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pH调控合成溴氧铋纳米片的底物依赖光催化特性

智慧 , 王吉玲 , 张礼知

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60986-X

近年来,半导体光催化技术已广泛用于去除水中有机污染物.在各类光催化剂中,具有合适禁带宽度的溴氧铋(BiOBr,2.7 eV)材料吸引了众多研究者兴趣.通常情况下,半导体光催化降解有机污染物性能主要与光催化材料的结构性质,如物相组成、颗粒粒径、材料表面结构等相关.研究已经证实了TiO2光催化降解有机污染物具有底物依赖的特性,但是BiOBr的有机物降解特性与底物性质的关系研究尚未见文献报道.为发展高效的BiOBr太阳光催化污染净化技术,研究有机底物与BiOBr光催化降解性能的关系具有重要意义.本文分别在pH =1和pH =3条件下采用水热法合成了BiOBr纳米片(BOB-1和BOB-3),并通过X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),紫外-可见漫反射(DRS)等技术表征了所制备半导体光催化材料.结果表明,在不同pH条件下均能合成具有高结晶度的四方相BiOBr, BOB-1和BOB-3均由不规则的纳米片组成, BOB-3纳米片宽度大约为0.6–1.5μm,厚度大约27–44 nm,而BOB-1纳米片宽度大约为0.7–2.0μm,厚度大约50 nm.选区电子衍射观察到了BOB-1和BOB-3清晰的晶格条纹,晶格间距为0.20和0.28 nm,分别对应着四方晶系的(020)面和(110)面.选取罗丹明B(RhB)和水杨酸(SA)为典型有机底物分子,研究了BOB-1和BOB-3纳米片的底物依赖光催化特性.结果表明, BOB-1吸附SA和RhB 1 h后,吸附率分别仅为0.2%和0.8%,而BOB-3对SA和RhB的效率分别可达9.1%和12.7%;光催化降解两种底物分子的结果表明, BOB-1和BOB-3降解RhB的速率分别为4.00以及16.10 g·min–1·m2,而降解SA的速率分别为和2.35 g·min–1·m2.可见, BOB-1显示了高效降解SA的能力,而, BOB-3则表现出更强的降解RhB活性.电化学Mott-Schottky和电动电位测试结果表明, BOB-1比BOB-3有更正的价带电位和更低的表面电荷.捕获实验(KI捕获空穴, K2Cr2O7捕获电子,氩气捕获超氧负离子,异丙醇捕获羟基自由基)表明光生空穴与超氧负离子是BOB-3降解RhB的主要活性物种,而BOB-1降解SA主要是光生空穴作用,电子顺磁共振(ESR)测试进一步证实了以上结果.光电流密度测试结果表明,可见光作用下RhB可被激发到RhB*,导致BOB-3的电子空穴对分离效率高;而当电解质中存在SA时,催化剂的表面羟基与SA形成氢键,致使光生电子与空穴分离效果变差,因而光电流减少.本文提出了pH调控合成溴氧铋纳米片的底物依赖光催化降解RhB和SA机理,与BiOBr导带电位、底物分子吸附量、底物分子物理化学性质相关. BOB-1和BOB-3纳米片催化剂在可见光激发下能产生光生导带电子和价带空穴,这些光生载流子可迁移到催化剂表面.染料分子RhB在可见光作用下能发生光敏化作用生成激发态RhB*, RhB*可以将电子注入BOB-3催化剂的导带,导带上的光生电子与RhB*注入电子与吸附在其表面的氧气共同作用生成更多的超氧负离子,从而高效降解RhB.由于BOB-1比BOB-3有更正导带电势,导带电子无法直接还原氧气生成超氧负离子,仅能依靠光生空穴直接氧化RhB,导致BOB-1表现出降解RhB性能弱;对于无色的底物SA,吸附较多SA的BOB-3催化剂上的表面羟基与SA之间形成氢键作用,抑制了光生电子与空穴对的分离,导致BOB-3在可见光光催化降解SA活性弱,而BOB-1表面吸附SA较少,同时BOB-1有更负的价带电位,利用光生空穴与吸附在催化剂表面的SA反应,从而表现出高效降解SA的性能.

关键词: 降解 , 可见光 , 底物依赖光催化活性 , 溴氧铋纳米片 , 罗丹明B , 水杨酸

常温常压纳米零价铁活化分子氧矿化三嗪类除草剂新策略

智慧 , 贾法龙 , 张礼知

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.10.2016080401

三嗪环的开环及矿化是三嗪类除草剂农药在环境中彻底消除的必要步骤.温和条件下高级氧化技术氧化三嗪类除草剂的最终产物是三聚氰酸,无法实现其开环矿化.本课题组拟通过在纳米零价铁活化分子氧氧化体系引入镍离子,促进氢自由基产生,调控体系中活性物种种类,诱导三嗪类除草剂加氢脱氯,避免羟基自由基加羟基脱氯生成极其稳定的三聚氰酸中间产物,优化三嗪类除草剂的降解途径,实现常温常压下纳米零价铁活化分子氧矿化三嗪类除草剂.本文计划系统考察体系中界面电子转移途径、分子氧活化机理、溶剂水的作用、活性物种的种类,深入分析活性物种生成和消亡途径;研究除草剂污染物的降解特性以及各种活性物种在三嗪类除草剂C—Cl和C—N键断裂过程中的作用,揭示不同活性物种与典型三嗪类除草剂的相互作用规律,阐明三嗪类除草剂降解和三嗪环开环等机理,为发展绿色高效农药污染控制技术提供理论支持.

关键词: 农药 , 三嗪环 , 纳米零价铁 , 分子氧活化 , 氢自由基

智慧钢铁工厂的互联网+CPPS模式

张建良 , 周芸 , 徐润生 , 王广伟 , 焦克新

钢铁 doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20150256

结合钢铁产业结构特点,介绍智慧工厂和CPS系统(信息物理系统)的概念,论述中国钢铁行业建设智能工厂的技术思路,探讨钢铁智慧工厂的互联网+CPPS模式(具有互联网思维与概念的信息物理生产系统)设计理念。中国钢铁企业智慧工厂建设可以从采用互联网+CPPS模式推进钢铁企业制造体系的纵向集成、通过价值链及网络实现企业间横向集成和发展生产流与人机交互的端到端工程数字化集成三方面来考虑。智慧钢铁工厂的互联网+CPPS模式对钢铁企业的转型升级和发展进步具有重要的现实意义。

关键词: 互联网+ , 物联网 , 智慧钢铁厂 , CPPS模式

砂磨机在遂昌金矿的试验应用

高明炜 , 童伟 , 叶跃威 , 黄良伟 , 何斌林

黄金 doi:10.11792/hj20170315

遂昌金矿二段球磨闭路的磨矿产品细度已经达到极限,致使尾矿中金、银品位难以进一步降低.对砂磨机与二段球磨机的磨矿效果及产品的氰化浸出效果进行了对比,并介绍了砂磨机在选冶车间二段磨矿中所进行的工业试验.结果表明:采用砂磨机开路磨矿替代原二段球磨闭路磨矿,其磨矿产品-74 μm从75 %提高到95 %,氰化尾渣金品位从0.35 g/t降低到0.12 g/t,银品位从13.17 g/t降低到7.4 g/t,指标较好,经济效益显著.

关键词: 砂磨机 , 球磨机 , , , 磨矿细度 , 浸出率 , 氰化尾渣

智慧建筑能源物联网冷热输送管网优化研究

李洪强 , 张晓烽 , 董文静 , 张国强

工程热物理学报

在前期研究工作中,作者提出基于天然气基分布式能源系统智慧建筑能源物联网(NDES-SG)概念以及框架,而本文则重点对NDES-SG中,冷热输送管网能量耗散关键影响因素-保温层优化设计展开研究.本文以冷热物流管网输配为研究对象,研究冷热物流输送管道保温层厚度与输送距离(供冷、热半径)的协同关系,以及选取不同保温材料时,管网经济特性规律.分析结果表明,任意一种保温材料在一定约束条件下,冷热输配管网存在保温厚度与供能半径最优协同关系,即“二者协同最优”拐点值.在NDES-SG中,基于天然气基的分布式产能系统及大中型蓄能系统的位置布点、物联网总能系统效率与输送管网的损失密切相关,因此此研究成果将为智慧建筑能源物联网的冷热电管网输配优化设计以及产能系统和蓄能系统容量的选择和布点的研究提供了理论指导与研究思路.

关键词: 智慧建筑能源物联网 , 冷热输配管网优化设计 , 保温层厚度优化 , 协同关系

比湖流域水化学指标平面分布特征

周梅 , 张飞 , 塔西甫拉提·特依拜 , 高宇潇 , 阿不都拉·阿不力孜 , 李瑞

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.09.2015012708

为了解比湖流域地表水的水化学特征,利用SPSS17.0,ArcGIS等软件分析了该流域58个点位水化学指标,并按照地表景观特征分为6条路线,分别为绿洲①、沿沙漠边缘、比湖周边、绿洲②、山区周边和博河(博尔塔拉河)至比湖沿线.结果表明:⑴基本特征:除pH外,其余各指标在比湖湖区周边的变异性很强,其余各处的变异较小.(2)各指标间的相关性: Cl-与Na+、Ca2+呈极显著相关,与SO2-4、K+、Mg2+呈显著相关,说明极易形成NaCl盐和硫酸盐.(3)空间分布:电导率、矿化度等指标的高值空间分布格局大体一致,都是以比湖为中心向南北两个方向逐步减小的空间分布格局,但pH的高值分布范围偏流域的西北部,并且HCO-3的高值分布范围比其它离子指标的范围大;各指标等值线的变异强度以比湖为中心向东西方向骤降.

关键词: 比湖流域 , 水化学特征 , 水质 , 空间分布

铝铬砖和镁铬砖抗萨炉炉渣蚀损的模拟研究

邹明 , 蒋明学 , 钱跃进 , 史晓琪

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.03.005

采用回转抗渣法模拟研究了试验温度、保温时间和熔渣加入量等因素对铝铬砖和镁铬砖抗萨炉炉渣侵蚀能力的影响.用SEM、EDAX及XRD等方法,对抗渣试样的显微结构和矿物组成进行了分析研究.结果表明:随着侵蚀温度的升高、保温时间的延长及炉渣加入量的增加, 铝铬砖和镁铬砖的侵蚀面积增大;熔渣渗入铝铬砖后,形成铁铝尖晶石和铁铬尖晶石保护层,阻止了熔渣的侵蚀;三种耐火材料抗萨炉炉渣侵蚀能力由强到弱为:铝铬砖>电熔再结合镁铬砖>直接结合镁铬砖.

关键词: 萨炉 , 铝铬砖 , 镁铬砖 , 抗渣性 , 模拟试验

液相色谱-电喷雾串联质谱法测定人血浆中的芬地尔

杨波 , 陈勇川 , 向荣凤 , 杨丹 , 夏培元 , 刘松青

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2008.03.011

建立了测定人血浆中芬地尔的液相色谱-串联质谱方法.血浆样品用乙酸乙酯液-液提取后,以甲醇-6 mmol/L 乙酸铵溶液(pH 7.40)(体积比为90∶10)为流动相进行分离.在Q TRAPTM串联质谱仪上,以选择性反应离子监测(SRM)方式进行定量分析,用于监测的离子为m/z 326.1→308.2 (芬地尔)和m/z 531.0→82.1 (酮康唑,内标).在6 min内完成了芬地尔的检测,工作曲线的线性范围为0.25~50 μg/L,日内、日间精密度分别小于2.7%和6.5% ,平均回收率为101.3% ~105.0%,检测限为0.08 μg/L.本方法灵敏度高,特异性好,可以用于临床试验的血浆样品的检测.

关键词: 液相色谱 , 串联质谱 , 芬地尔 , 血浆

滇桂纳香水溶性多糖BRP-B的分离纯化及止血活性

廖敏富 , 林翠梧 , 黄丽 , 许子竞 , 覃飒飒 , 李爱媛

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00124

用蒸馏水溶解滇桂纳香浸膏,从中提取多糖,通过膜分离、三氯乙酸法脱蛋白、二乙氨基乙基(DEAE)纤维素脱色、SephadexG10、SephadexG50 凝胶柱色谱纯化,获得滇桂纳香水溶性多糖(BRP-B).由凝胶渗透色谱(HPGPC)确定 BRP-B 为相对分子质量分布均一的多糖,其数均分子量和质均分子量分别为2654 和 2716 Da.以血浆复钙时间(PRT)为指标,研究 BRP-B 的凝血活性,结果显示 BRP-B 质量浓度为6.25×10-2 g/L时,凝血时间为 248.52 s,凝血时间抑制率达 22.42%.小白鼠离体子宫实验结果显示,BRP-B质量浓度为1.67×10-2、1.97×10-2 及 2.85×10-2 g/L 时能明显增加子宫平滑肌的收缩频率.

关键词: 滇桂纳香 , 多糖 , 分离 , 纯化 , 止血活性

高效液相色谱-质谱法测定比格犬血浆中的普拉唑及其药代动力学

周丽君 , 李敬来 , 王晓英 , 乔建忠 , 张振清

色谱 doi:10.3724/SP.J.1123.2011.12081

运用高效液相色谱-电喷雾质谱(HPLC-ESI-MS)技术,建立了快速.简单、灵敏的比格犬静脉滴注普拉唑钠盐后血药浓度的检测方法.血浆样品采用蛋白沉淀法,以丁螺环酮作为内标,色谱柱为Teknokroma Kromasil C18(100 mm ×2.1 mm,5μm),流动相为水-甲醇-乙腈(69:8:23,v/v/v)(含0.1%的甲酸),流速0.2 mL/min,采用电喷雾(ESI)离子源以正离子方式检测.绘制血药浓度-时间曲线,并采用DAS 2.0计算药代动力学参数.方法学实验结果表明内源性杂质不干扰普拉唑和内标的测定,线性范围为5~10000μg/L (r=0.994),最低定量限为5μg/L,精密度和准确度均符合生物样品测定的要求.低、中、高3个浓度的绝对回收率在106%左右,基质效应小于142.0%,表明该方法适合比格犬血浆中普拉唑浓度的测定及药代动力学研究.比格犬静脉滴注普拉唑钠盐3个剂量(0.2 mg/kg、0.8 mg/kg和3.2 mg/kg)后的药-时曲线下面积(AUC(0-∞))分别为(2.4 × 104±3×103)、(8.8×104±1.6×104)和(5.4×105±8×104) μg/L.min,呈线性药物代谢动力学过程.

关键词: 高效液相色谱-电喷雾质谱 , 普拉唑 , 比格犬血浆 , 药代动力学

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