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桂花文化及应用论文文献

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桂花文化及应用论文文献

桂花,木犀科。常绿乔木,高3-15米,枝灰色。叶对生,革质,长椭圆形,长6-12厘米,宽厘米,全缘。花簇生于叶腋,花淡黄白色,4裂。核果椭圆形,熟时紫黑色。花芳香,提取芳香油,制桂花浸膏,可用于食品、化妆品的生产。花入药有散寒破结、化痰生津的功效。果榨油,食用。亦是观赏植物。八月桂花遍地开,桂花开放幸福来。每年中秋月明,天清露冷,庭前屋后、广场、公园绿地的片片桂花盛开了,在空气中浸润着甜甜的桂花香味,冷露、月色、花香,最能激发情思,给人以无穷的遐想。农历八月,古称桂月,此月是赏桂的最佳时期,又是赏月的最佳月份。中国的桂花,中秋的明月,自古就和我国人民的文化生活联系在一起。许多诗人吟诗填词来描绘它、颂扬它,甚至把它加以神化,嫦娥奔月、吴刚伐桂等月宫系列神话,月中的宫殿,宫中的仙境,已成为历代脍炙人口的美谈,也正是桂花把它们联系在一起。桂树竟成了“仙树”。宋代韩子苍诗:“月中有客曾分种,世上无花敢斗香”。李清照称桂花树“自是花中第一流”。近代,经群众性评选,桂树一跃登上10大名花的宝座。桂花的名称很多,因其叶脉形如圭而称“圭”,因其材质致密,纹理如犀而称“木犀”,因其自然分布于丛生岩岭间而称“岩桂”,因开花时芬芳扑鼻,香飘数里,因而又叫“七里香”、“九里香”。桂花属木犀科、木犀属植物。原产我国西南、华南及华东地区,现四川、云南、贵州、广东、广西、湖南、湖北、浙江等地有野生资源,尤以成都、武汉、南京、桂林、杭州、苏州等城市栽培最为集中。淮河流域至黄河下游以南各地普遍地栽,淮河以北地区,桂花露地越冬有困难,一般采用盆栽,冬季移入温室或冷窖中越冬,以保其正常生长。桂花在日本、印度均有栽培,自1771年我国桂花经广州、印度传入英国,之后便迅速扩展,现今欧美许多国家以及东南亚各国都普遍栽培,成为重要的香花植物。桂花史话据文字记载,中国桂花栽培历史达2500年以上。春秋战国时期的《山海经·南山经》提到的招摇之山多桂。《山海经·西山经》提到皋涂之山多桂木。屈原的《九歌》有“援北斗兮酌桂浆,辛夷车兮结桂旗”。《吕氏春秋》中盛赞:“物之美者,招摇之桂”。东汉袁康等辑录的《越绝书》中载有计倪答越王之话语:“桂实生桂,桐实生桐”。由此可见,自古以来,桂就受人喜爱。自汉代至魏晋南北朝时期,桂花成为名贵的花卉与贡品,并成为美好事物的象征。《西京杂记》中记载,汉武帝初修上林苑,群臣皆献名果异树奇花两千余种,其中有桂十株。公元前111年,武帝破南越,接着在上林苑中兴建扶荔宫,广植奇花异木,其中有桂一百株。当时栽种的植物,如甘蕉、密香、指甲花、龙眼、荔枝、橄榄、柑橘等,大多枯死,而桂花有幸活了下来,司马相如的《上林赋》中也提到桂花,看来桂花引种宫苑初获成功,并具一定规模。晋代嵇含《南方草木状》记载:“桂出合浦,生必以高山之巅,冬夏常青,其类自为林,间无杂树。”南京为天朝古都,南朝齐武帝(公元483—493年)时,湖南湘州送桂树植芳林苑中。《南部烟花记》记载,陈后主(公元583—589年)为爱妃张丽华造“桂宫”于庭院中,植桂一株,树下置药杵臼,并使张妃驯养一白兔,时独步于中,谓之月宫。可想而知,当时把月亮认作有嫦娥、桂树、玉兔存在的月宫这一传说已相当普及,说明早在2000多年前,我国就把桂树用于园林栽培了。现陕西汉中市城东南圣水内还有汉桂一株,相传为汉高祖刘邦臣下萧何手植,其主干直径达232厘米,树冠覆地面积400多平方米,枝叶繁茂,苍劲雄伟。唐代文人引种桂花十分普遍,吟桂蔚然成风。柳宗元自湖南衡阳移桂花十余株栽植零陵。白居易曾为杭州、苏州刺史,他将杭州天竺寺的桂子带到苏州城中种植。唐相李德裕在二十年间收集了大量花木,其中剡溪之红桂,钟山之月桂,曲阿之山桂,永嘉之紫桂,剡中之真红桂,先后引种到洛阳郊外他的别墅所在地,此时园苑寺院种植桂花,已较普遍。桂花的神话传说不断出现,尤其是唐代小说中的吴刚伐桂的故事,更在我国民间广泛流传。传说中说:月中有桂树,高五百丈。汉朝河西人吴刚,因学仙时,不遵道规,被罚至月中伐桂,但此树随砍随合,总不能伐倒。千万年过去了,吴刚总是每日辛勤伐树不止,而那棵神奇的桂树却依然如故,生机勃勃,每临中秋,馨香四溢。只有中秋这一天,吴刚才在树下稍事休息,与人间共度团圆佳节。毛主席的诗词“问讯吴刚何所有,吴刚捧出桂花酒”,就源出于这一典故。唐宋以后,桂花已被广泛用于庭园中栽培观赏。宋之问的《灵隐寺》诗中有“桂子月中落,天香云外飘”的著名诗句,故后人亦称桂花为“天香”。李白在《咏桂》诗中则有“安知南山桂,,绿叶垂芳根。清阴亦可托,何惜植君园”。表明诗人要植桂园中,既可时时观赏,又可时时自勉。这种需要,导致园中栽培桂花日渐普遍。如宋朝梅尧臣《临轩桂》:“山楹无恶木,但有绿桂丛”。欧阳修《谢人寄双桂树子》中“晓露秋晖浮,清阴药栏曲”暗示桂花已移植到诗人庭院中的芍药栏杆旁。宋代毛滂《桂花歌》中“玉阶桂影秋绰约”说明在玉色的台阶前植桂。元代倪瓒《桂花》诗中“桂花留晚色,帘影淡秋光”指出窗前植桂。周《客座新闻》中记载:“衡神词其径,绵亘四十余里,夹道皆合抱松桂相间,连云遮日,人行空翠中,而秋来香闻十里,其数竟达17000株,真神幻佳景”。可见当时已有松桂相配作行道树。在现代园林中,因循古例,充分利用桂花枝叶繁茂,四季常青等优点,用作绿化树种。其配置形式不拘一格,或对植,或散植,或群植、列植。传统配置中自古就有“两桂当庭”、“双桂留芳”的称谓,也常把玉兰、海棠、牡丹、桂花四种传统名花同植庭前,以取玉、堂、富、贵之谐音,喻吉祥之意。在众多名花中,桂花是一种长寿植物,据全国15个省市调查资料表明:现存百年以上古桂2200余株,千年以上的古株约占%,这些古桂是先人留给我们的宝贵遗产,为我们挖掘桂花文化,开展科技研究,开发旅游资源提供了十分宝贵的资料。有人对桂花开花习性作过专题研究,桂花开花以一年生新梢为主,其花量多少与桂花的发枝力、腋芽数、百朵花重等有密切关系。桂花品种桂花由于久经人工栽培,自然杂交和人工选择,形成了丰富多样的栽培品种。近年来,全国各主要城市对桂花资源及品种进行了广泛调查,实地记录桂花开花性状,对各种类型桂花的性状进行分析、比较,选择出较为稳定的遗传性状,并考虑传统分类的方法和园林生产上的应用,鉴定整理出桂花的四个品种群。四季桂品种群:四季开花,有“月月桂”、“日香桂”、“大叶佛顶珠”、“齿叶四季桂”等品种。银桂品种群:秋季开花,花色纯白、乳白、黄白色,有“籽银桂”(结籽),“九龙桂”、“早银桂”、“晚银桂”、“白洁”等品种。 金桂品种群:秋季开花,花柠檬黄淡至金黄色,有“大花金桂”、“大叶黄”、“潢川金桂”、“晚金桂”、“圆叶金桂”等品种。丹桂品种群:秋季开花,花色较深,橙黄、橙红至朱红色,有“大花丹桂”、“齿丹桂”、“朱砂丹桂”、“宽叶红”等品种。 各品种群中都有一些值得推广应用的品种,例如:四季桂品种群中的“日香桂”、“大叶佛顶珠”,均是小灌木,高—米。“日香桂”花淡黄色,同一枝条各节先后开花,几乎日日有花,故得名。现四川苍溪有大量母株。“大叶佛顶珠”花乳白至纯白色,花序密集,顶生花序独特,花期自春到秋连续不断。它们观赏价值很高,既可盆栽入室,也可露地大片栽植。各地可以根据不同的需要,选择不同的种或品种进行繁殖。例如以采花为目的宜选用花繁而密的丰产型,如开花、落花整齐的“潢川金桂”、“金桂”、“籽银桂”,“大花丹桂”、“橙红丹桂”等。以观花闻香为目的,宜选用“大花丹桂”,“籽丹桂”,“朱砂丹桂”,“大花金桂”,“圆瓣金桂”等。作灌木、盆栽、盆景宜选用“日香桂”、“大叶佛顶珠”、“月月桂”、“四季桂”、“九龙桂”、“柳叶桂”等,用作乔木或作庭园主景宜选“大叶黄银桂”、“金桂”、“大叶丹桂”、“大丹金桂”、“橙红丹桂”。桂花有的结果,有的不结果。一般第二年4—5月核果成熟,用其播种,一般要5—6年才开花。无性繁殖用枝条扦插、嫁接、压条可以当年开花。宋代记载:“月待圆时花正好,花将残后月还亏,须知天上人间物,同禀清秋在一时”,指出其开花的基本规律:即每年农历八月十五日月圆时,桂花盛开,半个月后花凋榭了,月亮也亏缺了。桂花喜温暖,抗逆性强,既耐高温,也较耐寒,在我国秦岭、淮河以南的地区均可露地越冬。桂花较喜阳光,亦能耐阴,在全光照下其枝叶生长茂盛,开花繁密,在阴处生长枝叶稀疏、花稀少。若在北方室内盆栽尤需注意有充足光照,以利于生长和花芽的形成。古人对桂花开花的天气条件,有大量记载。唐代王建在《十五夜望月》中有“冷露无声湿桂花”,柳宗元“露密前山桂”,白居易“天将秋气蒸寒馥,月借金波摘子黄”,宋代陆游:“重露湿香幽径晓,斜阳烘蕊小窗妍”。诗中“冷露”、“露密”说明开花天气要早晚冷凉;“烘与蒸”说明天气还会一度出现较高的温度。这种早晚冷凉、白天燠热的天气既有利于桂树的营养积累,也促使雨露的形成,桂树开花随之加速,苏州人称之为“木犀蒸”。中秋前后天气突然热起来,竟像夏季一样,桂花一经蒸郁,就烂烂漫漫地盛开了。桂花开花既需要一定的湿度,还要有一定的温差。桂花对土壤的要求不太严,除碱性土和低洼地或过于粘重、排水不畅的土壤外,一般均可生长,但以土层深厚、疏松肥沃、排水良好的微酸性砂质壤土最为适宜。桂花对氯气、二氧化硫、氟化氢等有害气体都有一定的抗性,还有较强的吸滞粉尘的能力,常被用于城市及工矿区绿化。人们喜欢桂花,目前全国有16个省(区)市、县将桂花作为市花、省花、县花。历史上五大桂花老产区:湖北咸宁、苏州吴县、广西桂林、杭州满觉陇、四川新都。桂花树是崇高、贞洁、荣誉、友好和吉祥的象征,凡仕途得志,飞黄腾达者谓之“折桂”。“月宫仙桂”的神话给世人以无穷的遐想。在长期的历史发展进程中,桂花形成了深厚的文化内涵和鲜明的民族特色。

桂花具有独特的美学价值,桂花的园林造景在我国源源流长,造景艺术和造景手法也多种多样,形成了具有中华民族特点的深厚的桂花文化,在古今园林建设中有着广泛的运用。

桂花因为其集香胜、色雅、冬荣之美为一体,故倍加惹人喜爱。

香胜桂花粒小簇生,花香清远,自古以来就是香花的象征,为“香花三元”之一。古人把桂花的香称作“天香”,意即此香非凡间之物而来自于天际。在许多人印象中,桂花仅在中秋开花,花期很短,殊不知桂花一年通常会开花2~3次,加之品种不同花期也有较大的差异,只要注意品种的收集和合理搭配,一般每年8~10月间都会有桂花可以欣赏。更何况,现又培育了许多的四季桂品种,一年的大部分时间都有花,其中一些四季桂品种如日香桂,即使在隆冬香气也甚为浓郁。

色雅桂花花色不艳,但淡雅清新。清代《考余事》作者屠隆曾为花的雅提出了两条标准,一是香清,二是色淡,说:“清香而色不艳者为雅”,依此标准,桂花无疑是“花中之雅者”。尤其是银桂,花色洁净,香气浓郁,在古时最受推崇。白居易有“花团雪夜明,叶剪春云绿”的诗句,认为满树盛开的桂花如雪夜一般的明净,这是对桂花花色淡雅的称颂。明月自古以来就是清雅的象征,而桂花又常在月亮最圆、最亮的中秋开放,月伴花香,花映月光,人们在香雾弥漫,月色空蒙中品茗,赋诗,会友,真是雅到了极致。

冬荣桂花四季常绿,叶片光洁润泽,经冬不凋。屈原的“嘉南州之炎德兮,丽桂树之冬荣”,东方朔的“登峦山而远望兮,好桂树之冬荣”,二者均赞颂桂花的“冬荣”。在现代园林中,桂花也因为四季常绿,树形美观,而被广泛使用。

桂花花呈聚伞花序,簇生与叶腋下,五六朵成群生长,花及其芳香,有黄色、橙色等,是一种极具观赏的花卉,不仅如此,桂花也是茶类的优质原料,桂花可以制作桂花茶,香而柔和,清甜润口,是大众都喜爱的一种花茶。

你看桂花颜色素雅高贵,清爽利落,清新脱俗,所以桂花的花语象征着崇高、吉祥、美好与忠贞。我国古代就以桂花的枝条寓意仕途平顺,拔萃翰林;而欧美国家则将桂花枝视为光荣,荣誉的代表。

桂花从我国古时候起就在人们视野中,从春秋时期就拥有2500多种,分布广泛,被人们熟知。

到了汉代以后,桂花就成为名贵花卉与贡品,象征着美好,由此多被用作贡品上献给皇宫贵族们。

唐朝年间,桂花多被文人们引用,表达诗歌之情,有柳宗元从湖南省衡阳移桂花十多株栽植到零陵、白居易为杭州、苏州地的刺史时,将杭州的桂花移栽到苏州,真是走到哪带到哪里呀!

桂花还有一个人们熟知的传说,当你看到月亮时就会知道,月亮上有个人,还有棵树,人持斧砍树,这就是吴刚砍树,而那树就是桂花树,虽然吴刚一直在砍,而桂花树却依然繁茂不倒,生机盎然,可见桂花在人们心中坚强不屈,是人们向往的品质。

而桂花的栽植技术始于宋代的民间,到了明朝则昌盛起来,随后传于欧洲各国。

桂花是很多城市的市花:武汉、苏州、六安等,每逢桂花盛开,都会开办桂花展览会,人们不约而同去赏桂花,称赞桂花的美丽,崇高。

桂花的论文文献

对组成桂花蛋白质的氨基酸和水溶性游离氨基酸含量以及部分矿质营养元素全量和水溶性含量进行了分析.结果表明,桂花总氨基酸含量较高,达 ,其中人体必需氨基酸为 ,占氨基酸总量的 ,而且植物蛋白质第1限制氨基酸—赖氨酸含量较高,组成蛋白质氨基酸配比合理,是优质蛋白质.桂花含有丰富矿质营养元素,尤其钾,锌明显高于一般植物样品.桂花具有疏肝通气、醒脾开胃,治牙痛、喉干、口燥、口臭之功效;有益肾气之功,治老年肾亏,小便不利、尿频、尿痛等症。桂花的药用和保健功能【科属】为木樨科植物木樨的花。【别名】木樨花。【性味归经】性温,味辛香;入心、脾、肝、胃经。【功效主治】行气化痰,止血散瘀。主治痰饮喘咳,肠风血痢,疝气,牙痛,口臭等病症。【营养成分】每100克含水分63克,蛋白质克,脂肪克,碳水化合物8克。还含有多种芳香物质。花蜡含碳氢化合物、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等物质。【食疗作用】1.化痰止咳 桂花中所含的芳香物质,能够稀释痰液,促进呼吸道疾液的排出,具有化痰止咳平喘的作用。2.行气止痛,散血止痢 桂花辛香,具有行气之功,能够缓急止痛,散血消瘀,并促进肠道秽浊物质的排泄,下肠风痢血。3.祛口臭 桂花馨香,能祛除口中异味,并有杀灭口中细菌的功效,是口臭患者的食疗佳品。【保健食谱】1.桂花赤豆粥 赤豆100克,糯米150克,糖桂花10克,白糖适量。将赤豆、糯米分别去杂洗净;锅内放人适量水,加人赤豆,煮至皮破裂,再加糯米煮至成粥,投入糖桂花和适量白糖稍煮,出锅即成。此粥清香,浓馥,具有健补脾胃,和血散瘀的功效。适用于体虚乏力,消化不良,食欲不振,水肿,营养不良,疗疮肿毒,牙痛等病症。2.桂花元宵 糯米粉500克,桂花酱25克,熟面粉50克,白糖、红绿丝、猪油各适量。将熟面粉、桂花酱和白糖、红绿丝、猪油拌匀做成40个馅坯;糯米粉放在簸箕中,再将桂花馅坯蘸少许水,放到糯米粉中滚动,边滚边蘸水,滚成乒乓球大小即成元宵;锅内放水烧沸,下人元宵,烧至元宵漂起,点2次生水,将元宵煮熟即成。本食品甘甜糯口,清香宜人,是中华民族的传统食品,具有健脾胃,散瘀血的功效。适用于食欲不振,消化不良,体虚瘦弱,四肢乏力,痰饮咳喘等病症。3.桂花山药 山药750克,糖桂花SO克,白糖适量。将山药去皮洗净切段,竖码在盘内,放人笼中蒸30分钟取出滤出汤汁;将白糖与桂花拌匀,撒在山药上即成。本食品香甜爽口,具有健脾固肾,补肺化痰的功效。适用于痰饮喘咳,肺结核低热,慢性支气管炎,泄泻等病症。常人食之能强壮身体,益寿延年。4.桂花核桃仁 核桃仁100克,糖桂花10克,白糖、花生油各适量。核桃肉放人大碗内用沸水浸泡后,随即倒去沸水,去掉核桃衣待用;糖桂花加进清水,捏出桂花计;锅内放油烧至三成热时,放人核桃肉,炸至金黄色时捞起沥油。锅内放水、白糖,在温火上炖至水分于时,即放人桂花汁和核桃肉,颠翻几下,即可离锅冷却,装盆即成。本食品具有壮腰补肾,敛肺定喘的功效。适用于咳喘,腰腿痛,小便频数,阳病,遗精等病症。5.桂花延寿酒 桂花120克,桂圆肉、白糖各500克,白酒约5000毫升。将桂花、桂圆肉、白糖一并放人白酒中,封固1年,越久越好。每日1次,每次服50毫升。酒尽后,取桂圆肉分多次嚼食。此酒甘甜适口,清香舒心,具有补血养心,健脾益气,安神定志的功效。适用于思虑过度,劳伤心脾引起的心悸不宁,遇事善忘,失眠多梦等病症。【注意事】 桂花辛温,体质偏热、火热内盛者慎食;桂花宜密闭贮存,以防香气逸散及受潮霉变。【文献选录】《本草汇言》:“散冷气,消瘀血,止肠风血痢。”《食鉴本草》:“益阳消阴,平肝补肾。”《药性考》:“窨茶造酱,调食芬馨,开胃生津。”《国药的药理学》:“除口臭及视物不明。”【文化欣赏】《山海经》:“招摇之山,其上多桂。”屈原 《离骚》:“援北斗兮酌桂浆”,“奠桂酒兮酌椒浆”。南朝梁·范云。《咏桂》:“南中有八树,繁华无四时。不识风霜苦,安知零落朝。”宋·李清照。《拥鸽天·桂花》:“暗淡轻黄体性柔,情疏迹远只香留。何须浅碧轻红色,自是花中第一流。”清·许飞云。《瓶中丹桂》:“西风萧瑟透芸窗,金粟凝香吐嫩黄。只恐秋光易凋绝,胆瓶深护一枝芳。桂花树学名:Osmanthus fragrans科名:木犀科(Oleaceae)属名:木犀榄属(Olea L.)俗名:桂花树形态特征:桂花树姿飘逸,碧枝绿叶,四季常青,飘香怡人。桂花为常绿阔叶乔木,高可达15米,树冠可覆盖400平方米,桂花实生苗有明显的主根,根系发达深长。幼根浅黄褐色,老根黄褐色。嫁接苗的根系因砧木而异;插条埋入土中各处易生不定根,但无明显主根。桂花分枝性强且分枝点低,特别在幼年尤为明显,因久常呈灌木状。密植或修剪后,则可成明显主干。树皮粗糙,灰袍色或灰白色,有时显出皮孔。叶面光滑,革质,近轴面暗亮绿色,远轴面色较淡;椭圆形,长椭圆形、卵形、倒卵形,披针形、倒披针形、长披针形至卵披针形。用途:桂花终年常绿,枝繁叶茂,秋季开花,芳香四溢,可谓"独占三秋压群芳"。在园林中应用普遍,常作园景树,有孤植、对植,也有成丛成林栽种。在我国古典园林中,桂花常与建筑物,山、石机配,以丛生灌木型的植株植于亭、台、楼、阁附近。旧式庭园常用对植,古称"双桂当庭"或"双桂留芳"。在住宅四旁四旁或窗前栽植桂花树,能收到:金风送香"的效果。桂花对有害气体二氧化硫、氟化氢有一定的抗性,也是工矿区的一种绿化的好花木。习性:桂花(Osmanthus fragrans)为木犀科木犀属常绿灌木或小乔木,高米。树冠圆头形、半圆形、椭圆形。叶对生、革质,花序簇生于叶腋,花期9~10月,果期次年3~4月。桂花适应于亚热带气候广大地区。性喜温暖,湿润。种植地区平均气温14~28℃,7月平均气温24~28℃,1月平均气温0℃以上,能耐最低气温-13℃,最适生长气温是15~28℃。湿度对桂花生长发育极为重要,要求年平均温度75%~85%,年降水量1000毫米左右,特别是幼龄期和成年树开花时需要水分较多,若遇到干旱会影响开花,强日照和荫蔽对其生长不利,一般要求每天6~8小时光照。桂花品种四季桂花小不好拍桂花由于久经人工栽培,自然杂交和人工选择,形成了丰富多样的栽培品种。近年来,全国各主要城市对桂花资源及品种进行了广泛调查,实地记录桂花开花性状,对各种类型桂花的性状进行分析、比较,选择出较为稳定的遗传性状,并考虑传统分类的方法和园林生产上的应用,鉴定整理出桂花的四个品种群。四季桂品种群:四季开花,有“月月桂”、“日香桂”、“大叶佛顶珠”、“齿叶四季桂”等品种。银桂品种群:秋季开花,花色纯白、乳白、黄白色,有“籽银桂”(结籽),“九龙桂”、“早银桂”、“晚银桂”、“白洁”等品种。金桂品种群:秋季开花,花柠檬黄淡至金黄色,有“大花金桂”、“大叶黄”、“潢川金桂”、“晚金桂”、“圆叶金桂”等品种。丹桂品种群:秋季开花,花色较深,橙黄、橙红至朱红色,有“大花丹桂”、“齿丹桂”、“朱砂丹桂”、“宽叶红”等品种。 各品种群中都有一些值得推广应用的品种,例如:四季桂品种群中的“日香桂”、“大叶佛顶珠”,均是小灌木,高—米。“日香桂”花淡黄色,同一枝条各节先后开花,几乎日日有花,故得名。现四川苍溪有大量母株。“大叶佛顶珠”花乳白至纯白色,花序密集,顶生花序独特,花期自春到秋连续不断。它们观赏价值很高,既可盆栽入室,也可露地大片栽植。各地可以根据不同的需要,选择不同的种或品种进行繁殖。例如以采花为目的宜选用花繁而密的丰产型,如开花、落花整齐的“潢川金桂”、“金桂”、“籽银桂”,“大花丹桂”、“橙红丹桂”等。以观花闻香为目的,宜选用“大花丹桂”,“籽丹桂”,“朱砂丹桂”,“大花金桂”,“圆瓣金桂”等。作灌木、盆栽、盆景宜选用“日香桂”、“大叶佛顶珠”、“月月桂”、“四季桂”、“九龙桂”、“柳叶桂”等,用作乔木或作庭园主景宜选“大叶黄银桂”、“金桂”、“大叶丹桂”、“大丹金桂”、“橙红丹桂”。桂花有的结果,有的不结果。一般第二年4—5月核果成熟,用其播种,一般要5—6年才开花。无性繁殖用枝条扦插、嫁接、压条可以当年开花。 宋代记载:“月待圆时花正好,花将残后月还亏,须知天上人间物,同禀清秋在一时”,指出其开花的基本规律:即每年农历八月十五日月圆时,桂花盛开,半个月后花凋榭了,月亮也亏缺了。桂花喜温暖,抗逆性强,既耐高温,也较耐寒。因此在我国秦岭、淮河以南的地区均可露地越冬。桂花较喜阳光,亦能耐阴,在全光照下其枝叶生长茂盛,开花繁密,在阴处生长枝叶稀疏、花稀少。若在北方室内盆栽尤需注意有充足光照,以利于生长和花芽的形成。桂花性好湿润,切忌积水,但也有一定的耐干旱能力。古人对桂花开花的天气条件,有大量记载。唐代王建在《十五夜望月》中有“冷露无声湿桂花”,柳宗元“露密前山桂”,白居易“天将秋气蒸寒馥,月借金波摘子黄”,宋代陆游:“重露湿香幽径晓,斜阳烘蕊小窗妍”。诗中“冷露”、“露密”说明开花天气要早晚冷凉;“烘与蒸”说明天气还会一度出现较高的温度。这种早晚冷凉、白天燠热的天气既有利于桂树的营养积累,也促使雨露的形成,桂树开花随之加速,苏州人称之为“木犀蒸”。中秋前后天气突然热起来,竟像夏季一样,桂花一经蒸郁,就烂烂漫漫地盛开了。桂花开花既需要一定的湿度,还要有一定的温差。桂花对土壤的要求不太严,除碱性土和低洼地或过于粘重、排水不畅的土壤外,一般均可生长,但以土层深厚、疏松肥沃、排水良好的微酸性砂质壤土最为适宜。桂花对氯气、二氧化硫、氟化氢等有害气体都有一定的抗性,还有较强的吸滞粉尘的能力,常被用于城市及工矿区绿化。桂花又名木樨,为常绿小乔木。是珍贵的观赏芳香植物,秋季开花,清香幽远,沁人心脾。 桂花是我国的特产,为我国主要芳香原料之一。桂花可提取芳香油,是名贵香料。用桂花纯油配制的香精及加香产品,如桂花酒、桂花糖、桂花蜜饯、香水、香皂等,畅销国内外市场。1、主要品种。桂花的品种比较多,有金桂、银桂、丹桂、四季桂、月月桂等。其中以金桂香气浓烈,开花又多,观赏和经济价值均高。四季桂花期长,除严冬酷暑外都会开花,以秋季最盛,惟树型矮小,香气较淡,只适宜于庭园种植观赏。

桂花为园林带来了美化、香化,桂花茶是中国特产茶。非常好喝。桂花曾被李贺写下诗句。这个是李贺的《出城》。有兴趣的可以去查一查。桂花产自山西等地方。

1.桂花是中国木犀属众多树木的习称,代表物种木犀(学名:Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.),又名岩桂,系木犀科常绿灌木或小乔木,质坚皮薄,叶长椭圆形面端尖,对生,经冬不凋。花生叶腑间,花冠合瓣四裂,形小,其园艺品种繁多,最具代表性的有金桂、银桂、丹桂、月桂等。

2.桂花是中国传统十大名花之一,集绿化、美化、香化于一体的观赏与实用兼备的优良园林树种,桂花清可绝尘,浓能远溢,堪称一绝。尤其是仲秋时节,丛桂怒放,夜静轮圆之际,把酒赏桂,陈香扑鼻,令人神清气爽。在中国古代的咏花诗词中,咏桂之作的数量也颇为可观。自古就深受中国人的喜爱,被视为传统名花。

3.以桂花做原料制作的桂花茶是中国特产茶,它香气柔和、味道可口,为大众所喜爱。桂花在园林建设中有着广泛的运用。

木犀科木犀属,又名“月桂”、“木犀”,俗称“桂花树”。常绿灌木或小乔木,为温带树种。叶对生,多呈椭圆或长椭圆形,树叶叶面光滑,革质,叶边缘有锯齿。花簇生,花冠分裂至基乳有乳白、黄、橙红等色。中国有包括衢州市、汉中市在内的20多个城市以桂花为市花或市树。桂花以其淡然贞定品格为世器许。《载敬堂集·江南靖士诗稿》中有《桂花》诗:“瑶树静当严序来,千花杀后有花开。清贞更造清芬境,大地萧条赖挽回。”

二氧化钛及其应用论文参考文献

发1篇 氮氟掺杂二氧化钛光催化微囊藻毒素 (如有需要可以帮翻译一部分 此类文章在线翻译一般不准) 还有部分无法发出,把邮箱留下,我发给你。题目:Visible light-activated N-F-codoped TiO2 nanoparticles for the photocatalytic degradation of microcystin-LR in water正文:1. IntroductionThe development of nanotechnology for the synthesis ofnanomaterials is providing unprecedented opportunities to dealwith emerging environmental problems associated with watercontamination along with worldwide energy-related concerns [1].Currently, advanced oxidation technologies (AOTs) and nanotechnologies(AONs) have been extensively investigated for thedestruction of toxic and recalcitrant organic compounds andinactivation of microorganisms in water and air [2–12]. Titaniumdioxide (TiO2), a well-known semiconductor with photocatalyticproperties, is a widely used AON for water and air remediation [6–10]. It has proven to be highly effective in the nonselectivedegradation of organic contaminants due to high decompositionand mineralization rates. However, conventional TiO2 requiresultraviolet (UV) radiation (l < 400 nm) to overcome its wide bandgap energy ( eV for anatase phase) for photocatalyticactivation [4,11]. This is a technological limitation when aimingat implementation of large scale sustainable technologies withrenewable energy sources such as solar light, since UV radiationaccounts only for 5% of the total solar spectrum compared to thevisible region (45%) [12,13]. Several attempts have been directedtowards the development of modified TiO2 with visible lightresponse by dye sensitization, metal (Fe, Co, Ag) [14,15] andnonmental (N, F, C, S) [4,16–23] doping of the catalyst to reduceTiO2 band gab energy requirements for photocatalytic some metal doping approaches, the resulting visible lightphotocatalytic activity has some drawbacks including increase inthe carrier-recombination centers (electron–hole pair speciesgenerated after photo-excitation of the catalyst) and low thermalstability of the modified material [14]. Moreover, metal leachingand possible toxicity diminish the potential of employing metaldopedTiO2 for drinking and wastewater treatment applications. Amore successful approach involves nonmetal doping of doping of TiO2 for visible-light driven photocatalysisrevealed band gap narrowing from the mixing of nitrogen 2pstates with oxygen 2p states on the top of the valence band atsubstitutional lattice sites in the form of nitride (Ti–N) oroxynitride (Ti–O–N). A different arrangement is the formation ofoxyanion species at the interstitial lattice sites creating localizedintergap states [24]. Both configurations make it possible to shiftthe optical absorption towards visible light, thus, allowingphotocatalytic activity in the visible region [11,22,23]. Fluorinedoping is also effective to induce modifications of the electronicstructure of TiO2 by the creation of surface oxygen vacancies due tocharge compensation between F and Ti4+ but without producing asignificant change in the optical absorption of TiO2 [21]. Moreover,codoping of TiO2 with nitrogen and fluorine has demonstrated highphotocatalytic activity in the visible region with beneficial effectsinduced by both dopants [25–27]. Huang et al. confirmed strongvisible-light absorption and high photocatalytic activity of N-FTiO2for p-chlorophenol and Rhodamine B degradation undervisible light irradiation [26]. Xie et al. effectively decomposedmethyl orange with visible light-induced N-F-TiO2 photocatalyst[27]. Both attributed their findings to the synergistic effect ofnitrogen and fluorine addition to nonmetal doping, structural properties of TiO2 areof significant importance to enhance its physicochemical propertiesand photocatalytic response. For instance, the use of self-assemblysurfactant-based sol–gel methods has been reported as an effectiveapproach to tailor-design the structural properties of TiO2 nanoparticlesand films from molecular precursors [6,8–10]. Thehydrocarbon surfactant is used as pore directing agent and tocontrol the hydrolysis and condensation rates of the titaniumprecursor in the sol formulation. This method has the capacity toyieldtailor-designedTiO2withhighsurface area,highporosity, smallcrystal size with narrow pore size distribution and high photocatalyticactivity under UV [8–10] and visible light irradiation [4].One of the aims of this work is to develop highly efficient N-FcodopedTiO2 nanoparticles with enhanced structural propertiesand high photocatalytic activity under visible light irradiationusing a novel sol–gel route employing a nonionic fluorosurfactantas pore directing agent and fluorine dopant and ethylenediamineas nitrogen source. Fluorosurfactants or fluorinated surfactants,have been used mainly as antistatic, antifogging and wettingagents, and paint coating additives [28]. Only recent studies havefocused on the use of fluorinated surfactants as pore template formesoporous silica materials [29–32], signifying a great potentialfor novel ceramic second aim of this work is to focus on the application ofsuch nanoparticles in engineered water treatment processes forthe destruction of environmental contaminants of worldwideconcern. Drinking water treatment plants are facing moreprevalent occurrence of cyanobacterial harmful algae blooms(Cyano-HABs) and the release of their toxins in their water toxins are considered a serious health risk due to their highsolubility in water, toxicity (., hepatotoxicity, neurotoxicity, andcarcinogenicity) and chemical stability. Among them, microcystin-LR (MC-LR) is one of the most commonly found cyanotoxins inCyano-HABs and the most toxic derivative of the group ofmicrocystins [33]. Conventional TiO2 has been proven to beeffective in the treatment of MC-LR under UV radiation [34,35].Recent work demonstrated high degradation rates of MC-LR withnitrogen-doped TiO2 nanoparticles [4]. In this study, we presentresults on the destruction of MC-LR with N-F-TiO2 nanoparticlesunder visible light . . Synthesis of visible light-activated TiO2 nanoparticlesTo prepare the modified sol–gel solution, a nonionic fluorosurfactant(Zonyl FS-300 (FS), 50% solids in H2O, RfCH2CH2O(CH2CH2O)xH; Rf = F(CF2CF2)y where x = 14 and y = 3, Fluka), acting asboth pore directing agent and fluorine source, dissolved inisopropanol (i-PrOH), was used. Acetic acid (Fisher) was addedto maintain a low pH (). Before adding the titania precursor,anhydrous ethylenediamine (EDA, Fisher) was added in thesolution as nitrogen source. Then, titanium(IV) isopropoxide (TTIP,97%, Aldrich) was added dropwise under vigorous stirring andmore acetic acid was added for peptidization. The final sol obtainedwas transparent, homogeneous and stable after stirred overnightat room temperature. Afterwards, the sol was dried at roomtemperature for 24 h and then calcined in a multi-segmentprogrammable furnace (Paragon HT-22-D, Thermcraft) wherethe temperature was increased at a ramp rate of 60 8C/h to 100 8Cand maintained for 1 h. Then it was increased up to 400 8C underthe same ramp rate, maintained for 2 h and cooled down naturallyto finally obtain a yellowish powder. The FS:i-PrOH:aceticacid:EDA:TTIP molar ratio employed in the sol–gel for thepreparation of the denoted Particle 1 was , the i-PrOH/EDA molar ratio was and 14 forParticles 2, and 3, respectively. Nitrogen-doped TiO2 (Particle 4)and fluorine-doped TiO2 (Particle 5) where synthesized without FSand EDA, respectively, maintaining the same final volume by theaddition of more isopropanol. Reference TiO2 was synthesizedusing the same procedure but without the addition of nitrogen andfluorine sources. The synthesized nanoparticles were comparedwith Kronos vlp 7000, a commercially available visible lightactivatedTiO2 photocatalyst (Kronos International Inc., D-51373).. Characterization of synthesized TiO2An X-ray diffraction (XRD) analysis was performed with aKristalloflex D500 diffractometer (Siemens) using Cu Ka(l = ˚ ) radiation, to study the crystal structure andcrystallinity of the TiO2 nanoparticles. The Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area, pore volume, porosity, Barret–Joyner–Halenda (BJH) pore size and distribution (based on nitrogenadsorption and desorption isotherms) were determined by Tristar300 (Micromeritics) porosimeter analyzer. The samples werepurged with nitrogen gas for 2 h at 150 8C using Flow prep 060(Micromeritics). A high resolution-transmission electron microscope(HR-TEM) with field emission gun at 200 kV was employedto obtain crystal size and crystal structure at the nanoscale. Thesamples in ethanol were dispersed using an ultrasonicator (2510RDH,Bransonic) for 15 min and fixed on a carbon-coated copper grid(LC200-Cu, EMS). The particle morphology was characterized by anenvironmental scanning electron microscope (ESEM, Philips XL 30ESEM-FEG) at an accelerating voltage of 30 kV. The point of zerocharge (PZC) was measured using a Zetasizer (Malvern Instruments).The fine elemental composition and electronic structurewas determined with an X-ray photoelectron spectroscope (XPS,PerkinElmer Model 5300) with Mg Ka X-rays at a takeoff angle of458 and vacuum pressure of 108 to 109 Torr. The bindingenergies were calibrated with respect to C1s core level peak eV. To investigate the optical band gap of the synthesizedTiO2 nanoparticles, the UV–vis absorption spectra were obtainedwith a UV–vis spectrophotometer (Shimadzu 2501 PC) mountedwith an integrating sphere accessory (ISR1200) using BaSO4 asreference . Photocatalytic evaluation with microcystin-LR under visible lightThe photocatalytic activity of the synthesized TiO2 nanoparticleswas evaluated for the degradation of MC-LR. A borosilicatevessel (. cm) was employed as photocatalytic reactor. Anaqueous solution, previously adjusted at the desired pH withH2SO4 or NaOH without any buffer, was spiked with an aliquot ofMC-LR standard (Calbiochem Cat #. 475815) to achieve an initialconcentration of mg/L. A solution with TiO2 nanoparticleswas dispersed using an ultrasonicator (2510R-DH, Bransonic) for 24 hand transferred to the reactor containing MC-LR for a final volumesolution of 10 ml. The reactor was completely sealed and mixed tominimize mass transfer limitations. Two 15W fluorescent lamps(Cole-Parmer) mounted with UV block filter (UV420, Opticology) toeliminate spectral range below 420 nm were employed to irradiatethe reactors. The intensity of the radiation was below the detectionlimit when employing an IL 1700 radiometer (International Light)with a 365 nm sensor. The light intensity was determined using abroadband radiant power meter (Newport Corporation) for a totalvisible light intensity of 105Wcm2. During irradiation, a fanwas positioned near the reactor to cool it down. Sampling was done atspecific periods of time and the samples were quenched withmethanol to stop any further reaction, filtered (L815, Whatman) toremove the suspended nanoparticles, transferred to ml glassinserts and placed in sample vials. MC-LR samples were analyzed byliquid chromatography (LC, Agilent Series 1100) equipped with aphotodiode array detector set at 238 nm under isocratic conditions:60% (v/v) of trifluoroacetic acid (TFA) in MilliQ water and 40%(v/v) of TFA in acetonitrile with a flow rate of 1 ml/ column employed was a C18 Discovery (Supelco) column( mm 150 mm, 3 mm particle size) kept at 40 8C with aninjection volume of 50 ml [7]. The handling of the toxin must bedone with extreme care since it is highly toxic and irritant if , all the experiments were conducted in an AdvanceSterilchemgard III Class II biological safety cabinet (Baker Company,Sanford, ME) with full exhaust.

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硅单晶原子纳米扫描隧道显微镜影象单个细菌用肉眼是根本看不到的,用显微镜测直径大约是五微米。举个例子来说,假设一根头发的直径是毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是一纳米。也就是说,一纳米大约就是毫米.纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术的发展带动了与纳米相关的很多新兴学科。有纳米医学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等。全世界的科学家都知道纳米技术对科技发展的重要性,所以世界各国都不惜重金发展纳米技术,力图抢占纳米科技领域的战略高地。我国于1991年召开纳米科技发展战略研讨会,制定了发展战略对策。十多年来,我国纳米材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。目前,我国在纳米材料学领域取得的成就高过世界上任何一个国家,充分证明了我国在纳米技术领域占有举足轻重的地位。纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。 对于固体粉末或纤维,当其有一维尺寸小于100nm,即达到纳米尺寸,即可称为所谓纳米材料,对于理想球状颗粒,当比表面积大于60m2/g时,其直径将小于100nm,即达到纳米尺寸。[编辑本段]纳米技术的含义 所谓纳米技术,是指在纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。 纳米 纳米技术与微电子技术的主要区别是:纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能,是利用电子的波动性来工作的;而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能,是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的,就是要实现对整个微观世界的有效控制。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年,国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。 纳米技术(纳米科技nanotechnology) 纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。 从迄今为止的研究状况看,关于纳米技术分为三种概念。第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术未取得重大进展。 第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即便发展下去,从理论上讲终将会达到限度。这是因为,如果把电路的线幅变小,将使构成电路的绝缘膜的为得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。 第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。 所谓纳米技术,是指在纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。 纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出,纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。 虽然距离应用阶段还有较长的距离要走,但是由于纳米科技所孕育的极为广阔的应用前景,美国、日本、英国等发达国家都对纳米科技给予高度重视,纷纷制定研究计划,进行相关研究。[编辑本段]纳米电子器件的特点. 以纳米技术制造的电子器件,其性能大大优于传统的电子器件: . 工作速度快,纳米电子器件的工作速度是硅器件的1000倍,因而可使产品性能大幅度提高。功耗低,纳米电子器件的功耗仅为硅器件的1/1000。信息存储量大,在一张不足巴掌大的5英寸光盘上,至少可以存储30个北京图书馆的全部藏书。体积小、重量轻,可使各类电子产品体积和重量大为减小。纳米材料“脾气怪” 纳米金属颗粒易燃易爆 几个纳米技术纳米的金属铜颗粒或金属铝颗粒,一遇到空气就会产生激烈的燃烧,发生爆炸。因此,纳米金属颗粒的粉体可用来做成烈性炸药,做成火箭的固体燃料可产生更大的推力。用纳米金属颗粒粉体做催化剂,可以加快化学反应速率,大大提高化工合成的产出率。 纳米金属块体耐压耐拉 将金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料,强度比一般金属高十几倍,又可拉伸几十倍。用来制造飞机、汽车、轮船,重量可减小到原来的十分之一。 纳米陶瓷刚柔并济 用纳米陶瓷颗粒粉末制成的纳米陶瓷具有塑性,为陶瓷业带来了一场革命。将纳米陶瓷应用到发动机上,汽车会跑得更快,飞机会飞得更高。 纳米氧化物材料五颜六色 纳米氧化物颗粒在光的照射下或在电场作用下能迅速改变颜色。用它做士兵防护激光枪的眼镜再好不过了。将纳米氧化物材料做成广告板,在电、光的作用下,会变得更加绚丽多彩。 纳米半导体材料法力无边 纳米半导体材料可以发出各种颜色的光,可以做成小型的激光光源,还可将吸收的太阳光中的光能变成电能。用它制成的太阳能汽车、太阳能住宅有巨大的环保价值。用纳米半导体做成的各种传感器,可以灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,在监控汽车尾气和保护大气环境上将得到广泛应用。 纳米药物治病救人 把药物与磁性纳米颗粒相结合,服用后,这些纳米药物颗粒可以自由地在血管和人体组织内运动。再在人体外部施加磁场加以导引,使药物集中到患病的组织中,药物治疗的效果会大大提高。还可利用纳米药物颗粒定向阻断毛细血管,“饿”死癌细胞。纳米颗粒还可用于人体的细胞分离,也可以用来携带DNA治疗基因缺陷症。目前已经用磁性纳米颗粒成功地分离了动物的癌细胞和正常细胞,在治疗人的骨髓疾病的临床实验上获得成功,前途不可限量。 纳米卫星将飞向天空 在纳米尺寸的世界中按照人们的意愿,自由地剪裁、构筑材料,这一技术被称为纳米加工技术。纳米加工技术可以使不同材质的材料集成在一起,它既具有芯片的功能,又可探测到电磁波(包括可见光、红外线和紫外线等)信号,同时还能完成电脑的指令,这就是纳米集成器件。将这种集成器件应用在卫星上,可以使卫星的重量、体积大大减小,发射更容易,成本也更便宜。纳米技术走入百姓生活 9月27日,中国科学院化学所的专家宣布研制成功新型纳米材料———超双疏性界面材料。这种材料具有超疏水性及超疏油性,制成纺织品,不用洗涤,不染油污;用于建筑物表面,防雾、防霜,更免去了人工清洗。专家称:纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域,将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”。 随着科学家的一次次努力,“纳米”这个几年前对我们还十分生疏的字眼,眼下却频频出现在我们的视线。 纳米是一个长度单位,1纳米等于十亿分之一米,20纳米相当于1根头发丝的三千分之一。90年代起,各国科学家纷纷投入一场“纳米战”:在至100纳米尺度的空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性。 中国当然不甘人后,1993年,中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字,标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地,并居于国际科技前沿。 1998年,清华大学范守善小组在国际上首次把氮化镓制成一维纳米晶体。同年,我国科学家成功制备出金刚石纳米粉,被国际刊物誉为:“稻草变黄金———从四氯化碳制成金刚石。” 1999年,北京大学教授薛增泉领导的研究组在世界上首次将单壁碳纳米管组装竖立在金属表面,并组装出世界上最细且性能良好的扫描隧道显微镜用探针。 中科院成会明博士领导的研究组合成出高质量的碳纳米材料,被认定为迄今为止“储氢纳米碳管研究”领域最令人信服的结果。 中科院物理所研究员解思深领导的研究组研制出世界上最细的碳纳米管———直径纳米,已十分接近碳纳米管的理论极限值纳米。这个研究小组,还成功地合成出世界上最长的碳纳米管,创造了“3毫米的世界之最”。 在主题为“纳米”的争夺战中,中国人频频露脸,尤其在碳纳米管合成以及高密度信息存储等领域,中国实力不容小觑。 科学界的努力,使“纳米”不再是冷冰冰的科学词语,它走出实验室,渗透到中国百姓的衣、食、住、行中。 居室环境日益讲究环保。传统的涂料耐洗刷性差,时间不长,墙壁就会变得斑驳陆离。现在有了加入纳米技术的新型油漆,不但耐洗刷性提高了十多倍,而且有机挥发物极低,无毒无害无异味,有效解决了建筑物密封性增强所带来的有害气体不能尽快排出的问题。 人体长期受电磁波、紫外线照射,会导致各种发病率增多或影响正常生育。现在,加入纳米技术的高效防辐射服装———高科技电脑工作装和孕妇装问世了。科技人员将纳米大小的抗辐射物质掺入到纤维中,制成了可阻隔95%以上紫外线或电磁波辐射的“纳米服装”,而且不挥发、不溶水,持久保持防辐射能力。 同样,化纤布料制成的衣服因摩擦容易产生静电,在生产时加入少量的金属纳米微粒,就可以摆脱烦人的静电现象。 白色污染也遭遇到“纳米”的有力挑战。科学家将可降解的淀粉和不可降解的塑料通过特殊研制的设备粉碎至“纳米级”后,进行物理结合。用这种新型原料,可生产出100%降解的农用地膜、一次性餐具、各种包装袋等类似产品。农用地膜经4至5年的大田实验表明:70到90天内,淀粉完全降解为水和二氧化碳,塑料则变成对土壤和空气无害的细小颗粒,并在17个月内同样完全降解为水和二氧化碳。专家评价说,这是彻底解决白色污染的实质性突破。 从电视广播、书刊报章、互联网络,我们一点点认识了“纳米”,“纳米”也悄悄改变着我们。纳米精确新闻 1959年 理论物理学家理查·费伊曼在加州理工学院发表演讲,提出,组装原子或分子是可能的。 1981年 科学家发明研究纳米的重要工具———扫描隧道显微镜,原子、分子世界从此可见。 1990年 首届国际纳米科技会议在美国巴尔的摩举办,纳米技术形式诞生。 1991年 碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是铁的10倍,成为纳米技术研究的热点。 1993年 继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文名字、1999年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后,中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字。 1997年 美国科学家首次成功地用单电子移动单电子,这种技术可用于研制速度和存储容量比现在提高成千上万倍的量子计算机。同年,美国纽约大学科学发现,DNA可用于建造纳米层次上的机械装置。 1999年 巴西和美国科学家在进行碳纳米管实验时发明了世界上最小的“秤”,它能够称量十亿分之一克的物体,即相当于一个病毒的重量;此后不久,德国科学家研制出能称量单个原子重量的“秤”,打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。同年,美国科学家在单个分子上实现有机开关,证实在分子水平上可以发展电子和计算装置。 纳米花边新闻 倾听细菌游弋 美国加利福尼亚州Pasadena市的喷气飞机推进器实验室目前正在研制一种被称为“纳米麦克风”的微型扩音器,据《商业周刊》报道,这种微型传感器可以使科学家倾听到正在游弋的单个细菌的声音,以及细胞体液流动的声音。这种人造纳米麦克风由细微的碳管制成,正是因为构成物体积细小和灵敏度极高,这种麦克风才能够在受到非常小的压力作用下作出反应,使得对其进行监测的研究人员获得相关的声音信息。 利用这种新产品,科学家将可以对其他星球上是否存在生命进行探测,可以探测到生物体内单个细胞的生长发育。这一仪器研制项目已获得美国航空航天局(NASA)的批准,而且NASA还向上述实验室提供了必要的技术支持。[编辑本段]“纳米水”防强暴. 据《人民日报》报道,最近,广州一家公司宣称生产出一种用麦饭石和纳米特殊材料制作而成的“纳米珠”,只要把它放在水里,多脏的水也能喝。长期饮用“纳米水”,可抗疲劳,耐缺氧,甚至“增强女士防匪徒强暴的能力”。据了解,每盒纳米珠要300元,买齐整套设备(一台饮水机、一桶水和十盒纳米珠)则需3800元。76岁的何姓老人在推销员的百般说服下,不但相信纳米水的神奇疗效,还看中了纳米水的销售方式。老人背着家里人一共拿出22万元,买下75套纳米水机套装产品,然后等着每月2万元钱的分红。 广州市工商局东山分局经济检察中队在4月3日查处了该公司,其准备创造科技神话的纳米水根本没有科技鉴定说明,该公司的纳米水套装产品既无生产许可证,也没有产品合格证。光也能“吹动”物体 纳米世界,光也能“吹动”物体。当光照射在物体上,也会对物体产生作用力,就像风吹动帆一样。从儒勒·凡尔纳到阿瑟·C·克拉克,科幻作家们不止一次幻想过运用太阳光的作用力来推动“太阳帆”,驱动飞船在星际中航行。然而,在地球上,太阳光的作用力实在微乎其微,没有人能用阳光来移动一个物体。但是,在11月27日的《自然》杂志上,在美国耶鲁大学从事研究的中国学者发表文章,首次证实在纳米世界里,光真的可以驱动“机器”——由半导体做成的纳米机械。 这项研究,结合了相关图书两个最前沿的纳米科学领域,即纳米光子学和纳米力学。“在宏观尺度上,光的力实在太微弱,没有人能感觉到。但是在纳米尺度上,我们发现光具有相当可观的力,足以用来驱动像集成电路上的三极管一样大小的半导体机械装置。”领导此项研究的耶鲁大学电子工程系教授唐红星这样介绍。其实,此前光的力已经被物理学家和生物学家应用于一种叫做“光镊”的技术中,用来操控原子和微小的颗粒。“我们的研究则是把光集成在一块小小的芯片上,使它的强度增加数百万倍,从而用来操控纳米半导体器件。”这篇论文的第一作者、博士后研究员李墨进一步阐释说。 在耶鲁大学的实验室里,两位科学家和来自北京大学的研究生熊驰及合作者们一起,使用最先进的半导体制造技术,在硅芯片上铺设出一条条光的线路,称之为“光导”。当激光器发出的光被接入这样的芯片后,光就可以像电流在导线里一样,沿着铺好的光导线路“流”动。理论预测,在这样的结构中,光会对引导它的导线产生作用力。为了证实这样的预测,他们把一小段只有10微米长的光导悬空,让它可以像吉他弦般产生振动。如果光确实产生力并作用在它上面,那么当光的强度被调制到和光导的振动一致的频率时,共振就会产生。这样的共振就会在透射的光中产生同样频率的一个峰。这正是3位中国科学家经过半年多的实验和计算,最终在他们的测量仪器上看到的令人信服的现象。之后,他们通过大量实验证明,这个作用力的大小和理论预期非常一致。因为光的速度比电流要快得多,所以这种光产生的力预期可以以几十吉赫兹(GHz)的速度驱动纳米机械。 此项研究成果有望引领出新一代半导体芯片技术——用光来取代电。未来运用这种新技术,科学家和工程师们可以实现基于光学和量子原理的高速高效的计算和通信。[编辑本段]纳米探针在药物筛选中首获应用 英国伦敦纳米技术中心的研究人员研制出一种新型纳米探针,利用该纳米探针可以检测出某种抗生素药物是否能够与细菌结合,从而减弱或破坏细菌对人体的破坏能力,达到治疗疾病的目的。这是科学家第一次将纳米探针运用于药物筛选,相关试验的初步结果已经刊登在最新一期的《自然?纳米技术》杂志上。 人们在用抗生素治病的过程中,引起疾病的细菌很容易产生抗药性,从而使得抗生素失去药效。抗生素的作用原理是与致病细菌的细胞壁结合后破坏细胞壁的结构,使得致病细菌死亡,一旦产生抗药性,细菌的细胞壁结构发生改变,细胞壁变厚,抗生素无法与细胞壁结合。 研究人员在一排纳米探针上覆盖组成细菌细胞壁的蛋白质,一旦抗生素与细胞壁结合,探针的表面重量就会增加,这一表面压力会导致纳米探针发生弯曲。通过对万古霉素药物的研究发现,抗药性细菌的细胞壁硬度是非抗药性细菌的1000倍。所以通过纳米探针探测出各种药物对细菌细胞壁的结构改变,筛选出对致病细菌破坏力最大的抗生素。纳米探针的运动轨迹 纳米金属用途简介 钴(Co) 高密度磁记录材料。利用纳米钴粉记录密度高、矫顽力高(可达)、信噪比高和抗氧化性好等优点,可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。 磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。 吸波材料。金属纳米粉体对电磁波有特殊的吸收作用。铁、钴、氧化锌粉末及碳包金属粉末可作为军事用高性能毫米波隐形材料、可见光——红外线隐形材料和结构式隐形材料,以及手机辐射屏蔽材料。 铜(Cu) 金属和非金属的表面导电涂层处理。纳米铝、铜、镍粉体有高活化表面,在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层。此技术可应用于微电子器件的生产。 高效催化剂。铜及其合金纳米粉体用作催化剂,效率高、选择性强,可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂。 导电浆料。用纳米铜粉替代贵金属粉末制备性能优越的电子浆料,可大大降低成本。此技术可促进微电子工艺的进一步优化。 铁(Fe) 高性能磁记录材料。利用纳米铁粉的矫顽力高、饱和磁化强度大(可达1477km2/kg)、信噪比高和抗氧化性好等优点,可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。 磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等领域。 吸波材料。金属纳米粉体对电磁波有特殊的吸收作用。铁、钴、氧化锌粉末及碳包金属粉末可作为军事用高性能毫米波隐形材料、可见光——红外线隐形材料和结构式隐形材料,以及手机辐射屏蔽材料。 导磁浆料。利用纳米铁粉的高饱和磁化强度和高磁导率的特性,可制成导磁浆料,用于精细磁头的粘结结构等。 纳米导向剂。一些纳米颗粒具有磁性,以其为载体制成导向剂,可使药物在外磁场的作用下聚集于体内的局部,从而对病理位置进行高浓度的药物治疗,特别适于癌症、结核等有固定病灶的疾病。 镍(Ni) 磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异,广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。 高效催化剂。由于比表面巨大和高活性,纳米镍粉具有极强的催化效果,可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。 高效助燃剂。将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率,改善燃烧的稳定性。 导电浆料。电子浆料广泛应用于微电子工业中的布线、封装、连接等,对微电子器件的小型化起着重要作用。用镍、铜、铝纳米粉体制成的电子浆料性能优越,有利于线路进一步微细化。 高性能电极材料。用纳米镍粉辅加适当工艺,能制造出具有巨大表面积的电极,可大幅度提高放电效率。 活化烧结添加剂。纳米粉末由于表面积和表面原子所占比例都很大,所以具有高的能量状态,在较低温度下便有强的烧结能力,是一种有效的烧结添加剂,可大幅度降低粉末冶金产品和高温陶瓷产品的烧结温度。 金属和非金属的表面导电涂层处理。由于纳米铝、铜、镍有高活化表面,在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层。此技术可应用于微电子器件的生产。 锌(Zn) 高效催化剂。锌及其合金纳米粉体用作催化剂,效率高、选择性强,可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂。

摘 要:自剑桥大学D J Fray等人发表以TiO2直接电解提取钛(即FFC法)的论文后,研究由氧化物直接电解制取钛成为热潮。根据国内外已发表的相关研究论文,结合相关的研究成果,对电解法制取钛的研究进展进行简要总结。 关键词:FFC法;OS法;USTB法;EMR/MSE法;PRP工艺 引言 钛具有密度小、比强度大(强度与密度之比)、耐腐蚀、无毒、温度适应范围广的优良性质,而且钛矿藏储量丰富,地壳中钛的含量约为,在结构金属中居第四位,仅次于铝、铁、镁,它是当代最具技术魅力的金属材料。但钛与氧的亲和力较强,两者之间不仅会生成化合物,而且还能形成多种固溶体。当钛中的氧、氮的含量只为百分之几时,即足以使钛合金变脆,所以工业中对钛的纯度要求很高,导致制备钛的工艺比较复杂,如何在现有技术的基础上发展一种提取钛的经济有效的方法成了国内外专家关注的焦点 1 FFC 法的研究进展 FFC法简介 英国剑桥大学科学家Fray等人提出了熔融盐电解TiO2制备金属钛的FFC法[1]。方法一经提出便引起世界钛冶金科研工作者的广泛关注[2]。FFC 方法采用直接电化学还原,在无水CaCl2融盐中电解TiO2得到海绵钛,此方法已在实验室取得成功。FFC法有着成本低、产品质量高、周期短应用范围广等特点,是一种清洁的绿色生产工艺。 FFC法工艺过程 FFC法具体工艺过程是:将TiO2粉末压制成形,烧结后作为融盐电解槽阴极,石墨作阳极,以CaCl2融盐作为电解质,置于钛或石墨坩埚中,在800℃~1000℃下进行电解,所加电压为~,当电流通过时,阴极TiO2电离出氧离子,发生还原反应;而在阳极上,发生氧化反应,氧元素与碳结合生成CO2在阳极区放出,金属钛则留在阴极,从而得到的金属钛,其组织结构与镁热法生产的粒状、多孔的海绵钛一样,整个工艺过程中不存在液态钛或离子态钛。 电解反应如下: 阴极还原反应:TiO2+4e=Ti+2O2- 阳极氧化反应:2O2--4e=O2 总反应:TiO2=Ti+O2 电解简图如图1 所示: FFC法的优点: (1)工艺过程简单。原料和设备不需要什么特殊要求,流程短易操作。传统方法生产Ti时需要进行真空精练才能得到纯Ti;而采用FFC法生产,可以直接得到纯净的Ti,甚至用它可以直接生产出半成品的Ti产品[3],缩短了生产周期。 (2)反应温度低,一般在800~1000℃。表1列出了一些金属单质和合金的传统制备方法[4],这些方法大部分需要反应物在熔融态开始反应,其反应需要的温度较高。这不仅需要消耗很多的能量,而且高温对设备的要求也很严格,生产成本也会增加。 表1一些金属或合金的传统制备方法 合金应用传统制备方法 Nb3Sn,NbTi超导体熔融法,粉末冶金法 Nd-Fe-B,Sm-Co永磁体熔融法,粉末冶金法 Al,Mg,Be,Ni,Co结构合金熔融法 Ti,Ta,Co医学熔融法,粉末冶金法 Pt,Pd催化剂熔融法 (3)产物纯度高、杂质含量低,产品的形貌和粒度颗粒大小可以控制。如果能控制好电解时的工作电压以及电解时间,就可以使产物的氧含量降到很低,得到产品需要的形貌和颗粒大小。如FFC法制备的Ti产物氧含量仅为:200×10-6[5]。FFC法生产过程中可能污染产物的只有电解质熔盐CaCl2和NaCl,经过水洗可以将熔盐溶掉。 (4)生产成本低,原料易得,电解质廉价。电解所需要的CaCl2和NaCl熔盐廉价易得,而该工艺一般反应的温度低,也是降低成本的一个方面。而且该工艺可以省去铸造、机械加工等昂贵的加工工程,因此可以节省大量的生产成本。据报道,采用FFC法生产钛,其成本可以降低到仅为Kroll法的1 /2[3,6,7~9]。 (5)FFC法可以用于制备其它方法难以生产的金属或合金,如TiNi记忆形状合金。生产这种合金由于原料成分的配比和合金密度很难控制,不易生产。如果采用FFC法则简单多了,只要在制作阴极片时根据所需合金成分来配比原料中TiO2和NiO2的量,通过电解就可以获得事先要求成分的合金。又如W-Al合金,由于钨的熔点高于铝的沸点,所以采用传统方法制备极其困难,而利用FFC法制备这种合金就会变得很简单。 (6)FFC法被称为绿色环保工艺,而且可以实现连续化生产,不像Kroll法制备金属钛过程中出现的Cl2和TiCl4这些强腐蚀性的化学物质,是一种绿色环保工艺。 FFC法目前还存在一些需要解决的问题: (1)FFC法的电解脱氧机理还不是非常清楚,而且电解过程中的热力学和动力学问题需要进一步研究。要探讨影响电解工艺条件,以及在电解过程中如何控制这些条件使产物达到设计的要求。 (2)FFC法的电解脱氧过程效率很低,如采用FFC法电解一个几克的Nb2O5阴极片需要48h才能使其残余氧含量降低到3000×10-6[10]。如果进行较大规模的电解生产,要使产品中的氧含量降至较低的值,可能就需要更长的时间。所以如何提高电解效率,缩短电解时间是一个关键技术。 (3)在合金制备过程中,还有许多问题需要解决,比如合金中不同金属的脱氧、金属合金化,以及合金成分的均匀化等问题还需要进一步的研究。 (4)最关键的一点就是解决扩大化生产中遇到的问题。虽然工艺比较简单,设备操作方便,但是针对大规模生产能否重现实验室中理想的结果,以及如何生产出合格的产品,还需要更多的资金和人力去研究探索。 2 OS法 OS法简介 针对FFC法,日本Kyoto大学的One和Suzuki在2002年钛协会年会上首次提出了OS法[11]。其实质仍为CaCl2熔盐电解,是一种在CaCl2熔盐中钙热还原TiO2的工艺。 OS法工艺过程 其主要反应过程如下:在900℃时,CaCl2可以分别溶解摩尔分数为和20%的Ca和CaO。当电解电压在CaO分解电压(CaO在CaCl2中的电解电压只有 V )以上并在CaCl2分解电压(CaCl2的电解电压为 V)以下时,Ca2+在阴极被还原为金属Ca,阳极相应产生O2。如果阴极掺入了TiO2颗粒,将会得到含氧量很低的金属Ti。其电极反应为: 阴极反应:Ca2++2e→Ca 阳极反应:C+2O2-→CO2+4e 总反应:TiO2+2Ca→Ti+2O2-+2Ca2+ 据称,此方法可大幅度降低生产成本,并用来生产钛粉,与FFC工艺有相似的优缺点。其实验简图如图2 所示。 3 USTB工艺 USTB工艺介绍 由北京科技大学(USTB)研究团队提出的可溶阳极熔融盐电解的方式(USTB新型清洁钛提取技术)较好地解决了产品质量、稳定运行和规模扩大的问题(授权专利号:)。这种新型清洁钛提取冶炼新工艺以二氧化钛和碳为原料在1500 ℃左右的温度下碳热还原制备出导电性良好的碳氧化钛(TiCxOy)[13],并以此为阳极在400~1000℃的熔盐体系中电解,阴极上得到的碳和氧含量均低于5×10-4的金属钛(图3) 该方法主要分为TiC·TiO 固溶体的制备与TiC·TiO 固溶体的熔融盐电解制备金属钛两个过程。可溶性固溶体的制备TiO2与C粉或TiO2与TiC按摩尔质量比为1:2充分混合后,在2940~9800N/cm2的压力下压制成型,然后在1273~1673K 温度下真空烧结4h制得[14-15]。电解过程以烧结成型固溶体为阳极,碳钢棒为阴极,NaCl-KCl 共熔盐为电解质,在1073K温度下电解制取金属钛。其反应过程如下: 阳极反应:TiC·TiO→2Ti2++CO+4e 阴极反应:Ti2++2e→Ti USTB新型钛提取技术优势 (1)碳热还原工艺简单,还原效率高,以钛物料和碳质还原剂为原料能够实现低成本制备TiCxOy; (2)原料适应性好,钛物料可为各类氧化钛、富钛料及复合矿; (3)TiCxOy为阳极材料,电解过程中碳、氧结合为气体从阳极界面释放,无阳极泥产生,残极回收率高; (4)原料和产品分别在阳极和阴极,可以通过更换电极实现连续化生产。通过USTB新型清洁钛提取技术有望将金属钛的生产成本降低到现行工业化方法(Kroll法)的60%左右,被冶金业内研究者认为是最有希望实现工业化生产金属钛的新方法。 4 EMR/MSE法 EMR/MSE法简介 EMR/MSE 法是EMR 与MSE 法的联合方法[16]。IIPark 等人[17]为了降低还原产物中杂质的含量,研究出了EMR法;Suzuki在OS法基础上提出制取金属钙的MSE法。 EMR/MSE法工艺过程 EMR/MSE法是将盛有TiO2粉末或成型体的不锈钢容器沉浸在熔融CaCl2中,采用钙镍液态合金由EMR法制取金属钛,并通过MSE法电解溶解在熔盐中的副产物Ca2+再次合成钙镍合金,为后续反应提供还原剂。其中分别包括还原槽(EMR)反应和电解槽(MSE)反应,在还原槽(EMR)反应中二氧化钛与钙反应生成钛;在电解槽(MSE)反应中钙离子被电解还原成金属钙,还原槽生成的氧离子转移到阳极上与碳生成碳氧化合物。EMR 法工艺流程主要包括以下几步: 1)电解实验前将作为电解质的无水CaCl2在真空装置中干燥12 h(473K); 2)1173K 时将TiO2在氩气保护气氛下电解,TiO2的还原过程主要是通过还原剂合金释放的电子来完成的; 3)还原结束后,将不锈钢容器从反应器中拿出,用蒸馏水浸泡24 h以便溶解CaCl2,实验结束后用用醋酸和盐酸过滤得到钛粉; 4)用蒸馏水、酒精和病酮漂洗,最后在真空容器中干燥,最终可得到金属钛。其电极反应为: 阴极还原反应:TiO2+4e→Ti+2O2- 阳极氧化反应:2Ca→2Ca2++4e 总反应:TiO2+2Ca→Ti+2Ca2++2O2 电解装置简图如图4 所示: EMR/MSE 法的主要特点是TiO2不与还原剂直接进行物理接触,而是通过熔融CaCl2传导还原剂释放的电子给TiO2阴极。这不仅有效控制了杂质在产物中的积累,大大提高了能量利用率,而且还实现了金属钛还原过程与还原剂钙镍合金制备过程的独立进行。与Kroll法相比,EMR/MSE 法可以在保证较低产品杂质含量的情况下实现半连续化生产金属钛粉。但是,EMR/MSE法同样面临着产物与熔盐难以分离的问题。 5 PRP工艺 PRP工艺介绍 PRP工艺是Okabe在直接气相还原TiO2粉末的基础上提出的一种预成型气相钙热还原制备金属钛的改进方法[18-19]。 实验中,首先将TiO2粉末、助焊剂(CaCl2,CaO)、粘结剂(火胶棉)按适当比例混合充分后预制成一定的形状,在1073 K下烧结成型,然后置于密闭不锈钢容器中,在1073~1273 K温度下用钙蒸气进行还原,最后产品进行酸洗和真空干燥得到金属钛。反应过程钙蒸气渗入预制体中与TiO2反应生成海绵钛与CaO。反应过程见图5 为了更好地优化PRP工艺,科研工作者进行了广泛的研究。贾金刚等人[20]通过研究得出CaCl2对钙蒸气还原TiO2发挥着不可或缺的作用,预制品中的CaCl2在高温烧结过程中有水蒸气逸出并产生气孔,从而促进钙蒸汽进入预制品与TiO2充分接触,有利于还原反应的进行。万贺利等人[21-22]通过对实验影响因素分析得出,当TiO2与CaCl2质量比为4:1、钙蒸气还原时间6 h、反应温度在1273 K时,可得到平均纯度在的钛粉。PRP工艺的优点在于可有效地控制产物的纯度与形态生产规模可灵活控制,非常适合生产粒径均匀的钛粉。采用钙蒸气还原预制品,且预制品与反应容器无物理接触,使产品杂质沉积少而且更易于分离。但是,还原剂成本较高是PRP 工艺一直未实现工业生产的主要原因。 5 结语 金属钛凭借优异的性能,使其成为可取代铁、铝的21世纪金属,但由于目前世界上普遍采用的Kroll 法存在工艺流程复杂、生产周期长、成本高等缺点,使得钛的应用受到了极大的限制。FFC剑桥法,采用TiO2直接熔融盐电解法,缩短了工艺流程,但存在生产条件苛刻和电解电流效率低的不足,还有待进行深入研究。 EMR/MSE法较OS法提高了产物纯度与能量利用率,但产物与熔盐电解质的分离仍然非常困难。PRP工艺主要缺点是还原剂成本太高,一旦能够实现还原剂的低成本生产,PRP法无疑将成为最有可能实现规模化生产的金属钛制备新工艺。USTB工艺既克服了FFC剑桥法电流效率低的缺点,又充分保证了钛的纯度,仅通过更换电极便可完成产物与熔盐电解质的分离实现连续化生产,是目前最有望实现工业化生产的钛制备工艺。目前,工艺流程短、生产成本低、生产连续化是钛生产工艺的主要发展方向,USTB工艺和PRP工艺实现了实验室条件下低成本、短流程生产,经过工业化放大试验与研究后,很有可能取代传统的Kroll法,实现金属钛制备技术的跨越式发展。参考文献 [1] Chen G Z ,FrayD J , Farthing T W. 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桂花的研究论文

桂花宜选择植株矮壮。主干较粗、枝叶匀称的植株。盆土要求疏松肥沃、排水良好的沙质壤土,过于粘重或疏松的土壤,都不宜桂花生长,一般以腐叶土50%、园土40%、砻糠灰10%拌和使用。桂花每年在春秋二季发新枝,但以春梢发得最好。一般3月发芽,4月下旬春梢发展,6月底长成半老壮枝,8月高温时形成花芽,9月底开花。隔年枝条也有花着生,但花少质差。所以在秋季开花后霈需进行一次修剪。修剪时根据植株的生长势,生长过密枝条应适当疏剪,使每个侧枝上均匀留下粗壮枝,枝条过密,光合作用受到影响,会导致生理失调,影响孕蕾开花。同时应把夏、秋长出的徒长枝剪去。第二次修剪在早春芽未萌发前进行,把过冬后的枯枝、细弱枝、病虫枝全部剪去。如果植株过高而下部枝条少株形不美,可将主干顶部修去,使下部发生不定芽而萌发新枝,此外,在生长期间应经常将萌蘖枝剪除,使养分集中,利于春捎生长及花朵着生。桂花虽对光线要求不严,但在阳光充足、通风良好的环境中开花多,香气浓。长期放在半阴场所,则开花少,香气淡。盆栽桂不耐寒,冬季应放在室内向阳处,一般在4℃以上就能越冬。光线差,温度低时易引起落叶。翌年3月下旬可将盆株搬到室外向阳处养护。生长期要加强有肥水管理。盆栽桂花使用的盆较大,春秋季节一般4—5天浇水一次。桂花忌湿,特别是秋季开花时节,太湿会引起落花。平时保持盆土滋润即可。夏季是植株生长旺季.气温高盆土易于,浇水要足.每天清晨浇水一次,傍晚视盆土干湿程度,干可再浇一次小水。梅雨季节及夏季阵雨要及时侧盆倒水, 以免烂根。桂花十分喜肥,春季发芽时每隔7—10天施一次30%饼肥水及人粪尿(必须是充分腐熟的)以促使萌芽发枝。7月以后,施以30%腐熟鸡鸽粪水或鱼杂水,或在上述肥液中加入0. 5%一1%过磷酸钙,以促进花芽生长,开出好花。盆土过干时不要立即施肥,浇水使盆土稍微潮湿后再施,以避免叶子烧焦卷缩。

我能帮你,。,,

在学习、工作或生活中,大家总免不了要接触或使用作文吧,作文根据体裁的不同可以分为记叙文、说明文、应用文、议论文。那么你有了解过作文吗?下面是我整理的桂花优秀作文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

“玉颗珊珊下月轮,殿前拾得露华新。”这是嫦娥奔月里的桂花树。我们小区里的拐角处,幽香一片,原来是有两棵桂花树呢!

乍一看,好像什么也没有。其实真正的桂花,都好像和我们躲迷藏似的。走近一看,才看见小小的桂花藏在叶子底下,微微地朝我们笑。桂花的样子是个飞镖的形状,里面有着棕色的花蕊,里面还有两个黑圈圈,好像是它的小眼睛。让人异常地喜爱,百看不厌。我们用手把桂花树一摇,呀,满树的桂花,很多都降落到地上,慢慢地,变出了一条金黄色的地毯。而那香味,真是家喻户晓。谁不知道桂花香飘十里的名声呀?浓郁的花香,沁人心脾,让人心旷神怡。

一簇簇桂花绽放在枝头,每朵花都肉哒哒的,看起来很多汁。外婆还去桂花树上摘了些桂花 ,浸泡在蜂蜜里,然后还炒在饭里,吃起来,清香扑鼻,可好吃了!

想到这,我再看看眼前的桂花树,便诗兴大发:

桂花香味飘十里,

朵朵花开黄又香。

家家饭里入黄花,

共享桂花香味甜!

在百花之中,我最喜欢桂花。“一年四季绿叶挂,八月枝头开黄花。”每当九月,迷人的桂花就悄悄绽放了。

远远看去,桂花树的树枝和一片片碧绿色的叶子里藏着一簇簇金黄的桂花。碧绿与金黄交相辉映,仿佛是一幅秋天最美丽的画。

近看,桂花可就很有意思了。有的桂花四片花瓣微微展开,像亲兄弟一样抱在一起跳舞;有的桂花含苞欲放,像一位害羞的小姑娘;还有的还是花骨朵……不起眼的桂花,真是有趣呢!当一阵凉爽的风吹过,黄色的桂花们纷纷飘落在我的头上。啊!一场美丽的“桂花雨”从天而降。这时我好像也变成了一朵桂花,和小朋友们说悄悄话呢!

桂花的作用可大了,可以做成又甜又香的桂花圆子,可以做成桂花糕,还能入药哦!

桂花不仅美,而且作用很多。谁能说桂花不惹人喜爱呢?

金秋时节,斑斓的桂花开放了。我所住的长沙奥林匹克花园里处处都可以看到着花了的桂花树,随处披发出动听肺腑的幽喷香。

远看桂花树,像一把绿底黄花的年夜雨伞,近看桂花树,像一座绿房子里住着良多金娃娃。你再近点看,可以看到桂花是一朵挨着一朵挤在一堆,形成一簇簇的,像难舍难分、手足情深的兄弟。你弯下腰,拾起失在地上的桂花仔细一看,一朵朵小花像良多金黄、小巧又可爱的小铃铛。

我喜欢桂花不只因为它使奥林匹克花园充塞了花喷香,更重要的是桂花的用处也不小!桂花开后,人们可以把它网络起来,做成桂花糕、桂花饼、桂花茶和桂花酒等,还可以经由加工做成喷香料和喷香精,它另有药用代价。

我喜欢看秋日里的桂花树,我喜欢桂花!

“正月梅花香又香,二月兰花盆里装,三月桃花连十里,四月蔷薇靠短墙,五月石榴红似火,六月荷花满池塘,七月凤仙展奇葩,八月桂花满枝黄……”一说起八月桂花可是最迷人的!

桂花很小,只有指甲盖那么大,但香味却那么浓,那么舒服,米黄色的花儿,一簇一簇地盛开着,好似每朵花都是秋姑娘派来的使者,它似乎告诉我们:“你们可要多穿点儿衣服,秋天来了。”桂花的花瓣中间是凹进去的,花瓣很厚,轻微地展开着。花蕊是那么短那么黄,不仔细看你根本看不到它的踪影。他的根茎是黄绿色的,非常细,好似细丝,多像课文中说的爬山虎的脚。我家门前的桂花已经落了,落在小路上,似乎给路铺上了一层又黄又香的柔软地毯,落在绿油油的草地上,似乎给绿色的棉被绣上了黄色的花纹,看起来犹如一幅草地画,美丽极了!

我爱这八月的桂花,它虽然没有玫瑰浓艳,也没有腊梅坚强,更没黑色紫丁香名贵,但他的朴素、淡雅已深深地打动了我。

我是一朵金黄色的桂花。中国 灿烂,明媚,幽幽芳香……你的脑海里是否出现了这些词呢?

春天过去,夏天过去,我憋了那么久,终于悄悄的绽放了。我热切地跟大树叔叔问好,跟菊花姐姐聊天,对小河小溪报以友好的微笑。哦,这个世界是多么明亮,美好啊!

桂花的香,是无法用任何语言描述的。可不是我自夸,那一阵又一阵清幽而浓郁的香气从桂花树上泻下,这情景仿佛朦胧的月光一般,伴着淡淡的忧伤和幽幽的凉意,摇曳而来、缠绵而去,带着一些遐想、向往且时而包裹着你、迷恋着你的紫色薄雾......

如月似雾的香可能只在你心头飘荡、萦绕了一阵子,留给你的也许是些虚幻的想像和向往,但世界在那一刻却因为拥有了一个色彩斑斓、激情澎湃的梦而变得分外美丽、灿烂。

人随风过,自在花开花又落,不管世间沧桑如何,满腹相思都沉默,唯有桂香暗飘散。

秋天来了,天气凉爽起来,桂花,开了。

学校有两棵桂花树在操场边上,如同一把不大不小的伞,撑开了一片树荫。

坐在树下,看着那一片片绿得发亮的树叶,里面嵌着一星星、一点点的黄色,有点儿像鹅黄,又像金子一样,那是桂花。

桂花香极了,如同一种蜡香,又像是掺了糖的水,香而甜。

桂花,香得能传遍操场,一阵微风拂来,带来了一缕缕香味,渗进心胸。

桂花虽小,但却比别的花香百倍,我常常看见有人带上瓶子、盒子,装上满满的桂花,一闻,便像喝了一瓶蜂蜜一般,把整个人儿都变成一块糖果了。

桂花虽小,但若细看,便可发现,那一小朵桂花,像一颗星星,金子似的,中间那花蕊可摘下来,细细一闻,并不很香,一朵桂花的味道太淡了。啊!看,那千万朵桂花之所以香飘满园,不正是因为它们团结在一起吗?

秋天来了,田野里、果园里,到处一片丰收的景象。

我家那几棵茁壮的桂花树也随着秋姑娘的到来长出了小小的花苞,小花苞一天一天地长大,很快就长成了美丽的桂花。桂花是黄色的,特别小,但气味浓郁芬芳。桂花是杭州的市花,所以很多人家里都有桂花。在我们小区里,走到哪里,都能闻到浓浓的香味。

一天,我在花园里散步。我来回走动,每次经过桂花树,我都会停下来,慢慢地闻花香,“太香了!”我叫道。从那时起,我就喜欢上了桂花。

经过观察,我发现桂花是一种开不长,经不起风吹雨打的植物,雨一打,风一刮,就落下来了。如果风雨太大,一夜之间,地上铺了一层黄黄的“毯子”,走在上面,发出“沙沙”声,就好像走在用海绵做的地毯上。

桂花有缺点,也有优点,最主要是有特点。我爱桂花,我爱杭州的市花!

我家门前有一棵高大的.桂花树,每年秋天,都会给我们带来美的享受,带来丰收的喜悦,带来无尽的快乐。

人们常说:“丹桂十里飘香”。此话一点不假,只要桂花长出小小的花苞,她的香味就能飘得老远老远。

秋高气爽的日子里,站在村口,远远的就能望见我家的这颗金桂,犹如一把撑开的花伞,迎接四方来客。走到树下,驻足观望,一朵朵金灿灿的桂花,一簇堆在另一簇的上面,挨挨挤挤的像满天的繁星,注视着路上的行人。一阵风吹来,风中带着甜甜的香味,四处飘散,站在桂花树下深呼吸,浓郁的香味沁人

桂花,说到桂花自然会想到它那迷人的香气,它的香气很浓,闻起来有一种甜甜的味道,而且,每一次感到疲劳,闻一闻,便会感觉疲劳顿时烟消云散。桂花它很谦虚,因为它为人们带来了好闻的香气,却不想要人们的夸赞。

桂花树很高,叶子很多,绿油油的,花几乎看不见,你要仔细找才能看见,花是淡黄色的,大多数的花都是四瓣,中间的花蕊是棕色的,它非常小巧玲珑,可爱极了!

桂花的用处很大,可以做很多好吃的。比如:桂花糕、桂花茶、桂花圆子……我就吃过桂花糕,这种糕甜甜的、糯糯的。它是长方形,上面是白色的,有几朵桂花,下面是黑色的,没有任何味道,只有绵绵的口感,它入口即化,像棉花糖一样。

我还吃过桂花圆子,小圆子没有馅儿,只有白白的糯米圆,它的汤是灰色的,桂花和酒酿在汤里,给汤增添了许多甜味。它的汤很粘稠,比桂花糕还甜。

我非常喜欢桂花,它不仅很好闻,有一个重要的原因:它可以做很多美食!

有人喜欢菊花,有人喜欢月季花,还有人喜欢牡丹花,可我却喜欢桂花。

有一次,我和妈妈一起去上英语补习班,一路上都种着桂花树,一路上都是金桂飘香。远望桂花树就像一把巨大的伞,树上的桂花像一个个金娃娃睡在绿叶中,轻轻地摇晃一下,就下起了“桂花雨”,无数花瓣落在了地上,地上好像铺上了一条金色的地毯。

我捧起了一把桂花装到口袋里,连口袋也变得香喷喷的,甚至连我身上也香了。桂花是由四瓣组成,四瓣花就像四个亲兄弟,手拉手睡在树中……

我摘了一小瓣桂花,吃了一口,一丝甜甜的味道跑进了我的鼻子里。这是迷人的味道,这是秋天的味道!

桂花可以做很多东西,桂花酒、桂花糕、桂花汤圆,还可以做桂花枕头呢!

我喜欢桂花!

我喜欢桂花,家里种了两盆桂花,每到花开时节,就会闻到芬芳扑鼻的淡淡花香。

那天晚上,天边挂着月亮,放着暗暗的光辉,我坐在窗前,窗外的两盆桂花开了,我欣赏这月色,闻着淡淡花香,真享受。

我喜欢桂花,我欣赏它的低调,它的花小小的,藏在大叶子与枝条间,花是淡黄色的,很清淡的颜色。我觉得桂花很朴素,不会像鲜艳的玫瑰,大大的花,颜色鲜红,鲜艳的色彩,花朵比叶子还大,玫瑰的高雅气质,我不大欣赏,玫瑰的枝干上还有小刺,真像个美丽的陷阱——它美丽,吸引人去采摘,结果手被玫瑰身上的刺刺到了。

桂花默默无闻,在一定时间内,默默地散发出清香。如果我有花园,我一定要在小径旁种一排排桂花,夜晚走在小径上,一排排桂花同时绽放,散发出迷人的香味。

月色和桂花香可真配。地上的月亮是桂花,天上的桂花是月亮。

一转眼又到了凉爽的秋天,此时,美丽的,芬芳的桂花竞相开放,整个校园瞬间变得五彩斑斓、芬芳四溢。

走进大门,一阵阵清香扑鼻而来,原来是篮球场边上的桂花在向你招手呢!它的气味非常得香,十里以内都闻得到。

站在走廊上看,好像桂花树上镶满了金黄的戒子,看它那样子,好像在说:“看我多气派。”

走近瞧一瞧,看它挺拔的树干,它坚强的身影,就像高大的士兵守护着我们的校园。仔细闻一闻,香气中还带有一些甜味呢。看着它们,闻着它们一种无法表达的舒适便油然升起,所有烦恼都便抛到了九霄云外。闻闻这簇,摸摸那簇,甚至摘一些放进嘴里细细咀嚼,这种感觉妙不可言。

秋高气爽,金桂飘香,整个校园都“浸”在桂花的香气中。我爱你,校园的桂花。

今天放假,妈妈带我和妹妹去花园玩,看见了一种桂花。

我看见了漂亮又高雅的桂花。我们走进花园里的桂花林,听园丁伯伯说桂花干了还可以泡茶,可以做桂花糕。园丁还给我们一盘桂花糕和一大杯桂花茶,可好吃了。于是我让我妈妈给我买一株桂花苗带回家用花盆栽着放在我家阳台上。

每天放学回家我都会去看下桂花苗,有没有长大。然后浇水,想让它快快地和我一起成长,我长大一岁它也长高以点点。

我喜欢桂花,我会好好珍惜它,可是过以段时间,在我忙于学习的时候,它却干枯了。大概是我没有好好照顾它,我哇哇大哭了起来。我爸爸看见了说:“没事,干了的桂花还可以泡茶,也可以做桂花糕。”对呀,我怎么忘了呢,桂花哈可以泡茶。

桂花真了不起,就是干了还能做贡献,我好喜欢桂花。

今天,我和爸爸、表哥、小姨父一起去桂花厅赏桂。

到了桂花厅,一阵阵香甜的花香钻进了我的鼻子。我凑近桂花一看,发现桂花的花瓣一般都是四片的,呈金黄色。忽然,一只蜜蜂在我眼前飞来飞去,好像在说:“哇,这里好香啊,一定有不少花蜜,我要叫大伙儿一起来采花蜜。”

一阵风吹来,一朵朵桂花随风飘落,好像一个个可爱的小精灵在空中舞蹈,又好像一位位迎宾小姐在对我们说:“欢迎光临桂花厅!”我们坐了下来,一朵朵桂花飘进了我们的茶里,喝起来,一阵香味充满我的嘴里,这股香甜不仅甜在嘴里,而且香到心里。

秋天的桂花厅不仅是赏桂的好地方,而且是喝茶的好地方。

我爱这有着香甜气味的秋天!

中秋节一过,整个杭州又沉浸在桂花的香气中。虽然牡丹画是花中之王,但是我就是独爱桂花。桂花的香气清幽淡雅,每年中秋前后,满树的桂花竞相开放,流芳十里,沁透肺腑。

桂花是杭州的市花。杭州有个地方叫满觉陇,它有个好听的名字叫“满陇桂雨”。桂花的品种有金桂.银桂.丹桂和四季桂等,花朵盛开时,细小而量大,秋风吹过往往随风洒落,密如雨珠,人们行走在桂树从中,满身披香,真是飘飘欲仙啊!

桂花不但气味芳香,而且用途广泛。它可以用来泡茶,冬季喝桂花茶可以暖胃。桂花还可以作食品香料,制作各种糕点美食,如桂花糕.桂花蜜枣.桂花莲藕.桂花酒……..

桂花即能欣赏,用途又广,我特别喜欢它。人们通常会把它种在房前屋后,外婆家就有这样的一棵,树下是我和哥哥小时候玩耍的天地。

纳米催化剂及其应用论文

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催化剂定义:又叫触媒。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于1981年提出的定义,催化剂是一种物质,它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反应为催化反应。催化剂(catalyst)会诱导化学反应发生改变,而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行化学反应。催化剂在工业上也称为触媒。初中书上定义:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。我们可在波兹曼分布(Boltzmann distribution)与能量关系图(energy profile diagram)中观察到,催化剂可使化学反应物在不改变的情形下,经由只需较少活化能(activation energy)的路径来进行化学反应。而通常在这种能量下,分子不是无法完成化学反应,不然就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下,分子只需较少的能量即可完成化学反应。催化剂有三种类型,它们是:均相催化剂、多相催化剂和生物催化剂。均相催化剂和它们催化的反应物处于同一种物态(固态、液态、或者气态)。例如:如果反应物是气体,那么催化剂也会是一种气体。笑气(一氧化二氮)是一种惰性气体,被用来作为麻醉剂。然而,当它与氯气和日光发生反应时,就会分解成氮气和氧气。这时,氯气就是一种均相催化剂,它把本来很稳定的笑气分解成了组成元素。多相催化剂和它们催化的反应物处于不同的状态。例如:在生产人造黄油时,通过固态镍(催化剂),能够把不饱和的植物油和氢气转变成饱和的脂肪。固态镍是一种多相催化剂,被它催化的反应物则是液态(植物油)和气态(氢气)。酶是生物催化剂。活的生物体利用它们来加速体内的化学反应。如果没有酶,生物体内的许多化学反应就会进行得很慢,难以维持生命。大约在37℃的温度中(人体的温度),酶的工作状态是最佳的。如果温度高于50℃或60℃,酶就会被破坏掉而不能再发生作用。因此,利用酶来分解衣物上的污渍的生物洗涤剂,在低温下使用最有效。催化剂分均相催化剂与非均相催化剂。非均相催化剂呈现在不同相(Phase)的反应中(例如:固态催化剂在液态混合反应),而均相催化剂则是呈现在同一相的反应(例如:液态催化剂在液态混合反应)。一个简易的非均相催化反应包含了反应物(或zh-ch:底物;zh-tw:受质)吸附在催化剂的表面,反应物内的键因十分的脆弱而导致新的键产生,但又因产物与催化剂间的键并不牢固,而使产物出现。目前已知许多表反应发生吸附反应的不同可能性的结构位置。仅仅由于本身的存在就能加快或减慢化学反应速率,而本身的组成和质量并不改变的物质就叫催化剂。催化剂跟反应物同处于均匀的气相或液相时,叫做单相催化作用;催化剂跟反应物属不同相时,叫做多相催化作用。人们利用催化剂,可以提高化学反应的速度,这被称为催化反应。大多数催化剂都只能加速某一种化学反应,或者某一类化学反应,而不能被用来加速所有的化学反应。催化剂并不会在化学反应中被消耗掉。不管是反应前还是反应后,它们都能够从反应物中被分离出来。不过,它们有可能会在反应的某一个阶段中被消耗,然后在整个反应结束之前又重新产生。使化学反应加快的催化剂,叫做正催化剂;使化学反应减慢的催化剂,叫做负催化剂。例如,酯和多糖的水解,常用无机酸作正催化剂;二氧化硫氧化为三氧化硫,常用五氧化二钒作正催化剂,这种催化剂是固体,反应物为气体,形成多相的催化作用,因此,五氧化二钒也叫做触媒或接触剂;食用油脂里加入~没食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸败,在这里,没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也叫做缓化剂或抑制剂)。

纳米光催化技术在大气污染治理中的应用论文

在学习和工作中,大家都跟论文打过交道吧,论文是学术界进行成果交流的工具。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?下面是我整理的纳米光催化技术在大气污染治理中的应用论文,欢迎大家分享。

摘要: 现如今,环境污染问题已成为全球性的问题,加大环境保护力度,促进环境与经济的协调发展是世界经济发展的主要手段。大气污染作为环境污染中的一种,加大大气污染的治理力度,缓解温室效应给社会发展带来的难题,有利于实现和谐社会的建设。基于此,文章主要对纳米光催化技术进行了分析,并对其在大气污染治理中的应用进行了研究,以供相关人士参考。

关键词: 纳米光催化技术;大气污染;治理应用

纳米光催化技术在大气污染中的应用,可以提高大气污染的治理水平。由于纳米光催化技术的光敏效果较好,容易达到其反应条件,效率高,对环境及人体具有无害的特点,所以,纳米光催化技术已成为当前社会最先进的空气净化技术。对纳米光催化技术进行分析与研究,充分了解其在大气污染治理中的应用,有利于解决我国严重的.雾霾问题,优化人们的生活环境,促进经济的快速发展。

一、纳米光催化技术理论

太阳能作为“取之不尽,用之不竭”的清洁能源之一,在能源短缺和环境污染日趋严重的今天,其有效利用显得尤为重要。而光催化污染物降解技术既能充分利用太阳能,又能解决大气污染物的处理难题。纳米光催化技术作为一种新型的大气污染物治理方法,在大气污染控制方面具有巨大的应用潜力。与传统的物理吸附法(活性炭)相比,利用纳米光催化技术净化空气具有以下优势:催化降解反应可以在常温常压下进行;操作简便;在太阳光的激发下,能有效去除大气中的污染物如NOx和VOCs,不会造成二次污染。

光催化技术理论主要基于“Fu-jishima-Honda”效应,20世纪70年代后期,Frank和Bard关于水中氰化物在TiO2表面的光分解研究及Carey等关于多氯联苯在TiO2紫外光下的降解研究,极大推动了光催化技术在环境污染治理方面的研究。半导体材料的催化氧化机理如下:当能量大于禁带宽度的光照射半导体催化剂时,价带(va-lenceband,VB)上的电子被激发,跃过禁带进入导带(conductionband,CB),而在价带上产生与电子()对应的空穴(),即产生自由电子-空穴对,活泼的电子、空穴在电场作用下可以分别从半导体的导带、价带迁移至半导体/吸附物界面,而且跃过界面,使被吸附物还原和氧化;同时也存在着电子、空穴的复合。价带空穴()将吸附的H2O氧化为羟基自由基(),导带电子()将空气中的O2还原为超氧自由基()。这两个自由基(),是降解污染物的关键活性基团。其反应原理如下:

二、纳米光催化技术的实际应用

纳米光催化技术在大气污染治理中的应用比较广泛,TiO2作为应用效果较好的光催化剂,具有较好的抗酸碱性、耐光腐蚀性,其化学性质稳定性较好,来源丰富,能源较大,具有产生的光生电子和空穴的电势电位较高等优势。但是,在实际的纳米光催化技术应用过程中,容易受到催化剂、有机物浓度的影响。因此,在大气污染治理过程中,相关人员应重视这些因素对光催化技术的影响。

(一)催化剂对纳米光催化技术的影响。纳米光催化技术的原理,是利用催化剂净化大气的。在反应过程中,催化剂的表面积、粒径等等,都会影响纳米光催化反应。如:当催化剂的粒径不断缩小时,溶液中的单位质量粒子就会增多,虽然光的吸附效率有所增加,但是,光吸收不易饱和;当催化剂系统的表面积增加时,就意味着催化剂参加反应的面积增大,有利于催化反应的进行,反之,则不利于催化反应的进行。另外,催化剂的表面羟基及混晶效应,也是影响纳米光催化反应的另一因素。

(二)光源与光强对大气污染的影响。纳米光催化技术常用的光源有黑光灯、高低压汞灯、紫外灯、杀菌灯等,波长在200-400nm的范围内。一般情况下,在纳米光催化反应过程中,其光的强度越强,催化反应速度就会逐渐趋于常数,但是,光量子效率则会随着光强度的变化而变化。此外,PH值不同,外加助催化剂及无机盐等等,在一定程度上也会影响纳米光催化技术的反应。

三、纳米光催化大气污染控制技术与其他技术的联用

(一)室内污染控制与通风技术。目前常用室内环境净化与通风技术有主动式和被动式2种。前者是将室内环境净化装置与机械通风系统有机结合起来成为一个整体,而后者采用空气净化过滤器结合自然通风系统。这两种技术均涉及高效通风技术,前者主要针对外源性污染,可采用高效低阻过滤的方式;而后者主要针对内源式污染,比较有效的方式为各种室内净化技术。目前主要通风方式包括混合通风、置换通风和个性化送风。混合通风和置换通风均以营造室内可感风环境为目的,若将空调设定温度调高必然会引起室内人员热舒适性的降低;个性化送风由于其实际使用中制约较多,在实际工程中较少。

(二)过滤技术。过滤技术主要包括纳米纤维过滤技术、光催化纤维过滤技术、膜过滤技术。纳米纤维过滤技术具有一定梯度结构的复合过滤材料可大大提高过滤性能,已用于室内空气净化、水体有机物净化等领域,有望实现大规模工程化应用;纳米光催化技术是一种新型的处理大气污染物的方法,在大气污染控制方面具有巨大的应用潜力。

四、结语

在大气污染治理过程中,单独利用纳米光催化技术的效果并不是特别明显,因此,在治理大气污染过程中,相关人员应将纳米光催化技术与其他先进的大气净化技术进行有效结合,提高大气污染治理效果,保证人们生活健康。

参考文献:

[1]曹军骥,黄宇.纳米光催化技术在大气污染治理中的应用[J].科技导报,2016,17:64-71.

[2]王韶昱.光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].浙江大学,2013.

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