线光源平板降膜光催化反应器表面光辐照度分布的研究

采用简化的线性光源球面辐射模型,导出了线光源平板降膜光催化反应器液膜表面光辐照度和辐射能通量的计算公式。对表面光辐照度和辐射能通量进行了无因次化理论分析,在反应器面积一定的情况下,计算了不同线光源长度、灯距和反应器长宽比等因素影响下液膜表面的光辐照度分布和光利用率。结果表明:在线光源和平板反应器的诸参变量中,灯距是最敏感的参变量,逐步增大灯距可使光辐照度分布趋于均匀,但光利用率却随之迅速下降,因此需权衡利弊确定合适灯距。比较了实验条件下反应器中部和边缘液膜表面紫外线灯管照射下的光辐照度测量值和光辐照度理论计算值,二者基本相符。     

高析氧过电位Ti/SnO2+Sb2O4阳极的制备及性能

采用溶胶-凝胶涂层技术,以无机物SnCl2.2H2O,SbCl3为前驱物制备了Ti/SnO2 Sb2O4电极。电极的晶体结构通过XRD进行了表征,得知涂层中的SnO2是金红石结构,并计算出涂层氧化物属于纳米级,平均粒度为6.5 nm。考察了锑的掺入量和烧结温度对电极性能的影响,结果表明:锑原子质量分数为4%,烧结温度600℃为较佳工艺条件;电流密度10mA/cm2时,电极的析氧电位高达2.1182V(vs.NHE),说明Ti/SnO2 Sb2O4电极是一种优良的阳极电催化剂。     

脉冲电沉积法制备直接甲醇燃料电池电极研究

以聚四氟乙烯(PTFE)化碳纸为基板,以Nafion 炭黑 Pt(Ru)金属盐为预沉积层,用脉冲电沉积法制备不同组分的PtRu合金直接甲醇燃料电池(DMFCs)电极。实验考察了不同脉冲电沉积沉积时间与间歇时间比例(ton/toff)、Pt与Ru质量比、Nafion载量、催化剂载量与碳黑比例等因素对电极电催化氧化甲醇性能的影响。以循环伏安法(CV)表征电极活性,X射线衍射(XRD)表征催化剂晶体结构及粒子大小。最佳沉积条件:ton/toff为100 ms/300 ms;n(Pt)/n(Ru)为1;m(PtRu)/m(C)为0.4;m(C)/m(Nafion)为6。制得有效面积133 m2/g、粒径2.1 nm的催化剂。     

钛硅纳米复合氧化物结构特征及形成机理

在HRTEM、XPS、XRD和EDS表征溶胶凝胶法制备不同钛硅纳米复合氧化物粉体微结构基础上,对其整体结构和形成机理进行了深入研究和归纳.研究发现,钛硅纳米复合氧化物具有以下结构特征:随SiO2含量增大,纳米晶TiO2晶格缺陷增多,晶粒增长和相变被抑制,SiO2在较高温度仍以无定形存在; 复合物表面为双层结构,第一层为富氧层,第二层为富硅缺氧层(TiOx,SiOy和Ti-O-Si).热处理过程中,Si原子和Ti原子的反向扩散和再分配导致钛硅纳米复合氧化物粉体结构呈非平衡紊乱状态并向平衡状态过渡,最终导致其具有以上结构特征.SiO2抑制纳米晶TiO2晶粒增长和相变机理为连锁抑制机理:Si原子进入TiO2晶格导致锐钛相TiO2晶胞体积缩小, 这抑制了TiO2晶粒增长;TiO2晶粒增长被抑制又导致向金红石的相变温度提高.     

含溴组份在阳离子交换膜中的扩散

本文就含溴组份在锌—溴电池所用全氟膜内的扩散进行了分析、研究。数学模型及平衡计算表明。B_r~-3为主要的扩散组份。通过测溴浓差电池的电势衰减速率,确定得扩散系数为10~(-8)cm~2/s级。本文指出了降低电池自放电速率应采取的措施,对锌—溴电池的设计和操作都具实际意义。     

后进料式多孔电极非稳态简化模型

在Zn-Br电池中,溴电极上发生Br_2/;电化学反应。本文提出一个简化的数学模型用以描述后进料式溴电极的非稳态特征。该模型考虑了电极内孔隙中Br_2,及组份间均相反应的影响,其解析解可被用于电池的设计。     

偏硼酸钠电化学还原制备硼氢化钠初探

首先从热力学角度讨论偏硼酸钠还原生成硼氢化钠的反应;根据吉布斯函数,讨论反应进行的必要条件。常温常压下,在1 mol/L NaOH溶液中,最小理论槽电压为2.469 V;以铜作为阴极,计算出该体系中还原反应的电极电位为-1.26 V。采用循环伏安法对还原反应进行研究,通过离子色谱、XRD和碘量法对电解产物进行定性定量测试,验证了偏硼酸钠电化学还原制备硼氢化钠的可能性。     

SO_2氧化用工业钒催化剂有效因子数学描述的探讨

本文较为详细地探讨了SO_2氧化用工业钒催化剂有效因子的数学描述过程,对该课题以前的一些研究结果提出了商榷,并给出使用常见的圆柱孔模型时,该有效因子数学处理的合理步骤和方法。     

SO_2氧化用K-V工业催化剂曲节因子

本文介绍了一种从宏观反应速度数据求取催化剂曲节因子τ的简化方法,即把一般意义上的本征动力学方程简化为关键扩散组分幂函数形式的等效n级不可逆反应速度表达式,进而得到效率因子与曲节因子的解析关系.在450℃-500℃的实验温区内,对于所使用的K-V球形催化剂样品,其τ值约为 4.0;但在高转化率(y>0.8)下,τ值增加。作者用计算机数值计算获得的τ值对上述简化法τ值进行了校验,二者吻合良好。     

涂覆法制备TiO2薄膜光电极及催化性能研究

用涂覆法制备了TiO2薄膜光电极，并对其进行了XRD和SEM的表征。以该电极为工作电极，铜片为电极，饱和甘汞电极为参比电极，建立了三电极光电催化体系，研究了此TiO2薄膜的光电催化性能以及外加偏压对反应速率的影响。结果表明：利用涂敷法制备TiO2薄膜电极是一种较好的方法；外加偏压可抑制光生电子－空穴的复合，提高苯酚的光催化效率；外加阳极偏压的光学催化速率优于外加阴极偏压的速率；在一定范围内，外加阴极偏压越大，苯酚的降解速率越快。