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[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] 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] 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] 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] 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。
关键词：
施氏矿物 光催化降解 孔雀石绿 有机酸
[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] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
国蓉 李剑君 国亮 程光旭
根据Box-B ehnken的中心组合实验设计原理,在单因素试验的基础上,采用三因素三水平的响应曲面分析法,建立了甘草饮片中甘草酸超声提取的二次多项数学模型,并以甘草酸提取率为响应值作响应面和等高线,考察了浸泡时间、超声时间和液固比对甘草酸超声提取的影响。结果表明,甘草酸超声提取的优化工艺条件为:浸泡时间151.3 m in,超声时间48.8 m in,液固比10.2 mL/g;在此工艺条件下,甘草酸提取率为21.06%。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
任哲 吴瑞平 刘蕊杰 许向东 樊永明
采用自制的光催化降解反应器,在紫外光照射下,对麦草碱木素进行了光催化降解研究。通过对光照、氧气和光敏剂这3个因素进行不同组合,考察了木素光催化降解途径。通过分析木素紫外吸收光谱和傅立叶红外光谱,探讨了木素在不同反应过程中结构的变化情况以及各因素在木素光催化降解过程中的作用,初步研究了木素发生光催化降解的机理。结果表明:在单纯的光照条件下,木素直接发生降解较少;氧气对木素光催化降解起到了重要的作用,有氧条件下光降解实验表明,木素结构中苯环大量开裂,联接木素单元结构间的醚键打开;自由基、单线态氧对木素光催化降解的贡献很大;三重态的光敏剂虽不能直接与木素反应,但在有氧气通入的条件下,三重态光敏剂与分...
关键词：
麦草碱木素 光催化降解 氧气 光敏剂
[期刊] 林业科学
[作者]
张文标
以竹炭为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,并掺杂Fe3+,经浸渍过滤和高温焙烧制备Fe3+/TiO2改性竹炭,并用SEM和XRD进行表征。采用单因素和正交组合试验探究焙烧温度、Fe3+掺杂量、负载层数三因子对改性竹炭去除甲醛效果的影响,从而确定制备Fe3+/TiO2改性竹炭的最优工艺。从SEM和XRD图谱表征可知,竹炭、TiO2溶胶和Fe3+三者之间能够较好地复合在一起。三因子中焙烧温度因子最为显著,其次是负载层数和Fe3+掺杂量。制备Fe3+/TiO2改性竹炭最佳工艺参数为焙烧温度450℃、负载层数2层、Fe3+掺杂量1%,其对甲醛的去除率达到61%,均高于单一竹炭或TiO2/竹炭复合...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
屈广周 查康达 梁东丽 黄懿梅 曲东 毛晖 刘婷 吉普辉
【目的】研究掺杂的活性炭负载型TiO2(TiO2/AC)光催化剂,在紫外光作用下对酸性橙Ⅱ(AO7)的去除效果,以寻求一种在有机废水处理中催化活性较高且易回收的光催化剂。【方法】用硝酸铁和尿素分别作Fe源和N源,以活性炭(AC)为载体,采用溶胶-凝胶和浸渍-焙烘相结合的方法,制备出Fe、N单独掺杂及Fe-N共掺杂TiO2/AC光催化剂,分析其对AO7的去除效果。【结果】单独掺杂制备的TiO2/AC催化剂对AO7的去除率随着掺Fe量(n(Fe)∶n(Ti))和掺N量(n(N)∶n(Ti))的增加先升高后降低,当n(Fe)∶n(Ti)和n(N)∶n(Ti)分别为0.1%和3.2%时,AO7的去除效...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
曹俊雅 雷兴雨 刘猛 张莉昕 刘吉 罗晨辉
光催化降解是一种非常生态友好的技术，为许多有机污染物降解的提供了新的处理途径。针对尾矿、尾矿废水有机药剂残留难以处理的瓶颈问题，设计了二氧化钛/活性炭光催化剂降解乙黄药的综合性实验，内容包括二氧化钛/活性炭光催化剂的制备和表征、乙黄药浓度的测定、光催化降解实验和复合光催化剂的回收利用。实验结果表明，活性炭可以很好地负载二氧化钛，二氧化钛/活性炭光催化剂的最佳煅烧温度为500℃，活性炭最佳掺杂比为20%。该实验涉及物理化学、材料化学、仪器分析等课程知识，有助于锻炼学生的实验操作能力、培养学生创造性思维。
关键词：
尾矿废水 活性炭 二氧化钛 光催化
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张莹莹 王晓娜 邱宇 张家良 宋远红
以纳米TiO_2为例,设计了光催化物理特性分析、离子掺杂对催化性能影响等一系列教学内容。实践表明,引入分子模拟教学项目,并采用"虚拟+真实""基础+创新"的实验教学模式,不仅提高了实验教学效果,丰富了专业实验内涵,也锻炼了学生综合运用物理知识解决实际问题的能力,有利于基础学科的创新型拔尖人才培养。
关键词：
专业实验教学 分子模拟 光催化 二氧化钛
[期刊] 西南农业学报
[作者]
曾俊 钟俊波 曾凤春 程杰 李建章 王少华
本文在H2O2存在下用紫外灯照射对甲基橙溶液进行光催化脱色。结果表明,甲基橙溶液的脱色率随着H2O2的增加而增加,但存在一个最佳值。当甲基橙浓度低于25 mg/L时,反应为假一级,当甲基橙浓度高于100 mg/L时,反应为零级;但是不符合Langmuir-Hinshewood动力学模型。脱色率在酸性条件下比碱性条件高。日光照射下对实际染料废水的脱色效果好。
关键词：
H2O2 光催化脱色 甲基橙 废水处理
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
龙添 楼一层 张浩
【目的】采用响应曲面法建立Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ模型，优化夏枯草中迷迭香酸的超声提取工艺。【方法】以料（ｇ）液（ｍＬ）比（１∶１０，１∶２０，１∶３０，１∶４０，１∶５０，１∶６０）、乙醇体积分数（４０％，５０％，６０％，７０％，８０％，９０％）、提取时间（１０，２０，３０，４０，５０，６０ｍｉｎ）为考察因素，迷迭香酸提取率为考察指标，在单因素试验的基础上，采用３因素３水平响应曲面法分析，确定夏枯草中迷迭香酸的最优提取工艺。【结果】夏枯草中迷迭香酸最佳提取工艺参数为：料（ｇ）液（ｍＬ）比１∶２８，乙醇体积分数７４％，提取时间５５ｍｉｎ，在该工艺参数条件下，迷迭香酸提取率达０．５２％，与预测值０．．．
关键词：
夏枯草 超声提取 迷迭香酸 响应曲面法
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