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硫离子掺杂促进WO纳米线高效光催化降解甲苯

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环境工程 2024年

作者：李海诚程铖陈政霖杨丽霞罗胜联南昌航空大学环境与化学工程学院持久性污染物防治与资源化江西省重点实验室

本研究通过外加H2O2溶解固态钨网上表层钨单质为过氧钨酸，同时在前驱体溶液中加入硫代乙酰胺，结合水热合成法与煅烧法制备得到S2-掺杂的WO3光催化纳米线(标记为S-WO3)，构建了氧空位介导的高活性的亲水/亲氧光催化反应系统，深入探讨... 详细信息

本研究通过外加H2O2溶解固态钨网上表层钨单质为过氧钨酸，同时在前驱体溶液中加入硫代乙酰胺，结合水热合成法与煅烧法制备得到S2-掺杂的WO3光催化纳米线(标记为S-WO3)，构建了氧空位介导的高活性的亲水/亲氧光催化反应系统，深入探讨了S掺杂及氧空位对促进原始WO3光催化性能及自由基生产能力的内在机制，通过一系列甲苯的光催化降解实验验证了其污染治理能效。结果表明：S-WO3在90分钟内对甲苯的去除率为91.7%，是原始WO3的3.3倍；其对应的CO2转化率为90.1%，是原始WO3的15.8倍。X射线衍射（XRD，X-ray diffraction）和电子扫描电镜（SEM，Scanning electron microscope）结果显示，S2-掺杂会引起WO3晶格畸变和应力场导致晶体重新定向生长，使WO3从纳米块状结构转变成纳米线状结构，因此S-WO3纳米线具有比原始WO3更大的比表面积，光吸收能力增强。此外，电子顺磁共振（EPR，Electron paramagnetic resonance）结果表明S2-掺杂也会引起WO3晶格中氧空位产生并作为电子陷阱捕获光生电子促进载流子分离，提高光电转换效率。同时，与原始WO3相比，S-WO3亲水性变大，能更加有效吸附水分子和氧分子，增大被空穴氧化和光电子还原概率，生成强氧化性羟基自由基（·OH）和超氧自由基(·O2-)，综合以上几点，S2-掺杂显著增强了WO3降解矿化甲苯能力。且由于S-WO3直接生长在钨网上，这种自支撑特性使其物化性能稳定，连续5次循环实验，其甲苯降解效率未见衰减，且反应过程中不产生苯等有毒中间体。相关研究结果展示了S-WO3催化剂作为高效持久降解VOCs的催化能力和实际应用前景。

关键词：光催化甲苯 S-WO 氧空位载流子掺杂

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蒙脱土负载硫化纳米零价铁降解有机污染物

环境工程 2024年第1期42卷 157-165页

作者：江皓文魏睿杨秀琼罗胜联喻恺北京航空航天大学空间与环境学院北京100191 南昌航空大学江西省持久性污染控制和资源循环利用重点实验室南昌330063 江西省生态环境科学研究与规划院南昌330006

通过一步法合成了蒙脱土负载硫化纳米零价铁(CSZVI),使用TEM、BET、XRD、XPS、接触角测量仪对CSZVI的表面物化性质和材料结构进行表征,重点探究了n(S)/n(Fe)对CSZVI去除有机污染物的影响。结果表明:蒙脱土负载有效抑制了硫化纳米零价铁(... 详细信息

通过一步法合成了蒙脱土负载硫化纳米零价铁(CSZVI),使用TEM、BET、XRD、XPS、接触角测量仪对CSZVI的表面物化性质和材料结构进行表征,重点探究了n(S)/n(Fe)对CSZVI去除有机污染物的影响。结果表明:蒙脱土负载有效抑制了硫化纳米零价铁(SnZVI)的团聚并降低了其粒径;在m(蒙脱土)/m(铁)=5时,CSZVI表现出最高的反应活性,在15 min内对氟苯尼考(FF)的降解效率达到100%;n(S)/n(Fe)为0.112时,CSZVI对2,4-二硝基甲苯(DNT)、对硝基苯酚(PNP)、FF、氯霉素(CAP)均表现出最高的反应活性,随着n(S)/n(Fe)增加,反应活性均表现出下降趋势;与纯水相相比,在V(水)/V(乙醇)=7∶3的共溶剂体系中,随着n(S)/n(Fe)增加其对相对亲水的PNP产生的抑制作用增大,而对相对疏水的FF所产生的抑制作用减小。研究结果证明,n(S)/n(Fe)增加会增强CSZVI的表面疏水性,从而提升对疏水污染物降解效率,降低对亲水污染物降解效率。

关键词：纳米零价铁蒙脱土硫化改性有机污染物表面疏水性

二氧化钛纳米管阵列的制备、性能及传感应用研究

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科学通报 2009年第4期54卷 3605-3611页

作者：杨丽霞罗胜联蔡青云姚守拙湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082 湖南大学环境科学与工程学院长沙410082

综述了二氧化钛纳米管尤其是在含F-电解质中应用阳极氧化法制备的高度有序二氧化钛(TiO2)纳米管阵列的制作、性能及应用.详细讨论了影响纳米管生长、纳米管尺寸和形貌的各项参数,如电解液,pH值和电压等.二氧化钛纳米管阵列良好的生物兼... 详细信息

综述了二氧化钛纳米管尤其是在含F-电解质中应用阳极氧化法制备的高度有序二氧化钛(TiO2)纳米管阵列的制作、性能及应用.详细讨论了影响纳米管生长、纳米管尺寸和形貌的各项参数,如电解液,pH值和电压等.二氧化钛纳米管阵列良好的生物兼容性、大的比表面积、纳米管孔径方便可调,以及纳米管阵列内优异的电子传输特性都使其成为气体传感和生物传感领域理想的基底材料.以二氧化钛纳米管阵列为基底构建的氢气、氧气、湿度传感器及葡萄糖、过氧化氢生物传感器都展示了较低的检测下限,良好的稳定性、重现性和极高的灵敏度.

关键词：阳极氧化二氧化钛纳米管阵列传感器

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铂修饰超细纤维聚苯胺在葡萄糖生物传感方面的应用

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分析化学 2004年第11期32卷 1445-1449页

作者：周海晖陈宏宁晓辉罗胜联魏万之旷亚非化学生物传感与化学计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院湖南大学化学化工学院长沙410082

在不锈钢电极 (SS)表面制得超细纤维状聚苯胺 (superfine fibrousPANI) ,经Pt微粒修饰后得到Pt微粒超细纤维聚苯胺复合电极 [Pt/ (superfine fibrousPANI) /SS]。结果表明 ,直径 5 0～ 10 0nm的Pt微粒均匀分布于直径约 10 0nm的聚苯胺... 详细信息

在不锈钢电极 (SS)表面制得超细纤维状聚苯胺 (superfine fibrousPANI) ,经Pt微粒修饰后得到Pt微粒超细纤维聚苯胺复合电极 [Pt/ (superfine fibrousPANI) /SS]。结果表明 ,直径 5 0～ 10 0nm的Pt微粒均匀分布于直径约 10 0nm的聚苯胺纤维上 ;Pt/ (superfine fibrousPANI) /SS电极对H2 O2 氧化具有很好的电催化活性。采用脉冲电流法 (PGM )再将葡萄糖氧化酶 (GOD)与间苯二胺 (MPD)混合共聚嵌于Pt/ (superfine fibrousPANI) /SS电极表面 ,获得了具有优异生物电化学传感特性的葡萄糖氧化酶电极。该酶电极最大响应电流密度im=917.4 μA/cm2 ,米氏常数Km=9.339mmol/L ;酶电极对葡萄糖响应快 ,对尿酸和抗坏血酸有很好的抗干扰性能。

关键词：超细纤维聚苯胺电沉积铂颗粒间苯二胺葡萄糖氧化酶生物传感

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间歇曝气生物滤池生物除磷性能研究

环境科学 2012年第1期33卷 197-202页

作者：曾龙云杨春平郭俊元罗胜联湖南大学环境科学与工程学院长沙410082 环境生物与控制教育部重点实验室(湖南大学) 长沙410082 南昌航空大学环境与化学工程学院南昌330063

通过间歇曝气、连续进水的运行方式使生物膜系统交替处于厌氧/好氧状态,据此研究了不同进水挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFAs)质量浓度、运行周期以及反冲洗条件下生物滤池的生物除磷性能.实验中以模拟生活污水为处理对象,滤池... 详细信息

通过间歇曝气、连续进水的运行方式使生物膜系统交替处于厌氧/好氧状态,据此研究了不同进水挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFAs)质量浓度、运行周期以及反冲洗条件下生物滤池的生物除磷性能.实验中以模拟生活污水为处理对象,滤池水力停留时间为1.3 h,进水流速为5 L.h-1,气水比为8∶1,进水平均COD负荷、氨氮负荷和磷酸盐负荷分别为4.7、0.41和0.095 g.(L.d)-1.结果表明,在一个运行周期内生物滤池能有效实现释磷和吸磷;当进水VFAs质量浓度(以COD计)为100 mg.L-1、运行周期为6 h时,生物滤池除磷性能最佳,曝气阶段滤池出水磷去除负荷可达0.059 g.(L.d)-1,同时COD和氨氮的去除负荷分别为3.8 g.(L.d)-1和0.28 g.(L.d)-1,出水平均磷、COD和氨氮质量浓度为1.8、43.6、8.7mg.L-1,滤池中存在一定程度的氮流失;中止反冲洗使生物滤池除磷性能迅速下降,2 d后滤池除磷效率低于40%,随即恢复反冲洗使滤池除磷效果出现短暂增强,再经2 d反冲洗后除磷效率又回到原有水平.可见,在间歇曝气、连续进水的运行方式下生物滤池成功实现了生物除磷并具有较好的磷负荷去除效果,充足而稳定的进水VFAs质量浓度、适当的运行周期以及较高频率的反冲洗有利于滤池的生物除磷性能.

关键词：间歇曝气生物滤池生物除磷负荷反冲洗

模拟体液中羟基磷灰石-壳聚糖矿化行为的压电阻抗

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中南大学学报（自然科学版） 2009年第2期40卷 334-339页

作者：许超何德良曾丽萍罗胜联湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南长沙410082

采用压电石英晶体阻抗技术(PQCI)研究复合材料羟基磷灰石-壳聚糖(HA-CS)在模拟体液中的矿化行为。研究结果表明:HA-CS在模拟体液中的矿化过程导致石英晶体传感器频率显著降低,当复合材料中HA与CS的质量比为6:4时,矿化能力最强;PQCI实时... 详细信息

采用压电石英晶体阻抗技术(PQCI)研究复合材料羟基磷灰石-壳聚糖(HA-CS)在模拟体液中的矿化行为。研究结果表明:HA-CS在模拟体液中的矿化过程导致石英晶体传感器频率显著降低,当复合材料中HA与CS的质量比为6:4时,矿化能力最强;PQCI实时在线监测所得的频率、动态电阻、动态电感、动态电容和静态电容等参数的变化可用于评价矿化过程中HA-CS复合材料的微观变化;根据矿化过程中频率与动态电阻的变化可将HA-CS在模拟体液中的矿化过程分成3个阶段,并获得各阶段的动力学方程。此研究方法为骨组织工程材料的制备提供了一种新的实时监测技术。

关键词：羟基磷灰石壳聚糖压电石英晶体阻抗模拟体液矿化

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废旧锂离子电池钴酸锂浸出技术

水质稳定剂对模拟工业电解锌回水中电化学行为的影响

2014年

作者：罗胜联曾桂生罗旭彪

本书分别从常规酸浸、生物浸出、电化学浸出三方面阐述废旧锂离子电池正极材料钴酸锂中钴的浸出，内容包括绪论、钴酸锂的酸浸研究、钴酸锂的生物浸出实验研究等。

ISBN: (纸本)9787502465124

关键词：锂离子电池钴浸出研究

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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中南大学学报（自然科学版） 2007年第1期38卷 84-88页

作者：罗胜联周舟何德良柴立元中南大学冶金科学与工程学院湖南长沙410083 湖南大学化学化工学院湖南长沙410082

采用动电位扫描、Tafel极化以及交流阻抗等电化学测试技术研究工业电解锌净化水回用系统中3种水质稳定剂(YJ101,***103)对锌电解过程的影响。对0．5 mol／L ZnSO4溶液中动电位扫描的研究结果表明,水质稳定剂可以明显增大电解锌过程的阴... 详细信息

采用动电位扫描、Tafel极化以及交流阻抗等电化学测试技术研究工业电解锌净化水回用系统中3种水质稳定剂(YJ101,***103)对锌电解过程的影响。对0．5 mol／L ZnSO4溶液中动电位扫描的研究结果表明,水质稳定剂可以明显增大电解锌过程的阴极极化,在温度为25℃,极化电流密度为4 A／dm2时,电解锌的阴极极化至少增加0．030 V,其中YJ103最大增加0．106 V;在温度为40℃,极化电流密度为4 A／dm2时,电解锌的阴极极化至少增加0．051 V,其中YJ103最大增加0．101 V。Tafel极化结果表明,水质稳定剂的加入使得锌阴极还原反应的Tafel斜率平均增大约25 mV。交流阻抗测量结果表明,水质稳定剂能够增加锌离子还原的阴极极化阻力。水质稳定剂都能细化沉积锌层的晶粒,平滑锌沉积层。在0．5 mol/L Na2SO4溶液中的阴极极化结果进一步表明水质稳定剂在一定条件下能抑制氢的析出,提高锌电解过程的电流效率。

关键词：水质稳定剂电解极化

卤素离子与苯骈三氮唑协同成膜动力学的体声波传感技术研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2002年第1期29卷 52-57页

作者：罗胜联陈金华陈凡魏万之湖南大学化学化工学院湖南长沙410082

采用体声波传感技术就卤素离子与铜缓蚀剂——苯骈三氮唑( BTA)协同成膜的动力学及相应复合膜的稳定性进行了研究 .结果表明 ,卤素离子 ( F- ,Cl- ,Br- ,I- )中仅 I- 与 BTA具有协同效应 ,能有效地提高BTA的缓蚀效果和膜层稳定性 ,同时 ,对

关键词：体声波传感技术苯骈三氮唑卤素离子成膜动力学协同效应缓蚀剂缓蚀效率