AO工艺高效处理N,N-二甲基甲酰胺废水的研究

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作者 曹鹏飞 任学昌 +4 位作者 陈作雁 冯浩 杨镇瑜 安菊 范新露 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第4期134-144,共11页

利用微生物高效降解N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的研究是一项极具挑战的课题。通过缺氧驯化(HA)筛选并获得高效降解DMF的菌群是研究DMF废水生化降解的关键。微生物群落扩增子测序(16S rDNA)结果表明,驯化出的缺氧菌群中Proteobacteria、Firmi... 利用微生物高效降解N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的研究是一项极具挑战的课题。通过缺氧驯化(HA)筛选并获得高效降解DMF的菌群是研究DMF废水生化降解的关键。微生物群落扩增子测序(16S rDNA)结果表明,驯化出的缺氧菌群中Proteobacteria、Firmicutes和Euryarchaeota为降解DMF的优势菌门,其中Zavarzinia、Petrimonas、Acholeplasma、Brevundimonas、Arenimonas和Bosea在缺氧条件下可以有效降解DMF,且DMF降解菌的相对丰度与DMF降解效率具有明显相关性。当HA污泥中DMF降解菌的相对丰度达到86.37%时,HA污泥对210 mg·L^(-1)的DMF去除效率达到99.98%。DMF降解菌降解DMF的产物为二甲胺(DMA)和甲胺(MMA)。DMF降解菌的相对丰度低于40.25%时,HA污泥对DMF的去除效率仅为57.22%,DMA对DMF降解菌表现出明显的抑制作用。实验采用缺氧/好氧联合(AO)工艺进一步提高了出水水质,好氧污泥(AS)出水中DMA和MMA的浓度均小于0.5 mg·L^(-1),且AS反应器出水中化学需氧量(COD)≤40.6 mg·L^(-1),该水质满足GB 21902-2008《合成革与人造革工业污染物排放标准》中对现有企业污染物排放的要求。 展开更多

关键词 N N-二甲基甲酰胺 生物降解 物种差异 代谢途径

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硫氰酸铵辅助双氰胺制备g-C_(3)N_(4)及其光催化性能研究 被引量：1

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作者 任学昌 时秋红 +2 位作者 张玉杰 杨林海 张曦 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期514-520,共7页

以双氰胺和硫氰酸铵为前驱体,将它们按照不同的质量比混合,600℃高温煅烧制备g-C_(3)N_(4)同型异质结复合材料光催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见漫反射吸收光谱仪(UV-v... 以双氰胺和硫氰酸铵为前驱体,将它们按照不同的质量比混合,600℃高温煅烧制备g-C_(3)N_(4)同型异质结复合材料光催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见漫反射吸收光谱仪(UV-vis DRS)等对制备的材料进行了表征分析。以罗丹明B为模拟污染物,考察了制备的g-C_(3)N_(4)在可见光(λ>420 nm)下的催化活性及循环利用稳定性。通过活性物种捕捉实验探寻其降解机理,结果表明,双氰胺与硫氰酸铵按3∶2混合制备的g-C_(3)N_(4)的光催化降解罗丹明B的效率2 h达到了92.53%,是纯双氰胺制备的g-C_(3)N_(4)的1.35倍,是纯硫氰酸铵制备的g-C_(3)N_(4)的1.75倍。以双氰胺和硫氰酸铵为前驱体制备的g-C_(3)N_(4)是同型异质结,提高了光生载流子的分离效率,活性物种捕捉实验表明对催化活性起主要作用的是超氧自由基(·O_(2)^(-))。 展开更多

关键词 光催化 双氰胺 硫氰酸铵 异质结 罗丹明B

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平板式太阳能光催化净水器对苯酚的降解

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作者 任学昌 于学华 +2 位作者 张国珍 武褔平 任晓亮 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期677-682,共6页

以解决西部干旱地区集雨水深度净化为目的,研制了一款平板式太阳能光催化集雨水净水器;以低温水热法在土工布上负载光催化剂,以苯酚为模拟污染物,分别在室内不同条件下及在太阳光下进行光催化氧化实验。结果表明,以自来水(pH=7.2)配制... 以解决西部干旱地区集雨水深度净化为目的,研制了一款平板式太阳能光催化集雨水净水器;以低温水热法在土工布上负载光催化剂,以苯酚为模拟污染物,分别在室内不同条件下及在太阳光下进行光催化氧化实验。结果表明,以自来水(pH=7.2)配制的浓度为2.5mg/L的苯酚、在流量为5.0L/h、光强为1.5mW/cm2的条件下,出水口苯酚的降解率可达52.35%;而在夏季太阳光的照射下,苯酚的降解率可达82.56%;对会宁农村集雨水中挥发酚降解作用明显,出水口挥发酚指标完全达标。 展开更多

关键词 光催化净水器 二氧化钛 苯酚 太阳能

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新型Fenton试剂氧化降解有机物 被引量：6

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作者 史载锋 任学昌 +1 位作者 刘栋 孔令仁 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1300-1303,共4页

在酸性条件下用NaC lO或Ca(C lO)2生成HC lO,利用HC lO代替H2O2进行Fenton反应有效地降解了废水中的有机物。当pH=1.7、反应4 h时,β-萘酚、R盐、二羟基R盐、酸性红、实际废水的化学需氧量(COD)去除率分别可达40%、38%、12%、50%和73%;... 在酸性条件下用NaC lO或Ca(C lO)2生成HC lO,利用HC lO代替H2O2进行Fenton反应有效地降解了废水中的有机物。当pH=1.7、反应4 h时,β-萘酚、R盐、二羟基R盐、酸性红、实际废水的化学需氧量(COD)去除率分别可达40%、38%、12%、50%和73%;对比实验显示,反应时间为1 h时,β-萘酚和R盐的COD去除率分别为10.2%和16.2%,而用H2O2则分别为23.4%和18.1%。辅以光照,相应的COD去除率则分别为35.0%和23.1%、29.8%和21.3%。结果说明,用HC lO代替H2O2进行Fenton反应是可行的。 展开更多

关键词 次氯酸 FENTON试剂 降解有机物

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基于聚酰亚胺的电容式湿度传感元件的研制 被引量：6

5

作者 周文和 刘倩 +3 位作者 王良璧 任学昌 王良辰 常青 《兰州交通大学学报》 CAS 2009年第4期78-81,共4页

以P型单晶硅为基片,聚酰亚胺为湿敏介质,钛和金为电极材料,通过氧化SiO2绝缘层、磁控溅射平板下电极和栅状上电极、涂敷湿敏介质及其亚胺化,制作了平行板电容式湿度传感元件.介绍了传感元件的制造工艺和感湿机理,测试了成品的湿敏特性,... 以P型单晶硅为基片,聚酰亚胺为湿敏介质,钛和金为电极材料,通过氧化SiO2绝缘层、磁控溅射平板下电极和栅状上电极、涂敷湿敏介质及其亚胺化,制作了平行板电容式湿度传感元件.介绍了传感元件的制造工艺和感湿机理,测试了成品的湿敏特性,对测试结果进行了分析.结果表明本文研制的湿度传感器设计合理、性能稳定,可满足湿度测量的要求,其性能主要取决于聚酰亚胺膜的制备过程,以及栅状上电极的结构. 展开更多

关键词 聚酰亚胺 湿度传感器 电容式传感器

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系列滤光液的光吸收特性及其在光催化实验中的应用 被引量：1

6

作者 展宗城 任学昌 +3 位作者 陈学民 罗才武 麻文灏 梁宽 《兰州交通大学学报》 CAS 2008年第3期55-58,共4页

研究了系列滤光液的光吸收特性,得出了其紫外-可见光吸收谱图,并利用其中的CuSO4溶液为滤光液,以苯酚为模拟污染物,对比了3种TiO2催化剂的光催化活性.结果表明,采用合适的滤光液,可降低模拟污染物的直接光降解作用,有效区别不同活性催... 研究了系列滤光液的光吸收特性,得出了其紫外-可见光吸收谱图,并利用其中的CuSO4溶液为滤光液,以苯酚为模拟污染物,对比了3种TiO2催化剂的光催化活性.结果表明,采用合适的滤光液,可降低模拟污染物的直接光降解作用,有效区别不同活性催化剂的催化活性,为光催化实验者提供了可资利用的系列滤光液谱图. 展开更多

关键词 滤光液 光吸收 光解 光催化活性 光谱图

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一种直接煮青脱色菌液的制备及其脱色研究 被引量：1

7

作者 张晓华 赵保卫 +1 位作者 杨庆 任学昌 《兰州交通大学学报》 CAS 2016年第1期16-19,35,共5页

通过自然腐败发酵的肉汤培养液加入染料驯化,分离出了一株直接煮青脱色菌,根据其菌落和菌体形态特征,初步确定该不严格厌氧菌为具有荚膜和芽孢的杆菌.人工接种该驯化脱色菌液发酵肉汤培养液制成脱色菌液,研究了该脱色菌液在不同染料质... 通过自然腐败发酵的肉汤培养液加入染料驯化,分离出了一株直接煮青脱色菌,根据其菌落和菌体形态特征,初步确定该不严格厌氧菌为具有荚膜和芽孢的杆菌.人工接种该驯化脱色菌液发酵肉汤培养液制成脱色菌液,研究了该脱色菌液在不同染料质量浓度、pH值、温度等培养条件下对直接煮青的脱色情况.结果表明：脱色菌液最适脱色条件为染料浓度144mg/L、pH=8.5、温度35℃,培养72h脱色率达到98%以上.菌液中的脱色菌株能够耐受碱性和高温环境,在pH值为9.5～10.5和温度为45～50℃的范围内均有较好的脱色效果.分光光谱表明,菌液中的脱色菌株破坏了直接煮青发色基团的结构使其颜色消失. 展开更多

关键词 直接煮青 驯化 分离 脱色菌株 脱色菌液 染料脱色

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不同洗脱剂对污染场地土中多氯联苯洗脱效果的研究 被引量：1

8

作者 马晓红 林志荣 +2 位作者 赵玲 任学昌 董元华 《安徽农业科学》 CAS 2014年第4期1047-1051,1065,共6页

[目的]为运用表面活性剂快速、有效地洗脱修复多氯联苯污染场地土壤提供理论依据。[方法]以宁波市某变压器垃圾填埋场的PCBs污染场地土壤为研究对象,选用3种非离子表面活性剂(Brij 58、Brij 30和Tween-80)以及2-羟丙基-β-环糊精作为洗... [目的]为运用表面活性剂快速、有效地洗脱修复多氯联苯污染场地土壤提供理论依据。[方法]以宁波市某变压器垃圾填埋场的PCBs污染场地土壤为研究对象,选用3种非离子表面活性剂(Brij 58、Brij 30和Tween-80)以及2-羟丙基-β-环糊精作为洗脱剂,进行实验室批量洗脱试验,研究洗脱剂类型、洗脱剂浓度、温度、pH和洗脱次数对PCBs洗脱效率的影响。[结果]在4种洗脱剂中,Brij 58的洗脱效果最好。在温度为25℃、pH为4.5的条件下,10 g/L Brij 58对污染土壤中多氯联苯的洗脱效率最高,洗脱1次后的2-Cl、3-Cl、4-Cl和5-Cl取代的PCBs洗脱率分别为53%、52%、55%和83%。[结论]非离子表面活性剂Brij58能够高效洗脱污染场地土壤中的PCBs。 展开更多

关键词 多氯联苯 污染土 非离子表面活性剂 洗脱

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PPy/TiO2复合光催化剂的制备及其性能分析 被引量：1

9

作者 付宁 任学昌 万建新 《兰州交通大学学报》 CAS 2019年第4期91-96,共6页

为详细研究导电聚合物聚吡咯(PPy)掺杂后对二氧化钛(TiO2)光催化性能的影响,采用水热法制备了介孔球形结构的TiO2,用原位聚合法制备了PPy,并通过化学吸附法合成了PPy/TiO2复合光催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里... 为详细研究导电聚合物聚吡咯(PPy)掺杂后对二氧化钛(TiO2)光催化性能的影响,采用水热法制备了介孔球形结构的TiO2,用原位聚合法制备了PPy,并通过化学吸附法合成了PPy/TiO2复合光催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对复合光催化剂的表面形貌、物相组成、表面性质及光吸收特性进行了表征分析.结果表明:所制备的TiO2具有明显的介孔球形结构,微球直径约1~5μm,属锐钛矿晶型.聚吡咯的掺杂对TiO2的晶型和形貌没有明显影响,适量聚吡咯掺杂可以提高TiO2光催化活性,PPy/TiO2复合光催化剂在紫外光下对苯酚和亚甲基蓝均有较好的降解效果,PPy/TiO2质量比为1∶50的复合光催化剂光催化活性最高. 展开更多

关键词 二氧化钛 聚吡咯 复合光催化剂 光催化

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两种不同改性方法制备的Ag-TiO_2薄膜光催化活性研究 被引量：2

10

作者 白亮 任学昌 +2 位作者 魏雪芬 李保成 马学琴 《兰州交通大学学报》 CAS 2011年第6期139-142,共4页

以溶胶凝胶法在平板玻璃表面负载了TiO2薄膜,用不同浓度AgNO3溶液浸渍,然后进行了光照还原法和煅烧分解法Ag改性.以甲醛为模拟污染物,考察了两种方法改性的Ag-TiO2薄膜的光催化活性.结果表明:光照还原法在AgNO3溶液为0.1moL/L时Ag改性的... 以溶胶凝胶法在平板玻璃表面负载了TiO2薄膜,用不同浓度AgNO3溶液浸渍,然后进行了光照还原法和煅烧分解法Ag改性.以甲醛为模拟污染物,考察了两种方法改性的Ag-TiO2薄膜的光催化活性.结果表明:光照还原法在AgNO3溶液为0.1moL/L时Ag改性的TiO2薄膜催化活性最强,其催化活性是纯TiO2薄膜的2.3倍;煅烧分解法AgNO3溶液为0.05moL/L时Ag改性的TiO2薄膜催化活性最强,其催化活性是纯TiO2薄膜的2.9;分析了两种不同改性方法提高TiO2薄膜催化活性的机理. 展开更多

关键词 Ag-TiO2 薄膜 改性 光催化 甲醛

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腐殖酸复配凹凸棒石对土壤Cd污染的钝化效果 被引量：3

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作者 任汉儒 任珺 +4 位作者 陶玲 汪淼 曲自超 王若安 任学昌 《非金属矿》 北大核心 2023年第4期67-71,共5页

将凹凸棒石与腐殖酸结合制备新型钝化材料,并测试其对土壤重金属Cd的钝化效果。结果表明,腐殖酸复配凹凸棒石产生了新的活性官能团,增强了其对重金属的吸附作用。腐殖酸和凹凸棒石质量比为1∶5时,能够将土壤pH值和电导率分别提高至7.31... 将凹凸棒石与腐殖酸结合制备新型钝化材料,并测试其对土壤重金属Cd的钝化效果。结果表明,腐殖酸复配凹凸棒石产生了新的活性官能团,增强了其对重金属的吸附作用。腐殖酸和凹凸棒石质量比为1∶5时,能够将土壤pH值和电导率分别提高至7.31和366.00μS/cm。土壤中重金属Cd的酸溶态含量较对照组降低34.10%;重金属Cd的还原态和残渣态较对照组分别升高21.09%和63.13%。不同配比的腐殖酸与凹凸棒石材料均能降低土壤中Cd的环境风险因子和潜在风险指数,其中当腐殖酸与凹凸棒石的质量比为1∶5时,降低效果显著。综合表明,腐殖酸复配凹凸棒石能够作为有效的钝化材料来修复土壤中的重金属Cd污染。 展开更多

关键词 CD 凹凸棒石 腐殖酸 化学形态 环境风险

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三种石墨相氮化碳活化过一硫酸氢盐降解染料废水 被引量：2

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作者 张玉杰 任学昌 +2 位作者 杨林海 陈作雁 时秋红 《兰州交通大学学报》 CAS 2021年第2期121-127,共7页

由不同前驱体经简单热缩聚法制备了三种石墨相氮化碳催化剂,利用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、荧光光谱等技术分析样品的形貌结构和光学性能.在自然光照射下开展了三种催化剂活化过一硫酸氢盐降解罗丹明B的研究... 由不同前驱体经简单热缩聚法制备了三种石墨相氮化碳催化剂,利用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、荧光光谱等技术分析样品的形貌结构和光学性能.在自然光照射下开展了三种催化剂活化过一硫酸氢盐降解罗丹明B的研究,并讨论了活化反应机理及催化剂的稳定性.结果表明:在三种催化剂中,以三聚氰胺-三聚氰酸超分子结构为前驱体制备的CN样品呈疏松多孔结构,且表面光生电子-空穴分离效率最高,可在60 min内使25 mg/L罗丹明B溶液完全褪色;进一步研究发现,羟基自由基、硫酸根自由基、超氧自由基、空穴和非自由基单线态氧是罗丹明B降解过程中的活性物种;CN样品在5次循环利用后仍保持较高的催化活性(98.5%),证明催化剂具有优异的稳定性. 展开更多

关键词 石墨相氮化碳 过一硫酸氢盐(PMS) 染料废水

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纳米ZnO的一步法制备及其光催化性能

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作者 万建新 任学昌 +3 位作者 张湘茗 陈作雁 付宁 牛学文 《兰州交通大学学报》 CAS 2019年第3期76-79,100,共5页

以乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]为前驱体,在不同温度下,采用一步热解法合成纳米氧化锌(ZnO),并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)等进行表征.以亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)等为模拟污染物... 以乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]为前驱体,在不同温度下,采用一步热解法合成纳米氧化锌(ZnO),并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)等进行表征.以亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)等为模拟污染物,以考察ZnO的紫外光催化性能.结果表明:制备温度对纳米ZnO光催化性能影响显著,550℃热解温度下制备的纳米ZnO光催化活性最佳,光照40min后,三种模拟污染物降解率均能达到100%. 展开更多

关键词 氧化锌 光催化 亚甲基蓝 罗丹明B 甲基橙

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介孔红磷的制备及其可见光催化性能研究

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作者 杨林海 任学昌 +1 位作者 张玉杰 陈作雁 《兰州交通大学学报》 CAS 2020年第6期112-118,132,共8页

以商业红磷(C-RP)为原料,去离子水为溶剂,采用水热法一步制备介孔红磷,重点考察了水热温度对其形貌和性能的影响.通过XRD、SEM、TEM、BET、FT-IR和UV-Vis等方法对样品的晶相结构、微观形貌、比表面积、孔径大小和吸光性能等进行了表征... 以商业红磷(C-RP)为原料,去离子水为溶剂,采用水热法一步制备介孔红磷,重点考察了水热温度对其形貌和性能的影响.通过XRD、SEM、TEM、BET、FT-IR和UV-Vis等方法对样品的晶相结构、微观形貌、比表面积、孔径大小和吸光性能等进行了表征和分析.以罗丹明B(RhB)为模拟污染物,探究了其可见光催化性能,同时也进行了自由基捕获实验.结果表明:与商业红磷相比,200℃水热处理的红磷(N-RP-2)具有明显的介孔结构和更大的比表面积,为其光催化降解污染物提供更多的活性位点;在可见光下,商业红磷对RhB几乎无催化降解作用,而N-RP-2在60 min对RhB降解率达到97.19%,经4次重复实验后对RhB降解率仍然达到90.50%;该催化剂对甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)等模拟污染物也具有良好的催化降解效果;自由基捕获实验结果表明超氧自由基(·O-2)对催化活性起决定作用. 展开更多

关键词 介孔红磷 可见光 光催化 污染物

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单分散SiO_(2)-TiO_(2)微球可控合成及性能研究

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作者 陈作雁 任学昌 +3 位作者 杨林海 张玉杰 付宁 安兴才 《兰州交通大学学报》 CAS 2022年第5期97-103,161,共8页

采用溶胶凝胶+水热+煅烧工艺,制备了具有良好单分散性的SiO_(2)-TiO_(2)微球.重点考察了Si/Ti比对其结构和性能的影响.通过SEM、TEM、XRD、FT-IR、Zeta电位和BET等方法对SiO_(2)-TiO_(2)微球的微观形貌、晶体结构、表面电荷和比表面积... 采用溶胶凝胶+水热+煅烧工艺,制备了具有良好单分散性的SiO_(2)-TiO_(2)微球.重点考察了Si/Ti比对其结构和性能的影响.通过SEM、TEM、XRD、FT-IR、Zeta电位和BET等方法对SiO_(2)-TiO_(2)微球的微观形貌、晶体结构、表面电荷和比表面积进行了表征分析.以MB和苯酚为目标污染物,考察其吸附和光催化活性.结果表明:随着Si/Ti比的增大,SiO_(2)-TiO_(2)微球中Ti-O-Ti键减少,Si-O-Si和Si-O-Ti增多,Si元素对晶粒长大的抑制性更强,形成了更为致密的介孔结构,导致比表面积大幅降低.同时,SiO_(2)-TiO_(2)微球表面的Zeta电位和等电位点也随之降低,增强了对MB和苯酚的吸附以及光催化降解的协同作用.当Si/Ti比为0.25时,光催化反应120 min对MB和苯酚降解率分别为92.34%和59.49%,优于纯TiO微球. 展开更多

关键词 单分散SiO_(2)-TiO_(2)微球 光催化降解 亚甲基蓝 苯酚

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