Fe_3O_4纳米颗粒的制备及其催化性能

采用水热法制备Fe3O4纳米颗粒,并进行脱水催化性能研究.考察催化剂Fe3O4纳米颗粒的用量及循环利用次数对苹果酸二乙酯的酯化率和转换数的影响.通过不同催化过程后的Fe3O4纳米颗粒的形貌的变化,研究Fe3O4纳米颗粒在催化中的脱水性与酸性敏感性,进而利用Fe3O4纳米颗粒的成环反应合成1,4-二噻烷.实验结果表明:水热法制备的Fe3O4纳米颗粒可以作为催化剂合成苹果酸二乙酯,最佳的催化剂条件为第1次催化循环0.1mmol Fe3O4纳米颗粒,Fe3O4纳米颗粒的催化活性随循环利用次数的增加而降低.     

钢铁厂铁鳞硫酸的浸出过程

为制备高纯氧化铁,以钢铁厂铁鳞为原料,考察液固比、温度、时间和硫酸用量对铁浸出率的影响.研究确定硫酸浸出过程的工艺条件,分析浸出过程的动力学机理.确定硫酸浸出铁鳞的最佳工艺条件为:液固比3:1,温度100℃,时间6.0 h,硫酸用量为理论量的1.25倍.在此优化工艺条件下,铁鳞中Fe的平均浸出率为91.69%.动力学研究结果表明,铁鳞的硫酸浸出过程在动力学上属收缩核模型,即满足1/2(1-a1)-2/3-1/2=Kt,受化学反应的控制,反应活化能为70.40 kJ/mol.     

硫铁矿烧渣水热法合成形貌可控的氧化铁

以硫铁矿烧渣硫酸浸出液与氨水反应制备的Fe(OH)3胶体为前驱体,采用水热法合成不同形貌的氧化铁粒子。在中性介质中考察反应温度、物质的量比(n(Fe2+)/n(Fe3+))、水热体系总Fe浓度及晶种量对水热法氧化铁物相、形貌和粒径的影响。采用X线衍射仪、扫描电镜、透射电镜及选择区域电子衍射对水热产物物相和形貌进行研究。研究结果表明:反应温度为230℃,n(Fe2+)/n(Fe3+)为0.1以及水热体系总Fe浓度为1.25 mol/L和晶种量为2 g时,水热产物为片状α-Fe2O3粒子;控制上述其他条件不变,当温度在140～260℃时,随着温度的升高,水热法产物由α-FeOOH相向α-Fe2O3相转变,α-Fe2O3粒子形貌由球形向小圆饼状和片状依次转变;当n(Fe2+)/n(Fe3+)在0～0.12时,随着n(Fe2+)/n(Fe3+)的增加,水热产物由α-Fe2O3相向α-Fe2O3和Fe3O4相转变,α-Fe2O3粒子形貌由球形逐渐向片状转变,其粒径由小变大;当水热体系中总Fe浓度为0.625 mol/L和1.875 mol/L时,水热法氧化铁分别为不均一形貌和球形;当没有加入晶种及晶种量为6 g时,水热...     

水热法制备β-Bi203纳米片及其光催化性能的研究

以Bi（NO3）3·5H2O和浓硝酸为原料，加入浓氨水作为矿化剂，采用水热法制备了β-Bi203纳彩片。研究了制备工艺对纳米片微观形貌的影响，并对样品进行了光催化性能评价。结果显示，β-Bi203纳米片对甲基橙的光催化降解具有较高的催化活性。     

不同形貌纳米Cu_2O的制备

纳米Cu_2O作为一种重要的金属氧化物,在电池、传感器、催化剂及生物医药等领域应用广泛.通过水热法制备出具有不同形貌的纳米Cu_2O,考察了反应物浓度和分散剂因素对纳米Cu_2O形貌的影响,并对产物进行SEM、XRD和XPS分析表征.结果表明:当原料浓度较低时,纳米Cu_2O主要为空心球形;而当原料浓度较高时,得到的纳米Cu_2O形貌主要为多面体或多面体晶簇.     

CNTs/Fe_3O_4/TiO_2纳米复合材料的制备和表征

采用水热法以钛酸四丁酯为前躯物制备了CNTs/Fe3O4/TiO2纳米复合材料,利用x射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了样品的微观结构和形貌,结果表明实验成功在CNTs/Fe3O4表面负载了锐钛矿型TiO2;样品在水中有良好的分散性和磁场可控性。     

用于水处理的磁性Fe3O4纳米微粒研究

采用化学共沉淀法和水热法制备Fe3O4纳米磁性粒子及油酸包覆Fe3O4磁流体。通过实验确定最佳反应条件;用XRD分析Fe3O4粒子的晶体结构;用TEM观察磁流体样品的微观结构;用HPLC研究纳米粒子对左旋氧氟沙星溶液模拟废水超声降解的影响。结果表明产物为反尖晶石结构立方晶系的AB2O4型化合物,平均粒径小于15 nm;磁流体基本上为规则的球形,颗粒均匀,无团聚情况;制得的磁流体样品具有较好的流动性和超顺磁性;Fe3O4纳米粒子对左旋氧氟沙星具有一定的降解性能。     

自修复导电聚酰胺复合材料的制备及性能研究

首先采用水热法制备出铁镍合金,然后将铁镍合金加入到含有超分子氢键网络的聚酰胺高分子基体中,得到一种具有导电性能的自修复高分子材料。通过扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、电阻率测定仪等手段对样品的结构、形貌、导电及自修复性能进行了研究。结果表明,原料中Fe2+与Ni2+的摩尔比对铁镍合金形貌影响较大。当Fe2+与Ni2+摩尔比为70∶25时,产物形貌较规整。添加铁镍合金后,高分子材料的电导率呈上升趋势。当铁镍合金质量分数为45%时,自修复导电高分子材料的修复率达80%。     

漂浮阳极泥中铋的提取与三氧化二铋的制备

漂浮阳极泥经过盐酸浸出、稀释水解、氢氧化钠中和得到氯氧铋,氯氧铋经过氢氧化钠转化制备得到三氧化二铋.当盐酸浓度为6mol/L,固液比为1∶5,反应温度为80℃,反应时间为1h时,漂浮阳极泥中锑和铋浸出率分别达到99.17％和99.08％.当稀释比为8∶1时,盐酸浸出液中锑水解率为98.13％,铋水解率仅为8.8％.稀释后液中加入氢氧化钠溶液,当pH为1.5时,铋水解率达到99.5％,水解产物氯氧铋(BiOCl)中铋、氧、氯的质量分数分别为54.23％,19.30％和14.61％.氯氧铋再次经过盐酸浸出,稀释水解,氢氧化钠沉淀得到氯氧铋.除杂后氯氧铋经过硫酸洗涤、氢氧化钠转化,当氢氧化钠浓度为6mol/L,液固比为3∶1,反应温度为80℃时,反应2h后过滤,用0.5mol/L盐酸洗涤得到形貌为纤维状、晶型为单斜的α-Bi2O3,氧化铋纯度达到99.81％.     

磁性PLA-Fe3O4复合微球制备及其对茜素红的脱除研究

采用化学共沉淀法制备了纳米级Fe3O4磁性粒子,以油酸钠改性后的磁性Fe3O4粒子作为模板,以一次性聚乳酸(PLA)饭盒作为聚乳酸原料,采用溶剂扩散法制备了磁性PLA-Fe3O4复合微球.利用扫描电镜、红外光谱仪及热重分析仪对所得产物的形貌、组成和含量进行了表征.以茜素红(AR)模拟染料废水,探讨了磁性PLA-Fe3O4复合微球对染料茜素红的脱除效率,研究了吸附时间,磁性PLA-Fe3O4复合微球的用量,溶液的pH及溶液的初始浓度等因素对茜素红脱除效率的影响.结果表明:磁性PLA-Fe3O4复合微球的用量为25mg、pH为4.3、吸附时间为2h、溶液起始浓度为19mg/L时吸附率可达90%以上.     

A novel Fe/HNT visible light-driven heterogeneous photocatalyst: Development as a semiconductor and photocatalytic application

Fe/HNT (Iron/Halloysite-nanotube) heterogeneous semiconductor catalysts operating effectively under visible light were developed by using FeCl₃, FeSO₄ and Fe(OH)₃ sludge precipitated after electro-Fenton process and named as Fe/HNT-I, Fe/HNT-II and Fe/HNT-III, respectively. Chemical configuration and particle morphology of the catalysts were characterized with XRD, SEM-EDS and UV–vis DRS. Effect of the developed Fe/HNT photocatalysts was investigated for the degradation of Reactive Orange 16 (RO16) textile dye under visible light. The photocatalytic decolorization of RO16 was 95.6%, 99.3% and 96.6%, respectively. It was found that the photocatalytic performance of Fe/HNT-III catalyst under visible light was effective compared to Fe/HNT-I and Fe/HNT-II. The iron ratio in the catalyst's structure (Fe:HNT ratio 0.25, 0.5 and 0.75 (w/w)) and pH value (4, 7 and 9) in production phase were also changed to investigate the photocatalytic effect of Fe/HNT-III. An Fe:HNT ratio of 0.25 and a pH of 4 were determined as the optimum conditions for catalyst production. Optimum H₂O₂ dosage value was also investigated for photocatalytic oxidation process and determined to be 10 ?mM. Finally, the optimum conditions were further used for the degradation of Terbinafine hydrochloride (TerHCl) active drug and the treatment of wastewater from the textile and pharmaceutical industries.     

敏化光催化降解曙红Y染料的研究

分别研究了TiO2溶胶体系和Fe2O3-TiO2复合溶胶体系在太阳光照射下对曙红Y染料的光催化降解作用.实验表明,通过窄能带隙的Fe2O3纳米粒子和TiO2耦合,不仅能将TiO2的光吸收延伸到可见光区域,而且提高了电荷分离的效率,因而这种复合粒子体系比单一的TiO2体系具有更高的光催化活性,能有效地提高光催化降解作用.     

铁掺杂TiO2纳米粒子光催化氧化庚烯的研究

采用新的合成路线制得掺铁TiO₂纳米粒子, 通过光催化降解庚烯研究其气固复相光催化性能, 用XRD, UV-vis和XPS等方法研究了掺铁TiO₂纳米粒子的晶体结构、 光吸收特性及表面化学形态. TiO₂纳米粒子掺杂Fe³⁺后, TiO₂的光吸收阈值发生红移, 向可见光区拓展; Fe³⁺掺杂浓度和焙烧温度对掺铁TiO₂纳米粒子的气 固复相光催化降解活性有很大影响, 实验结果表明, 掺铁量为0.5%(摩尔分数), 焙 烧温度300 ℃时光催化降解活性最好.     

TiO2/Fe2O3/CNTs磁性光催化剂的制备及可见光下降解盐酸四环素

以碳纳米管为载体支架,利用简便的化学沉积和热处理方法,将Fe2O3纳米颗粒负载在碳纳米管表面,得到磁性碳纳米管(Fe2O3/CNTs)。再利用溶胶-凝胶法包覆Ti O2纳米颗粒,制得一种新型的磁性光催化剂(Ti O2/Fe2O3/CNTs),通过SEM、TEM、XRD、VSM和UV-Vis等方法,对样品进行了一系列的表征。将其用于水体中盐酸四环素的降解,探究了p H条件、原始浓度以及光催化剂用量对降解作用的影响。结果表明,样品具有紧凑的交错多孔结构,Ti O2/Fe2O3纳米颗粒包覆在其表面。样品能对紫外-可见光产生较强吸收,光能利用率及光催化性能显著提高。在25 mg/L盐酸四环素偏酸性体系中,在1.5 mg/L催化剂用量下,光催化反应降解率可达95.1%,光催化反应符合一级反应动力学模型。此外,催化剂还具备良好的超顺磁性,易于分离回收,重复使用,有望成为一种经济,环保,高效,可循环的四环素降解材料。     

LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料对盐酸四环素的光催化性能研究

采用液相还原法在制备Cu2O的前驱体中加入LDH/Fe3O4制备出LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料,将其对盐酸四环素废水进行光催化降解,研究了催化剂的投加量、光照强度、pH值和共存离子对LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料光催化性能的影响,分析了光催化过程中起主要作用的活性基团.结果表明,制备出的LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料具有较好的光催化性能,与单纯Cu2O相比,复合材料能够提高光催化降解的速率和效果.光催化降解盐酸四环素的最佳条件：催化剂的投加量为0.1 g·L－1、光照强度为500 W、pH值为10,对50 mg·L－1盐酸四环素的降解效率达到95.2%.溶液中存在阴离子Cl－和HCO时会降低光催化效率,自由基抑制实验证实光催化过程中·O起主要作用.     

ZnO纳米棒/PVC复合材料的光催化性能研究

用水热法制备了氧化锌纳米棒,在此基础上通过溶液共混制备了氧化锌纳米棒/PVC复合材料前驱体,适当温度下煅烧得到了氧化锌纳米棒/PVC复合材料.借助XRD,TEM,SEM,IR,UV-Vis和ESR等测试手段对氧化锌纳米棒及其复合材料进行了表征.以甲基橙为目标降解物,研究了氧化锌纳米棒和复合材料在可见光下的光催化性能和复合材料制备条件对光催化的影响.实验结果表明,复合材料的最佳制备条件为：氧化锌和PVC的质量比1∶1,煅烧温度250 ℃,煅烧时间1 h.在光催化剂用量为0.5 g/L,甲基橙浓度为10 mg/L,采用15 W家用照明荧光灯做光源的光催化体系下,复合材料对甲基橙的降解率达到88%,表明了制备的氧化锌纳米棒/PVC复合材料具有良好的可见光光催化性能.     

复合物的 制备及苋菜红降解性能的研究

本文利用超声分散和溶液沸腾法制备TiO2,CeO2/TiO2和Fe2O3/TiO2复合物,在可见光的照射下,考察了苋菜红降解的效果,并利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对合成的光催化剂进行了表征. 另外,研究了TiO2,CeO2/TiO2和Fe2O3/TiO2复合物的用量、可见光照射时间、处理温度和处理时间等因素对苋菜红降解率的影响.结果表明,CeO2/TiO2复合物对降解染料表现出了更好的光催化活性.     

正丁醇溶剂热法制备Bi2O2CO3及可见光光催化降解有毒有机污染物

分别以乙醇、异丙醇和正丁醇为溶剂介质,在水热条件下制备得到Bi2O2CO3,考察了不同溶剂介质、水热反应温度和反应时间等因素对制备Bi2O2CO3粉体及其光催化活性的影响,优化了Bi2O2CO3光催化剂的制备条件,结果表明：水热温度为200℃,时间为14h时,以正丁醇为溶剂介质条件下制备的Bi2O2CO3具有高的催化活性,可制得具有较高光催化活性的Bi2O2CO3催化剂．运用XRD、SEM手段对Bi2O2CO3进行了初步表征．在可见光照射（λ≥420nm）条件下,研究光催化降解染料罗丹明B（RhodamineB,RhB）和无色小分子水杨酸（Salicylicacid,SA）溶液在pH-7．0条件下的反应特性,结果显示照射时间180rain对RhB的脱色完全和210min对SA的降解率可达80％以上,同时对RhB矿化率可达80％,表明所建立的光催化体系可有效降解有毒有机污染物．     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。