O3/H2O2工艺去除饮用水中邻苯二甲酸二甲酯的研究

研究了臭氧(O3)和过氧化氢(H2O2)联用技术对水中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的去除。利用小试试验确定了投加H2O2的工艺参数和相关因素的影响,在中试系统中模拟DMP污染,考察了联用工艺应用于实际水体的除污染效果。小试结果表明,在H2O2/O3的最佳摩尔比为0.6∶1时,可以有效提高水中DMP的去除率。同时影响因素考察发现,随反应温度升高去除率升高,pH值在中性范围内对DMP有较好的去除效果,叔丁醇对DMP的去除表现出抑制作用。中试结果表明,在最优工艺参数条件下,O3/H2O2有效地提高了有机物的去除效能,对饮用水中μg级DMP有很好的控制作用,可以作为一项给水深度处理技术。     

V2NO2/TiSi2N4异质结界面性质调控的理论研究

使用第一性原理计算研究了外加电场对V₂NO₂/TiSi₂N₄异质结构接触类型和肖特基势垒的调控．计算结果表明,外电场可以有效地调控V₂NO₂/TiSi₂N₄肖特基势垒的高度及其异质结的接触类型．正负向外电场均能实现V₂NO₂/TiSi₂N₄异质结构p型与n型肖特基接触之间的动态转化．此项工作为基于TiSi₂N₄半导体的肖特基功能器件及场效应晶体管的应用提供理论基础．     

超级电容器用NiCo2S4电极材料研究进展

二元过渡金属硫化物Ni Co₂S₄是典型的超级电容器电极材料,近年来被深入研究．综述了Ni Co₂S₄作为超级电容器电极材料的制备方法,以Ni Co₂S₄为基体制备复合电极材料的相关研究以及Ni Co₂S₄电极材料的不同形貌对其性能的影响,并对其发展前景进行了展望．     

单核锰配合物[MnCl2（4,2-L）2（H2O）2]·2（4,2-L）·2（H2O）的合成、结构与荧光性质

合成了一种单核锰配合物[MnCl2(4,2-L)2(H2O)2].2(4,2-L).2(H2O)(4,2-L=N-[(4-吡啶基)甲基]-2-吡啶胺),并且对其进行了元素分析、红外、热重、荧光、粉末及单晶X射线衍射等表征。标题配合物属于三斜晶系,P 1空间群,a=0.938 3(19)nm,b=1.056 1(2)nm,c=1.224 6(2)nm,α=90.997(3)°,β=96.304(3)°,γ=109.39(3)°,V=1.135 9(4)nm3,Z=1,R=0.058 9。Mn(II)位于反演中心,每个Mn(II)离子分别与2个配体中的氮原子、2个氯离子和2个水分子配位,形成了六配位的八面体构型。标题配合物之间通过分子内和分子间氢键作用形成了三维氢键超分子网络结构,同时该配合物在室温下于355 nm处表现出较强的紫色荧光发射。     

蒲公英状NiCo2O4超级电容器电极材料制备

采用简单的水热合成法制备得到了蒲公英状的NiCo₂O₄电极材料．用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X衍射测试(XRD)对样品进行了结构表征．并将其组合成超级电容器，通过循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)等测试手段研究其电化学性能．测试结果表明，空心结构蒲公英状NiCo₂O₄电极材料，在电流密度为1 A·g^-1时，电容量达到1 262.3 F·g^-1，高于实心结构时的680.89 F·g^-1．在5 A·g^-1时，经过2 000次循环测试后，样品的电容量从1 150 F·g^-1下降到1 050 F·g^-1，电容保持率为91.3%，表明电极的倍率性能十分稳定．     

β分子筛负载SO42-/Fe2O3催化合成尼泊金丁酯

以实验室自制的β分子筛负载SO₄^2-/Fe₂O₃固体酸作催化剂，不加有毒带水剂，催化合成了尼泊金丁酯．考查了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等对尼泊金丁酯的酯化率的影响．结果表明，β分子筛负载SO₄^2-/Fe₂O₃固体酸具有超强酸性，对尼泊金丁酯具有较好的催化性能，适宜的反应条件为：n_酸∶n_醇=1.0∶1.2，催化剂用量为对羟基苯甲酸的10%，反应时间3 h，对羟基苯甲酸的转化率达92%以上．     

基于相变材料Ge2Sb2Te5的光纤存储器

光纤的典型功能是通信和传感，该文赋予光纤存储的功能，设计了一种全光纤存储器，以满足光纤通信系统智能化发展的需要。利用单模光纤(single-mode fiber, SMF)与多模光纤(multimode fiber, MMF)同轴焊接，并通过磁控溅射方法将Ge₂Sb₂Te₅(GST)材料沉积在MMF端面，端面出射的类贝塞尔光束可以切换GST的相态。MMF的长度影响端面光场，最终选择1.5 mm长的MMF以实现具有任意级别访问能力、高光学对比度、稳定重复性良好的非易失性存储器。该存储器可以实现11级存储，并能够在11个存储等级间进行任意且稳定的切换，光学对比度达到50%，重复循环至少34次。     

碳包覆Li3V2(PO4)3正极材料的制备及性质

采用碳热还原法制备了表面碳包覆Li₃V₂(PO₄)₃材料,通过XRD和SEM对材料的结构及形貌进行分析．XRD结果表明,制备的样品衍射峰主相属于P21/n空间群,材料包覆的碳可能是以非晶态形式存在的．SEM结果表明,晶粒的尺寸并不均一,但无明显的团聚现象．电化学结果表明,材料首次放电比容量为121 mAh/g,50次循环后放电比容量为119.5 mAh/g,容量衰减仅为1.5mAh/g,材料的循环稳定性非常好,在每一电流密度下的电池容量保持率均可达到99%,并且整个循环过程中的库伦效率可以保持在100%左右,材料还具有良好的倍率性能．     

三元体系MgSO4–MgB4O7–H2O在308.15 K稳定相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了MgSO₄–MgB₄O₇–H₂O体系在308.15 K时的稳定相平衡,测定其溶解度及物化性质(pH,密度,粘度和折光率),并根据试验数据绘制稳定相图及物化性质-组成图。研究结果表明：该体系为水合物I型,无复盐及固溶体形成;相图中有1个共饱点,2个单盐结晶区。平衡液相中MgSO₄对MgB₄O₇有较强的盐溶作用。同时,章氏硼镁石(MgB₄O₇·9H₂O)在该体系308.15 K时容易转化为多水硼镁石(Mg₂B₆O₁₁·15H₂O),但随着MgSO₄含量的不断增大,可抑制章氏硼镁石向多水硼镁石的转化。最后,采用经验公式对密度和折光率进行了关联,计算值和试验值吻合较好。     

Mo-Al2O3复合粉体模压成形的实验研究

针对Mo-Al₂O₃复合粉体的模压成形,通过实验分析的方法,快速优选出其最佳成形压力;同时探讨了压制压力对粉体成形的影响机理。研究表明,压力过小和压力过大都不会使压坯顺利成形,而是存在一个最佳成形压力,在该压力下压坯能获得最好的质量,为保证粉末冶金最终产品的质量打下良好基础。     

[Zn（en）2]3[V10O28]·6H2O的合成、结构及表征

利用水热技术合成了以V₁₀O₂₈型同多钒酸盐为基本建筑单元、过渡金属锌化合物修饰的新型多金属氧酸盐,通过元素分析和TG分析,确定其化学式为:[Zn（en）₂]₃[V₁₀O₂₈]·6H₂O（1）,利用IR和X-射线单晶衍射对合成配合物进行了结构表征.化合物1为Monoclinic晶系,P2（1）/c空间群,晶胞参数为:a=12.9266（6）,b=11.7875（5）,c=16.6458（7）,α=90,β=109.3860（10）,γ=90,V=2392.56（18）,R₁=0.0497,wR₂=0.1227.     

外电场调控V2NO2/MoGe2N4异质结界面性质的第一性原理

采用第一性原理计算系统地研究V₂NO₂和Mo Ge₂N₄的基础性质,及其异质结界面的电场响应特性．V₂NO₂具有类金属特性,Mo Ge₂N₄为间接带隙半导体特性．两种结构搭建的异质结具有六种不同堆叠方式,全部构型进行优化并选用了最低能量构型进行电场响应特性分析．V₂NO₂/Mo Ge₂N₄异质结构的界面相互作用为范德瓦尔斯相互作用,两种结构在异质结中良好地保持了自己的本征性质．在外电场的调控下,V₂NO₂/Mo Ge₂N₄异质结可以在p型肖特基接触和欧姆接触之间转换．结果表明,V₂NO₂/Mo Ge₂N₄是可调的金属/半导体接触．     

Eosin Y/M/SiO2（M=Pt,Rh,Ru）催化剂可见光催化还原水制氢

通过人工模拟光合作用,构建了具有较高可见光还原水制氢性能的Eosin Y/M/SiO₂（M=Pt,Rh,Ru）催化体系,详细考察了析氢助催化剂、二氧化硅表面性质以及曙红与二氧化硅的混合方式等因素对光敏化催化剂制氢性能的影响。实验结果表明:钌作为析氢助催化剂,析氢速率和表观量子效率可分别高达90μmol·h^-1和23.8%;二氧化硅的比表面积增大,析氢速率随之增高;与曙红Y浸渍法吸附在二氧化硅表面制备的催化剂相比,原位物理混合制备的催化剂光敏化析氢速率和稳定性均有显著提高。     

Cr3C2S2单层储锂性能的第一性原理研究

锂离子电池具有体积小、无污染、能量密度高、循环寿命长等特点,被广泛应用于消费电子设备领域.近期研究表明,S官能化的MXenes在锂离子电池电极材料的领域中展现出了巨大的应用潜力,采用密度泛函理论研究了Cr₃C₂S₂单层的结构特点及其储锂性能.结果表明,Cr₃C₂S₂单层不仅结构稳定,并且展现出良好的导电特性,其官能化表面与锂离子之间有着较强的相互作用,且基底在吸附双层的锂离子时吸附能为负值,这表明Cr₃C₂S₂单层能够实现较好的锂离子存储.该研究为锂离子电池阳极材料的选择上提供了一个新的备选材料.     

水溶液中[Zn（NH3）m（H2O）n]2+（m+n=4）配合物结构和性质的DFT研究

采用密度泛函B3LYP方法,对水溶液中四面体配合物[Zn(NH3)m(H2O)n]2+(m+n=4)结构和性质进行研究.在优化几何构型基础上,计算其最稳定构象的结合能及振动频率.结果表明:随着H2O逐渐被NH3取代,配合物中的Zn2+电荷主要转移到取代H2O的NH3中的H上;Zn-O键和Zn-N键的键长逐渐增加,Zn-O键长始终大于Zn-N键长;随着m增大,配合物结合能变大;NH3数目的增加将导致Zn-O和Zn-N振动向低频方向移动,而O-H键和N-H键的各种振动谱线则会缓慢蓝移.     

Mg（OH）2改性天然磷矿粉处理含Cd2+废水的研究

用Mg(OH)2乳状液改性天然磷矿粉制成复合型吸附剂.采用分光光度法研究该吸附剂对Cd2+的吸附性能.考察了复合型吸附剂中磷矿粉与Mg(OH)2质量比、吸附剂的用量、吸附时间以及溶液pH值对吸附性能的影响.实验结果表明,这四种因素对Cd2+的吸附均有显著的影响.当吸附剂配比(磷矿粉与Mg(OH)2质量比)为1∶1时,在吸附剂用量为1.0 g/L,吸附时间为1 h,温度为30℃,Cd2+的初始浓度为0.1 mg/L,溶液为近中性(pH=6~7.5)的条件下吸附效果最佳,Cd2+的去除率可达83.5%.     

Ag掺杂g-C3N4纳米管的制备及其可见光催化CO2还原

以尿素(CO（NH₂）₂)和硝酸银（AgNO₃）为原料、三聚氰胺海绵为模板,在氮气保护下焙烧制备Ag掺杂g-C₃N₄纳米管（Ag/CNT）,并通过广角X-射线衍射（X-ray diffraction, XRD）、紫外-可见漫反射（Ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroelectrochemistry, UV-Vis DRS）光谱、光致发光（Photoluminescence, PL）光谱、扫描电子显微镜（Scanning electron microscope, SEM）和氮气吸附-脱附（N₂ adsorption-desorption）手段对催化剂进行表征。结果表明,Ag/CNT有较强的可见光吸收。相比于g-C₃N₄纳米片（CNP）和未掺杂的g-C₃N₄纳米管（CNT）,Ag/CNT表现出良好的可见光催化CO     

改性溶胶包覆法制备聚苯胺/TiO2-Fe3O4纳米复合物及吸波性能研究

通过改性溶胶法制备了Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的TiO2-Fe3O4二元纳米复合物,再在不同pH条件下原位聚合生长聚苯胺(PAn),获得了三元包覆纳米复合物PAn/TiO2-Fe3O4.采用透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、粉末X-射线衍射(XRD)及电磁测量等手段对TiO2-Fe3O4和PAn/TiO2-Fe3O4的形貌、结构及性能进行了表征.实验结果表明,通过调节TiO2溶胶形成及包覆过程温度、介质pH值,能获得Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的二元纳米复合物,且其中TiO2为锐钛矿结构,Fe3O4为立方晶系,而形成的三元复合物PAn/TiO2-Fe3O4则呈现微米纤维结构.当三元复合物中Fe3O4和TiO2的的质量分数分别为6.4%和15.8%时,PAn/TiO2-Fe3O4在13.6 GHz处具有最大的反射损耗-36.4 dB,小于-10 dB的吸收带宽达到4.4 GHz,具有良好的吸波性能.     

纳米TiO2吸附水体中低浓度磷的实验研究

研究了纳米TiO₂粉体对低浓度含磷水体的吸附性能。考察了溶液pH值、吸附剂用量、共存离子等对除磷效果的影响。研究结果表明,纳米TiO₂粉体在pH值为3~9范围内的溶液中都能有效去除磷酸盐,去除率均在95%以上。纳米TiO₂粉体对磷酸根的选择吸附性强,吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型。吸附反应主要以化学吸附为主,存在多分子层吸附。     

锰配合物促进CuO-TiO2光催化分子氧氧化环己烯的研究

以醋酸铜、氢氧化钠、钛酸正丁酯为原料及PEG6000为活性剂,采用共沉淀法制备了CuO-TiO2复合型半导体氧化物催化剂,借助固体紫外、氮气吸附脱附、XRD、TEM对其进行了表征,考察了催化剂在可见光照射下分子氧选择氧化环己烯反应过程的光催化性能.结果表明,CuO-TiO2在催化该光化学反应时显示比其纯氧化物稍高的催化活性,而且金属配合物的加入能不同程度地促进光催化反应,其中8-羟基喹啉锰类配合物的促进作用最显著.在优化反应条件下,环己烯的转化率为32.2%,氧化产物为环氧环己烷、环己烯醇和环己烯酮.