价态转变论文_王萍萍

导读:本文包含了价态转变论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:金红石,电导,电化学,电子,动力学,光电子,矿物。

价态转变论文文献综述

王萍萍^[1]（2019）在《电子穿梭体介导光电子与两株还原菌调控U(Ⅵ)的价态转变机制研究》一文中研究指出随着核能源的快速发展,放射性核素铀造成的环境污染问题显得日益严峻。生物地球化学相互作用在控制铀及其他氧化还原敏感的放射性核素赋存形态和迁移性上起着重要的作用。半导体矿物光电子能够促进微生物生长代谢,调控铀的迁移转化。因此,研究半导体光电子与微生物以及铀价态转变作用机制,对铀污染的治理具有重要指导意义。本文选取锐钛矿与赤铁矿复合矿物、电子穿梭体核黄素(Riboflavin,RF)与蒽醌-2-磺酸钠(Anthraquinone-2-sulfonic acid,AQS)、革兰氏阴性菌腐败希瓦氏菌(S.putrefaciens)与玫瑰色考克氏菌(K.rosea)作为研究对象,利用电化学、界面化学及谱学手段,研究电子穿梭体介导半导体矿物光电子及两株还原菌调控U(VI)迁移转化,探讨半导体矿物光电子与U(VI)价态转变电化学特性、光电子传递动力学,以及电子穿梭体介导光电子、微生物与U(VI)之间电子传递过程、界面传递作用,揭示电子穿梭体介导半导体矿物光电子及微生物对U(VI)的迁移转化机制。论文主要内容及结果如下:(1)本研究采用水热合成法制备锐钛矿、赤铁矿以及α-Fe_2O_3/TiO_2复合矿物电极。通过XRD、SEM、FTIR、DRS以及电化学工作站对矿物电极的结构、形貌、光响应及电化学性能进行表征分析,并考察了α-Fe_2O_3/TiO_2复合电极其光催化还原Cr(VI)性能。结果表明:α-Fe_2O_3/TiO_2复合矿物电极晶型为锐钛矿型,Fe含量较小未使TiO_2晶型改变。复合矿物以颗粒状和短柱状分布,Fe的含量过高,表面出现颗粒团聚现象。α-Fe_2O_3/TiO_2复合矿物电极吸收边红移,吸收峰宽化,可见光范围内光吸收强度增加。pH值对Cr(VI)存在形态及光催化效率有很大影响。pH=5.0时,光催化对Cr(VI)的去除率最高,反应40 min后去除率达100%。(2)采用电化学与界面化学手段,研究U(VI)的氧化还原过程,探讨空穴捕获剂(柠檬酸、草酸)、光电催化、pH值、溶解氧等条件对α-Fe_2O_3/TiO_2复合矿物光催化去除U(VI)的影响。结果表明:U(VI)主要经历两步单电子还原过程转化为U(IV),而氧化过程则是U(IV)直接氧化为U(VI)。pH值对U(VI)在水溶液中的存在形态以及电极的光电性能有一定影响。反应动力学研究表明添加柠檬酸、草酸后,电解液电阻Rs和电子转移电阻Rct都减小,电子传递速度加快。在E_(bias)=1.0 V vs.SCE,光强度为100 mW/cm~2条件下,α-Fe_2O_3/TiO_2复合矿物光电催化去除U(VI)的协同率达到179.4%。加入柠檬酸、草酸,光电催化反应3 h后,U(VI)去除率分别为:72.6%与53%,较对照分别提高了2.09倍与1.3倍。(3)考察电子穿梭体RF、AQS的氧化还原活性,及对U(VI)氧化还原过程和还原率影响,探讨了电子穿梭体条件下光电子催化还原U(VI)过程的电子传递动力学、界面传递机制。结果表明:RF与AQS的氧化还原反应为准可逆反应,电化学转化为扩散控制。RF与AQS降低了U(VI)溶液体系的电阻,加快了U(VI)还原反应动力学速度。光电催化反应3 h后,U(VI)还原率分别为:48.6%与54%。添RF、AQS后对电极上均沉积了薄片状、针柱状产物,为(UO_2)_8O_2(OH)_(12).12H_2O与UO_2。(4)通过生物电化学手段,考察S.putrefaciens与K.rosea的菌体及上清液的循环伏安特性,研究两株菌体的氧化还原活性,以及S.putrefaciens、K.rosea与U(VI)相互作用过程中代谢产物。结果表明:S.Putrefaciens与K.rosea与U(VI)相互作用24 h后,其上清液及菌液循环伏安(CV)曲线上有明显的氧化还原峰出现,分析该峰为黄素类物质的氧化还原峰。叁维荧光光谱分析表明S.putrefaciens、K.rosea与U(VI)相互作用过程中产生具有氧化还原活性的黄素和类腐殖质,且随着反应时间增加分泌黄素和类腐殖质物质量也增加。(5)研究电子穿梭体RF、AQS介导下,S.putrefaciens、K.rosea与U(VI)相互作用过程中电子传递,通过SEM、EDS、FTIR、XPS以及XRD对还原产物进行分析。结果表明:RF及AQS均对S.putrefaciens与K.rosea去除U(VI)起到了促进作用。S.putrefaciens与U(VI)反应后有大量片状晶体生成,该产物为磷酸氢铀云母[H_2(UO_2)_2(PO_4)_2·8H_2O]晶体,为U(VI)矿物生成。添加RF及AQS,S.putrefaciens与铀相互作用生成无定型U(VI)和U(IV)矿物。K.rosea与铀相互作用有少量片状晶体生成,该产物为铀氧化物,以U(VI)和U(IV)形式存在。添加电子穿梭体AQS和RF后,K.rosea与铀相互作用产物仍然以U(VI)和U(IV)两种价态同时存在,但是U(IV)所占比例提高了3.7%与5.9%。(本文来源于《西南科技大学》期刊2019-05-01）

冯婷婷,李晨,董栋^[2]（2016）在《Sb离子掺杂SnO_2的价态转变与电导性分子动力学模拟》一文中研究指出本文采用分子动力学方法,模拟计算了300K常压下不同浓度及不同价态Sb/SnO2的结构参数及能量参数。结果表明,在低掺杂浓度范围(≤1.0 mol%),Sb/SnO2中Sb离子倾向于以Sb5+形态存在,而高掺杂浓度时(≥3.0 mol%),则以Sb3+形态存在,即随掺杂浓度增大,部分Sb5+将转化为Sb3+,Sb/SnO2导电能力下降,电导率在掺杂浓度为1.0 mol%时达最大值。(本文来源于《化工管理》期刊2016年23期）

宗美荣^[3]（2016）在《矿物光生电子介导微生物对铀价态转变的研究》一文中研究指出铀是一种具有放射性的金属元素,其中U(VI)可溶性较强,其毒性高于其他价态,半导体材料经光催化产生的具有还原作用的自由电子可将高价态铀还原。自由电子稳定性能差,微生物可作为电子转移中间体,进而提高光生电子的还原效率。本论文首先对中国西部某铀矿区进行了地表水样品的采集与分析。地表水中铀浓度最高可达72.2 mg/L。地表水中,实验室可培养细菌的总量为6.4×10~3 cfu/g~6.37×10~4 cfu/g,优势菌种经鉴定主要为戴尔福特菌属、嗜酸菌属、不动细菌属和考克氏菌属。论文中采用了电化学循环伏安法分析铀酰溶液中U(VI)价电子转移。结果显示,U(VI)在钠盐溶液中分两步还原位U(IV),U(IV)/U(VI)的转化过程为扩散控制。通过恒电位还原可使溶液中的U(VI)结晶沉积,主要以固态UO_2和(UO_2)6O_2(OH)_8·6H_2O(水铀矿)附着在工作电极上。单室光催化反应池、开路电位条件下,涂有二氧化钛的FTO导电玻璃作为光催化电极,在氙灯光催化时能够产生光电流,且电流的大小与光强度成正比。光催化反应4h,溶液中U(VI)的含量降低了58%,同时半导体矿物电极上有紫黑色的UO2生成。矿物光电子介导微生物对铀价态转变的研究为双室电化学体系。研究结果表明,光催化半导体矿物产生的电子可以有效还原氧化亚铁硫杆菌的代谢产物Fe(III),进而为氧化亚铁硫杆菌生长提供能源,即微生物可以间接利用半导体矿物产生的电子。对比分析了光催化、考克氏菌单独作用和矿物光生电子介导考克氏菌对U(VI)的还原效率。结果显示,在光照条件下U(VI)还原率20%,对数-稳定期的考克氏菌对U(VI)还原效率为26%,矿物光生电子介导考克氏菌对U(VI)的还原效率为56%。微生物的加入提高了光生电子的还原效率,两者对于U(VI)还原具有协同作用。光催化半导体矿物协同微生物对于高价态重金属的处理是一种环保、可持续的方法。本论文的研究在于为一种新型的高价态高毒性金属的处理方法提供一定的理论依据。(本文来源于《西南科技大学》期刊2016-05-20）

价态转变论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文采用分子动力学方法,模拟计算了300K常压下不同浓度及不同价态Sb/SnO2的结构参数及能量参数。结果表明,在低掺杂浓度范围(≤1.0 mol%),Sb/SnO2中Sb离子倾向于以Sb5+形态存在,而高掺杂浓度时(≥3.0 mol%),则以Sb3+形态存在,即随掺杂浓度增大,部分Sb5+将转化为Sb3+,Sb/SnO2导电能力下降,电导率在掺杂浓度为1.0 mol%时达最大值。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。