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声化学及其发展

本文通过对声化学发展历史的回顾及其作用原理的  (本文共6页) 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

湿化学条件下纳米二氧化钛的有序—无序转化、能带调控和光电性能研究

纳米二氧化钛(TiO_2)是一种多功能的宽禁带金属氧化物半导体,对其进行能带调控从而提高材料对太阳能的利用率一直是一项重大的研究课题。将常规TiO_2纳米晶进行热处理氢化所创造的黑色无序化氧化钛是一种高效而持久的太阳能分解水制氢和降解有机污染物的光催化剂,这种通过打乱TiO_2纳米晶表层原子规则排列、以晶格无序化实现TiO_2电子能带结构调控的方法是近年来金属氧化物半导体能带工程领域的一项重要突破。本文提出了一种在湿化学条件下调控TiO_2纳米晶结构的有序-无序转化以实现材料的禁带宽度窄化从而提高其太阳能利用率达到光电性能优化的新思路,探明了 TiO_2在湿化学条件下无序化调控的化学机制及无序化度与材料能带结构和相关光电性能间的联系规律和物理本源,明确了湿化学条件下无序化调控能够实现TiO_2的高效太阳能利用;建立了热处理和声化学等在湿化学条件下进行TiO_2无序化调控的创新工艺方法,制备出了一系列具有结构和功能梯度的无序化氧化...  (本文共169页) 本文目录 | 阅读全文>>

陕西师范大学
陕西师范大学

声化学反应器中声场的研究

自从二十世纪七十年代开始,超声波作为一种新的能量形式,作用于化学反应过程,超声学与化学之间相互渗透,从而开辟了新的化学反应途径。超声波不但能改善反应条件、加快反应速度以及提高反应产率,而且,使一些以前不能、或难以进行的反应得以顺利进行。基于此,产生了一门新兴的交叉学科——声化学。自声化学这门新的边缘学科诞生之后,在二十多年的时间里已经有了快速的发展。声化学反应器是声化学反应实现以及进行声化学研究的重要场所,它指的是有声波参与,在声波的作用下,进行声化学反应的容器或系统。其结构主要包括反应器溶液的空间和换能器两个部分,根据反应液体体系的要求不同以及其基本结构原理可以将声化学反应器分为:清洗槽式、杯式、液哨式和变幅杆浸入式等。因为声化学是声能量和物质间的一种独特的相互作用,目前科学研究者较为统一的观点认为声化学反应的主动力和主要机制是超声空化。声化学反应器中声场分布的研究,对于最佳反应条件的确定,声化学反应产率的提高都有重要影响,并...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

陕西师范大学
陕西师范大学

声化学反应器中声场均匀性研究

20世纪70年代以来,随着高效、大功率换能器装置的出现,超声作为一种新的能量形式作用于化学反应,它与化学相互渗透,开辟了化学反应的新通道。它不仅可以改善反应条件,加快反应速度,提高反应产率,使很多以往不能进行或难以进行的反应得以顺利进行,而且作为一种方便、有效、安全的技术,已发展成为一个重要的研究领域。在此基础上,产生了一门利用超声能量加速和控制化学反应,提高反应产率和引发新的化学反应的新的边缘学科——声化学。进行声化学研究、实现声化学反应的重要场所是声化学反应器,声化学反应器是指有超声波引入并在其作用下进行化学反应的容器或系统,与一般的化学反应器不同,声化学反应器包括反应溶液的空间以及换能器两部分。反应溶液和换能器之间属于电声耦合体系,并且声化学反应的引发是通过超声的空化效应,声空化是声化学反应的主动力。而声空化的形成、状态和强度与诸多的声学参量相关。当反应溶液的物理、化学属性一定时,反应器内声场强度及其分布对化学反应产率以及...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

染料废水的声化学降解及其强化途径研究

印染废水因其毒性大、成分复杂、难以生物降解等特点,已成为废水处理的一大难题。声化学技术是近年来引起人们关注的一种高级氧化技术,具有对难生物降解的污染物彻底氧化的特点。本文考察了各因素对几种染料声化学降解过程的影响,探讨了各自的声化学降解机理,给出了染料降解的可能途径,初步建立了反应动力学模型。论文的主要工作和创新之处如下:(1)声化学降解结晶紫。在pH8、声强47.5W/cm~2、温度为25℃条件下,超声处理50mL30mg/L结晶紫染料50min,脱色率达97.8%,超声处理80min,COD去除率达80.8%。推测CV可能的降解途径为:发色团首先被破环,随后苯环等中间产物发生开环反应,生成小分子氧化产物如羧酸等。推测降解速率方程为:dc/dt=-K_*(IC)=(-10~(-6)p~2+0.0047p-0.0421)c,其中(-10~(-6)+0.0047p-0.0421)为由声强与K联合作用项,降解过程为拟一级反应。(2)...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京工业大学
南京工业大学

超声及其组合技术处理酚类溶液的研究

随着工农业生产的发展,进入环境的人工合成物越来越多,其中难生物降解的有机物如多氯酚、多氯联苯、硝基苯、硝基酚类等所占比例日趋增大。特别是氯酚类化合物由于兼有氯离子、酚基团,对人类的毒害和环境污染更是严重。氯酚的毒性随其氯化程度的增加而增加,其中五氯酚(pentachlorophenol,PCP)被广泛用于木材防腐剂、防锈剂、杀虫剂、除草剂等,有剧毒性能抑制生物代谢过程中的氧化磷酸化作用,造成人及动物中枢神经系统,肝和肾的损害,已被《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》列入12种“持久性有机污染物(POP's)”的受控名单中,属于优先控制污染物。由于用普通方法无法同时将此类有害有机物彻底分解,如何治理这些物质已成为国内外研究热点与难点之一。利用超声空化技术降解水中有机污染物已经引起了世界各国水处理专家的广泛关注,但是目前的研究对象多为低浓度(100ppm)难降解酚类有机物为研究对象,详细研究了超声空化及其它氧化技术的联用对五氯酚...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>