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[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 吕波1  张鸣2  卢爱民1  徐江艳1  梁剑茹2  周立祥2  徐峙晖1?  
本文运用响应曲面法优化生物法制备黄钾铁矾/草酸体系在紫外光照射下光催化降解甲基橙的过程。花状黄钾铁矾通过A.f-LX5细胞悬浮液氧化FeSO4得到并进行X射线衍射、扫描电子显微镜及傅里叶变换红外光谱表征。一系列实验结果表明甲基橙能有效地在紫外光照射下被黄钾铁矾/草酸体系催化降解,并提出了可能的降解机制。二次回归方程用于拟合实验数据并进行过程优化。黄钾铁矾装载量0.2 g/L、草酸浓度3 mmol/L及pH值为4是二次回归模型预测的最优条件且被实验证实。
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 吕波  张鸣  卢爱民  徐江艳  梁剑茹  周立祥  徐峙晖  
[目的]为了更有效地去除废水中的偶氮染料,运用响应曲面法研究生物制备黄钾铁矾在草酸的协同作用下光催化降解甲基橙的动力学过程。[方法]通过氧化亚铁硫杆菌氧化硫酸亚铁生成黄钾铁矾,进行X射线衍射、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱表征,在XPA-7型光化学反应仪中进行甲基橙光催化降解,二次回归方程用于拟合试验数据和过程优化。[结果]甲基橙能有效地在紫外光照射下被黄钾铁矾/草酸体系催化降解,反应25 min降解率可达100%,并提出了可能的降解机制。[结论]光催化降解甲基橙的最佳反应参数是:黄钾铁矾装载量0.2 g·L-1,草酸浓度3 mmol·L-1,p H值为4。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 程秋实  李永前  陈学敏  李发堂  
该文设计了基于低温水浴法制备NiFe_2O_4/BiOCl复合光催化剂的综合实验,通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜等对样品进行了物相及形貌分析,并以可见光下甲基橙(MO)的降解程度评价其光催化活性。结果表明,当NiFe_2O_4质量百分数为2%时,所得复合纳米材料的光催化活性最优,甲基橙在105 min时降解率达到了80.62%。该实验设计简单,涵盖了复合材料的合成、测试表征及光催化性能评价等知识点,便于学生理解材料结构与性能的关系,同时能够提升学生的科研创新意识和综合实践能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 温福山  刘文亮  楚雨格  张涵  李白  王有和  孙海翔  
科研成果转化为实验教学内容,对学生创新能力的提高具有重要的意义。将光催化研究领域的纳米TiO_2转化为切实可行的实验项目,设计了包括基础化学、材料化学、分析化学等内容的综合实验,学生亲自动手组装光催化降解装置。通过该实验,加深了学生对基础化学、材料化学等课程的认识并提高了学生综合运用知识的能力。
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 赵晓娟  范云鹏  王梦琳  赵翰飞  李彬  胡元亮  袁菊  王德云  
为采用薄膜分散法制备甘草次酸脂质体,在单因素试验的基础上,采用响应曲面法研究了大豆磷脂与甘草次酸质量比(脂药比)、大豆磷脂与胆固醇质量比(膜材比)和水浴温度3个因素对脂质体包封率的影响。经过Design-Expert 7.0软件分析数据,得到脂质体的最佳制备条件:脂药比为9∶1,膜材比为2.5∶1,水浴温度为31℃。在最佳制备条件下进行验证试验,包封率实测值为(83.46±0.55)%,与包封率预测值相比,相对误差仅为0.47%。结论:Box-Behnken Design结合响应曲面分析法可以很好地对甘草次酸脂质体工艺进行优化。
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 李瑛  吴振禹  周立祥  兰叶青  
通过氧化亚铁硫杆菌对硫酸亚铁的作用获得施氏矿物,并研究其在有机酸(草酸、柠檬酸和酒石酸)的协同作用下光催化降解孔雀石绿的影响因素及其作用机制。结果表明:避光条件下施氏矿物对孔雀石绿存在微弱的吸附作用;紫外光照射下,单独施氏矿物对孔雀石绿的降解有催化作用,在有机酸的协同下,催化降解效率得到进一步提高。相同试验条件下,不同有机酸对施氏矿物光催化降解孔雀石绿效率从大到小依次为:草酸、柠檬酸、酒石酸。同时提出了有机酸协同施氏矿物光催化降解孔雀石绿的可能机制为:有机酸吸附于矿物表面,并形成高光活性的Fe(Ⅲ)-有机酸配合物,进而释放出具有强氧化能力的羟基自由基(.OH),最终导致孔雀石绿降解。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 郑梅琴  颜桂炀  郑柳萍  
采用3种方法制备了结晶度良好的ZnS粉体,采用XRD、FT-IR等技术对其结构和理化性能进行表征.结果表明:采用不同方法制备的ZnS粉体均为六方晶系,其中采用水热法合成的ZnS粒径为10-20 nm;不论在紫外光还是在可见光下ZnS粉体均对亚甲基蓝具有较高的脱色率,呈现出良好的光催化性能.
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 金密  李辉勇  周军  李志光  戴翔  赵律  
以硫酸钛为前驱体,采用沉淀—溶胶法制备纳米TiO2,进行甲醛的光催化降解试验,考察了制备条件对光催化性能的影响.结果表明,硫酸钛浓度为0.05mol/L,水解温度80℃,时间4h,0.10mol/LKOH聚沉,pH2,熟化温度90~100℃,时间10min,煅烧温度450℃,时间4h,制得的纳米TiO2对甲醛的降解效率6h内可达78%.
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 徐峙晖  吴静雨  梁剑茹  周立祥  
以尿素为均相沉淀剂,无模板水热合成了纳米棒状的β-FeOOH。采用X射线衍射和场致扫描电镜技术表征制备样品。在异相光芬顿反应中研究β-FeOOH降解甲基橙的效率。结果显示:50 min内甲基橙能被异相光催化过程中产生的羟基自由基降解100%;当反应液初始pH值增加到9.5,50 min内甲基橙的降解效率仅下降到93.45%,这意味着制备的β-FeOOH催化剂能很好地克服均相光芬顿反应中pH值范围狭窄的缺点。β-FeOOH催化剂的装载量和H2O2浓度同样对甲基橙降解效率有重要影响。β-FeOOH催化剂多次重复使用后仍然具有保持较高催化活性的能力。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 吕志强  马燚  贾闪闪  卿彦  李蕾  陈洋羊  吴义强  
【目的】光催化氧化法被认为是去除室内空气中甲醛最有效的方法之一。二氧化钛(TiO_2)作为经典光催化半导体,因具有物理化学性质稳定、无毒无害的优点被广泛关注,但由于TiO_2的吸附能力低、聚集倾向强,限制了其应用。本研究旨在解决TiO_2吸附能力弱、易团聚使其比表面积减小的问题。【方法】以杨木为基底,采用水热法在其表面负载二氧化钛制备得到TiO_2/木材复合材料,探讨不同TiO_2溶液浓度对TiO_2/木材复合材料光催化降解甲醛性能的影响。【结果】与不同基底对比,木材的多孔结构及丰富的官能团能使TiO_2与木材间具有更好的结合力,使其具有优越的机械稳定性。锚定在木材上的TiO_2以锐钛矿型为主并带有少量的金红石型。随着TiO_2溶液浓度的增大,TiO_2/木材复合材料的光催化降解甲醛性能呈现先增大后减小的趋势。当配置制备的TiO_2溶液浓度为0.1 mol/L时,尺寸大小为500 nm~1μm的球状纳米颗粒在木材表面均匀分散且不团聚,此时在2 h紫外-可见光照射下,TiO_2/木材复合材料光催化降解甲醛效率是38.47%,50 min内的光催化反应速率常数为0.009 3 min-1,在反复5次循环使用后,仍有30.12%的降解率。【结论】将光催化剂与木材复合,具有以下优势:光催化剂稳定性高,利用木材表面丰富的羟基官能团,让光催化剂在木材表面均匀生长,不易脱落;光催化剂活性提高,利用木材的三维多孔结构,赋予光催化剂较高的比表面积,使光与反应物充分接触,促进溢出气体的扩散。这将对降低室内甲醛污染、营造健康安全人居环境具有重要意义。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 苏文木  张慧君  江泰坤  胡星宇  杨文斌  张欣向  
以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,以氨水为催化剂,制得含有SiO_2粒子的碱催化SiO_2溶胶;向碱催化SiO_2溶胶中加入前驱体钛酸丁酯(TBOT)和酸催化剂盐酸,得到以SiO_2粒子为核和以TiO_2为壳的"核—壳"SiO_2-TiO_2纳米材料.结果表明:SiO_2核的粒径约为13.5 nm;随着钛酸丁酯添加量的增加,SiO_2核表面不断有TiO_2壳形成,其粒径从13.5 nm增大至24.4 nm.XRD测定结果表明煅烧温度为500℃时,锐钛矿TiO_2的特征衍射峰明显增强.该温度下"核—壳"SiO_2-TiO_2复合粉末对罗丹明B的降解率从21.99%提高到94.86%.
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 石炜  刘辉  戴珂  杨子欣  陈浩  
制备了不同复合比例的g-C3N4/CdMoo4纳米片状复合光催化材料(CN-CMo)。通过SEM、TEMEdS、XRd、FT-IR、dRS等方法对复合材料CN-CMo的晶体结构、形貌特点、光吸收能力、化学键合情况等进行表征。CN-CMo在可见光下对磺胺噻唑光降解性能的研究结果表明,磺胺噻唑的光降解反应具备表观一级动力学的特点,且降解反应速率常数分别为g-C3N4及CdMoo4材料的3倍和10倍。光催化降解机制的研究表明,CN-CMo光催化活性提高的原因在于g-C3N4和CdMoo4复合后材料中电子与空穴更容易分离;同时,考察光催化过程中催化剂的投加量对光催化活性的影响,发现CN-CMo在质量浓...
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 李俊叶  刘爽  季志文  
分别利用四异丙醇钛、三乙胺和三聚氰胺制备TiO_2和g-C_3N_4,结合两者制备不同复合比与焙烧温度条件下的g-C_3N_4/TiO_2粉体样品,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等研究样品表征。以靛蓝类染料模拟废水、偶氮染料4BS、三苯甲烷类染料模拟废水和某印刷厂排放的印染废水为光催化降解对象,研究样品复合比与焙烧温度、光照时间与强度、印染废水初始化学需氧量(COD)值等因素对印染废水降解、COD去除率以及色度脱色率的影响。研究结果显示:光催化复合材料样品为锐钛矿相和金红石相组成的混合晶型;当样品复合比与焙烧温度分别为1.0和350℃时,光催化降解印染废水效果最好,不仅能够确保COD去除率较为稳定,且具有较高重复利用率和稳定性;光照时间越长、光照强度越高,样品COD去除率与色度脱色率越高,且印染废水初始COD值越高,样品COD去除率越低。
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 石炜  刘辉  戴珂  杨子欣  陈浩  
制备了不同复合比例的g-C3N4/CdMoO4纳米片状复合光催化材料(CN-CMO)。通过SEM、TEMEDS、XRD、FT-IR、DRS等方法对复合材料CN-CMO的晶体结构、形貌特点、光吸收能力、化学键合情况等进行表征。CN-CMO在可见光下对磺胺噻唑光降解性能的研究结果表明,磺胺噻唑的光降解反应具备表观一级动力学的特点,且降解反应速率常数分别为g-C3N4及CdMoO4材料的3倍和10倍。光催化降解机制的研究表明,CN-CMO光催化活性提高的原因在于g-C3N4和CdMoO4复合后材料中电子与空穴更容易分离;同时,考察光催化过程中催化剂的投加量对光催化活性的影响,发现CN-CMO在质量浓...
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 石莉莉  谭贤  郦行杰  郭明  
通过固相法合成新型四氨基酞菁类化合物:四氨基钴酞菁(CoTAPC);氧化法合成纤维素衍生物载体,化学键联制备新型纤维素负载酞菁:纤维素负载钴酞菁(F-CoTDTAPC)。利用红外光谱结合元素分析和原子吸收表征中间产物和最终产物的结构,确认预期产物的合成。研究新型催化功能纤维在不同温度、时间、氧化剂浓度和四环素浓度下对四环素降解性能的影响。利用正交试验设计优化工艺。结果成功制备纤维素负载钴酞菁。纤维素负载钴酞菁在过氧化氢存在下能快速催化氧化四环素,并具有较好的原位再生能力,氧化降解优化工艺组合为温度60℃,时间5 h,氧化剂用量0.05 mol·l~(-1),四环素浓度5×10~(-5)mol·...
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