冯玉杰
生物能源、环境电化学理论与技术、环境功能材料及水环境中特殊污染物迁移转化规律等。
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- 姓名:冯玉杰
- 目前身份:
- 担任导师情况:
- 学位:
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学术头衔:
博士生导师
- 职称:-
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学科领域:
环境科学技术基础学科
- 研究兴趣:生物能源、环境电化学理论与技术、环境功能材料及水环境中特殊污染物迁移转化规律等。
冯玉杰,教授,1988年毕业于天津大学化学工程系,1990年入哈尔滨工业大学应用化学系攻读硕士学位,1992年被推荐攻读博士学位,1996年获工学博士学位。1994年起在哈尔滨工业大学应用化学系任教,1998年晋升为副教授,并在哈尔滨工业大学环境科学与工程系任教至今。现任哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室副主任,市政环境工程学院应用生物学系主任。2002年晋升为教授,2003年评为博士生导师。1998-1999年及2000年4月-2000年9月在香港大学废水处理工程中心做博士后研究及访问学者,2003年12月-2004年4月在澳大利亚新南维尔士大学做访问学者,2006年10月-2007年赴美国宾西法尼亚州立大学进行学术访问和交流。主要研究方向为:生物能源、环境电化学理论与技术、环境功能材料及水环境中特殊污染物迁移转化规律等。曾获国家发明三等奖1项,国防科工委科技进步一等奖1项、黑龙江省科技进步三等奖2项。发表论文50余篇,其中SCI收录20余篇,出版学术专著5本。2004年被评为黑龙江省十大杰出青年。,2005年获黑龙江省报国奖荣誉称号。
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冯玉杰, 刘峻峰, 孙丽欣, 钱正刚
材料科学与工艺2006年4月第14卷第2期/MATERIALS SCIENCE & TECHNOLOGY Apr., 2006, Vol. 14, No. 2,-0001,():
-1年11月30日
为提高Ti/SnO2电极的电催化性能,采用溶胶- 凝胶法,并结合高温热处理工艺制备了钛基SnO2纳米涂层电催化电极. 以苯酚为目标污染物,考察了所制备电极的电催化性能,并采用XRD、SEM、XPS等方法研究了制备的SnO2纳米涂层电极的表面形貌、晶粒粒径、元素组成和表面元素的化学环境等. 研究结果表明:由于纳米涂层具有较大的比表面积,使得所制备电极的性能较非纳米涂层的钛基二氧化锡电极大为提高,完全降解等量苯酚所需时间减少了33.3%. 电极表面主要是四方相金红石结构的SnO2晶体,粒径在10nm以下.
Ti/SnO2电极, 电催化氧化, 苯酚, 纳米涂层
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【期刊论文】采用循环伏安与Tafle曲线比较不同阳极的电催化性能
冯玉杰, 丁海洋, 刘峻峰
催化学报2007年7月第28卷第7期/Chinese Journal of Catalysis July., 2007, Vol. 28, No. 7,-0001,():
-1年11月30日
采用循环伏安和Tafel曲线两种方法评价了Pt电极、钛基二氧化钌电极(Ti/RuO2)及钛基二氧化锡电极(Ti/SnO2)的电催化氧化性能,结果表明,在500mg/L的苯酚溶液中,Pt, Ti/RuO2和Ti/SnO2电极氧化苯酚的峰电位依次为0.93,0.95和1.40V(vs Ag/AgCI),Tafel曲线表明,三种电极析氧过电位的顺序依次是Ti/RuO<Pt<Ti/SnO2,Ti/SnO2电极的Tafel斜率约为0.45V,且在高电流密度下其析氧过电位较Ti/RuO2电极高1.4V,以苯甲酸为羟基自由基捕获剂,采用荧光光谱法间接检测了三种电极生成羟基自由基的量,结果表明,·OH生成量的大小与电极的析氧电位高低顺序相一致,Ti/SnO2电极较另两种电极生成的·OH多
电催化, 阳极, 循环伏安法, Tafel曲线, 羟基自由基, 苯酚, 降解
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冯玉杰, Xiao-yan Li a, *, Yu-hong Cui b, Yu-jie Feng b, Zhao-ming Xie a, Ji-Dong Gu c
Water Research 39(2005)1972-1981,-0001,():
-1年11月30日
Laboratory experiments were carried out on the kinetics and pathways of the electrochemical (EC) degradation of phenol at three different types of anodes, Ti/SnO2-Sb, Ti/RuO2, and Pt. Although phenol was oxidised by all of the anodes at a current density of 20mA/cm2 or a cell voltage of 4.6V, there was a considerable difference between the three anode types in the effectiveness and performance of EC organic degradation. Phenol was readily mineralized at the Ti/SnO2-Sb anode, but its degradation was much slower at the Ti/RuO2 and Pt anodes. The analytical results of highperformance liquid chromatography (HPLC) and gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC/MS) indicated that the intermediate products of EC phenol degradation, including benzoquinone and organic acids, were subsequently oxidised rapidly by the Ti/SnO2-Sb anode, but accumulated in the cells of Ti/RuO2 and Pt. There was also a formation of dark-coloured polymeric compounds and precipitates in the solutions electrolyzed by the Ti/RuO2 and Pt anodes, which was not observed for the Ti/SnO2-Sb cells. It is argued that anodic property not only affects the reaction kinetics of various steps of EC organic oxidation, but also alters the pathway of phenol electrolysis. Favourable surface treatment, such as the SnO2-Sb coating, provides the anode with an apparent catalytic function for rapid organic oxidation that is probably brought about by hydroxyl radicals generated from anodic water electrolysis.
Anode, Electrochemistry, Electro-oxidation, Free radicals, Phenol, Wastewater treatment
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冯玉杰, 崔玉虹, 孙丽欣, 刘峻峰, 蔡伟民
哈尔滨工业大学学报,1136(14):450~454,-0001,():
-1年11月30日
为解决电化学水处理技术中提高电催化效率和延长电极寿命的问题,在综合以上两方面国内外的研究成果及解决途径的基础上,指出DSA电极因其高的稳定性,且可通过设计制备-定结构的表面涂层而获得具有不同结构的阳极材料:DSA电极用于有机物氧化降解存在直接和间接电化学氧化两种过程,而涂层表面结构中氧空位浓度与电极性质密切相关。
电催化氧化, 废水处理, 有机污染物, DSA电极
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【期刊论文】CeO2对RuO2oC2Al2O3催化剂湿式氧化降解苯酚性能的影响
冯玉杰, 杨少霞, 蔡伟民, , 孙晓君, 万家峰
材料工程,2003,(11):32~35,-0001,():
-1年11月30日
采用浸渍法制备了RuO2 C2Al2O3和RuO2 CeO2 C2Al2O3催化剂,并利用XRD、SEM和XPS对催化剂进行了表征,研究了Ce的加入对RuO2 C2Al2O3催化剂表面分散性和催化剂表面元素Ru,O和Ce化学态的影响,同时考察了RuO2 C2Al2O3和RuO2 CeO2 C2Al2O3催化剂湿式氧化降解苯酚的活性,并深入探讨了Ce对RuO2 C2Al2O3催化剂的助催化作用。结果表明:Ce掺杂改性后,使催化剂表面Ru的化学态降低、表面氧空位增加,并且活性组分Ru的分散性增加,从而使RuO2 CeO2 C2Al2O3催化剂的活性提高,因此Ce起到了显著的助催化作用。
苯酚氧化, Ru 系催化剂, CeO2, 湿式氧化
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【期刊论文】Sb掺杂钛基SnO2电极的制备、表征及其电催化性能研究*
冯玉杰, 崔玉虹, 刘峻峰
功能材料,2005,36(2):234~237,-0001,():
-1年11月30日
采用电沉积-热氧化法制备了含有中间层的Sb掺杂钛基SnO2电催化电极(Ti/SnO2),采用SEM、EDX以及XRD等检测方法对所制备电极的表面形貌、元素组成及结构进行分析,并以苯酚为目标有机物,研究所制备电极对有机污染物的电催化降解能力。研究结果表明所制备Ti/SnO2电极可在较短时间内将苯酚彻底降解,其较大的真实表面积以及电极中间层的存在是所制备电极性能提高的重要原因。阳极极化曲线扫描(LSV)的分析结果表明所制备的Ti/SnO2电极具有较高的阳极析氧电位,有利于有机物的阳极氧化降解。
SnO2 电极, 中间层, 苯酚
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【期刊论文】Extended X-ray Absorption Fine Structure Study of Eu-Doped BaPbO3
冯玉杰, Cai Weimin, Feng Yujie, Zhou Ding, Ju Xin, Xie Yaning
JOURNAL OF RAREEARTHS, 1997, 15 (3): 220~222,-0001,():
-1年11月30日
The neighbor structure of Pb and Euatoms in the Eu2doped BaPbO3 polycrystal powder has been studied with the extended X-ray absorption fine st ructure (EXAFS). Mean dis2tances of Pb2O and Eu2O are obtained. Furthermore by means of XRD and ICP analysis, it is proved that Eu3+ partially replaces Pb4 + and result s in the formation of oxygen vacancies in the system of Eu2doped BaPbO3.
Rareearths, BaPbO3, Dope, EXAFS, Europium
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冯玉杰, 孙丽欣, 卢延欣, 郝军, 李培志
哈尔滨工业大学学报,2002,34(2):211~213,-0001,():
-1年11月30日
以硝酸镧、氟化氨等为原料,经溶液反应及适当的修饰工艺制备了表面修饰氟化镧微粉1将所制备的微粉作为极压抗磨剂,以四球实验测试了氟化镧微粉的最大无卡咬负荷(pB)及磨痕直径(D)。结果表明,经表面修饰的氟化镧微粉具有较好的极压抗磨性能,其极压性能优于目前普遍使用的极压抗磨剂二烷基二硫代磷酸锌ZnDDP1以扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)观察和分析了蚀球磨痕形貌及磨痕表面的化学成分,在摩擦过程中氟化镧微粉与摩擦副表面发生摩擦化学反应,生成了由氧化镧、氧化铁等组成的边界润滑膜,是此类极压抗磨剂具有较好的极压性能的主要原因。
氟化镧, 表面修饰, 边界润滑, 极压抗磨剂,
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冯玉杰, 孙晓君, 李培志, 郝军, 蔡伟民
材料科学与工艺,2002,10(2):203~206,-0001,():
-1年11月30日
用硼砂、硝酸镧、适当的修饰剂及修饰工艺,制备了表面修饰纳米硼酸镧极压抗磨添加剂,以四球实验评价了其极压抗磨性能。结果表明,纳米硼酸镧的最大无卡咬负荷(PB)比目前普遍使用的极压抗磨剂二烷基二硫代磷酸锌高8%,且磨痕直径较小,用X射线光电子能谱分析了蚀球磨斑表面的化学成分,在摩擦副表面发现了B、La、Fe等的氧化物,证明了此类添加剂能够在摩擦过程中不仅能生成以氧化硼、氧化铁等为主要成分的边界润滑膜,还可能形成含镧、硼的渗透层,这是此类添加剂具有良好抗磨减摩性能的主要原因。
纳米硼酸镧, 表面修饰, 极压抗磨剂, 边界润滑膜, 渗透层
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冯玉杰, FENG Yu-jie, Herbert H.P. Fang
Journal of Harbin Instit ute of Technology (New Series), Vol. 9, No.4, 2002,-0001,():
-1年11月30日
Series batch experiments were made to investigate the influences of pH and temperature on the ac2 tivity of acidogenus and acidogenus in glucose-degrading bacteria cultured in an UASB (up2flow anaerobic sludge blanket) reactor for glucose fermentation and hydrogen production. The bacteria exhibited different ca2 pability to recover to produce hydrogen at different initial pH and temperature. Hydrogen production, VFA production, COD removal and COD balance were measured at different pH and 20, 37℃ respectively with the same glucose and VSS in vials. Results showed that there are different influences on the activity of acido2 genic bacteria at varied pH and result in a variety of amount of hydrogen production, specific hydrogen production and VFA production, etc. Through the present study, when nonmalized to the weight of VSS, a maximal biogas and hydrogen production of 171711ml/g and 87010ml/g were obtained when pH equals 9 at 37℃ and 679100ml/g of biogas, 246135ml/g of hydrogen were also got when pH equals 5 at 20℃ respective2ly. The maximal specific hydrogen production (SHA) was 116156 ml/h, garound 8 of pH value at 37℃ and 6146ml/h, garound 4 of pH value at 20℃, which were obtained by calculating the slope of the accumulated hydrogen gas via time. Butyric acid fermentation was important for hydrogen production. Large quantity of unknown COD was found in the vials when a small quantity of bio2gas was produced, but relative less un2known COD was determined when there was large quantity of hydrogen produced. This revealed a better engi2neering foreground for application of hydrogen bio2production.
bio-production of hydrogen, glucose fermentation, pH influence, acidogenic bacteria, hydrogenic bacteria
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