随着科技不断进步，伴随而来的环境污染已然成为制约人类科学进步的最大阻力。在治理水体有机污染方面以研发环保无污染、可快速降解材料为方向[1-2]。双氧水作为无毒的氧化剂目前在卫生环保行业应用最为广泛[3-5]，但是光照对其氧化性有很大影响，见光易分解是影响其氧化效率的主要原因[6]。影响化学反应效率的因素包括反应时间、反应条件(光照)、反应浓度等。大多数有机污染物都是露天排放处理，对于光照环境来说无法避免，因此以提高催化效率的多孔负载材料成为改善反应效率的一种方法[7-8]，将催化剂负载于多孔材料中，将有机物与催化剂载体进行充分作用，在加入氧化剂，反应时间大大缩短，这在氧化降解有机物的过程中体催化活性的主要方向[9-10]。结构可控的三维网状多孔材料种类繁多[11-13]，结合将催化剂SiO2采用溶胶-凝胶法制备Fe/SiO2，通过向大大多孔二氧化硅制备体系中添加三乙醇胺，成功避免了碱性体系中铁离子的沉淀问题，解决了在碱性条件下制备多孔二氧化硅时无法进行原位铁掺杂的难题。采用单因素变量法探究降解罗丹明B的最佳条件。

1 试验部分

1.1 原料与仪器

试剂：天津市密欧化学试剂有限公司正硅酸乙酯(分析纯)，天津市永大化学试剂有限公司无水乙醇(分析纯)，天津市富宇精细化工有限公司三乙醇胺(分析纯)，天津市光复精细化工研究所聚乙二醇2000(分析纯)，硝酸铁(分析纯)，广东光华科技股份有限公司罗丹明B(分析纯)等。

仪器：北京赛多利斯仪器系统有限公司电子天平(T-214)、上海仪电分析仪器有限公司可见分光光度计(722G)、磁力搅拌器(EMS-1)、德国纳博热机集团马弗炉(S27)、上海一恒科学仪器有限公司电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9123A)等。

1.2 掺杂Fe的纳米SiO2吸附剂的制备

将一定量的TEOS加入到pH值为2～3的盐酸水溶液中，酸性条件下催化解缩聚成链状聚合物PTEOS；将聚乙二醇、三乙醇胺和硝酸铁加入该体系中形成均一、透明溶液，PTEOS分子链上剩余的乙氧基随着氨水的加入发生水解缩合，而且在分子链间的搭接点发生连接，形成空间网状结构，体系逐渐失去流动性形成高强度的凝胶，与此同时分散的聚乙二醇分子冻结在凝胶块中，然后在灼烧过程中气化散失，使材料具有较大的表面积和孔径。三乙醇胺的屏蔽作用使铁元素不发生沉淀反应，在SiO2凝胶中均匀地分散，经过灼烧后形成了固定在SiO2骨架中的铁氧化合物。

2 材料表征

2.1 XRD分析

将样品研磨粉碎后采用Philip Xpert Pro型X射线分析仪分析其中金属氧化物的晶型，测试条件为Cu靶、Ka射线、Ni滤波、管电压40kV、电流30mA、波长为0.15418nm。通过XRD技术分别对聚乙二醇2000和聚乙二醇400制备的Fe/SiO2-650℃样品中可能存在的晶型进行分析，表征结果如图1所示。由表征结果可知，在2T为20°到40°处出现了衍射峰，表明该样品为非晶态物质所组成，用该方法制备的SiO2的孔壁为无定型结构。

  

图1 Fe/SiO2样品的XRD图Fig.1 The XRD spectra of Fe/SiO2

2.2 FTIR分析

吸附反应进行至15min时，开始降解反应。吸附体系中罗丹明B溶液浓度为5mg/L、pH值为4、Fe/SiO2催化剂用量为0.05g、反应温度25℃、30% H2O2用量为1mL的情况下，选择降解时间分别为15min、30min、45min、60min、75min，每隔15min取出上清液测其吸光度，共取5次，分别算出降解率，实验结果如图8所示。

由图2可知，在3442.483cm-1处出现了较宽的吸收峰，对应于-OH基的反对称伸缩振动和对称伸缩振动，随着聚乙二醇聚合度的增大，在1093.495cm-1处出现了强吸收谱带，归属于Si-O-Si的反对称伸缩振动吸收，462.855cm-1处是二氧化硅的吸收峰，在1631.565cm-1处和786.853cm-1处的吸收峰属于表面Fe-O-H弯曲振动吸收，均为铁与羟基结构的证明，可以推测铁的负载对二氧化硅表面的羟基产生了影响。

  

图2 Fe/SiO2样品的FTIR图Fig.2 The FTIR spectra of Fe/SiO2

2.3 Fe/SiO2催化剂对罗丹明B降解试验

采用分光光度法测定罗丹明B溶液吸光度来确定其浓度。分别配制不同浓度的罗丹明B溶液，用分光光度计在550nm处以蒸馏水为空白样测定各溶液的吸光度，制作溶液标准曲线。

在待降解溶液中加入一定量催化剂进行吸附饱和条件测定，然后采用紫外分光光度法测定罗丹明B溶液吸光度来确定其浓度，进而测出吸附率。

由图7可知，在不同温度下罗丹明B降解率完全不同，当温度为25℃时降解效果最好，随着温度的升高反应物中H2O2产生分解，随着温度的升高分解程度也不断增加。因此选择在25℃下降解。

式中：P为样品的降解率(%)；A0为样品催化降解前吸光值；At为样品催化降解t时间段后的吸光值。在降解反应体系中，利用单因素变量法，探究了不同Fe/SiO2催化剂的加入量、pH值、反应温度、反应时间、H2O2用量对降解效率的影响。

 

在吸附饱和后进行降解反应，计算降解率。计算公式为：

综上所述，随着医疗条件的改善、社会老龄化及疾病谱的改变，老年肾衰竭和糖尿病肾病在血液透析患者中的比例增加，这些患者由于自身血管条件差等原因不能进行自体动静脉内瘘，而带Cuff中心静脉导管作为建立有效血管通路的方法，在透析患者中的应用比例明显增高。本研究虽证实在一定时间内带Cuff中心静脉导管能达到透析效果，但本研究样本数偏少、随访时间偏短，因此导管感染、导管功能不良及其他透析相关并发症情况还需进一步研究。

3 实验结果及讨论

3.1 标准曲线的绘制

取5个50mL容量瓶，分别配制浓度为2mg/L、4mg/L、6mg/L、8mg/L、10mg/L的罗丹明B溶液，在最佳条件下显色，放置10min。以空白试剂作参比，用1cm比色皿，在所选择的测定波长下测定每份溶液的吸光度，绘制吸光度-浓度标准曲线。

由图3可知，在一定罗丹明B浓度范围内，吸光度与其浓度呈线性关系，符合朗伯-比耳定律：

A=lg(1/T)=Kbc

式中：A—所测物质的吸光度；T—投射光强度比入射光强度；c—物质的浓度；b—吸收层厚度。

在信息化时代快速发展的今天，要对传统的教学模式进行创新，需要采取信息化管理的模式，以此来保证教育活动的良性发展。

很多观景点都是根据四季植物景色的诗文而命名的，例如，苏州怡园。夏天有赏荷花的藕香榭，冬天有赏梅花的南雪亭。同一种植物，在不同的季节也会有别样的观赏氛围。例如，扬州个园。代表春的笋发百兽兴，代表夏的云蔚松鹤亭，代表秋的叠石问书径，代表冬的踏雪闻风行。沿着庭院游览一圈，真的能感受到一年四季，仿佛经历了一次春夏秋冬的轮回。

这些变量可以使用文献[12]中的标准形式进行分解并与和hj合并.因此我们假设延迟缓冲器的延迟可以通过公式(3)设置为固定值.

绘制罗丹明B标准曲线，确定线性回归方程及相关系数，如图3所示。

  

图3 罗丹明B标准曲线的绘制Fig.3 The standard curve of Rhodamine B

3.2 Fe/SiO2对罗丹明B的吸附率影响

实验所设计的Fe/SiO2催化剂催化降解有机物罗丹明B，可以有效提高催化剂在多孔材料超高比表面上的分布，增加催化剂与被降解有机物的接触率，可以有效提高催化效率，因此，罗丹明B吸附饱和程度的探索对后续催化降解有很大的影响。本实验通过取5mg/L的罗丹明B溶液50mL，加入Fe/SiO2催化剂0.05g，磁力搅拌下每隔5min取出上清液，以空白试剂作参比液，用1cm比色皿，在所选择的测定波长下测定每份溶液的吸光度，计算吸附率。在一定浓度范围内罗丹明B的吸光度与其浓度呈线性关系，符合朗伯-比耳定律。从而算出吸附率，试验结果如图4所示。

  

图4 Fe/SiO2对罗丹明B的吸附曲线Fig.4 The adsorption curve of Fe/SiO2 to Rhodamine B

由图5可知，随着pH值的升高罗丹明B的降解率逐渐下降，因为当pH值逐渐升高时，较高pH值会使H2O2无效分解，在pH值为4时降解率最高，所以罗丹明B在酸性条件下降解效果最好。因为该体系在pH值为4时，H2O2分解效率达到最佳状态，与Fe3+的氧化还原反应速率最大，产生·OH效率最高。

3.3 pH值对降解效率的影响

即后续实验都是在吸附反应时间进行至15min时，开始进行的降解反应实验。实验吸附体系中罗丹明B溶液浓度为5mg/L、Fe/SiO2催化剂用量为0.02g、30% H2O2用量为1mL，用盐酸和氢氧化钠调节pH值分别为3、4、5、6、7，在室温下反应，每隔15min取上清液进行吸光度测定，共取5次，分别算出降解率，结果如图5所示。

  

图5 pH值对降解效率的影响Fig.5 The effect of pH value on degration efficiency

由图4可知，Fe/SiO2吸附曲线在15min时达到多孔二氧化硅对罗丹明B的最佳吸附，即吸附饱和状态。

3.4 Fe/SiO2 催化剂用量对降解效率的影响

实验再以吸附体系中罗丹明B溶液浓度为5mg/L、pH值为4、30% H2O2用量为1mL的情况下，选择Fe/SiO2催化剂用量分别为0.01g、0.02g、0.05g、0.10g、0.15g，室温下每隔15min取出上清液测其吸光度，共取5次，分别算出降解率，实验结果如图6所示。

  

图6 不同Fe/SiO2催化剂用量对降解效率的影响Fig.6 The effect of catalyst dosage on degration efficiency

由图6可知，随着Fe/SiO2催化剂用量的增加，降解率也逐渐增加，这是因为催化剂直接影响羟基自由基的数量以及生成数量。但当催化剂加入量为0.10g、0.15g时，罗丹明B溶液的降解率不如加入量为0.05g时的降解率，由此可见催化剂加入量不是越多越好。催化剂用量为0.05g时降解效果最好，同时也可以看出在时间为45min时反应活性最高，随着时间的推移H2O2消耗殆尽，即催化剂用量与H2O2最佳配比为0.05g∶1mL(w%=30%)。

3.5 反应温度对降解效率的影响

在吸附体系中罗丹明B溶液浓度为5mg/L、pH值为4、Fe/SiO2催化剂用量为0.05g、30% H2O2用量为1mL的情况下，选择温度分别为25℃、35℃、40℃、50℃、60℃，每隔15min取出上清液测其吸光度，共取5次，分别算出降解率，实验结果如图7所示。

  

图7 反应温度对降解效率的影响Fig.7 The effect of reaction temperature on degration

亨斯迈公司注重创新，研发费用是其全球营业额的5%，远远高于同行企业。亨斯迈纺织染化全球有4个研发中心，其中一个设在广东番禺，旨在更加深入地服务中国市场，满足本地客户需求。此外，公司还在青岛、上海、番禺分别设立实验室，与研发中心有机配合。

3.6 降解时间对降解效率的影响

称取一定量的样品于研砵中，将固体研磨成粉末，然后取少量粉末和溴化钾混合均匀压片，采用德国布鲁克公司Vertex70型红外光谱分析仪(FTIR)进行扫描。通过傅立叶变换红外光谱仪分别对聚乙二醇2000和聚乙二醇400制备的SiO2负载铁的催化剂Fe/SiO2-650℃样品表面的官能团和化学键进行分析，结果如图2所示。

  

图8 降解时间对降解效率的影响Fig.8 The effect of reaction temperature on degration

由图8可知，随着时间的增加，降解率呈上升趋势，在降解时间为45min时降解率达到最大，因此选择最佳降解时间为45min。该结果与图6所显示的结果相一致，进一步确认最佳反应时间。

3.7 H2O2用量对降解效率的影响

在吸附体系中罗丹明B溶液浓度为5mg/L、pH值为4、Fe/SiO2催化剂用量为0.05g、反应温度25℃、降解时间为45min的情况下，选择H2O2用量为0.10mL、0.25mL、0.50mL、1.0mL、1.50mL，每隔15min取出上清液测其吸光度，共取5次，分别算出降解率，实验结果如图9所示。

接着教师根据查看学生微课学习情况，总结学员在学习交流中遇到的共性疑难问题和学生反馈情况，让学生提前做PPT在课堂给全班进行讲解；教师在课堂上重点讲授学生都不理解的共性疑难内容，这样充分利用了线下传统课堂的优势，采用适当的教学法使学生消化难以理解的知识点。

  

图9 H2O2用量对降解效率的影响Fig.9 The effect of H2O2 dosage on degration

由图9可知，降解效率最好时的H2O2用量为0.50mL。当加入1.5mL H2O2时，罗丹明B的降解率为70%左右，从而得出H2O2过量；当加入0.50mL的H2O2时，罗丹明B的降解率为95%以上，降解率比其他四个加入量时的降解率都大。因为随着H2O2浓度的增加，·OH会和过量H2O2反应产生过氧化羟基自由基HO2·，HO2·的氧化性比·OH弱，从而使降解率也逐渐降低。因此H2O2用量并不是越多越好，只有在选择最合适的加入量时降解率才会更好。

2.1.2 实施阶段。课上，在教师的主导下每个工作坊按项目表中过关问题开展研习，并在课堂上独立撰写研习报告，研习报告完成后，从各坊中随机选一位学生进行汇报，并接受同学的提问。同时，项目表中的重点和难点或不明确的问题交由组间互评，最后教师再对汇报和互评的结果进行点评，并融入相关知识点、重点、难点和最新研究成果，强化学生对知识的掌握以及对重点和难点的理解，了解果蔬加工工艺学的最新发展动态，拓宽学生的国际视野，启迪学生的创新思维和创业信念。

4 结论

实验采用溶胶-凝胶法制备Fe/SiO2催化剂，并对制备的催化剂进行了XRD、FTIR表征分析，以罗丹明B为有机降解物，探究了不同的pH值、催化剂用量、反应温度、反应时间、H2O2用量对降解效率的影响。结果表明，在降解罗丹明B中，当pH值为4、Fe/SiO2催化剂用量为0.05g、反应温度为25℃、反应时间为45min、H2O2用量为0.5mL时，降解率均都达到89%以上。通过对见光易分解的氧化剂进行多孔材料掺杂预处理，进行充分吸附后再进行相关的氧化降解处理可以有效提高氧化剂的反应效率，研究结果为更多的该类反应物提供应用基础。

人民群众是改善民生的主体力量，但如果只有广大群众的积极性，而无有力的领导骨干去恰当地组织群众的积极性，则群众积极性既不可能持久，也不可能走向正确的方向和提到高级的程度。因此，改善民生需要党和政府的组织与帮助。此外，军队机关学校的生产自给，对于克服经济困难，减轻人民的负担，改善人民生活，也发挥着重要作用。

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