钒酸铋光电催化分解水的研究进展

光电化学(photoelectrochemical, PEC)催化分解水制氢被认为是生态友好、规模化和可持续性地转化与储存太阳能的理想途径之一,但光阳极较低的工作效率限制了PEC分解水的发展.近年来,钒酸铋光阳极因具有较高的理论光电流密度受到科学界的广泛关注.大量的工作聚焦在如何将钒酸铋光阳极所具有的理论潜力尽可能地发挥并应用至PEC分解水制氢.本文通过回顾和分析钒酸铋光阳极的吸光效率、光生载流子分离效率与表面催化产氧效率3个方面的研究进展,对高性能钒酸铋光阳极的设计思路与合成方法进行评述、总结与展望,为进一步挖掘钒酸铋光电极的潜力与开发下一代光电极提供参考和思路.     

铋层状化合物Na0.5Ho0.5-xYbxBi4Ti4O15陶瓷材料的上转换发光、铁电、介电性能研究

采用传统的固相烧结法,制备了Na0.5Ho0.5-xYbxBi4Ti4O15铋层状结构陶瓷.经X射线衍射（XRD）表征,新合成材料为单相结构,且扫描电子显微镜下的表面和断面图像均为层状,说明合成材料为新型铋层状材料.室温时,在可见光波长范围内,有2个峰,分别为546 nm处的绿光峰和656 nm处的红光峰,分别对应于Ho3＋离子的5F4＋5S2→5I8和5F5→5I8跃迁.为研究其机理,测试了变功率条件下的发光强度,经计算,绿光和红光发射均为双光子过程.研究陶瓷样品在变温（-130~270°C）条件下的发光性能时,发现红光与绿光的强度比值与温度呈线性关系,该材料有望应用于光学温度传感器领域.经介电性能测试发现当Ho：Yb=1：9时,样品的居里温度为686.4°C.研究铁电性能发现当Ho：Yb=3：2时,剩余极化Pr为9.3μC/cm2,矫顽场强为Ec=82 k V/cm,表明具有一定的铁电性能.以上研究结果表明,制得的新材料是一种具有优异光学性能的多功能材料.     

低温下厌氧MBBR不同填料挂膜启动特性研究

为了适应高寒缺氧地区特殊的环境和水质,选取厌氧MBBR(moving-bed biofilm reactor)工艺处理该地区的低温农村生活废水,通过考察Levapor海绵填料、聚乙烯K3填料和聚氨酯海绵填料在自然挂膜启动下,填料上生物膜的形态、对实际废水的处理效果、生物膜增殖速率和比呼吸速率,探究3种填料的启动特征。结果表明,生物膜先出现在K3填料的内部和多孔填料的外部,并随着反应器内溶解氧的消耗,变为黑色的厌氧生物膜;厌氧反应器对氨氮和总磷的去除效果不佳,实验末期去除率分别为-15%～8%和-10%～15%;2种多孔海绵填料对COD的去除效率更高、生物膜增殖速度更快,但寿命短并且内源比呼吸速率更高;K3填料对COD的去除率稳定上升,生物膜更新速度快而挂膜慢,但内源比呼吸速率低,在机械搅拌下寿命更长,更适合作为厌氧MBBR反应器的生物载体。     

BZT复合对BNT-BT陶瓷铁电性能和退极化温度的影响

钛酸铋钠（BNT）体系作为一种潜在的无铅压电陶瓷材料受到广泛关注,但钛酸铋钠的退极化温度过低限制了其发展前景。笔者通过在钛酸铋钠-钛酸钡（BNT-BT）中引入锆钛酸钡（BZT）的方法,利用锆钛酸钡的高极化强度的特点,提高了钛酸铋钠-钛酸钡的退极化温度。研究发现,随着BZT质量分数的增加,BNT-BT经历了铁电-弛豫铁电-铁电-弛豫铁电的转变,当BZT质量分数为15%时,由于BZT的高极化特性,BZT电畴的定向诱导或阻碍了BNT-BT电畴的翻转,重新建立起已被破坏的压电陶瓷的长程有序性,表现出明显的铁电相,压电常数也在退极化温度为100℃时达到了110 pC/N,且退极化温度由80℃提高到100℃。     

接触辉光放电等离子体降解水体中硝基苯

用接触辉光放电等离子体对硝基苯的降解进行了研究，考查了电压、浓度、pH值、催化剂对降解率的影响。结果表明：电压、浓度、催化剂对反应速率有显著影响，pH对硝基苯降解无明显影响。同时，利用高效液相色谱法对中间产物进行了分析，推测了硝基苯接触辉光放电降解的历程。     

固定化优势菌去除焦化废水中COD的研究

采用聚乙烯醇(PVA)-硼酸包埋固定化法,包埋经筛选出的优势菌,制成固定化优势菌胶片.研究了不同条件下(温度、pH等)优势菌对COD的去除效果以及与未添加固定化优势菌的处理工艺进行比较,并对优势菌在最优环境下的生存状态进行了测定和观察.     

第四周期过渡金属钨磷杂多酸盐催化过氧化氢氧化正己醇成正己醛

以Keggin型杂多酸盐 (Na5PW11Z(H2 O)O3 9,Z =Mn ,Fe ,Co,Ni,Cu ,Zn ,以下简称为PW11Z)为催化剂 ,过氧化氢为氧化剂 ,在水—正己醇两相体系中进行了正己醇到正己醛的选择氧化反应 .在此选择氧化反应中同时伴随着过氧化氢分解的竞争反应 ,两种反应间存在着明显的对应关系 .在 70℃时 ,生成正己醛的催化剂活性序列为PW11Co>PW11Fe≈PW11Ni≈PW11Mn >PW11Cu≈PW11Zn ,其中PW11Co的正己醛收率为 3.3% ,当把过氧化氢稀释 ,向反应体系中滴入时 ,则正己醛的收率将大幅度提高 .对于PW11Co来说 ,正己醛的收率提高为 7.12 % ,选择性为 89.4% .还利用ICP ,IR ,UV等手段对催化剂进行了表征     

论制革工业的回用水

本文主要论述了对制革工业废水的综合治理的措施及工艺选择,使其达到国家制苹工业的清洁生产指标,同时达到节水减排的经济效益和环境效益.     

天津碱厂合成氨煤造气废水的治理探索

在纯碱生产过程中，产生的清废液、灰乳和盐水泥都呈碱性，可加入到废水中调节其pH值，控制硫化氢污染．同时利用碱性沉淀物吸附炭黑并在絮凝剂的作用下快速沉淀，发挥“以废治废”，达到治理目的。