【摘 要】
:
在紫外光的照射下,光催化膜反应器可实现污染物与水的分离,具有绿色、环保、可持续运行等优点,被认为是最具发展前途的污水处理方式之一。但现有的光催化膜反应器构型中的光催化反应效率会因膜污染遮挡紫外光而降低,逆流光催化膜反应器可以从原理上解决这一问题,具有广阔的应用前景。熔融石英具有低热膨胀系数、良好的化学稳定性及较高的紫外-可见光透过性,常被用作功能光学部件的材料。利用熔融石英制备的具有紫外透过特性的
论文部分内容阅读
在紫外光的照射下,光催化膜反应器可实现污染物与水的分离,具有绿色、环保、可持续运行等优点,被认为是最具发展前途的污水处理方式之一。但现有的光催化膜反应器构型中的光催化反应效率会因膜污染遮挡紫外光而降低,逆流光催化膜反应器可以从原理上解决这一问题,具有广阔的应用前景。熔融石英具有低热膨胀系数、良好的化学稳定性及较高的紫外-可见光透过性,常被用作功能光学部件的材料。利用熔融石英制备的具有紫外透过特性的陶瓷膜支撑体,是理想的逆流光催化膜反应器组件。本论文的主要工作是以熔融石英为原料制备高紫外透过率、大纯水通量且具有适当力学强度的陶瓷膜支撑体。获得的主要结论如下:首先,为抑制熔融石英在烧成过程中的析晶,研究了熔融石英的析晶机理,根据JMA方程计算出本研究使用的熔融石英的析晶活化能为831 kJ·mol-1·K-1;加入3%的氧化钕、硼酸和5%的硼酸后,熔融石英的析晶活化能提高为1218 kJ·mol-1·K-1、1045 kJ·mol-1·K-1和1239 kJ·mol-1·K-1。5%的硼酸能够通过液相包裹机理延缓方石英的析晶,具有较好的抑制析晶效果。其次,通过正交试验探究了烧成温度、保温时间和硼酸含量对熔融石英支撑体显气孔率、烧成收缩率、紫外透过率、析晶情况等性能的影响。硼酸的含量对熔融石英的性能影响最为显著,硼酸脱水产生的氧化硼在高温下与熔融石英形成液相,促进烧结;同时阻碍氧气的扩散,抑制析晶。根据对烧结情况的正交试验极差结果分析,选择添加5wt%的硼酸,在1150℃下保温1 h,制备了熔融石英支撑体;获得的熔融石英支撑体未发生方石英析晶,其平均孔径为29μm,显气孔率为42.3%,紫外透过率为33.9%,抗弯强度为14.9 MPa,纯水通量为764.32 m~3·m-2·h-1,具有用作陶瓷膜支撑体的基本性质和优异的紫外光透过性质。最后,研究了气孔率、厚度及孔介质对支撑体紫外透过率的影响,并在支撑体上负载了P25粉体,进行了正反面照射紫外光的光催化降解实验。气孔率和厚度主要通过改变支撑体中的散射中心的数量影响紫外透过率;孔介质通过折射率差改变散射效率,从而影响紫外透过率。本论文制备的支撑体在水中紫外透过率高达64.2%,远高于目前被报道的多孔玻璃支撑体。使用浓度为8 mg·L-1的P25负载液负载光催化剂后,支撑体正反面照射紫外光6 h甲基橙降解率分别为84.9%和68.5%,样品反面照射紫外光得到平均光催化反应速率是正面照射的61.2%,表现出较好的光催化性能。
其他文献
波浪能由于其能流密度高以及全球储量丰富,具有广阔的应用前景。经过一个世纪的发展,通过不同波浪能转换装置实现对波浪能的利用已经得到实现,但仍然存在很多问题需要优化解决。本文结合不同波浪发电技术的优缺点,对一种新型全封闭直驱式波浪发电系统进行研究。该系统采用永磁直线同步发电机作为直接动力输出装置,浮子在海浪的作用下做垂荡运动,从而直线发电机的动子与定子之间产生的相对运动产生电能。本文研究的关键技术包括
近两年,广东省乃至全国,空气质量整体向好,但臭氧污染却处于恶化的态势。韶关市在广东省的空气质量排名靠后,大气污染物以臭氧为主,臭氧污染日益严重。对人体健康危害极大,研究臭氧污染意义重大。本文分析了2016-2018年韶关市臭氧污染特征,识别臭氧污染成因。采用了PCGC-TOFMS于2019年8月12日至9月18日对大气挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)进
化学疗法是目前癌症治疗中应用最广泛的手段之一,但是传统的化学疗法因无法区别正常组织和肿瘤组织而导致严重的毒副作用,因此克服多重屏障成功将药物递送至肿瘤部位至关重要。目前,纳米技术的发展为药物的靶向递送提供了新的途径,但是大多数智能递药系统仅响应于单一的外源刺激或肿瘤微环境中内源性刺激进行药物释放,仍难以高效识别癌组织和正常组织。另外,对于一些复杂的多药纳米系统,大多数载体都无法实现药物的协同装载和
固体中的离子迁移行为是一种重要的物理化学过程,它不仅是许多电学材料常见的现象,而且还可能发生在高功率激光放大和高功率激光显示材料中。高功率激光在器件中产生的热效应不仅造成材料局部温度升高,还可能导致材料彻底损坏。热致组分离子迁移可作为材料损伤前的预警信息,其对材料的热输运性质也有非常重要的影响。相关的研究在光功能材料领域比较匮乏。此外,热致组分离子迁移导致微结构变化与光学性能变化之间联系的物理图像
超薄平板热管具有高导热率、高可靠性的优点,在手机电脑等便携式智能设备中得到广泛的应用。根据加工工艺的不同,可将超薄平板热管分为传统圆柱热管压扁型超薄平板热管及板壳焊接型超薄平板热管。受限于圆柱热管的尺寸,通过压扁工艺制造的超薄平板热管尺寸较小,可承受的热负荷较低。因此,为适应高功耗大尺寸的电子设备散热需求,本文设计了一种三层复合丝网吸液芯的超薄平板热管,并通过毛细强化处理提升了复合丝网的毛细性能,
注意力水平直接决定了学习和工作的效率。脑机接口(Brain-computer interface,BCI)是人机交互的一种重要方式,它为注意力的研究提供了一个新的方向。在注意力分析中,使用α、β、δ、θ、γ五个波段的功率谱估计(Power Spectral Density,PSD)作为注意力识别的特征向量,得出的分类准确率较为稳定但是不高,如何从PSD特征中选出最适合每位被试者的特征是提高注意力识
致病菌无处不在,而当它们附着在公共设施和一些医疗器械上时,会对人类健康产生严重影响。为了解决细菌粘附的问题,人们研究出许多抗菌材料,其中涂装涂层最为便捷、高效。而低表面能材料因可降低细菌粘附程度,并且具备良好的耐候性、耐老化性等优点,受到了广泛关注,将其与合成有机抗菌剂并用可协同增强表面抗菌能力。本文选用4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCO)和二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]
近年来,环境污染源头控制和固废资源化利用已成为国家重大战略需求。工业副产石膏是一种常见的工业固体废物,来源广泛、产生量巨大。其综合利用率低(不足40%),大部分仍以堆存为主,不仅占用大量土地、污染环境,还造成大量资源浪费。因此,工业副产石膏的无害化及二次利用对于环境污染源头控制和资源利用都具有重要的意义。红石膏和磷石膏是两类典型的工业副产石膏,目前最常见综合利用方法是经过预处理后替代天然石膏作为建
随着当今社会的快速发展,人民生活水平不断提高,人民对供电可靠性、电能质量提出了更高要求。配电网作为直接向人民供电系统,与我们每个人的生产、生活、学习等各方面息息相关,做好供电服务工作愈发重要。精确、快速的故障定位技术对保证电网安全稳定运行具有重要意义。近年来随着主动配电网中分布式电源与电动汽车的大量接入,对故障定位技术提出了更高的要求。基于广域同步相量测量单元的WAMS技术能够很好的满足当前形势下
苯并三氮唑(BTA)是一种重要的精细化工产品,广泛应用于医药、农药和高分子材料等方面,具有较高的使用价值。现阶段苯并三氮唑的工业生产多采用间歇结晶的方式,存在效率低、能耗高、难以实现粒度要求等弊端。针对这些问题,尝试将苯并三氮唑的间歇结晶工艺转化为连续结晶工艺,对苯并三氮唑的连续结晶过程进行了系统的研究,为工业化生产提供基础数据。首先,对BTA的结晶热力学性质进行了研究。采用重量法测定了273.1