锑掺杂钒磷封接玻璃的析晶稳定性研究

以80V_2O_5-20P_2O_5-xSb_2O_3(x=0,1,3,5mol%)系统玻璃为研究对象,对其进行红外吸收光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱和固体静态核磁共振测试,研究玻璃的网络结构,分析钒磷玻璃中掺杂锑后析晶稳定性提高的机理.结果表明:钒磷系封接玻璃中加入少量的Sb_2O_3后,玻璃网络结构中桥氧比例增加,非桥氧比例下降;同时V~(4+)/V~(5+)增加,这两点原因导致形成V_2O_5晶相所需的V=O键大幅断裂,抑制了该晶相的生成.Sb_2O_3的引入,破坏了网络平衡态的结构,使(VO_3)_n单链逐渐转化为(V_2O_8)n锯齿状链,玻璃结构更加紧密,难以析晶,析晶稳定性提高.     

全钒液流电池多孔负极内传质介观分析

目的深入研究电极的传质机理,提高全钒液流电池的性能.方法采用Materials Studio软件构建包含碳纳米管(CNT)、水、V~(2+)、V~(3+)、SO_4~(2-)的介观模型,应用粗粒化分子动力学模拟方法对负极反应时电解液中各种粒子的传递特性进行介观分析.在Martini力场作用下,研究温度、碳纳米管长度、碳纳米管浓度对水、V~(2+)、V~(3+)、SO_4~(2-)的分布有序性和扩散系数的影响.结果随着温度的升高,粒子的扩散系数增大;随着碳纳米管长度的增加或碳纳米管浓度的增加,粒子的扩散系数减小.V~(2+)的扩散系数为2.54×10~(-6)~8.23×10~(-6)cm~2/s,V~(3+)的扩散系数为2.51×10~(-6)~5.26×10~(-6)cm~2/s.结论控制温度、碳纳米管长度、碳纳米管浓度获得了优化的扩散速率,减小了因为传质导致的浓差极化问题,提升了全钒液流电池的整体性能.     

用库仑滴定法测定合成氨脱硫液中的釩

本文用电位法来确定库仑滴定终点,在Pt阴极上电生Fe~(2+)来测定V~(5+)的含量。研究了酸度及硫酸铁铵浓度对测定的影响。在最佳实验条件下,测定V~(5+)的灵敏度为5.19×10~(-5)M。用本法对脱硫液中钒含量进行了测定,并进行了标准钒的回收实验,回收率良好。把测定结果与吸光光度法的测定结果相对照,相对误差为6.6％。     

Co~(2+)催化超声/H_2O_2降解环丙沙星

论文研究过渡金属离子Co~(2+)对超声/H_2O_2(US/H_2O_2)降解环丙沙星的催化效果,考察了Co~(2+)、H_2O_2添加浓度、反应温度及初始pH值等主要因素的影响。结果表明,Co~(2+)能够有效催化超声/H_2O_2体系降解环丙沙星,降解过程符合假一级反应动力学。H_2O_2浓度在4.0~32.0mmol/L,Co~(2+)浓度在25.8~96.8mmol/L范围,环丙沙星的降解率随H_2O_2和Co~(2+)添加浓度的增加而升高;温度对环丙沙星的降解影响较大,15℃~45℃范围,降解率随温度的升高而升高;初始pH值为3.0时环丙沙星的降解率最高。异丙醇的抑制实验表明,Co~(2+)增强环丙沙星超声降解主要在于·OH的氧化作用。HPLC谱图表明,环丙沙星在Co~(2+)/US/H_2O_2降解体系中主要生成三种产物,推断其通过两种途径进行降解。     

Fe~(2+)/Na_2S_2O_8法去除水中四环素的实验研究

研究了二价铁活化过硫酸钠法去除水中四环素(TC)的影响因素与机理,为四环素类废水的治理提供了新方法。研究结果表明,水中TC降解率随Na_2S_2O_8浓度的增大而增大;随TC浓度的增加而减小;随Fe~(2+)浓度升高,TC降解率先增大再减小,说明过高浓度的Fe~(2+)对反应产生抑制作用。在初始条件TC浓度为10μmol/L,Na_2S_2O_8浓度50μmol/L,Fe~(2+)浓度50μmol/L,pH为3.4时,TC降解率可以达到92%。利用分子探针法证明了体系中产生的自由基为SO_4~-·和·OH,其中SO_4~-·为主要作用自由基。     

SiO_2-Bi_2O_3-BaF_2-AlPO_4玻璃掺杂Ho~(3+)/Tm~(3+)/Yb~(3+)的发光性能

以铋硅酸盐玻璃(SiO_2-Bi2O_3-BaF_2-AlPO_4)为基质,通过掺杂Ho~(3+)、Tm~(3+)、Yb~(3+)稀土离子,制备激光波长为2μm的光纤激光器。对玻璃的声子能量、物理和光学性能进行了研究,确定基质配方为50SiO_2-40Bi_2O_3-5BaF_2-5AlPO_4(SBBA,其中化学式前的系数为对应物质的摩尔分数,下同)。在玻璃基质中分别掺杂0.5Ho_2O_3-2.0Yb_2O_3(HY)、0.5Ho_2O_3-0.5Tm_2O_3-2.0Yb_2O_3(0.5HTY)及0.75Ho_2O_3-0.75Tm_2O_3-3.0Yb_2O_3(0.75HTY),研究了980nm激发波长下样品的吸收、发射光谱和Judd-Oflet理论光谱参数。研究发现SBBA-0.75HTY中Ho~(3+)的吸收截面、发射截面(σem)、FWHM(半峰宽)×σem数值最大,分别为7.38×10~(-21)、10.54×10~(-21) cm~2和19.71×10~(-26) cm~3。掺入Tm_2O_3改善了玻璃激光器性能,且当Yb~(3+)/Tm~(3+)/Ho~(3+)物质的量之比一定时,增加稀土离子含量,可加强红外发光及增益效果。     

Co_xFe_(3-x)O_4/SiO_2纳米复合材料结构和磁性

采用溶胶—凝胶法制备了不同Co~(2+)含量的Co_xFe_(3-x)O_4/SiO_2(x=0.8,1.0,1.2)纳米复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对复合材料的结构和磁性进行测试,分析了Co2+含量和热处理温度对复合材料结构和磁性能的影响.XRD测试表明,经700℃热处理后复合材料中形成尖晶石结构的Co_xFe_(3-x)O_4铁氧体.随着热处理温度的升高,复合材料中Co_xFe_(3-x)O_4的晶粒尺寸和晶格常数逐渐增大,同时晶格常数随Co~(2+)含量增加而增大.磁性测试表明,样品的饱和磁化强度和矫顽力随热处理温度的升高而增大,而且与Co~(2+)含量变化相关.经1 100℃热处理后Co_(0.8)Fe_(2.2)O_4/SiO_2的矫顽力为3 383 Oe,是性能优异的磁记录材料.     

Ce~(3+)和Tb~(3+)掺杂的BaO-La_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的发光性质

采用传统熔体冷却技术制备Ce~(3+)和Tb~(3+)掺杂的BaO-La_2O~3-B_2O_3-SiO_2玻璃,并测试样品的吸收光谱和荧光光谱.实验结果表明:由于Ce~(3+)在5d-4f轨道之间的电子跃迁,基础玻璃掺Ce~(3+)后吸收截止边明显红移;掺Ce~(3+)的BaO-La_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的荧光发射光谱为峰值位于410 nm附近的宽带,对应于Ce~(3+)的5d-4f跃迁;由于SiO~2比B_2O_3的光碱度大,玻璃的荧光发射波长,体现出随硼硅比的降低而略有红移;还原性气氛有利十提高玻璃中Ce~(3+)的含量,从而增强发光强度;对Ce~(3+)和Tb~(3+)共掺玻璃,Ce~(3+)和Tb~(3+)在波长200-311 nm间有激发带重叠,因存在竞争吸收,导致以此区间波长激发时Tb~(3+)的发光有所减弱;Ce~(3+)和Tb~(3+)在311-444 nm间也有激发带(或激发带与发射带)部分重叠,因Ce~(3+)和Tb~(3+)之间存在的辐射和无辐射能量传递导致Ce~(3+)强烈敏化Tb~(3+)的发光.     

燃煤电厂砷中毒SCR脱硝催化剂再生技术研究

对燃煤电厂砷中毒SCR(Selective Catalytic Reduction:SCR)脱硝催化剂中毒机理及砷中毒催化剂再生技术进行了研究,提出了砷中毒催化剂中毒机理及我国燃煤电厂砷中毒SCR催化剂再生的影响因素。研究表明:催化剂砷中毒主要由烟气中的As_2O_3(g)引起,As_2O_3(g)扩散进入催化剂,吸附于催化剂的V~(5+)-OH及Ti~(4+)-OH吸附酸性位上并发生反应,其生成物占据原催化剂的活性位,从而导致催化剂中毒;通过对砷中毒催化剂进行再生实验发现,酸性清洗液对砷中毒催化剂活性恢复效果明显,用浓度5%的H_2SO_4同时结合活性负载物及高温煅烧对砷中毒催化剂进行处理,既保证了低的V浸出率,活性恢复到新催化剂的98%左右。最后,对燃煤电厂催化剂砷中毒的预防措施进行了总结。     

V_2O_5/TiO_2催化剂上NH_4HSO_4形成机理研究

基于商用V_2O_5/TiO_2催化剂,通过模拟SCR脱硝试验装置的宏观试验及原位傅里叶变换红外的微观分析手段,对SO_2催化氧化机理及硫酸氢铵(ABS)的形成机理进行了研究。结果表明,SO_2吸附在催化剂表面后先与V~(5+)—OH基团反应生成了金属硫酸盐中间产物(VOSO_4),继而转化为SO_3,O_2与温度都对该反应有促进作用。催化剂上ABS生成主要有2种机理:一是由吸附态NH_3与气相或弱吸附态SO_2反应生成;二是由金属硫酸盐(VOSO_4)与气相NH_3直接反应生成。催化剂上ABS大约在200℃生成,在450℃分解,且NO能与ABS中的NH_4~+反应而促进其分解,但此反应与脱硝反应共存且为竞争关系。     

催化K_2S_2O_8氧化N-1-萘乙二胺盐酸盐荧光法测定痕量Se~(4+)

发现40℃加热15min的条件下,N-1-萘乙二胺盐酸盐(R)可发射强而稳定的荧光,而Se~(4+)能催化K_2S_2O_8氧化R为无荧光化合物,从而使R的荧光猝灭,据此建立了催化K_2S_2O_8氧化R荧光猝灭法测定痕量Se离子的新方法.在最优条件下,Se~(4+)的浓度在0.010-3.20 fg/m L范围时,其工作曲线的回归方程为△F=8.324+63.64CSe~(4+)(fg/m L,r=0.9998),检出限(LD)达到2.4 ag/m L.同时本文还探讨了催化K_2S_2O_8氧化R的反应机理,且该方法可以很好地实现对九龙江水样中Se~(4+)含量的测定.     

钯纳米粒子修饰的玻碳电极对Cu~(2+)的电化学检测

文章用一步法合成N-N-二甲基甲酰胺(DMF)保护的钯纳米粒子(DMF-Pd NPs),通过紫外可见光谱、透射电镜(TEM)和循环伏安法对钯纳米粒子及其修饰的玻碳电极进行了表征,并将此电极用于铜离子(Cu~(2+))的电化学检测。结果表明:氧化峰电流与Cu~(2+)浓度在4×10-7~5×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.999 0,检出限(S/N=3)为5×10-8 mol/L。该方法具有简便、选择性好,对于环境水样中Cu~(2+)的检测具有潜在的应用价值。     

Ni2+含量对纳米晶NixZn1-xFe2O4电磁性能的影响

以丙烯酰胺为聚合单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,通过高分子凝胶法制备了尖晶石型Ni_xZn_(1-x)Fe_zO_4(x=0,0.2,0.5,0.8和1)纳米晶.采用FT-IR,XRD,TEM和波导法对产物进行表征.结果表明,纳米晶Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4红外吸收峰的晶格常数和电磁性能强烈地依赖于Ni~(2+)含量,随着Ni~(2+)含量增加,红外光谱显示金属一氧离子(M-O)化学键的特征吸收峰出现了蓝移,该峰蓝移60 cm~(-1).通过TEM照片可知Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4的平均粒径随x的变化较小,x分别为0,0.5和1时,粒子的平均粒径分别为12,1...     

氯盐侵蚀作用对水泥固化铅污染土化学稳定性的影响

含侵蚀性盐离子(SO_4~(2-)、Cl-等)的地下水环境可能会改变水泥固化污染土中重金属离子的溶出特性.通过毒性浸出试验模拟研究了遭受NaCl溶液侵蚀的水泥固化铅污染土的化学稳定性.试验结果表明,遭受NaCl溶液侵蚀后,随着NaCl浓度的增加,浸出液pH值略有减小,浸出液中Pb~(2+)质量浓度亦有所降低.短期浸泡,浸出液pH值最低,Pb~(2+)质量浓度最大;随后,pH值随浸泡时间增加而增大,Pb~(2+)质量浓度随浸泡时间增加而减小.当Pb~(2+)含量≤5 000 mg/kg时,浸出液中Pb~(2+)质量浓度均小于5 mg/L,满足环境要求;而Pb~(2+)含量为10 000 mg/kg的固化土体,滤出的Pb~(2+)质量浓度均超过5 mg/L,不能满足环境要求.     

Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子的本征红色上转换发光

采用溶胶凝胶法合成Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+).实验结果表明,在980nm激光激发下,Yb~(3+)含量仍为1mol%,仅当Er~(3+)含量增加时,样品发光颜色由绿色略向黄色区域移动;维持Er~(3+)含量为1mol%,样品上转换发光颜色随Yb~(3+)含量增加由绿色经黄色向红色区域移动.Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子有望作为纯红色上转换发光材料应用于激光器,也可以用于生物荧光标记.     

CoAl_xFe_(2-x)O_4/SiO_2纳米复合薄膜材料的结构和磁性研究

利用溶胶—凝胶旋涂法制备了CoAl_xFe_(2-x)O_4/SiO_2(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)纳米复合薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、形貌和磁性进行了研究.结果表明,样品中CoAl_xFe_(2-x)O_4具有尖晶石结构,铁氧体纳米晶粒尺寸在24~34 nm之间.随着Al~(3+)含量的增加,CoAl_xFe_(2-x)O_4的晶格常数减小,样品的饱和磁化强度先增大后减小,当x=0.3时具有最大值;而矫顽力单调减小.     

SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)磷光体基质的固相反应历程及成相规律

从材料物理化学角度,研究了SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)磷光体基质的同相反应历程及成相规律,探明了SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)磷光体基质铝酸据相的固相反应历程为:1000℃首先开始形成Sr_3Al_2O_6相,约1080℃开始形成SrAl_2O_4相,约1300℃开始形成Sr_4Al_(14)O_(25)相,高于1300℃稳定存在的不是单相,而是SrAl_2O_4和Sr_4Al_(14)O_(25)的混合相。     

Y_2O_3：Eu纳米颗粒荧光猝灭法测定水中的Pb~(2+)

基于Pb~(2+)对Y_2O_3:Eu纳米颗粒的荧光猝灭作用,建立了运用 琼脂溶液来固定Y_2O_3:Eu纳米颗粒并用于测定水中微量Pb~(2+)的荧光分 析新方法.在pH=3.0的条件下,测定的荧光最大激发波长和发射波长分别为 220nm和614nm,测定Pb~(2+)浓度的线性范围为4.0×10~(-6)～7.8×10~ (-4)mol/L,回收率为97.0%～102.6%.该方法用于环境水中Pb~(2+)的测定, 结果满意.     

Cd~(2+)和Cr~(3+)胁迫对普通小球藻生长及渗透调节特性的影响

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为实验材料,利用CdCl_2·2H_2O和CrCl_3·7H_2O提供重金属离子,测定不同浓度Cd~(2+)和Cr~(3+)处理后小球藻的生物量、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,探讨Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫对普通小球藻渗透调节特性的影响.结果表明,Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫下随重金属浓度的上升,小球藻的生物量、叶绿素含量呈下降趋势;可溶性蛋白和游离脯氨酸的含量呈现先上升后下降的趋势,且两者均在Cd~(2+)浓度为0.4 mg·L~(-1)和Cr~(3+)浓度为4 mg·L~(-1)时含量达到最大.可溶性糖的含量在Cd~(2+)浓度低于0.5 mg·L~(-1)和Cr~(3+)浓度低于5 mg·L~(-1)时其下降趋势不明显,反之其含量大幅度下降.表明在Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫下,小球藻通过减缓生长、降低叶绿素的合成,积累可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖来提高渗透平衡能力,最终增强小球藻对重金属的耐受性.     

Co-Fe-γFe_2O_3磁粉包复过程的研究

本文通过对Co-Fe-γFe_2O_3磁粉的包复过程进行研究,讨论了外延钴铁氧体包复层中Fe~(2+)离子的作用及对磁性能影响的机理,并发现包复溶液的[OH]~(1-)浓度通过改变外延钴铁氧体包复层中的Fe~(2+)离子量而起作用.文中对钴铁氧体的包复增加了γ-Fe_2O_3矫顽力的机理也进行了探索.