庞薇[1]2004年在《复合光辐照条件下生物组织表面温度控制方法研究》文中提出复合光物理治疗仪作为癌症辅助治疗系统这一智能医疗仪器的一个组成部分,其在对患者的治疗过程中,需要根据不同病症和治疗的不同部位提出不同的温度治疗方案。为确保治疗效果、得到准确的温度控制并保证患者的安全,本文对复合光辐照条件下生物组织表面温度的控制方法进行了研究,并针对人体组织这一复杂被控对象,设计了基于模糊控制理论的温度控制算法。 本文首先介绍了复合光的组成和组成复合光的各个谱段的光线的生物效应以及这些光线在医疗中的应用情况;然后通过对温度的各种测量方法进行研究比较,设计了一种接触式测温法。 为了解决对人体组织这一特殊被控对象进行温度控制时难以建立精确模型这一问题,在模糊控制的理论基础上,设计了本系统的模糊控制器以及其模糊控制规则并通过模糊推理制定出相应的模糊控制查询表。按照此控制算法,借助于Matlab的模糊工具箱对纯滞后一阶惯性模型进行仿真实验,检验算法的合理性。 文章还介绍了整个温度控制系统的硬件电路设计,并采用VB语言进行软件编程,以实现所设计的模糊控制算法。最后,以卤钨灯作为复合光源对系统进行整体调试,且分别对活体生物组织和离体生物组织进行不同温度的控制实验,得到相应的温度控制曲线,根据此控温曲线,修正控制规则,分析和比较了对不同控制对象进行温度控制的效果差异。
宋佳霖, 赵纪伟, 应立娟, 洪文学[2]2008年在《具有温度控制功能的复合光物理治疗系统》文中进行了进一步梳理介绍了具有温度控制功能的复合光物理治疗系统的结构设计。系统以计算机为平台,采用宽谱辐射的卤钨灯作为辐照光源,将模糊控制算法应用于系统的温度控制中,实现对辐照表面温度的自动控制。通过对活体组织进行不同温度的控制实验证明,系统的控温精度均可达到允许误差±0.5℃范围以内,控温效果比较理想。
郭成龙[3]2013年在《光合细菌生物膜反应器内传输特性及产氢性能强化》文中研究表明氢能具有燃烧性能好，清洁，高效等优势，被认为是理想的能源载体之一。光合细菌能利用水和简单的有机物作为底物将太阳能转换成氢能，减少了二氧化碳的排放并实现了废物的处理，是一门新兴的生物能源技术。然而，利用光合细菌产氢过程中存在产氢速率慢与光能转化效率低等问题，因此，该技术现在还处于实验室研究阶段，与工业规模化生产还有很大的差距。为了提高光合细菌的产氢性能，将生物膜技术与光合细菌制氢技术相结合便成为了一条有效的途径。在利用光合细菌生物膜降解有机物制取氢气的过程中，培养液中的有机底物需先从溶液的主流区通过扩散作用进入到生物膜内，之后，有机底物被光合细菌生物膜代谢降解，最终生成的氢气和二氧化碳等代谢产物逆方向传输到溶液的主流区。由此可见，生物膜内的传质过程对光合细菌生物膜产氢性能有着十分显着的影响。本课题将以光合细菌生物膜制氢技术为背景，针对光合细菌生物膜复杂的结构形态特性，通过构建的板式光合细菌生物膜反应器产氢系统，研究了不同生长时期、流速和底物浓度等操作条件对光合细菌生物膜形成的影响，应用激光共聚焦显微镜及叁维重构技术获取了生物膜的结构形态。通过对由激光共聚焦显微镜技术获取的生物膜孔隙及活性细胞的分布情况，建立了光合细菌生物膜反应器内含有生化反应的底物传输及降解模型，预测了不同操作条件下的生物膜内底物分布情况及反应器的底物降解特性。此外，为提高光合细菌生物膜的产氢性能，本文通过光纤技术的引入，光纤复合粗糙表面的构建及非饱和挂膜方式的应用，对光合细菌生物膜反应器内光分布特性，生物持有量和成膜特性进行了强化研究。主要获得以下结论：①采用激光共聚焦显微镜及叁维立体重构技术，研究了光合细菌生物膜在成膜过程中结构形态的变化，探讨了底物浓度和流速对光合细菌生物膜结构形态的影响。实验结果发现：随着挂膜启动时间的增加，光合细菌生物膜的孔隙率不断降低，生物膜的结构越发致密。同时，过低的底物浓度会限制光合细菌生物膜的生长，降低生物膜的生物量浓度；而过高的底物浓度则导致光合细菌生物膜的结构更为疏松。此外，由于剪切力的作用，光合细菌生物膜在高流速下更易产生局部脱落的现象。②采用由激光共聚焦显微镜技术获取的生物膜孔隙及活性细胞的分布情况，建立了光合细菌生物膜反应器内含有生化反应的底物传输及降解模型，获得了不同操作条件下反应器内的底物分布和降解特性。实验结果表明：模型计算结果与实验值有较好的吻合性。在pH值为7，光照强度为6000lx，温度为30C的条件下，光合细菌生物膜活性最高，底物降解性能最好，此时，生物膜内的底物浓度最低，氢浓度最高。③提出了弥散光纤束光合细菌生物膜反应器，应用光纤材料作为光导管，强化反应器内光分布的均匀性，进而提高反应器的产氢性能。实验结果表明：弥散光纤束光合细菌生物膜反应器的产氢性能均随水力停留时间与进口底物浓度的增大呈现出先升高后降低的趋势。在水力停留时间为12h，进口底物浓度为50mmol/L的工况下，反应器的产氢速率和光能转化效率达到最大值，分别为12.1mmol/m~2/h和23.3%。④构建了弥散光纤复合粗糙表面，通过反应器比表面积的增加，提升了反应器单位体积的生物持有量。实验结果表明：复合粗糙表面的构建强化了光合细菌生物膜反应器的产氢性能。同时，20天的连续运行实验还证实了带有弥散光纤复合粗糙表面的光合细菌生物膜反应器产氢系统具有良好的稳定运行性。此外，在进口底物浓度为60mmol/L，流量为30mL/h，进口溶液的pH值为7.0，温度为30℃的最适工况下，反应器的产氢速率，底物降解速率，底物降解效率和光能转化效率分别达到1.75mmol/L/h,10.8mmol/L/h,75.0%和9.3%。⑤利用液相区内微生物迁移到达固体基质表面的概率与液相区厚度成反比的概念，提出了在非饱和液相条件下光合细菌成膜，以期强化成膜特性，缩短成膜时间。实验结果表明：光合细菌在非饱和液相条件下形成光合细菌生物膜是可行的、有效的。同时，与饱和液相中形成的光合细菌生物膜相比，非饱和液相条件下形成的生物膜的结构更为致密，成膜所需的时间更短。在饱和液相条件下进行产氢性能实验时，非饱和液相中形成的光合细菌生物膜由于结构相对致密，产物(氢、二氧化碳和挥发性有机酸等)和底物的传输阻力均相对较大，产氢性能较差；在非饱和液相条件下进行产氢性能实验时，由于饱和液相条件下形成的光合细菌生物膜的结构疏松，使得生物量浓度较低，产氢性能较差。
魏添昱[4]2016年在《C/TiO_2及Cu_5(OH)_4(PO)_4_2 可见光催化铀(VI)的性能研究》文中研究表明随着人类对能源需求的日益增长,各国加大了对核能的开发与利用力度。但与之共存的是核工业生产铀矿的开采过程当中产生的放射性废水的增多,为了充分利用铀资源及控制铀污染,将含铀废水进行适当的处理成为各国可持续利用核能的必要环节。因此光催化技术凭借其能够将太阳能转化为化学能的潜在优势,受到广泛关注。传统的TiO_2半导体光催化材料虽然具有无毒、化学稳定性高、成本低等特点,但其较大的禁带宽度和较小的太阳能利用率(约5%),限制了其光催化还原效果。因此将传统的光催化剂的可见光吸收范围增大并寻求新型的稳定性高、活性高、成本低廉的可见光催化材料是科研人员研究的热点之一。本文分别通过溶胶-凝胶法和水热合成法制备了C/TiO_2和Cu_5(OH)_4(PO_4)_2两种可见光响应高活性光催化材料,并将其应用于可见光催化铀酰离子的光实验中,研究了在不同影响因素下的光催化效果,并通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对催化剂进行评价,具体研究内容如下:1)以钛酸丁酯为钛源、L-异亮氨酸为碳源,PEG-2000为模板剂,采用溶胶-凝胶法合成了可见光响应复合半导体C/TiO_2并在制备过程中优化了其制备条件。同时通过多种手段材料的晶体结构、微观形貌特征及光学特性进行了表征及分析。并且考察了C/TiO_2光催化剂在可见光的辐照下对铀(VI)的光催化效果。结果表明:催化剂制备酸度为1.5,焙烧温度为450℃时合成的材料在铀溶液p H=6.5,投加量为0.6 g/L时光催化效果最佳,光照70 min即可达到催化饱和,同时对其光催化机理进行了探讨。2)以硝酸铜为Cu源,磷酸氢二铵为P源,采用水热合成法制备并表征了可见光响应光催化剂Cu_5(OH)_4(PO_4)_2,并且考察了其在可见光的辐照下对铀(VI)的光催化效果。结果表明:催化剂制备酸度为10,焙烧温度为200℃时合成的材料在铀溶液p H=6,投加量为1 g/L时光催化效果最佳,光照50-60 min即可达到催化饱和。
周泽宇[5]2015年在《石墨烯—二氧化钛纳米管对淋洗液五氯酚光催化降解研究》文中指出氯代芳香族有机物是一类被广泛使用的人造化学物质,其中五氯酚、多氯联苯等剧毒有机物都是目前备受关注的持久性有机污染物,大量存在于表层土壤,其污染土壤修复是环境治理中的一个重要课题。其中淋洗液体系中目标污染物降解机理分析,和高性能光催化剂降解研究对淋洗结合光催化土壤修复技术具有支撑作用。本文以土壤淋洗技术为基础,以石墨烯-二氧化钛纳米管(G-TNT)和G-TNT复合板作为光催化剂,通过对淋洗剂的归纳以及光催化效果影响因素的分析,使淋洗液体系氯代芳香族有机物降解效率得到显着提高,同时探讨了光催化反应机制和污染物降解路径,实现了太阳光下土壤淋洗液目标污染物的高效去除。针对土壤淋洗技术与光催化反应技术结合过程目标污染物光降解速率下降的问题,对多种有机溶剂和表面活性剂分子化学键键能进行研究,发现酮类溶剂或TX-100等分子化学键能较高的稳定型淋洗液体系适合光催化处理,而对分子化学键能较低的醇类溶剂或生物表面活性剂淋洗液光催化处理会造成目标污染物降解速率的下降。pH值、温度和光照强度与光降解反应效率正相关,氯代芳香族有机物在光降解时脱氯和裂环速率高于矿化速率。另外对于不适合使用光催化剂进行处理的淋洗液体系提出了二氧化钛配合过氧化氢的应急光催化处理方案,其反应机理为光催化分解过氧化氢产生大量羟基自由基从而对目标污染物进行降解。以氧化石墨烯和粉末二氧化钛为前驱物,使用水热法合成了均匀分布G-TNT光催化剂,纳米管外径10 nm,内径3 nm左右,比表面积达到128.8 m2 g–1,有效入射波长由387 nm红移至430 nm。石墨烯与二氧化钛纳米管结合,石墨烯碳元素进入二氧化钛晶格使其带隙降低,光生电子可以快速转移至石墨烯表面与空穴分离,同时石墨烯与氯代芳香族有机物产生π–π键专性吸附。使用G-TNT对淋洗液体系五氯酚、多氯联苯和八氯萘等典型氯代芳香族有机污染物进行光催化降解,利用紫外光或太阳光作为光源时,光催化剂催化活性分别为单纯二氧化钛的2.0倍和2.6倍,同时淋洗液降解速率只有目标污染物的1/15,可回用淋洗剂达75%。本文利用类溶胶凝胶涂布法成功制备了可重复使用的G-TNT复合板,并使用于实际淋洗液光催化处理。以太阳光为光源,G-TNT复合板将淋洗液体系氯代芳香族有机物光催化降解速率提高了5倍以上,连续使用时复合板光催化活性无明显降低,为纳米级光催化剂的实用提供了新的方法。
郑茹[6]2015年在《太阳辐射观测仪及其标定技术研究》文中认为太阳辐射观测仪是一种野外测量太阳光谱分布和能量分布的专用仪器,其测量精度、分辨率和能量动态范围直接影响太阳光谱和辐射数据的利用与信息评估。目前国外已有光谱型此类仪器,而国内只有积分型相关仪器,其观测数据精度低且信息量少,无法满足业务和科学研究的需要,为此,本文结合国家公益性行业(气象)科研专项项目,开展太阳辐射观测仪及其标定技术研究,解决太阳辐射精细化观测的瓶颈问题,实现太阳辐射测量仪器由积分型向光谱型的跨越,对推动全球气候观测、太阳能资源评估、大气成分观测与污染检测等领域的科学研究具有重要意义和应用价值。本文在分析国内外太阳辐射观测仪器研究现状基础上,研究了一种紫外可见近红外波段、高分辨测量的野外用太阳辐射观测仪,提出了总体设计方案,着重对其光学接收与光纤耦合、分光和环境适应性等关键技术进行了深入研究;构建了光谱和辐射标定系统,实现了太阳辐射观测仪的标定;通过理论分析、室内和外场试验对所研究的太阳辐射观测仪进行了验证。太阳辐射观测仪用于地表面探测太阳辐射光,通过输出叁维观测数据直观映射当前太阳光被大气层吸收情况和辐射特性。基于光谱测量技术,文中论述了太阳辐射观测仪的组成与工作原理,并提出了观测仪的总体设计方案,其主要由满足太阳辐射光准确采集和传输特性的光学接收与耦合系统、高光谱分辨率和高能量响应度的分光系统、实时采集太阳辐射光谱信息的控制与数据处理系统等组成,实现了300nm~1000nm光谱范围内太阳辐射光各波长和辐照度的信息观测。余弦误差是影响太阳辐射观测精度的重要因素,基于余弦校正器自身漫射特性和菲涅耳反射特性,深入研究了余弦校正器校正余弦误差后校正残差产生机理,提出了余弦校正器外露与挡光环组合安装方式下的校正残差修正方法,并采用Trace Pro软件对其建模与仿真,通过比较分析,余弦校正器外露与挡光环组合的安装方式可有效减小太阳辐射光在大入射角情况下的余弦误差,提高了太阳辐射光采集的准确性。通过高准直性太阳模拟器与多维转台装置进行实验,结果表明:入射角为±80°时,余弦误差优于±6%,相比修正前,余弦误差降低了±3.4%。为实现太阳辐射信号的有效传输,深入研究了光纤耦合、辐射信号与分光模块之间的能量最佳匹配技术,提出了一种面光源与光纤间接耦合的方法,优化设计了一种适合余弦校正器与光纤耦合的石英导光锥光纤传输系统,解决了余弦校正器与光纤之间相匹配问题,提高了光纤耦合效率,保证了太阳辐射光的有效传输。光谱分辨率和能量响应度是衡量分光系统的重要指标。在深入研究分光结构的基础上,通过对交叉CT结构和凹面单光栅结构的设计、比对与试验分析,优选凹面单光栅结构。文中优化设计了交叉CT结构和凹面单光栅结构的两种分光光学系统,设计与试验结果表明:光谱分辨率优于5nm,并在相同光源、光纤和探测器的条件下,凹面单光栅结构能量响应度高于交叉CT结构10倍以上。为保障太阳辐射观测仪在野外环境下可靠工作,本文对其环境适应性进行了深入研究,分别进行了防雨防湿、防盐雾腐蚀、防沙尘、防结露结霜、高低温等环境适应性设计,并提出了相应的防护和保护措施,有效提高了太阳辐射观测仪的可靠性。为实现对太阳辐射观测仪精度的标定,文中深入研究了光谱和辐射标定技术,搭建了标定系统,对其不确定度进行了理论分析,并通过与国家计量院测试数据的比对,验证了标定系统测量精度。基于多种标准灯特征波长的谱峰位置,建立了像元位置与波长位置之间的函数映射模型,确定了波长校正系数,实现了光谱的标定;研究分析了黑体辐射标定和标准灯辐射标定方法,选用辐射标准灯作为标准光源,建立了不同波长下标准光源辐射曲线与探测器辐射探测曲线之间的关系,确定出各波长的辐照度校正因子,实现了辐射能量的标定。依据辐射测量仪器光谱分辨率、波长误差、辐射测量精度和环境适应性的评价方法和国家标准,对所研究的太阳辐射观测仪的精度和环境适应性进行了室内测试与外场动态范围试验,结果表明,光谱分辨率优于5nm,波长误差优于±0.4nm,辐射测量精度优于±3.5%;在高低温、交变湿热、淋雨、砂尘和盐雾试验中仪器工作正常;在户外动态范围试验中,太阳辐射观测仪可满足太阳辐照度最强至最弱的观测,由此验证了所研究仪器的正确性和可靠性。综上所述,本文所研究的太阳辐射观测仪解决了我国气象辐射观测精度低,观测数据难以满足业务和科研需求的瓶颈问题,实现了太阳辐射的精细化观测,为气象辐射观测提供了技术支撑和手段。
张银钟[7]2012年在《UV固化叁官能度聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂的制备与性能研究》文中研究说明UV胶粘剂以辐射固化技术为起点，具有“5E”的特点，成为20世纪60年代以来的新型绿色胶粘剂，发展速度迅猛。其中，聚氨酯丙烯酸酯（PUA）所具有的独特性能在UV胶粘剂产业中逐渐成为最常用的低聚物之一，但由于其光固化反应活性低，固化速度慢等缺点限制了其应用，也一直成为UV胶粘剂领域的研究重点和难点。本文选用六亚甲基二异氰酸酯叁聚体（HDI叁聚体）和丙烯酸羟丙酯（HPA）反应生成小分子量叁官能度PUA低聚物，每个分子含有六个极性氨基甲酸酯基及叁个活性不饱和双键，增加了胶粘剂对基材的粘接力的同时，极大地增加了光固化速度，克服了传统PUA低聚物的弊端，保留了聚氨酯本身所具有的优异性能，扩大PUA作为UV固化低聚物的应用范围；采用溶液聚合方法合成高固体分低粘丙烯酸酯树脂，并将其作为功能性助剂；选用合适的光引发剂、活性稀释剂、助剂等制备出性能优异的紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂；对其应用与涂胶工艺进行了分析探讨。针对UV固化PUA胶粘剂的研究现状与理论分析，研究制备出性能优异的UV固化PUA胶粘剂。①采用了HX、HPA为主要原料，反应温度70℃、催化剂用量0.04％、阻聚剂用量0.04％、反应时间为3.5-4h，合成的PUA低聚物无色透明，表观粘度低，因含有大量氨基甲酸酯基和不饱和双键，使其具有优异粘接性能和高的反应活性。FT-IR分析发现，-NCO基本消失，C=C键已被连接到到聚氨酯分子的末端。T_g为84.3℃，胶膜发硬、发脆。②采用均相溶液聚合法，选二甲苯：乙酸丁酯=4:1作为混合溶剂，引发剂用量2.5％、聚合温度为80℃、链转移剂添加量为2.5％时，合成了Mn为1460g/mol，Mw/Mn=2.00，粘度=750mPa·s的高固体分低粘丙烯酸酯树脂，T_g为8.2℃，作为功能助剂添加至UV固化胶粘剂体系以改善性能。③PUA作为低聚物，PETA、DPGDA为活性稀释剂，复合光引发剂以及其它助剂等制备UV固化PUA胶粘剂。研究表明，PUA添加量为100份的基础上，当184、TPO比例为2:1、添加量在4％，DPGDA添加量为40份、PETA添加量在10份，丙烯酸酯树脂5份及其它助剂配制成UV固化PUA胶粘剂，其附着力为1级，铅笔硬度为5H，固化收缩率较低，拉伸剪切强度为21.0MPa，Tg为61.2℃，柔韧性较好，透光率为91％，可抗3级水煮，贮存稳定性较好。④对UV固化PUA胶粘剂的应用、粘接工艺和贮存方法进行了研究。
王华[8]2007年在《基于碳纳米墙的半导体复合材料制备、表征及其光催化性能研究》文中研究说明零维C_(60)和一维碳纳米管被发现以后,纳米结构碳材料的研究及应用引起了人们的广泛关注,但二维纳米结构的碳纳米墙的研究却较少。碳纳米墙可用于电子器件、超导、场发射等方面,特别是由于具有自支撑的开放式结构和高的表面积,非常适合作为催化剂的载体。TiO_2和WO_3均是半导体材料,因具有较强的光催化氧化能力和高的光化学稳定性,所以广泛地作为催化剂用于多相光催化中。但TiO_2和WO_3的光催化效率有待进一步提高以达到实用化目的,同时光催化剂在使用中遇到粉体光催化剂难于分离回收,而负载于致密载体的催化剂的比表面积较小。利用碳纳米墙的表面结构特点,将TiO_2和WO_3光催化剂与碳纳米墙复合,可有效提高光催化剂比表面积,而且光催化剂与碳纳米墙间形成的异质结构会有利于光致电子-空穴的分离。为此,采用偏压等离子体增强热丝化学气相沉积方法制备的碳纳米墙为基体,用化学气相沉积方法制备了TiO_2/碳纳米墙和WO_3/碳纳米墙复合材料,并对材料进行了系统表征和光催化性能的研究。本论文主要开展了以下几个方面的工作:(1)独立设计并建造了偏压等离子体增强热丝化学气相沉积装置,该装置的加热功率为3kW,热丝和基体间的外加偏压可以达到300V,最大成膜面积20cm~(-2)。利用该装置,以金属钛为基体,选用H_2和CH_4作为反应气体,可以大量制备质地均匀的碳纳米墙。反应过程中甲烷和氢气的流量分别为18sccm和6sccm,体系压强为3000Pa,基体温度为600℃,基体偏压100V,沉积时间为0.5h。采用扫描电子显微镜对样品进行分析结果表明,碳纳米墙具有自支撑的碳纳米片网状结构,完全独立的垂直于基体方向向外扩展。单个碳纳米墙的厚度约为10nm,长度在500 nm到1μm之间,高度约为2μm。透射电镜选区电子衍射分析和拉曼光谱分析表明碳纳米墙是以sp~2杂化形式为主的石墨类物质。碳纳米墙的形成主要决定于直流偏压所形成的电场,而等离子体氛围中碳粒子和原子氢的浓度也是形成碳纳米墙的关键因素。(2)以碳纳米墙为基体,使用加热钨丝的化学气相沉积方法,保持真空反应室内空气的压强为3000 Pa,控制加热电流为20 A,加热时间为5 min,可将WO_3非常均匀的包覆在碳纳米墙外壁,制备出WO_3/碳纳米墙复合材料。这种复合材料的形成得益于碳纳米墙所具有的开放的形貌结构。拉曼光谱和X射线衍射分析表明沉积在碳纳米墙上的WO_3的晶体结构为单斜晶系的WO_3。紫外-可见漫反射测试表明WO_3/碳纳米墙复合材料具有一定的光响应。在相同实验条件下,WO_3/碳纳米墙电极的光电流密度及光催化降解对硝基苯酚的降解效率高于所对照的叁氧化钨纳米带阵列电极。(3)以碳纳米墙为基体,选择钛酸四丁酯为钛源,用金属有机化学气相沉积方法,制备出TiO_2/碳纳米墙复合材料。在TiO_2沉积过程中,通入500 sccm的氩气作为载气,沉积温度控制在320℃,钛酸四丁酯的用量为0.05 mL min~(-1)。当沉积过程结束后,将反应器的温度以2℃min~(-1)的速度从320℃升至430℃,保温1h。随着TiO_2沉积时间的延长,TiO_2/碳纳米墙的厚度可以从几十纳米增至近200nm。拉曼光谱和X射线衍射分析表明沉积在碳纳米墙上TiO_2为锐钛矿相晶体。手工半导体参数仪所测定的电流-电压(I-V)曲线表明TiO_2和碳纳米墙之间可以形成异质结构。表面光电压作用谱和光电流密度分析确定TiO_2和碳纳米墙间形成的异质结构有利于减少光生电子和空穴的复合。选择苯酚作为目标污染物,光催化降解苯酚的实验表明TiO_2/碳纳米墙电极的光催化活性高于二氧化钛纳米管阵列电极。TiO_2/碳纳米墙光电极所具有的开放式的高比表面积及异质结构可能是其具有高光催化性能的主要原因。
薛韩玲[9]2006年在《燃煤烟气中NO_x光催化治理研究》文中认为本研究依托国家973二级子课题“煤燃烧中NO_x的生成机理及减排规律”，为治理对大气环境安全、生态环境安全、人类生存安全造成极大影响的NO_x污染气体，本论文工作拟利用煤含氮模拟化合物吡啶热解氧化生成的NO_x为气源，以自制的纳米颗粒／介孔分子筛组装体系为光催化剂，对燃煤型NO_x的光催化技术进行了探索性研究。 论文工作中利用室温晶化法，以水玻璃为硅源制备六方有序、平行圆柱体孔道结构的介孔分子筛MCM-41。通过XRD、N_2吸附-脱附、FT-IR及TG-DSC检测表明样品是介孔骨架结构规整、比表面积大、孔径分布范围窄、热稳定性好的分子筛载体。 以纳米TiO_2为主光催化剂，分别以半导体SnO_2、ZnO、CdS及稀土氧化物CeO_2作为抑制光生电子-空穴复合的改性剂，通过溶胶凝胶法及液相沉积反应制备出四种纳米颗粒／介孔组装体系——MCs／TiO_2／MCM-41新型复合光催化剂，代号分别为DS-1、DS-2、DS-3及DR。经XRD、FT-IR、N_2吸附脱附等测试分析表明介孔分子筛MCM-41经组装后其介孔特征未改变，FT-IR、孔径分析、SEM及UV-Vis漫反射光谱分析表明各组分成功地组装在介孔分子筛MCM-41的孔道中，UV-Vis漫反射光谱还表明介孔载体的组装，使得纳米微粒尺寸减小，产生量子效应。 为进行NO_x的光催化氧化研究，首先基于吡啶模拟煤中燃料氮转化为NO_x的可行性分析，综合考虑吡啶氧化热解规律，选择合理设备及工艺参数，制备了光催化反应所需气源——模拟煤烟NO_x。在流化床光反应器中，以紫外灯为光源，对NO_x的光催化反应进行了实验研究，分析了氧气、湿度、光源波长、气流流量、改性剂掺杂量对NO_x光催化影响的变化规律，实验结果表明：适量改性剂对纳米TiO_2的掺杂修饰抑制了电子-空穴复合、介孔组装使光催化剂活性组分粒径变小强化了其量子尺寸效应，及催化剂载体的吸附作用等对光催化活性的提高起着重要的作用。 通过在暗场及紫外线辐照条件下进行的光催化实验及反应动力学研究，建立了动态吸附模型及光催化反应的动力学方程。并对NO_x光催化氧化反应机理、催化剂的失活及再生进行了研究。结果表明：光催化过程是NO_x在催化剂上的吸附和氧化还原反应共同作用的结果。
应明友[10]2008年在《新型光敏性预聚物的合成及其在油墨中的应用》文中研究表明紫外光固化技术具有适用性广、节能、高效、经济和环保的特点。本文创新性地合成了可光固化的氨基丙烯酸树脂和有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂,并将他们作为预聚物分别应用于光成像阻焊油墨和UV塑料油墨。本文第一部分由叁聚氰胺、甲醛、β-丙烯酸羟乙酯合成了光敏性氨基丙烯酸树脂(β-丙烯酸羟乙酯改性叁聚氰胺甲醛树脂,HEA-MF),考察了投料比、反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对HEA-MF合成的影响,优化了合成条件。用红外光谱分析了产物的主要基团,表征了产物的结构;用DSC分析了羟甲化反应产物六羟甲基叁聚氰胺的熔点;用高压液相色谱仪(HPLC)分析了醚化产物的醚化度。获得优化反应条件为:羟甲基化反应投料比为1:8,反应温度为70℃,反应时间为3.5h;醚化反应投料比为1:10,反应温度为105℃,反应时间为5小时。合成的HEA-MF贮存性能良好,游离甲醛含量低。本文第二部分HEA-MF作为活性稀释剂和硬化剂应用于光成像阻焊油墨。将其与酚醛环氧丙烯酸树脂复配,用傅立叶实时红(FT-RTIR )对其光聚合性能进行了研究,用热失重分析仪(TGA)分析涂膜的耐热性能,考察了光引剂浓度、HEA-MF含量、HEA-MF醚化度对漆膜性能的影响;将HEA-MF应用于光成像阻焊油墨,用视频变焦显微镜分析了显影图形,考查了HEA-MF含量、HEA-MF醚化度和不同硬化剂等因素对漆膜性能的影响,结果表明,具有良好的光聚合性能和显影性能,光级值达到12,改善了油墨的硬度、耐热稳定性和综合性能,且气味小。本文第叁部分用丙酮法以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG-400)、叁羟甲基丙烷(TMP)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和γ-氨丙基叁乙氧基硅烷(SCA-1113)为原料,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,分叁步合成了可光固化的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯(Si-M-PUA)。优化得到的反应条件:第一步反应温度30~40℃,第二步反应温度40~45℃,第叁步温度控制60-65℃。用傅立叶红外光谱法对产物结构进行表征,证明得到了目标产物。将合成的PUA作为基体树脂,配以活性稀释剂、光引发剂、助剂等制成塑料油墨,将其应用于不同基材的塑料上,考察了不同PUA的比例、光引发剂复配和用量,活性稀释剂复配体系和用量对光固化塑料油墨性能的影响,实验结果表明,Si-M-PUA有助于提高油墨的附着力,且得到了综合性能较好的塑料油墨。
参考文献：
[1]. 复合光辐照条件下生物组织表面温度控制方法研究[D]. 庞薇. 燕山大学. 2004
[2]. 具有温度控制功能的复合光物理治疗系统[J]. 宋佳霖, 赵纪伟, 应立娟, 洪文学. 北京生物医学工程. 2008
[3]. 光合细菌生物膜反应器内传输特性及产氢性能强化[D]. 郭成龙. 重庆大学. 2013
[4]. C/TiO_2及Cu_5(OH)_4(PO)_4_2 可见光催化铀(VI)的性能研究[D]. 魏添昱. 东华理工大学. 2016
[5]. 石墨烯—二氧化钛纳米管对淋洗液五氯酚光催化降解研究[D]. 周泽宇. 清华大学. 2015
[6]. 太阳辐射观测仪及其标定技术研究[D]. 郑茹. 长春理工大学. 2015
[7]. UV固化叁官能度聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂的制备与性能研究[D]. 张银钟. 广西工学院. 2012
[8]. 基于碳纳米墙的半导体复合材料制备、表征及其光催化性能研究[D]. 王华. 大连理工大学. 2007
[9]. 燃煤烟气中NO_x光催化治理研究[D]. 薛韩玲. 西安科技大学. 2006
[10]. 新型光敏性预聚物的合成及其在油墨中的应用[D]. 应明友. 江南大学. 2008
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