一步合成介孔碳-金复合催化剂及其在苯乙烯环氧化中的应用

以酚醛树脂作为碳源,F127(EO_(106)PO_(70)EO_(106))作为模板剂,氯金酸为金源,一步合成了有序介孔碳-纳米金复合催化剂(Au/FDU-15).采用FT-TR,XRD,N2吸附-脱附,ICP,TEM等手段对合成的催化剂进行表征.以分子氧为氧化剂的苯乙烯环氧化反应为探针反应,考察了介孔碳-金复合催化剂焙烧温度、金含量、p H值等制备条件对苯乙烯环氧化反应的影响.     

三聚氰胺-甲醛-硫脲树脂/SBA-15复合材料的合成及其对水溶液中Au(Ⅲ)吸附性能的研究

以三聚氰胺、硫脲、甲醛、正硅酸乙酯为原料,以P123(EO20PO70EO20)为模板剂,一步合成了一系列新型的三聚氰胺-甲醛-硫脲树脂(MFT)/SBA-15复合材料,并考察了其对水溶液中Au(Ⅲ)的吸附性能.在相同吸附条件下,实验结果表明优化的复合材料、MFT树脂、机械混合的MFT树脂与SBA-15和纯硅SBA-15对Au(Ⅲ)的吸附量分别为2.84、0.65、0.59、0.11 mmol/g.这说明SBA-15与MFT树脂的复合极大提高了MFT树脂对金的吸附性能.此外,还研究了原料配比、时间、pH、温度对吸附的影响以及该吸附过程的动力学和热力学行为.     

C/Fe-Bi_2MoO_6的制备及其光催化降解诺氟沙星的性能研究

通过两步法制备C/Fe-Bi2Mo O6,利用SEM、XRD、EDS、FT-IR和N2吸附-脱附等测试手段对所制备的样品形貌及微观结构进行了表征.结果表明,所合成的纳米复合材料属于介孔材料.选取诺氟沙星(NOR)作为模型分子,考察了该复合材料在模拟太阳光下的光催化性能.考察了p H值、H2O2催化剂用量和诺氟沙星初始质量浓度等因素对去除率的影响.结果表明,C/Fe-Bi2Mo O6在模拟太阳光下具有良好的光催化性能,500 W氙灯光照1.0 h,H2O2辅助下,可使质量浓度为10 mg/L的诺氟沙星的去除率达90%以上.所制备的催化剂具有较好的稳定性.     

氨基甲酸酯基修饰桥键介孔材料的 制备及其吸附性能研究

以1,4-亚苯基二(丙基氨基甲酸酯基)桥联硅烷(AM-Si)和正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,碱性条件下合成了一种新型功能化桥键介孔氧化硅(AM-PMOs),用X射线粉末衍射(SAXRD) 、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、热重(TG)、红外光谱(IR)、N2吸附-脱附等手段对材料进行表征.并对Cd2+进行吸附性能测试,静态饱和吸附容量达到62.89 mg·g-1.     

负载型FeOOH/mmt吸附As(Ⅴ)的实验研究

以蒙脱石为基底,在Fe(NO3)3-HNO3液相反应体系诱导制备了FeOOH材料,研究了其吸附水中As(Ⅴ)的性能及机制。结果表明:在较宽的酸性范围内(pH值为3~7)有效吸附砷,其吸附等温线能用Freundlich和Langmuir吸附模型很好地描述。同时对吸附机理进行探讨,FeOOH/mmt对砷的吸附可能是静电吸附和化学反应共同作用的结果。     

β-环糊精微球对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

以水溶液中Cu(Ⅱ)为吸附对象,考察了合成的β-环糊精微球(β-CDPs)对Cu(Ⅱ)的吸附性能.研究了p H值、吸附温度、吸附时间、吸附剂用量及共存离子和离子强度等条件对β-CDPs吸附性能的影响,同时考察了β-CDPs的再生性能.最后,进行了β-CDPs对实际水样中Cu(Ⅱ)的吸附分析.结果表明,合成的β-CDPs在最佳条件下对Cu(Ⅱ)具有良好的吸附性能,β-CDPs对Cu(Ⅱ)吸附率最大可达87.45%,且可再生使用.将该微球用于实际水样中Cu(Ⅱ)的吸附研究,对电镀废水的最大吸附率为68.10%,对游泳馆废水的最大吸附率可达77.50%.     

Fe_2O_3/MWCNTs复合材料的制备及其NO_x气敏性能

采用沉淀法制备了Fe2O3/MWCNTs复合材料。通过X-射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对所合成材料进行了表征。结果表明,合成的Fe2O3/MWCNTs复合材料均由碳纳米管与氧化铁颗粒组成,Fe2O3粒子尺寸较均匀,其颗粒大小约为5 nm。在室温条件下,Fe2O3/MWCNTs复合材料对NOx具有较好的气敏性能,当NOx浓度为9.7×10-7时,复合材料对NOx的灵敏度为6.13%,响应时间为38 s。分析其原因主要是合成材料中Fe2O3的主要相态是呈p型半导体特性的γ-Fe2O3,与吸附空气中氧气呈现出p型半导体特性的MWCNTs复合时产生倍增效应的结果。     

磁性氧化石墨烯对水中Pb~(2+)吸附性能的研究

以氧化石墨烯为载体,以Fe~(3+)和Fe~(2+)发生化学共沉淀形成的具有磁性的铁氧化物纳米粒子为磁性源,采用化学方法制备了Fe_3O_4/GO二元复合材料,并利用TEM、XRD、FTIR等手段对Fe_3O_4/GO二元复合材料进行了物理表征,结果表明成功合成了磁性氧化石墨烯。研究了此二元复合材料的吸附动力学、吸附等温线及初始pH值对吸附的影响,考察了Fe_3O_4/GO对水中Pb~(2+)的去除效果。结果表明,pH在7.0时复合材料的吸附效果最好,吸附时间在210 min左右时达到吸附平衡,最大吸附量为135.7 mg·g~(-1)。     

氧化锡与石墨烯复合物的合成及其气体传感性能研究

以中空管状氧化锡(SnO_2)和石墨烯(RGO)为材料通过静电纺丝和水热技术成功地合成了多孔结构的氧化锡与石墨烯的复合物(RGO/SnO_2).利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Ramon)对样品的形貌和结构进行分析.同时测试了复合材料对NO2的传感性能,结果表明复合材料的传感性能优于SnO_2,并发现改变前驱液中SnO_2和GO的质量比会引起复合材料传感性能的改变.找到了SnO_2和GO在前驱液中的最佳配比为1%,其灵敏度在150℃的温度下对10ppm NO_2高达32.2,约是同等条件下纯SnO_2灵敏度的10倍.此外,文章对材料的传感机理也进行了讨论.     

二步法合成笼状大孔/介孔三维有序Cs2O-Sb2O5/SiO2

以聚氯乙烯(PS)胶晶束为模板,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用原位溶胶凝胶-水热法负载活性组分Cs20-Sb2O5,制备出具有笼状大孔的介孔Cs2O-Sb2O5/SiO2材料.用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、物理吸附与化学吸附(N2-TPD、CO2-TPD和NH3-TPD)以及X衍射(XRD)等手段对样品...     

氨基酸在微波辅助钙改性SBA-15上的吸附性能

采用微波辐射固相法制备了钙改性SBA-15材料Ca/SBA-15 (MW),借助小角XRD、N2吸附-脱附实验及TEM表征了Ca/SBA-15 (MW)的结构,研究了4种典型的氨基酸在Ca/SBA- 15 (MW)上的吸附性能,并考察了钙负载量和pH值对其吸附性能的影响.结果表明,制备的钙改性材料仍具有与SBA-15相似的结构特点,且钙物种均匀地分散在介孔材料孔道内.在pH =2.0～10的范围内,Ca/SBA-15 (MW)材料对酸性谷氨酸的吸附比纯硅SBA-15更好,且钙含量越高,吸附能力也越强;对碱性赖氨酸而言,在pH＜ 10时,Ca/SBA-15 (MW)样品的吸附能力比SBA-15载体要弱,但当pH=10时,其吸附能力要比SBA-15强;对中性苯丙氨酸和丙氨酸而言,在pH =20～6.0和pH =6.0 ～ 10范围内,SBA-15的吸附能力较弱;而在pH =6.0时,其吸附量最大且分别达到0.34和0.17mmol·g-1,但Ca/SBA-15 (MW)对丙氨酸吸附较弱,对苯丙氨酸则几乎没有吸附,这可能是钙改性SBA-15表面亲水性增强,对疏水性较强的丙氨酸尤其是苯丙氨酸的吸附能力较差.     

锌-金属有机骨架材料对染料吸附性能的研究

合成了锌金属有机骨架材料(Zn-Scb-MOF),测定了该金属有机骨架材料对有机染料亚甲基蓝、罗丹明B和甲基橙的吸附性能,考察了不同温度和初始质量浓度对该金属有机骨架吸附亚甲基蓝性能的影响.结果表明,该金属有机骨架吸附剂对亚甲基蓝、罗丹明B有较好的吸附能力,而对甲基橙的吸附能力较弱.该吸附剂对亚甲基蓝的吸附量随质量浓度增高而增长,25℃为该吸附剂的较佳吸附温度.     

氨基修饰桥联介孔材料的制备及其吸附性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,对二亚胺基苯桥联硅烷(AN-Si)和正硅酸乙酯为硅源,在碱性条件下合成了一种新型功能化桥键介孔氧化硅(AN-PMOs).用红外光谱、X射线粉末衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、透射电镜等方法对材料进行性能表征.并以Cd2+离子进行吸附性能测试.结果表明:有机基团的引入提高了材料的吸附能力,所得材料的静态饱和吸附容量达到98.03mg·g-1.     

CuPc/ZnO纳米复合材料的制备及其可见光光催化活性

采用均匀沉淀法合成了CuPc/ZnO纳米复合材料,通过X射线衍射、紫外-可见光谱、红外光谱、扫描电镜等对复合材料进行表征,并考察其在可见光下降解甲基橙的光催化活性.实验结果表明,掺杂后的ZnO粒径变小,吸收峰红移,光催化活性有所提高.用20mg复合催化剂,对100mL 15mg/L的甲基橙溶液降解2.5h后,降解率达到90%以上.当n(CuPc)∶n(ZnO)=1∶300,焙烧温度500℃,保温2h,复合颗粒用量为20mg,反应时间为2.5h时,光催化性能最好,降解率达99.8%.     

伊利石/海藻酸钠复合材料吸附水中Cr(VI)

以海藻酸钠（SA）为原料，添加伊利石（IL）制备了伊利石/海藻酸钠（IL/SA）凝胶球复合材料．研究了凝胶球对水中Cr(VI)的吸附能力，探讨了溶液p H、Cr(VI)初始质量浓度对Cr(VI)吸附性能的影响．结果表明，IL/SA凝胶球对Cr(VI)的最佳吸附条件是溶液p H为2,Cr(VI)初始质量浓度为300mg/L，吸附时间为4h．在热力学方面，吸附数据结果表明更符合Langmuir吸附等温模型，Cr(VI)在凝胶球上的吸附是单分子层的；在动力学方面，吸附数据结果更符合准二级动力学模型．     

EVOH/蒙脱土插层复合材料流变性能及阻水性能的研究

采用熔融插层的方法制备了乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)/蒙脱土(MMT)插层复合材料,并研究了EVOH/MMT插层复合材料的流变性能及阻水性能。研究表明:加工温度在200℃以上,转速20rpm左右,挤出物料表面光滑,韧性优良;EVOH/MMT插层复合材料熔体为假塑性流体,剪切速率增加,表观粘度下降,即存在剪切变稀现象;有机化蒙脱土含量增加,熔体流动性下降,粘度升高;EVOH/MMT插层复合材料熔体的表观粘度随温度的升高而降低,蒙脱土含量增加,熔体对温度的敏感性下降,因而材料可以在比较宽的温度范围内加工。最后通过EVOH及EVOH/MMT插层复合材料对水的阻隔性实验测定发现,插层后材料对水的阻隔性能明显提高了近3·3%。     

碳纳米管/聚氨酯复合材料制备方法的研究

首先对碳纳米管进行酸化处理,在聚氨酯合成过程中分别利用共混法和原位聚合法制备碳纳米管/聚氨酯复合材料,利用碳纳米管的性能对聚氨酯材料进行改性。利用傅立叶变换红外光谱分析仪研究了酸化对碳纳米管性能的影响,微机控制电子万能试验机、动态力学分析仪和数字超高电阻、微电流测量仪对碳纳米管聚氨酯复合材料力学、热力学和导电性能进行了研究,对比研究了两种制备方法对改善聚氨酯材料性能的不同影响。结果表明:通过两种方法制备的复合材料均可以提高聚氨酯材料的力学、热力学和导电性能,原位聚合法制备的复合材料在性能上的提高要比共混法更为明显有效。     

改性橘皮粉对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附行为研究

橘皮粉用环氧化氯丙烷改性后再与DTPA-γ-Fe_2O_3复合,得到一种对重金属离子Cu~(2+)和Ni~(2+)有较强吸附能力的杂化材料.探讨了pH值、温度、时间等因素对其吸附性能的影响.结果表明:该材料对Cu2+和Ni 2+的最大吸附量分别为107.30mg/g和63.69mg/g,吸附为二级动力学过程,符合Langmuir等温吸附模型.     

碳分子筛和活性炭吸附氙气性能的研究

放射性氙监测系统的取样一般采用炭基材料吸附分离法.为了获得性能优异的氙吸附材料,本文研究了活性炭以及三种碳分子筛对氙的吸附性能.用静态吸附法测定了273K、298K条件下的四种材料对Xe的吸附性能,用动态吸附法测定了不同温度、不同载气流速下材料对氙的动态吸附系数,探讨了温度和载气流速对动态吸附系数的影响.实验表明:与静态吸附相比,TDX-01碳分子筛在动态吸附中对氙的吸附性能更强.在20℃,200mL/min的条件下,氙在TDX-01上的动态吸附系数达到2 103.3mL/g,是活性炭的3倍,是与其比表面积、孔容、孔径相近的601碳分子筛的2倍.通过IR谱图分析和滴定实验确定官能对吸附性能没有影响,所以分析认为TDX-01碳分子筛的孔道结构十分有利于氙的动态吸附.     

用均匀设计和响应面法优化絮凝处理As(Ⅴ)废水的研究

采用均匀设计（UD）和响应面法（RSM）相结合开展聚合硫酸铁（PFS）和聚合氯化铝铁（PAFC）絮凝处理含有As(Ⅴ)废水的实验.设定了三个影响因子：As(Ⅴ)初始浓度（0.55～5.20 mg/L）、絮凝剂投加量（50～300 mg/L）和废水pH（6.0～9.0）,分别进行了三因素四水平实验;应用Design Expert 8.0软件对实验数据进行初步分析,建立了模型1（PFS,R2=0.990 2）和模型2（PAFC,R2=0.976 6）;通过对两模型进行响应面分析得出优化的实验参数.优化实验结果表明：以PFS为絮凝剂,As(Ⅴ)去除率在96%以上,残留As(Ⅴ)可小于50 μg/L;以PAFC为絮凝剂,As(Ⅴ)的去除率在95%以上,若As(Ⅴ)初始浓度为1.0 mg/L左右,残留As(Ⅴ)也可低于50 μg/L.在上述条件下废水经过处理能够达到城市污水再生利用地下水回灌水质标准（GB/T 19772—2005）的要求.该实验方案能够通过较少的实验次数建立数学模型,且模型的预测效果良好,优化实验结果达到了预期目的.