟了金属突出物和绝缘子金属污染物2种典型绝缘缺陷引起的局部放电下SF6气体的分解,检测了2种缺陷下CF4、SO2F2、SOF23种分解气体的含量随时间的变化规律,并研究了2种缺陷下SOF2/SO2F2、SO2F2/CF4、SOF2/CF43组组分含量比值的特性.结果表明,2种局部放电下SF6分解生成的主要稳定衍生物中均能检测到SOF2、SO2F2和CF4,但2种缺陷下这些组分的变化规律具有显著的差异,同时研究表明,2种绝缘缺陷下SOF2/SO2F2、SO2F2/CF4、SOF2/CF43组组分含量比值具有明显的不同,因此,可以将SF6分解气体的含量比值作为识别2种绝缘缺陷类型的特征量.     

CNT-SnO2复合材料的制备及甲醛气敏性的研究

甲醛作为室内装潢最主要的污染物之一,会对人们的健康造成危害。采用旁热式气敏元件的制备工艺,利用功能化后的碳纳米管对二氧化锡进行不同比例的掺杂,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对气敏材料进行表征;并在甲醛气氛中与二氧化锡气体传感器进行对比。分析了掺杂浓度,工作温度及气体浓度对传感器灵敏度和响应恢复时间的影响,对其气敏机理进行分析。结果表明碳纳米管的引入提高了二氧化锡传感器对甲醛气体的灵敏度缩短了其响应恢复时间;并且对低浓度的甲醛气体也有较好的响应。     

碳纳米管在不锈钢衬底上生长电化学应用

将不锈钢衬底进行适当的预处理,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法,在适当的工艺条件下,利用甲烷与氢气的混和气体,在不锈钢衬底上生长出多壁碳纳米管(MWCNT).将生长有碳纳米管(CNT)的不锈钢片作为基体电极,通过共价修饰法,制备出壳聚糖(CS)与碳纳米管复合膜的化学修饰电极,用来检测亚硝酸盐.对NO2-在电极表面的阳极溶出伏安特性进行研究,结果表明:使用CS/CNT修饰电极检测亚硝酸盐,在0.1 mol/L,pH=6.0的KCl底液中,对NO2-具有良好的选择性与吸附性,峰电流与NO2-的浓度在2.0×10-6~1.0×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限可达3.0×10-7mol/L,具有很好的应用前景.     

Miniaturized gas ionization sensors using carbon nanotubes

Gas sensors operate by a variety of fundamentally different mechanisms. Ionization sensors work by fingerprinting the ionization characteristics of distinct gases, but they are limited by their huge, bulky architecture, high power consumption and risky high-voltage operation. Here we report the fabrication and successful testing of ionization microsensors featuring the electrical breakdown of a range of gases and gas mixtures at carbon nanotube tips. The sharp tips of nanotubes generate very high electric fields at relatively low voltages, lowering breakdown voltages several-fold in comparison to traditional electrodes, and thereby enabling compact, battery-powered and safe operation of such sensors. The sensors show good sensitivity and selectivity, and are unaffected by extraneous factors such as temperature, humidity, and gas flow. As such, the devices offer several practical advantages over previously reported nanotube sensor systems. The simple, low-cost, sensors described here could be deployed for a variety of applications, such as environmental monitoring, sensing in chemical processing plants, and gas detection for counter-terrorism.     

A review on TiO2 nanotube arrays: Fabrication, properties, and sensing applications

Fabrication, properties, and sensing applications of TiO₂ nanotubes have been reviewed, and the highly ordered TiO₂ nanotube arrays made by anodic oxidation in fluoride-contained electrolytes highlighted. The effect of anodization parameters (electrolyte, pH, and voltage) on the titania nanotube size and shape were discussed. The excellent biocompatibility of TiO₂, the high orientation, the large surface area with tunable pore sizes, as well as the high electron transfer rate along with the nanotubes make TiO₂ nanotube array an ideal substrate for the sensor’s fabrication and application. The sensors based on the TiO₂ nanotube arrays for sensing hydrogen, oxygen, humidity, glucose and hydrogen peroxide all exhibited low detection limit, high stability, very good reproducibility and high sensitivity.     

基于混合电动势型 SO2传感器的研制及接口电路设计

利用钠离子的快速离子导体固体电解质为离子导电层,NaRe(SO4)2稀土硫酸钠复盐为敏感电极,设计并研制了一种混合电动势型 SO2传感器核心元件。在实验室条件下的非平衡态气氛中,对此核心元件进行了二氧化硫体积分数的敏感性能测试。根据传感器的检测原理及输出信号特性,设计了微弱信号检测电路,由此组装成 SO2气体传感器器件。结果表明：在低温260~300℃下,该传感器对 SO2的灵敏度为136.4 mV 左右,具有较高的选择性和良好的响应恢复特性,器件耐潮湿,测试时不需要参比气体。该器件输出的稳定可靠的标准电压信号,可被单片机直接读取。     

多壁碳纳米管-[BMIM]PF_6修饰电极测定Hg~(2+)

制备了多壁碳纳米管(MWCNT)-离子液体([BMIM]PF6)修饰电极并作为工作电极,采用阳极溶出伏安法检测Hg2+。研究表明,Hg2+在修饰电极上可得到灵敏的溶出峰。考察了实验条件对Hg2+在该修饰电极上溶出伏安行为的影响。在优化的实验条件下,Hg2+在1.0×10-6mol/L～1.0×10-4mol/L浓度范围内与其溶出峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0.9992,检出限为1.0×10-7mol/L。该修饰电极制备简单,用于微量汞的检测,效果良好。     

Excellent ethanol sensor based on multiwalled carbon nanotube-doped ZnO

Multiwalled carbon nanotubes(MWNTs)were synthesized through CVD method,and the gas sensitive materials MWNTs/ZnO were obtained by mixing MWNTs and ZnO.The gas sensing properties of the as-prepared materials were investigated.The results show that the gas sensing properties of ZnO sensor are significantly improved by doping MWNTs.The sensitivity,response time and recovery time to 50 ppm ethanol at 260°C are 46,4 and 20 s,respectively.We also examined the selectivity of 0.1 wt%MWNTs-doped ZnO sensors to different gases.The results show that the sensor possesses an excellent selectivity to ethanol.     

Gas sensors for CO_2 detection based on RGO–PEI films at room temperature

In this paper,polyethyleneimine(PEI)and reduced graphene oxide(RGO)were selected as sensing materials for carbon dioxide detection.Two kinds of sensors with different sensitive film structures,i.e.,RGO–PEI composite film and RGO–PEI bi-layer film were fabricated by airbrushing the sensitive films on interdigitated electrodes.Response performances of both sensors at room temperature were investigated.Results showed that sensors with bi-layer film exhibited smaller baseline drift and more stable sensing characteristics than the counterparts with composite film.Furthermore,bi-layer film sensors with different quantity of PEI solution deposited were studied.Performances of long-time stability,repeatability,low concentration of detection for carbon dioxide,and measurements of response time and recovery time were investigated.It was found that appropriate weight ratio of RGO and PEI was critical for sensing response.In addition,the sensor with bi-layer film exhibited a better repeatability but had longer response time and recovery time than RGO single-layer sensor,and both of them could detect as low as20 parts per million carbon dioxide gas.Sensing responses of the prepared sensors to carbon dioxide under dry air or nitrogen were compared.The relevant sensing mechanisms were studied as well.     

多壁碳纳米管-离子液体修饰电极测定Cu~（2＋）

采用涂覆法制备多壁碳纳米管（MWCNT）-离子液体（[BMIM]PF6）修饰电极,研究Cu2＋在该修饰电极上的阳极溶出伏安行为。考察了实验条件对Cu2＋电化学行为的影响。研究表明,Cu2＋在修饰电极上可得到灵敏的溶出峰。在优化的实验条件下,Cu2＋在1.0×10-6～1.0×10-5mol/L浓度范围内与其氧化峰电流呈...