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铸砂板式膜组件研究

徐国良 , 樊耀波 , 于艳 , 袁栋栋 , 杨文静 , 吴光夏 , 秦升益 , 徐云

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.02.012

以铸砂板模块作为基材进行动态膜研究,发现由于严重的膜孔堵塞及其自身孔隙率低,其通量小于7 L/(m2·h),需要对其进行表面改性.以150～270 μm(50～100目)为优化砂材粒径,以PVDF膜原液为优化覆膜材料和浓度,对铸砂板模块进行覆膜改性,研制出一种覆膜铸砂板式膜组件.依托该膜组件构建一种新型膜生物反应器,并对其进行了污水处理中试研究.在16 L/(m2·h)的条件下,中试系统运行可靠稳定.覆膜铸砂板式膜组件强度高、寿命长具有较好实用前景.

关键词: 动态膜 , 铸砂板式膜 , 覆膜改性 , 膜生物反应器 , 污水处理

Zr还原法制备高纯度Ti4O7及其电催化处理2,4-二氨基甲苯废水

田嫚 , 黎学明 , 贺洪云 , 郭晓刚 , 杨文静 , 苏德水 , 邵方

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.033

基于Zr高温还原锐钛型TiO2法,制备出了电催化材料Ti4O7,并用XRD和SEM技术对样品的组成、形貌进行了表征.结果表明,在氩气气氛下,反应温度为1 050 ℃,反应时间为8 h,Zr和TiO2的摩尔比为1∶3时可以得到较为纯净的Ti4O7.以自制Ti4O7/Ti电极为阳极,Pt电极为阴极,恒电流0.3 A,电流密度为0.15 A/cm2条件下电解处理2,4-二氨基甲苯(TDA)废水,结果表明,Ti4O7/Ti电极对TDA废水具有一定催化作用,反应180 min,废水TDA去除率为62.0%,COD去除率为40.3%.

关键词: 高温还原 , 亚氧化钛 , Ti4O7/Ti电极 , 电催化氧化 , 2 , 4-二氨基甲苯废水

(Y,Bi)AG∶Eu³⁺红色荧光粉化学共沉淀合成与表征

黎学明 , 向星 , 杨文静 , 李武林 , 孔令峰

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01059

采用化学共沉淀法合成了Bi³⁺掺杂的YAG∶Eu³⁺荧光粉，利用DTA-TGA、XRD分析煅烧过程中前驱体的热效应和YAG晶相的形成过程，并通过XRD、SEM、PL表征不同Bi³⁺含量的YAG∶Eu³⁺荧光粉结构、形貌及光致发光性能.结果表明：前驱体在煅烧温度1000℃及以上时，可形成纯相的YAG晶相；Bi³⁺对Eu³⁺具有敏化作用，Bi³⁺的掺入使YAG∶Eu³⁺荧光粉的光致发光峰强度显著增强，当Bi³⁺含量为0.0010时, 其发光峰强度达到最大值，其后随着Bi³⁺含量进一步增加，则因浓度猝灭而导致荧光粉发光峰强度降低；掺入Bi³⁺对YAG∶Eu³⁺荧光粉晶胞参数有一定的影响，但不会改变其晶体结构；Bi³⁺掺杂的YAG∶Eu³⁺荧光粉均匀、无团聚，呈类球型.

关键词: 荧光粉 , garnet , co-precipitation , sensitization

Ni-Mo-P活性阴极制备及析氢行为的研究

付银辉 , 黎学明 , 杨文静 , 李武林 , 任晓虎

材料导报

采用电化学方法将Ni-Mo-P合金镀覆于低碳钢表面并形成活性阴极,评价其析氢过电位和真实表面积.结果表明,最佳镀覆工艺条件为电流密度0.03A/cm~2、镀液温度40℃、钼酸盐质量浓度3g/L.当阴极极化电流密度为0.18A/cm~2时,Ni-Mo-P活性阴极析氢过电位较镀覆前低碳钢阴极降低约300mV;其真实表面积为10.8cm~2,粗糙度为5.4,较低碳钢阴极增加约1倍,能显著降低氯碱工业电解槽的电耗水平.

关键词: 氯碱工业 , 活性阴极 , 镍钼磷合金 , 电沉积

图案化厚膜多孔硅制备与表征

黎学明 , 江梅 , 杨文静 , 郁卫飞 , 黄辉

功能材料

图案化多孔硅是微电子、微机械、光电子器件的重要组成部分.实验以含Si3N4保护层的光刻单晶硅片为基底,采用电化学阳极氧化法制备图案化厚膜多孔硅,分析阳极氧化前后Si3N4保护层表面形貌变化特征和光刻尺寸对图案化多孔硅宽度、膜层厚度的影响规律,表征图案化多孔硅的结构、组成与发光性能.结果表明,氧化前Si3N4保护层局部区域出现枝晶,阳极氧化后形成不均匀孔状结构;制备的图案化多孔硅膜厚62～83μm,其横向扩展程度和膜层厚度均随光刻尺寸增大呈减小趋势;图案化多孔硅微结构含大量不规则裂纹和硅柱,新鲜制备的表面含Si-Hx键,其光致发光峰值波长650nm.

关键词: 图案化多孔硅 , 纳米结构材料 , 光致发光

膜生物反应器中临界通量理论的研究

袁栋栋 , 樊耀波 , 徐国良 , 杨文静 , 于艳 , 吴光夏

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.02.019

膜污染是影响膜生物反应器大规模化应用的重要因素之一,而膜生物反应器在低于临界通量运行时能有效减缓膜污染.介绍了临界通量理论的概念、测定方法、产生机理和影响因素,并对各影响因素间的相互关系做了探讨.其中临界通量概念有强弱两种形式,膜生物反应器工艺应用的主要为弱形式的临界通量;临界通量的测定方法主要包括流量阶梯法、压力阶梯法和滞后效应法等;临界通量存在的机理可归结于活性污泥粒子所受的趋向于膜表面的拖曳力与粒子的返混作用达到了平衡,而拖曳力与返混力的大小主要与膜与膜组件特性、混合液性质及操作条件有关,且各个因素间相互影响.

关键词: 膜生物反应器 , 膜污染 , 临界通量

大跨度桥梁索缆模拟酸雨加速腐蚀行为研究

杨文静 , 施衍奇 , 黎学明 , 陈大华 , 付银辉 , 周建庭

腐蚀科学与防护技术

采用RH402定氢仪和盐雾腐蚀试验方法研究了索缆用镀锌钢丝在模拟酸雨腐蚀介质中的腐蚀行为, 并用XRD表征腐蚀产物. 结果表明, 经2.5个月腐蚀后, 位于索缆外层钢丝的镀锌层发生局部耗尽, 而钢丝的氢含量随暴露时间延长呈增加趋势; 经2个月和3个月腐蚀的索缆镀锌钢丝的主要腐蚀产物分别为3Zn(OH)₂ZnSO₄•5H₂O和ZnSO₃•2H₂O与Fe₆(OH)₁₂CO₃. 提出“三个腐蚀阶段”以描述索缆镀锌钢丝在模拟酸雨中的腐蚀过程.

关键词: 缆索 , bridge , acid rain , corrosion

热氧化多孔硅制备及其干涉特性研究

黎学明 , 李春梅 , 杨文静 , 陈建文

功能材料

采用电化学阳极氧化法制备彩色薄层多孔硅,经高温热氧化处理后形成稳定的热氧化多孔硅.研究电化学制备条件对热氧化多孔硅的干涉效应和光学厚度的影响,分析热氧化处理前后多孔硅的稳定性.结果表明,在可见光波长范围内,所制备的热氧化多孔硅反射光谱出现一定规律性的干涉条纹,表现出明显的反射干涉现象;随阳极氧化时间、电流密度和HF浓度增大,热氧化多孔硅光学厚度呈增大趋势,当阳极氧化时间为30s、电流密度为520mA/cm2、v(HF):v(C2H5OH)为2:1～5:2时,制备的热氧化多孔硅干涉条纹均匀且光学厚度较大;热氧化处理后,多孔硅结构中的Si-Hx键被Si-O键所取代,其反射干涉特性非常稳定.

关键词: 多孔硅 , 反射光谱 , 热氧化 , 光学厚度

膜生物反应器操作条件对EPS含量及膜污染的影响

杨文静 , 樊耀波 , 徐国良 , 袁栋栋 , 于艳

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.06.008

通过3组平行膜生物反应(MBR)的长期实验,考察了不同污泥负荷和曝气强度下,膜污染状况、EPS浓度及其组分含量之间的关系.结果表明:污泥负荷越高,混合液中所含溶解性EPS含量越高,被污染膜片所粘附的多糖也越多,膜污染速率越快;MBR混合液的可过滤性与溶解性EPS,特别是多糖有较好的线性关系,这表明多糖是重要的膜污染物质.当污泥负荷在0.08 kgCOD/(kgMLVSS·d)左右时,反应器能较长时间稳定运行.在稳定运行的系统中,曝气强度对EPS浓度影响不明显.

关键词: MBR , 胞外聚合物 , 膜污染 , 污泥负荷 , 曝气量

一种笼形超分子主体化合物Cryptophane E的合成与表征

黎学明 , 龙海平 , 杨建春 , 高放 , 杨文静 , 孔令峰

材料导报

以香草醛为原料,在乙醇介质中与1,3-二溴丙烷反应生成1,3-二(4-甲酰-2-甲氧基苯氧基)丙烷,然后在甲醇介质中进行硼氢化还原,最后在甲酸介质中聚合,合成笼形超分子主体化合物Cryptophane E.采用核磁共振谱(1H NMR、13C NMR)、质谱(MS)、紫外光谱(UV)荧光光谱、红外光谱、元素分析等测试技术对Cryptophane E进行表征,重点考察反应温度、时间及原料配比等因素对合成产率的影响,获得最佳反应条件,并深入探讨了合成机理.

关键词: Cryptophane , E , 超分子材料 , 合成 , 表征

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