60Co-g辐照改性银掺杂纳米TiO2及光催化降解乙烯

为了解60Co-射线辐照且以活性炭纤维(ACF)为载体所负载TiO2的半导体材料(TiO2/ACF)对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,该文拟采用60Co-辐照制备纳米Ag沉积的TiO2/ACF(Ag-TiO2/ACF)光催化材料,在模拟园艺产品的冷藏环境中,进行了3种不同膜的光催化降解乙烯效果的研究,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对所制备的光催化材料进行相关的表征分析。结果表明:在加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮后,60Co-辐照能使Ag颗粒较好地负载在TiO2上,TiO2均匀分散在ACF膜上而不发生团聚,且TiO2颗粒晶相改变、尺寸变小,有助于提高Ag-TiO2/ACF的催化效率。Ag-TiO2/ACF光催化降解乙烯的效果用一级动力学速率方程描述;经辐照制备的Ag-TiO2/ACF薄膜比未辐照的TiO2/ACF和辐照的TiO2/ACF薄膜光催化降解乙烯的反应速率常数分别提高了44%和37%。研究结果为TiO2光催化技术的进一步的应用提供了参考。     

60Co-γ辐照改性银掺杂纳米TiO2及光催化降解乙烯

为了解60Co-γ射线辐照且以活性炭纤维(ACF)为载体所负载TiO2的半导体材料(TiO2/ACF)对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,该文拟采用60Co-γ辐照制备纳米Ag沉积的TiO2/ACF (Ag-TiO2/ACF)光催化材料,在模拟园艺产品的冷藏环境中,进行了3种不同膜的光催化降解乙烯效果的研究,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对所制备的光催化材料进行相关的表征分析.结果表明:在加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮后,60C0-γ辐照能使Ag颗粒较好地负载在TiO2上,TiO2均匀分散在ACF膜上而不发生团聚,且TiO2颗粒晶相改变、尺寸变小,有助于提高Ag-TiO2/ACF的催化效率.Ag-TiO2/ACF光催化降解乙烯的效果用一级动力学速率方程描述;经辐照制备的Ag-TiO2/ACF薄膜比未辐照的TiO2/ACF和辐照的TiO2/ACF薄膜光催化降解乙烯的反应速率常数分别提高了44％和37％.研究结果为TiO2光催化技术的进一步的应用提供了参考.     

正直流电晕放电降解果蔬冷藏环境中乙烯

为了了解正直流电晕放电技术作为一种新的降解园艺产品保鲜环境中乙烯方法的可行性。该文以多针对圆筒内壁式电晕放电反应器为对象,进行了单位体积放电功率、混合气体流量和混合气体相对湿度等因素对电晕放电特性及乙烯降解效果的影响研究。结果表明:正直流电晕放电对乙烯降解有明显的效果,乙烯降解率的半经验模型动力学模型可用Weibull方程来描述;电晕起始电压随混合气体相对湿度、流量的增加而降低,电晕运行电压范围随混合气体相对湿度的增加而增大,但混合气体流量对电晕运行电压范围的影响不大;采用二次旋转组合实验和回归拟合,建立了90%乙烯降解所需的时间(tR)与影响因素关系的二次多项数学模型,验证了模型的有效性,并探讨了单位体积放电功率、混合气体流量和混合气体相对湿度对正直流电晕放电对乙烯降解的影响。为正直流电晕放电技术应用及进一步的等离子体催化技术的研究提供依据。     

利用60Co-?射线辐照使TiO2改性后对乙烯的催化降解效果

为了解60Co-γ射线辐照且以活性炭纤维（activated carbon fiber,ACF）为载体所负载Ag沉积的TiO2的半导体材料（Ag-TiO2/ACF）对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,在模拟园艺产品的冷藏环境中,研究了不同辐照剂量下的TiO2对乙烯的降解,并利用X射线衍射仪（XRD）及X-射线光电子能谱（XPS）对所制备的光催化材料进行相关的表征分析。表征结果表明：随着辐照剂量的增加,总体上锐钛矿的含量及尺寸减小,Ti3+及羟基氧含量提高,这些变化能使TiO2的催化活性增强。乙烯降解试验结果表明,当辐照剂量小于25 kGy时,乙烯降解速率随辐照剂量的提升而提高;当辐照剂量大于25 kGy时,乙烯降解速率随辐照剂量的提升而下降,可能是辐照能量过高导致TiO2粒子聚集沉淀,催化能力下降。研究结果为 TiO2光催化技术的进一步应用提供了参考。     

TiO2纳米粒子气固相光催化降解乙烯初探

该文对TiO2纳米粒子气固光催化降解果蔬贮藏环境乙烯技术进行了初步研究.采用溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2薄膜作光催化剂,利用自行设计的气固光催化实验系统,研究了乙烯浓度、紫外光作用时间对光催化降解反应的影响,探讨了乙烯的光催化降解的动力学.结果显示:该研究所制备的TiO2锐钛矿型含量为48.766%,比表面积为47.186 m2/g,具有良好的光催化性能;光催化降解乙烯比直接紫外线光降解效果显著,光照10 min时光催化乙烯降解率比直接紫外线光降解提高23.76%;乙烯的降解率随着其浓度的增加而降低;乙烯的光催化降解的动力学可以用Langmuir-Hinshelwood动力学方程加以描述.     

离子溅射Pt对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响

为了了解纳米铂（Pt）对以活性碳纤维（ACF）为载体所负载TiO₂的复合材料（TiO₂/ACF）光催化降解冷藏环境中乙烯的影响。该文采用真空离子溅射仪制备纳米Pt沉积的TiO₂/ACF光催化材料（TiO₂/ACF-Pt）,在模拟园艺产品冷藏环境中,进行了两种不同溅射方案制备TiO₂/ACF-Pt的光催化降解乙烯反应速率影响研究,并利用环境扫描电镜（ESEM）、场发射扫描电镜（FESEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）对制备材料进行观察与分析。结果表明：在模拟园艺产品冷藏环境中,TiO₂ /ACF-Pt光催化降解乙烯的动力学可用表观一级速率方程来描述;ACF表面先溅射沉积Pt,再进行TiO₂附着方案,能提高降解乙烯的能力,当溅射时间为60 s（Pt/Ti原子浓度比为0.112）时,表观一级速率常数是未溅射Pt的1.16倍;TiO₂/ACF-Pt的制备方法,对ACF形貌结构没有破坏,并能得到有利于对微量乙烯的吸附的多孔结构。     

介质阻挡放电降解果蔬贮藏环境中的乙烯

为了去除园艺产品贮运环境中的乙烯以达到保鲜效果,该研究采用一种介质阻挡放电（DBD）反应器对乙烯进行降解,对影响乙烯降解的各主要因素进行了考察。结果表明,放电间隙1 mm、放电功率大于15 W、气体流量1.5 L/min时乙烯的降解效果较好,30 min内乙烯被完全降解;产生的臭氧能够更好促进乙烯的降解,但也存在随功率增加臭氧含量突增的缺陷。低温等离子体技术在果蔬保鲜领域是有应用前景的。     

方波脉冲电压提高光催化降解乙烯反应器性能

为了解以活性炭纤维(activated carbon fiber,ACF)为载体负载Ag沉积TiO2的光电极膜材料((Ag+TiO2)/ACF)在方波脉冲电压(pulsed direct current DC square-wave,PDCSW)下光催化降解冷藏环境中乙烯的效率,该文以自行研制的乙烯反应器为研究对象,该反应器的电压源以数字信号处理器(digital signal processor,DSP)为核心,控制输出方波的幅值、占空比和频率等高精确参数值。试验对催化后的光电极膜材料进行X射线能谱分析(energy dispersive x-ray spectroscopy,EDS)表征,结果表明,方波脉冲作用后对光电极破坏较小,Ag的脱落情况不明显。试验展开直流电压源(direct-current power,DC)和方波脉冲电压源下光电催化降解乙烯效率的比较。结果表明,方波脉冲下乙烯降解速率常数K值2.296×10-4 min-1较直流下K值1.715×10-4 min-1更大,有较高的催化效率。研究了方波电压、占空比和频率对降解乙烯效率的影响,采用二次旋转组合试验和回归拟合,建立了乙烯降解速率常数(K)与参数关系的二次多项式数学模型,验证了模型的有效性,结果表明,随着方波电压不断增大,乙烯的降解速率呈现先增大后减小的趋势,占空比和频率对降解乙烯的影响呈现出与电压同样的变化趋势。利用数学模型找出最优参数组合,电压25.5 V,占空比23%,频率310 Hz,最优K值为0.0002783 min-1。该研究为方波脉冲电压辅助光催化技术的应用和进一步的研究提供科学依据。     

水中2，4—二氯苯酚的光催化降解研究

以高压汞灯、紫外灯、氙灯和太阳光为光源，进行ZnO,ZnS,TiO2及纳米TiO2对2，4－二氯苯酚溶液的光催化降解研究。结果表明，ZnO,ZnS,TiO2及纳米TiO2对2，4－二氯苯酚均有较强的光催化效果；在相同催化剂浓度下，以ZnO的催化效果最好，其次是TiO2；4种光源中以高压汞灯下的光解最快，太阳光次之；纳米TiO2对2，4－二氯苯酚的光催化降解属于一级动力学反应；曝气能加快2，4－二氯苯酚的光催化降解。     

TiO2纳米粒子气固相光催化降解乙烯初探

该文对TiO₂纳米粒子气固光催化降解果蔬贮藏环境乙烯技术进行了初步研究。采用溶胶-凝胶法制备的纳米TiO₂薄膜作光催化剂，利用自行设计的气固光催化实验系统，研究了乙烯浓度、紫外光作用时间对光催化降解反应的影响，探讨了乙烯的光催化降解的动力学。结果显示：该研究所制备的TiO₂锐钛矿型含量为48.766%，比表面积为47.186 m²/g，具有良好的光催化性能；光催化降解乙烯比直接紫外线光降解效果显著，光照10 min时光催化乙烯降解率比直接紫外线光降解提高23.76%；乙烯的降解率随着其浓度的增加而降低；乙烯的光催化降解的动力学可以用Langmuir-Hinshelwood动力学方程加以描述。     

离子溅射银对光电协同灭青霉菌的影响

为解决果蔬采后易受微生物作用而腐败变质的问题,该文进行了纳米二氧化钛(TiO_2)光催化技术灭活园艺产品冷藏环境中青霉菌的研究:以活性炭纤维(activated carbon fiber,ACF)为载体,以粉末浸渍-提拉法制备TiO_2-ACF薄膜,采用离子溅射法在ACF薄膜上作贵重金属银沉积处理,研究表面溅射与底层溅射纳米Ag粒子及施以外加电压处理对TiO_2-ACF薄膜光催化灭活青霉菌的影响及机理。结果显示,不同的溅射方式对试验结果有不同的影响,其中底层溅射效果较好,120 s时光催化灭活青霉菌速率最高;外加电压可提高TiO_2-ACF薄膜光催化速率,75 V是最优值,且光电催化作用效果优于单独光催化和电催化的总和。对负载的ACF薄膜表征分析,发现离子溅射较均匀地实现了纳米Ag-TiO_2混合粒子在ACF薄膜的表面及内部负载。研究结果为纳米TiO_2光催化技术在灭活园艺产品冷藏环境中青霉菌的实际应用提供参考。     

Degradation of Pentachlorophenol by Ozone Generated by a Pulsed Power Corona Discharge

Ozone, generated by a pulsed power corona discharge, was usedto degrade pentachlorophenol (PCP). The degradation of PCP wasdriven by ozone and superoxide radical (SOR). The coronadischarge reactor was made without glass dielectric material,not only to reduce the power consumption but also to enhancethe formation of the SOR. In addition, the corona dischargedevice was operated with pin-plate or pin-ring typeelectrodes, which had a normal and parallel oxygen flow,respectively. The ozone generated in the corona dischargereactor was in the range of 0-0.39 mg min^-1. To confirm the generation of SOR, the hydrogen peroxide was measuredunder acidic conditions without ozone effects. PCP at 10 ppm wascompletely degraded in 10 min in both electrode types withnegative high DC voltage. The degradation rate of PCP was muchgreater at a high frequency (1 kHz). Oxalic, malonic andglyoxylic acids were generated as final products of the reaction.     

辐照改性银掺杂TiO2纳米管催化紫外光降解乙烯效果

为了解辐照改性银掺杂二氧化钛纳米管阵列(titanium dioxide nanotube arrays,TNTAs)半导体材料对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,该文首先通过阳极氧化法制备TNTAs,后用60Co-γ射线对TNTAs进行辐照改性,再用辐照还原技术制备纳米银颗粒,最后用纳米银掺杂制备TNTAs-Ag光催化材料。利用场发射扫描电镜(field emission scanning electron microscope)、X-射线衍射(X-ray diffraction)、X-射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy)对半导体材料表征,结果表明:辐照能把无定型TNTAs转化为锐钛矿晶型,随辐照剂量提高,锐钛矿晶型衍射峰越来越尖锐,晶粒尺寸渐趋减小;TNTAs表面掺银后,银粒子以团簇形式沉积于TNTAs管口处,并未进入管壁内部。在模拟园艺产品冷藏环境中,进行紫外光催化降解乙烯研究,结果表明:辐照剂量为20 k Gy时,降解效果达最优,速率常数K′为2.03×10?4 min?1;纳米Ag引入后,TNTAs-Ag速率常数K′可达5.88×10?4 min?1,与未掺杂仅辐照的TNTAs相比提高了189.66%。     

氧气/空气源低温等离子体发生器的性能对比分析

为对比不同气源的介质阻挡放电型低温等离子体发生器的性能参数,分别以氧气和空气为气源,对发生器进行了静态对比试验,研究了放电电极面积、放电电压峰峰值、气体体积流量对放电功率、单周期电荷传输量、O_3浓度、O_3产量和O_3产率的影响。结果表明,当放电电极面积增大时,放电功率和单周期电荷传输量均线性增大,但空气源对应的放电功率和单周期电荷传输量及其增长速率较低;此时,氧气和空气源的O_3浓度整体呈上升趋势而O_3产率则呈下降趋势。当放电电压峰峰值增大时,氧气和空气源的放电功率和单周期电荷传输量均显著增大,且后期增大速率加快;O_3浓度均先升后降而O_3产率则逐渐减小,高浓度和高产率不可兼得。不同放电频率下,氧气源的最大臭氧浓度大于55 mg/L,空气源的最大臭氧质量浓度在4~8 mg/L之间。当气体体积流量增大时,氧气源的放电功率和单周期电荷传输量均先上升后趋于平缓,而空气源的放电功率和单周期电荷传输量则逐渐增大;氧气源的O_3浓度下降,O_3产量上升直至平缓,而空气源的O_3浓度则先增后减,O_3产量逐渐上升但上升速率放缓;氧气源和空气源的O_3产率均随气体体积流量的增大而缓慢上升。以氧气为气源时,气体体积流量不宜超过10 L/min;以空气为气源时,气体体积流量可选取为9 L/min左右。研究结果可为低温等离子体喷射系统优化及柴油机颗粒物捕集器的再生研究提供参考。     

芒果叶提取液生物合成纳米TiO2工艺优化及其抗菌性能

为了将生物合成法制得的纳米粒子应用于果蔬保鲜中,该研究以芒果叶提取液和偏钛酸（TiO(OH)2）为原材料,采用生物合成法制备纳米二氧化钛（titanium dioxide,TiO2）粒子。以单因素试验为基础,通过响应曲面分析法优化了纳米TiO2生物合成工艺,研究了其抗菌性能。优化合成工艺为：TiO(OH)2添加量0.65 g,反应时间10.2 h,灼烧时间2 h,灼烧温度786 ℃。纳米TiO2的光诱导降解率为96.24%,与理论值标准偏差为0.6%。X射线衍射（X-ray Diffraction,XRD）结果显示,生物合成的纳米TiO2为锐钛矿型。扫描电镜（Scanning Electron Microscope,SEM）显示,生物合成后改性的纳米TiO2粒径分布在10～30 nm,无明显聚集体。紫外（Ultraviolet,UV）光诱导,生物合成改性的纳米TiO2（P<0.05）对青霉菌表现出明显的抑制作用。该制备工艺为光诱导抗菌性纳米TiO2的合成提供理论参考。