国家自然科学基金(21176116)
- 作品数：6 被引量：30H指数：4
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- 相关领域：化学工程电气工程理学更多>>
- 溶胶-凝胶法制备Si掺杂TiO_2超滤膜被引量：3
- 2014年
- 以钛酸四丁酯为Ti源、正硅酸乙酯为Si源、乙酰丙酮为螯合剂、HNO3为催化剂、P123为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备Si掺杂的TiO2介孔材料。利用低温N2吸附-脱附法、X线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等考察Si掺杂量对TiO2材料的微观结构及晶体结构的影响。结果表明:Si的最佳掺杂量n(Si)/n(Ti)=0.05,且Si的引入阻碍了TiO2材料组装孔的坍塌,抑制了TiO2材料的晶型转变温度,同时提高了TiO2材料的比表面积。选用最佳Si掺杂量溶胶为涂膜液,通过过滤实验表征,3次涂膜后的TiO2片式膜的纯水通量为3.6×10-5L/(m2·h·Pa),截留相对分子质量为19 900。
- 徐晓容李丹景文珩范益群
- 关键词：溶胶-凝胶
- HCI加入量对介孔N掺杂TiO_2材料结构及光催化性能的影响被引量：4
- 2012年
- 以钛酸四丁酯为前驱体,二甲基甲酰胺为N源,HCl为水解控制剂,采用聚合溶胶-凝胶法制备具有可见光响应的TiO_2介孔材料。通过X线光电子能谱(XPS)、X线衍射(XRD)、N_2等温吸附-脱附测试,考察N在TiO_2晶格中的掺杂形式以及HCl加入量对试样的结构性质和可见光催化性能的影响。结果表明:当HCl与钛酸四丁酯的摩尔比值(r)分别为2、3、4时,400℃煅烧后制备得到的材料均为单一锐钛矿晶型,晶粒尺寸控制在10.5～11.5 nm;随着r的增大,材料的比表面积、孔隙率及孔径增大,比表面积为19.6～77.8 m^2/g,孔径为3.7～5.4 nm;N掺杂TiO_2材料具有良好的可见光催化活性,且对甲基橙的降解能力随着HCl加入量的增大而显著增大;当r为4时,试样对甲基橙的催化降解率最高,1 h后达到99.2%。
- 曹雪萍徐辉李丹徐晓容景文珩范益群
- 关键词：可见光响应N掺杂TIO2
- 嵌段共聚物模板法制备La掺杂TiO_2超滤膜
- 2015年
- 以钛酸四丁酯为Ti源,氯化镧为La源,采用嵌段共聚物模板法制备了La掺杂Ti O2超滤膜。通过动态热机械分析(DMA)、X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附脱附和X射线光电子能谱(XPS)等表征方法,考察了La掺杂对Ti O2凝胶的机械性能及其材料晶型、孔结构的影响。分析结果表明,La的引入显著提高了Ti O2凝胶的机械性能,避免了膜层在干燥阶段的开裂现象;并有效抑制了晶粒增长和晶相转变,使得锐钛矿相在800℃下仍能保持稳定。同时La的引入也提高了Ti O2材料的比表面积和孔隙率,通过实验确定La掺杂量为0.74 g,此时Ti O2溶胶的粒径分布最均一,所得溶胶粒径为10 nm。采用该溶胶制备出的La-Ti O2超滤膜的孔径为2.3 nm,而未掺杂时膜的孔径为2.7 nm。
- 陈涛涛李丹景文珩范益群邢卫红
- 关键词：镧掺杂TIO2超滤膜
- 气升式陶瓷膜过滤过程的气液两相流模拟被引量：7
- 2016年
- 采用VOF双流体模型对19通道气升式陶瓷膜过滤装置进行气液两相流的流体动力学模拟,研究了曝气孔直径和曝气量对气升式陶瓷膜过滤装置的气含率、环流液速、膜面剪切力及膜管内湍流强度的影响,模拟结果与实验结果的误差在5%~10%之间。结果表明,气升管与降液管的气含率都随曝气量增大而增大,随曝气孔直径减小而增大;环流液速、膜面剪切力及膜管内的湍流强度都随曝气量增大先增大,当曝气量达到400 L·h-1时其增大趋势变缓。通过实验和模拟比较了3种不同孔径的曝气头,环流液速与曝气孔的直径关系不大,仅与曝气量相关,但曝气孔直径越小,其膜面剪切力越大,越有利于过滤过程的进行。
- 林进沈浩景文珩
- 关键词：气升式陶瓷膜计算流体力学VOF方法两相流
- 气升式陶瓷膜过滤装置处理油田含聚采出水被引量：5
- 2016年
- 采用新型的气升式陶瓷膜过滤系统处理油田含聚采出水,通过气液两相流替代单一的液相流动,降低了陶瓷膜处理油田含聚采出水过程的能耗,系统考察了曝气孔大小、曝气量和跨膜压差对膜渗透通量的影响。结果表明,采用孔径为微米级的曝气头曝气使高压气体在多通道膜管内的分布更为均匀,进而有效抑制膜污染和浓差极化,延缓通量衰减。当曝气孔径为1μm时,渗透通量达到最大,且曝气量从300 L·h^(-1)增加到600 L·h^(-1)时,通量显著增加。此外,跨膜压差对膜的渗透通量影响显著,当跨膜压差为0.4 MPa时,渗透通量最佳。陶瓷膜处理油田采出水的出水水质各方面指标数据较为稳定,达到5.1.1回注水标准。最后,计算讨论了气升式陶瓷膜过滤装置的吨水能耗。
- 沈浩张春陈超景文珩邢卫红
- 关键词：气升式油田采出水微孔曝气
- 过渡金属氧化物修饰石墨毡阴极及电催化氧化性能测试被引量：11
- 2016年
- 采用H2O2化学预处理石墨毡,并将过渡金属氧化物Ce O2负载到石墨毡上,制备出复合石墨毡阴极材料。研究结果表明H2O2处理可增加石墨毡的含氧官能团,改善表面亲水性,进而提高Ce O2的负载量,XRD分析表明石墨毡表面负载的Ce O2为萤石结构。电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安曲线(CV)分析表明修饰后的石墨毡电荷传输阻力变小,氧化还原电流强度显著增强,活性表面积增大8倍,线性扫描(LSV)实验表明改性石墨毡在氧还原过程中具有较大的电流密度,是未改性前的8.5倍。采用改性石墨毡作为阴极,进行电芬顿催化降解甲基橙测试,20 min脱色率达到96.8%,与未改性石墨毡相比,去除率提高133.2%,显著提高了其电催化氧化性能。
- 刘勇崔乐乐王嘉诚景文珩
- 关键词：修饰过渡金属氧化物电芬顿阴极
