低温等离子体结合光催化剂TiO2去除甲苯

采用低温等离子体-光催化技术（NTP-P）去除挥发性有机污染物（VOCs）中的甲苯气体,考察了在等离子体光催化体系中添加O2、Ar情况下,该体系去除甲苯的作用机理,包括反应机理及宏观动力学分析．结果表明：在发射紫外光的氮等离子体场（NTP-P-O2／N2）中和发射可见光的氩等离子体场（NTP-P-Ar）中,TiO2均能提高体系的甲苯去除率,说明等离子体场中产生的紫外光和高能电子均能激活光催化剂TiO2;NTP-P-Ar体系中的甲苯去除率较NTP-P-O2／N2体系中的约提高5％,说明等离子体场中高能粒子对甲苯降解性能的影响要强于紫外光的影响．文中还采用经典的动力学分析方法建立了低温等离子体-光催化体系降解甲苯的动力学模型,并通过实验对该动力学模型进行了验证,模型计算值和实验值吻合良好．     

光催化降解甲苯的研究

本文以TiO2粉末作为光催化剂,研究光降解甲苯的可行性．结果表明,375W中压汞灯照射40min,甲苯被完全光催化降解．同时还研究了光催化剂TiO2的用量,外加H2O2、Cu2、Na离子等因素对甲苯光催化降解的影响,并从反应机理的角度给予解释。     

ZA-2型丝光沸石催化剂上甲苯歧化反应本征动力学和反应机理的研究

在高压液相进料型催化微型反应器-色谱联合装置中,于温度340℃、350℃、360℃、370℃;临氢化压3MPa;催化剂装填量0.1—0.2克:颗粒40—60目;接触时间6—20g·h·mol~(-1);氢烃摩尔比为32:1、29:1、26:1等条件下,得到ZA-2型丝光沸石催化剂上,甲苯歧化反应本征动力学方程为r_J=K·P_J~(0.5),K=3.077×10~6exp(103 320/RT)。反应机理符合L-H的双位吸附机理,表面反应为控制步骤,机理模型为r_J=K_2[K_J P_J/(1+K_J P_J)]~2(式中r_J为甲苯的消耗速率,速度常数K_2=9.196×10~(12)exp(-7460 666/RT)(mol·g~(-1)·h~(-1));吸收常数K_J=1.347×10~(12)exp(623267/RT)(Pa~(-1));P_J为甲苯分压,Pa。     

TiO2/SiO2 纳米粒子气相光催化降解甲苯的研究

以TiO₂/SiO₂纳米粒子为催化剂, 研究了甲苯的初始浓度、 氧气和水蒸气含量及光强等对其光催化氧化降解的影响. 甲苯初始反应速率随其初始浓度的增加而增大, 最终趋于稳定. 氧气含量增加, 甲苯反应速率增大, 氧气含量增至18％时, 抑制反应速率增加. 水分子含量对甲苯反应速率的影响也有最佳值0.2％（体积比）. 甲苯的反应速率随光强增加而增大, 在3 mW/cm²时, 反应速率趋于定值. 采用Langmuir-Hinshelwood动力学模型得到甲苯光催化降解的反应速率常数和吸附常数, 并通过FI-RT和GC-MS初步确定了反应产物.     

甲苯的气相光降解动力学研究

以Bi2O3纳米粒子为气一固光催化剂,研究了甲苯的初始浓度、氧气及光强等因素对其气相光催化氧化降解的影响;采用Langmuir—Hinshelwood动力学模型得到了甲苯光催化降解的反应速率常数和吸附常数;甲苯的初始反应速率随其初始浓度的增加而增大,并最终趋于稳定;随着氧气含量的增加,甲苯的反应速率不断增大,氧量增至20％时。反应速率不再增加。甲苯的反应速率随着光强的增加而增大,光强增至2．5mW·cm^-2时,反应速率趋于定值。     

玉米芯吸附协同低温等离子体对H2S的去除作用研究

为解决低温等离子体高压放电后产生的副产物排放问题,采用玉米芯吸附协同低温等离子体系统来降解硫化氢恶臭气体。确定了电极放电特性参数,考察NTP中的极间电压、H2S初始浓度和CA协同对H2S降解的影响,并分析H2S降解机理。研究表明,CA协同NTP系统能显著提高H2S去除效率,当采用负极放电,极板间距40mm,极间电压15KV,H2S初始浓度为500ppb,吸附时间60min时,CA协同NTP去除H2S的去除率可达到90%以上。     

PET固相聚合反应机理及动力学模型

综述了PET固相聚合早期的和20世纪90年代以后出现的反应机理和动力学模型，指出了这些反应机理和动力学模型可能存在的一些问题，为形成更深入，更全面的动力学模型打下了基础。     

TiO2/丝光沸石光催化降解甲苯特性研究

将吸附材料丝光沸石与德国Degussa公司生产的P25型光催化材料TiO2混合,光催化降解空气中微量甲苯,发现掺杂材料中P25型TiO2用量减少后降解甲苯性能没有明显改变.此外,探讨了空气流速、反应器甲苯进口浓度、紫外光强和波长以及水蒸气浓度对混合材料光催化降解甲苯效果的影响,为此类混合光催化材料的应用提供了实验基础.     

S_N2机理甲苯歧化反应脉冲动力学

本文以氦为载气,在480～540℃及20～100ml/min 范围内,研究了 H-Y 分子筛催化剂上甲苯歧化反应脉冲动力学,导出了基于表面反应为控速步骤的双分子机理脉冲动力学数学模型,并测定了反应的有关动力学参数.认为,甲苯歧化,在本文实验条件下,是按照双分子吸附的S_N2机理进行.     

HSS和HOO反应机理的研究

本文采用G2M(CC5)//B3PW91/6-311+G(3df,2p)方法研究了HSS和HOO反应机理. 结果表明,HSS与HOO反应主要存在4条通道,分别生成产物P1(H2O+SSO), P2(H2O2+1S2), P3(H2S2+1O2)和P4(H2+SSOO),主通道为生成P1(H2O+SSO)的通道,其表观活化能为-12431 kJ?mol-1. 根据传统过渡态理论结合隧道效应校正,计算了各个通道在298~1000 K温度范围内的表观速率常数k,发现产物P1(H2O+SSO)主产物,总速率常数呈现负温度系数效应. 此外,理论预测了稳定物种的生成焓(ΔfHe298K),计算结果与实验较为接近.     

碳基烧蚀材料高温氧化反应机理的分子动力学研究

本文采用基于紧束缚密度泛函理论的分子动力学,研究高温下碳基烧蚀材料三种模型(无缺陷、原子缺陷以及孔洞缺陷)的氧化反应机制．研究发现高温下的反应产物主要是CO和CO₂.CO的产生过程主要源于环氧基团中C-C键的裂解,而CO₂的形成则较为复杂,主要源于小分子团簇(C₂O₂、C₃O₁、C₄O₁)的裂解．C-C键裂解是石墨氧化反应的主要途径,C-O键形成是CO和CO₂生成速率的控制因素．此外,体系的温度、缺陷以及孔洞对石墨的氧化反应机制有重要的影响．通过分析氧化反应速率,计算得到三种模型氧化反应的活化能分别为7.56、2.4和1.6kcal/mol．缺陷越明显活化能越低,则氧化反应速率较高,无缺陷的模型由于活化能最高,其氧化反应速率最低．     

初始NO_x对甲苯参比燃料燃烧相位影响机理研究

为了更好地理解低温燃烧环境下初始NOx对汽油自燃特性的影响,构建了一个异辛烷、正庚烷、甲苯低温氧化阶段与NOx相关联的反应模型.以甲烷、丁烷、乙烯等燃料与NOx的关联反应为基础,甄选并补充了汽油大分子替代燃料对应初始烃类物质与含氮组分反应以及低温阶段氮氧化物的生成与转化反应.与三种不同成分及配比结构的燃料实验数据对比,验证了此反应模型能用于预测NOx对相应燃料着火延迟及放热规律的影响,并对燃料在不同掺混比例时初始NOx的添加情况进行了分析,获得了初始NOx对不同燃料成分的主要作用途径.结果表明:系统燃烧相位会随初始NOx添加而提前,当燃料中以甲苯为主要成分时提前较多,而当主要成分为烷烃时,变动更为平缓.     

含间隙的机构动力学研究进展

运动副间隙对一些机械系统的影响不容忽视。从建模方法、数值研究方法和近年来的研究状况等方面对含间隙的机构动力学进行了综述，总结了含间隙机构动力学的发展现状，指出了今后研究中应注意的问题。     

TiO2 nanosheets synthesized by atomic layer deposition for photocatalysis

Two-dimensional TiO2 nanosheets were synthesized by atomic layer deposition (ALD) on dissolvable sacrificial polymer layer. The photocatalytic performance of free-standing TiO2 nanosheets prepared with different numbers of ALD cycles (100, 300, 500, and 1000) were investigated by evaluating the degradation rates of methyl orange solutions. It is shown that the photocatalytic activity increases due to Ti3+ defect and the locally ordered structures in amorphous TiO2 nanosheets. The difference in the surface areas of nanosheets may also play a crucial role in the photocatalytic activity. The results obtained in this work can have potential applications in fields like water splitting and dye-sensitized solar cells.     

多壳层TiO2/石墨烯复合纳米材料的制备及其在光催化还原CO2中的应用

使用碳球作为模板,利用水热-煅烧的方法制备了多壳层TiO_2。以多壳层TiO_2和氧化石墨烯为原料,利用水热法制备了多壳层TiO_2/还原氧化石墨烯(r-GO)光催化剂。运用XRD,TEM,FT-IR,DRS等测试手段对制备的样品进行表征;并探究其在可见光下对光催化还原CO_2的活性。表征结果表明粒径均匀的多壳层TiO_2纳米球均匀地分布在r-GO表面,r-GO的引入拓宽了光响应的范围。光催化结果表明,复合r-GO后TiO_2的光催化性能显著地提升。     

金红石型TiO2结构随温度变化的分子动力学模拟

常压下,采用经典离子晶体相互作用势模型,并进行量子化修正,对金红石型TiO2结构随温度变化进行分子动力学模拟,计算了键长、键角、均方位移、特征(110)面分布函数及TiO6八面体结构随温度变化特性.模拟结果表明,当温度由300 K升至1 800 K时,TiO2中阴、阳离子振动偏离原来的平衡位置,均方位移逐渐增加,形成晶体的热膨胀;尤其在温度高于1 000 K时,TiO2体系中Ti-O键、键角、均方位移等特征参数出现较明显的变化,特征晶面(110)及八面体构型出现扭曲,精细结构在一定程度上受到破坏,晶体的无序度逐渐增大,呈现出短程有序、长程无序的高温非晶结构特征,这些模拟结果与相关实验结果基本一致.     

新型复合电极及其光催化反应的研究

介绍了具有合成H2O2和光催化性能的双功能新型复合电极,双功能复合电极是将TiO2/C光催化剂负载在具有合成H2O2性能的新型载体上形成的,实现了光化学氧化与光催化氧化在同一电极／溶液界面上的联合作用,实验结果表明,空气电极工作电流密度对偶氮染料分子活性艳红（K－2BP）的氧化降解速度有影响,i＝15mA/cm^2,速度达到最大。实验发现偶氮染料分子在复合电极表面的吸附量与反应速度密切相关。文中讨论了复合电极的作用原理及其稳定性、偶氮染料分子的氧化降解过程。     

Fe/TiO2光催化降解苯系物的研究

利用自制的Fe/TiO2催化剂对苯和甲苯进行气-固相光催化降解.通过实验,得出了铁离子的最佳掺杂浓度,并对水蒸气含量、紫外灯光强等反应条件进行了研究,同时对甲苯的反应动力学进行了探讨.