磁性Ca/Al水滑石对活性艳红X-3B吸附的响应曲面法优化

采用超声辅助法以超顺磁性铁氧体材料对制备的Ca/Al水滑石进行复合改性合成磁性Ca/Al水滑石,并研究其对活性艳红X-3B模拟染料废水的吸附性能。考察了磁性Ca/Al水滑石吸附剂剂量、吸附时间和初始pH值对活性艳红X-3B染料废水脱色效果的影响,采用Design-Expert软件对吸附条件进行了Box-Behnken响应曲面法优化。实验结果表明:当吸附剂剂量为7.6g/L,吸附时间为32.3min,初始pH值为6.9时,该材料对活性艳红X-3B染料的理论最大脱色率为94.2%.由于材料自身的磁性特性,吸附后的悬浊液在外加磁场的作用下,能够实现磁性水滑石的快速回收。同时,对回收再生磁性Ca/Al水滑石的吸附性能进行了研究,发现在吸附-解吸3次循环后仍然有很好的脱色效果,表明该磁性Ca/Al水滑石是一种极具潜力的新型染料吸附剂。     

铁锰复合氧化物吸附偶氮染料酸性红B的性能研究

染料废水通常具有有机物含量高、抗光,抗药物,难降解等特点,因此难以用传统的污水处理方法进行处理,如能结合其他处理方法(如吸附),对此类废水进行有效处理,对于控制印染废水污染环境具有重要意义.以锰盐,铁盐为主要原料,按照不同的原料配比制备了几种磁性吸附剂,并就其对染料酸性红B的吸附性能进行了实验.实验结果表明:此吸附剂对于染料酸性红B有很强的吸附能力,吸附之后可以通过磁分离技术,对吸附剂进行有效的回收.且该吸附剂配比中Fe的含量越高,吸附效果越好.同时,pH对吸附能力有较大影响,吸附性能在酸性条件下表现良好,pH升高吸附性能变差.染料废水中普遍含有的氯离子对吸附剂的吸附性能基本没有影响,而含有的硫酸根离子则严重抑制吸附性能.     

壳聚糖纳米复合物的制备及对甲基橙吸附性能研究

采用简便的一步水热方法合成磁性壳聚糖纳米复合物(Fe_3O_4-CS MNPs)。用透射电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪、多功能振动样品磁强计对其进行了表征,并通过紫外可见吸收光谱考察了其对甲基橙染料的吸附行为。结果表明,磁性壳聚糖纳米复合物对甲基橙染料的吸附遵循二级反应动力学和Freundlich吸附模型。最大吸附量为93.84mg/g。吸附后的磁性壳聚糖纳米复合物可通过NaOH溶液进行脱附,脱附率为92.98%,且4次吸附-脱附行为后,吸附量仍能达到77.04mg/g,表明该吸附剂具有良好的循环利用能力。     

钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂的制备及对铬(Ⅵ)的吸附性能

以钝顶螺旋藻和磁性纳米粒子四氧化三铁为材料,采用海藻酸钙进行包埋制备出钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂,从pH、温度、吸附动力学等方面研究钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能。研究结果表明:当pH为1.5,温度为40℃时,吸附效果最好,时间在120 min时吸附容量达到饱和吸附量的96.5%;随Cr(Ⅵ)离子初始浓度的增加,吸附量增加,吸附效率减小。且与海藻酸钙吸附行为显著不同,说明主要是由钝顶螺旋藻对Cr(Ⅵ)离子吸附作用;钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir和Freundlich等温模型进行描述;同时,磁性生物吸附剂具有较强的磁性,在加有外界磁场的情况下,能快速地实现固液分离和回收,可简化重金属离子吸附的后续处理。     

甜菜碱修饰四氧化三铁磁性材料对苋菜红的吸附

文章采用化学共沉淀法,在有氧条件下一步合成了甜菜碱修饰的磁性四氧化三铁纳米复合粒子(betainemodified magnetic iron oxide nanoparticles,BMNPs),利用傅里叶转换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)对其物化性质进行了表征,将其用于去除水溶液中的偶氮染料苋菜红。优化了吸附条件,包括pH值、吸附剂剂量、接触时间和染料浓度,探讨了吸附机理。结果表明:BMNPs拥有良好的分散性和超顺磁性;其表面的季铵离子通过静电作用与苋菜红的磺酸根离子结合;吸附过程符合Langmuir吸附等温模型以及准二级动力学方程,最大吸附量为58.96mg/g。研究发现NaOH水溶液对BMNPs具有解吸作用,在外加磁场的作用下可实现回收再利用,回收5次之后,吸附率仍高达73.96%,证明BMNPs具有良好的再生能力,可作为优良的绿色吸附剂用于废水中苋菜红的处理。     

新型壳聚糖磁性材料的制备及其染料吸附机理探究

为了有效解决染料废水对环境造成的污染,本文制备了一种铜离子配位螯合的壳聚糖磁性复合材料用于染料废水的吸附.复合材料Cu@CTS@Fe_3O_4通过壳聚糖与铜离子的配位螯合及磁性粒子Fe_3O_4的引入成功制备,使用FTIR, SEM, TGA对制备出的材料进行了结构和形貌的表征,同时以活性艳红(RBR)作为吸附对象,进行了详细的吸附动力学研究和等温吸附研究.吸附实验表明,在pH=2时,Cu@CTS@Fe_3O_4对RBR的吸附能力最大,为831.22 mg/g.本研究为壳聚糖基吸附剂在染料废水处理领域的应用提供一些相关参考数据和理论指导.     

Fe_3O_4-果胶磁性微球的制备及对Cu~(2+)的吸附性能

用天然存在且吸附能力较强的果胶包覆具有磁性的四氧化三铁纳米颗粒制备一种吸附剂-Fe3O4果胶磁性微球.通过红外光谱、扫描电镜对样品进行表征,并考察吸附时间、Cu2+的质量浓度、吸附剂用量和吸附溶液的pH值对果胶磁性微球吸附溶液中Cu2+量的影响.结果表明,果胶磁性微球对铜离子的吸附主要发生在最初的1.5 h内,通过1.5 h的吸附后,吸附反应慢慢达到平衡,果胶磁性微球的平衡吸附量为72.50 mg/g.     

阴离子型染料刚果红废水的吸附研究

为有效处理阴离子型染料刚果红废水，消除其带来的环境污染问题，本文以硫酸钛为主要原料，以改性煤系高岭土为载体，通过水热法制备出了TiO₂-煤系高岭土复合物，采用X射线衍射(XRD)、比表面及孔隙率分析(BET)、扫描电镜(SEM)等手段对样品进行了表征，考察了该复合物对刚果红染料吸附的影响因素和再生性能。结果表明，在煤系高岭土上负载TiO₂，可以得到一种比表面积为259.1 m²/g，最大孔径为3.5 nm的高效阴离子型染料吸附剂。该吸附剂最优用量为0.05 g/20 mL，吸附60 min基本达到吸附平衡，吸附率可达96.1%；刚果红染料浓度低于500 mg/L时，吸附量呈现递增趋势，最大可达118.0 mg/g;pH值为3～10之间时，酸度提升有利于吸附，吸附率高于94.0%，吸附等温线为LangmuirIV型，吸附符合拟二级吸附动力学方程；同时吸附剂具有较好的再生性能，可重复使用。     

磁性β-环糊精硅胶基吸附剂制备及吸附性能

为研究一种用于去除亚甲基蓝(MB)染料的环保、可循环利用,且具有优良吸附性能的吸附材料,采用溶剂热法结合溶液共混法合成磁性β-环糊精硅胶基吸附剂(m-Fe2 O3/β-CD/SiO2),利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、BET法对吸附剂进行表征.通过吸附试验研究吸附...     

改性凹凸棒黏土对废水中硫化物的吸附性能

研究改性凹凸棒黏土对废水中硫化物的吸附性能,通过实验确定加入MnO2作为活性组分吸附效果较好,最佳饱和吸附时间为240 min,处理凹凸棒黏土制备脱硫剂的最佳条件:质量百分比为 11%硫酸酸化、添加质量百分比为30% 的MnO2、焙烧温度200 ℃、焙烧时间5 h;吸附剂在废水中脱硫率达75.44%.对产自会宁和临泽两地的凹凸棒黏土改性制备吸附剂,并和活性炭的吸附效果进行对比,结果表明,由临泽产凹凸棒改性制得吸附剂吸附率略高于活性炭.     

Ordered mesoporous tungsten oxide and titanium oxide composites and their photocatalytic degradation behavior

Highly ordered mesoporous WO3/TiO2 (MWTs) composite materials with tunable chemical compositions were obtained by a surfactant template-assisted evaporation-induced selfassembly (EISA) processes. The structure properties of the MWT materials were characterized by small angle XRD, TEM and N2 sorption. The resultant materials showed large amount of ordered mesopores and high chemical homogeneity. With increasing crystallinity degree, the order degrees of mesostructure turned worse gradually. The MWT hybrids exhibited excellent visible light response due to the addition of WO3 with narrow band gap. Photocatalytic performances of the MWT samples were determined by measuring the photo-degradation of rhodamine B dye and phenol under simulated solar light irradiation. The effect of material parameters such as surface area, crystallinity and chemical compositions in the binary heterostructured system on photocatalytic performance were discussed in details.     

TiO2空心微球的制备及其在模拟太阳光下光催化降解罗丹明B活性

以钛酸丁酯为反应原料、油胺为模板剂,采用溶剂热法制备了TiO2空心微球.通过XRD、SEM、TEM、HR-TEM、N2吸附-脱附实验及FT-IR对其晶体结构、形貌、表面性质及比表面积进行了表征.在模拟太阳光下研究了TiO2对罗丹明B的光催化降解活性,并与商品TiO2(P25)的活性相比较.结果表明,空心微球为纯相锐钛矿型TiO2,球的直径处于2-5 μm之间,构成微球的初级粒子的平均粒径为10.7 nm,BET比表面积为42.95 m2/g.所制备的TiO2空心微球在2h内对罗丹明B溶液的光降解率达72％.因粒径较大而使其不易团聚,且极易回收,有利于实际应用.     

花状Ni(OH)2微球的制备及其对尿酸的快速检测

采用微波辅助水热法制备了均匀分级的氢氧化镍(Ni(OH)₂)微球,通过X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Ni(OH)₂的组成和形貌进行了表征. Ni(OH)₂微球的平均直径约1.6 μm,复杂的花状结构使其具有较大的比表面积.将微球制备成Ni(OH)₂修饰的玻碳电极,并将其用于0.1 mol/L NaOH溶液中尿酸(UA)的检测,该电极具有良好的电催化活性.这种传感器表现出较宽的线性范围(0.1~1.5 mmol/L)和高灵敏度(475.71 μA ·L/(mmol ·cm2)),且有较低的检出限(1.8 μmol/L).利用电化学测试对内源性干扰物进行检验,发现Ni(OH)₂微球修饰电极对UA的选择性较好.结果表明:Ni(OH)₂微球在研发无酶尿酸传感器方面具有重要的应用潜力.     

具有微纳结构的FeS_2的制备及其储锂性能研究

金属硫化物具有较大的理论容量,有望成为下一代的锂电池负极材料,但是充放电过程中材料发生严重的膨胀/收缩、晶体粉化,使得材料的比容量迅速衰减.本文以铁醇盐为原料制备具有花状微纳结构的FeS_2,以达到抑制材料粉化效果.结果显示,300℃热处理得到的FeS_2样品能够充分保持中间体铁醇盐的花状微纳结构,结晶度高.450℃处理得到的样品表面为多孔状结构,而800℃处理未得到目标产物,样品分子式是Fe_9S_(10).电化学测试结果表明:300℃所得产物具有1 484.3mA·h/g的放电比容量,高于450℃的产物(1 326.7mA·h/g);在电流密度为200mA/g条件下,100次充放电循环后,300℃所得产物的放电比容量为480.8mA·h/g,远高于450℃所得产物的放电比容量(215.8mA·h/g).研究结果表明具有花状微纳结构对材料的粉化现象有较好的抑制作用.     

多孔性再生纤维素磁性微球的制备及性质

利用绿色环保的碱-尿素-水溶剂体系制备纤维素溶液,采用反相悬浮法制备纤维素微球,并通过原位复合法工艺对纤维素微球进行纳米磁性功能化负载。结果表明,随着油水比不断增大,微球粒径逐渐减小,制备的再生纤维素微球比表面积超过30 m2/g,孔度超过90%,吸水性强,含水率超过85%。通过FTIR、XRD和SEM研究发现原位复合法可成功地生成Fe3O4纳米粒子,并在纤维素微球中形成有效负载,且制备的纤维复合微球保留了良好的球形结构和多孔性,并具有超顺磁性。     

用于高性能超级电容器的基于蚕沙的二氧化锰/碳纳米复合材料

MnO₂/biomass carbon nanocomposite was synthesized by a facile hydrothermal reaction. Silkworm excrement acted as a carbon precursor, which was activated by ZnCl₂ and FeCl₃ combining chemical agents under Ar atmosphere. Thin and flower-like MnO₂ nanowires were in-situ anchored on the surface of the biomass carbon. The biomass carbon not only offered high conductivity and good structural stability but also relieved the large volume expansion during the charge/discharge process. The obtained MnO₂/biomass carbon nanocomposite electrode exhibited a high specific capacitance (238 F·g?1 at 0.5 A·g?1) and a superior cycling stability with only 7% degradation after 2000 cycles. The observed good electrochemical performance is accredited to the materials’ high specific surface area, multilevel hierarchical structure, and good conductivity. This study proposes a promising method that utilizes biological waste and broadens MnO₂-based electrode material application for next-generation energy storage and conversion devices.     

介孔活性炭的制备及其高湿储甲烷性能

天然气是一种清洁能源,作为汽车代用燃料以及从天然气开采地到各用户单位之间的运输,都需要有效的存储技术.天然气水合物（NGH）能够降低甲烷存储的成本,而多孔材料孔内生成气体水合物能够有效提高储气密度,本研究目的是合成在孔内能够生成甲烷水合物的低成本高性能吸附剂.首先以农业废弃物玉米芯为原料,采用KOH活化法制备活性炭,其湿储甲烷最优合成条件为：在400,℃炭化30,min,碱炭质量比5∶1、850,℃活化1.0,h合成出C-8高性能活性炭,其孔容达到2.264,cm^3/g,比表面积为2 993,m^2/g,孔径分布主要集中在2～3,nm.合成的C-8是非常好的甲烷湿储吸附剂,在水炭比为3.68时在9.40,MPa下CH4达到最大吸附量为69.66%,是其干燥样品最大吸附量的3.25倍,并可以在较大压力范围内使存储的甲烷提供平稳的放气量,有望作为新型的甲烷水合物存储吸附剂应用于天然气汽车上.     

SDBS辅助制备的花状ZnO微结构的生长机理及光催化性能评价

Flower-like ZnO microstructures were successfully produced using a hydrothermal method employing ZnSO₄/(NH₄)₂SO₄ as a raw material. The effect of the operating parameters of the hydrothermal temperature, OH?/Zn2+ molar ratio, time, and amount of dispersant on the phase structure and micromorphology of the ZnO particles were investigated. The synthesis conditions of the flower-like ZnO microstructures were: hydrothermal temperature of 160°C, OH?/Zn2+ molar ratio of 5:1, reaction time of 4 h, and 4 mL of dispersant. The flower-like ZnO microstructures were comprised of hexagon-shaped ZnO rods arranged in a radiatively. Degradation experiments of Rhodamine B with the flower-like ZnO microstructures demonstrated a degradation efficiency of 97.6% after 4 h of exposure to sunshine, indicating excellent photocatalytic capacity. The growth mechanism of the flower-like ZnO microstructures was presented.     

改性活性炭负载铁氧化物及其对Pb2+的吸附特性研究

以过硫酸盐预处理活性炭再用化学沉淀法联合超声技术制备出的磁性活性炭,具有比表面积高、官能团丰富、磁性能好等优点,其磁性活性炭比表面积为646.81 m2/g,孔径为2.11 nm,孔容为0.327 m2/g. 官能团主要为羟基、羧基和酯基等. 饱和磁化强度为10.07 emu/g,有利于吸附后的分离,剩余磁化强度为1.165 emu/g,具有一定的抗退磁能力. 采用静态吸附实验的方法,比较了活性炭和制备的磁性活性炭在水溶液中对铅的吸附量,结果表明磁性活性炭对铅的饱和吸附量为68.925 mg/L,远超过活性炭对铅的吸附量30.125 mg/L,显示出磁性活性炭对水溶液中铅优异的吸附性能.     

花状Co5（O9．48H8．52）NO3的简易制备及其超级电容性能

采用简单沉淀方法制备出花状结构的Co5(O9.48H8.52)NO3,运用XRD、SEM、TEM、BET等方法对反应产物进行表征.结果表明,Co5(O9.48H8.52)NO3具有低结晶度的花状结构,孔径主要分布在4~40 nm,比表面积为77.22 m2/g.循环伏安、恒流充放电、交流阻抗和循环寿命测试均表明该材料具有良好的超级电容特性,单电极比容量可达368 F/g.