凹凸棒土负载纳米铁/镍去除水中Zn(Ⅱ)的性能与机理研究

针对纳米零价铁易团聚和表面形成钝化层的问题,以凹凸棒土为载体、镍为掺杂金属,制备了凹凸棒土负载铁/镍复合材料(用A-Fe/Ni表示)。由SEM可观察到A-Fe/Ni中的纳米Fe/Ni长链变短、且有单个纳米Fe/Ni球形颗粒出现。比表面积测定结果表明,A-Fe/Ni的BET比表面积为86.17 m2·g-1,远高于纳米Fe/Ni的比表面积(33.62 m2·g-1)。平均粒径也由负载前的178.52 nm减小到了69.63 nm。A-Fe/Ni相比纳米Fe/Ni对水中Zn(Ⅱ)有更快的去除速率和更好的去除效果,以2 g·L-1投加量对100 mg·L-1Zn(Ⅱ)进行吸附,10 min即可达到99.8%的去除率,而成本仅为后者的1/3。A-Fe/Ni除锌机理主要是化学吸附,吸附过程符合Lagergren准二级动力学模型和Langmuir吸附模型,最大吸附量为133.33 mg·g~(-1)。     

颗粒13X分子筛/凹凸棒土对重金属Pb~(2+)的吸附及其影响因素研究

以凹凸棒土为粘接剂制备颗粒13X分子筛/凹凸棒土吸附剂,考察不同煅烧温度下所制复合材料的孔结构、表面形貌、热稳定性及其对Pb~(2+)去除率,并以所制吸附剂为填料进行柱实验,研究其去除Pb~(2+)的机理及废水中Pb~(2+)浓度和水力负荷对吸附效果的影响。结果表明,适当提高煅烧温度,可增大复合材料的比表面积和孔体积,有利于废水中Pb~(2+)的吸附,但当煅烧温度高于700℃时,材料的晶体结构被破坏,比表面积由492.50 m~2·g~(-1)急剧下降至2.80 m~2·g~(-1);13X分子筛/凹凸棒土吸附剂可通过中和沉淀、过滤截留和离子交换吸附等方式有效去除废水中的Pb~(2+),填充柱的穿透时间随水力负荷和Pb~(2+)浓度的增大而缩短,当水力负荷为7.4 m~3·m~(-2)·h~(-1)时,13X分子筛/凹凸棒土颗粒的饱和吸附量最大,为542 mg·g~(-1)。     

活性炭负载对甲苯磺酸催化合成硫代二甘醇二软脂酸酯

采用浸渍法制备了活性炭负载对甲苯磺酸(TsOH/C)催化剂,以硫代二甘醇和软脂酸为原料合成硫代二甘醇二软脂酸酯.研究了催化剂的浸泡时间、干燥温度、对甲苯磺酸的质量分数对催化反应活性的影响,探讨了反应温度、醇酸比和催化剂用量对产物产率的影响.实验结果表明:TsOH/C催化剂是合成硫代二甘醇二软脂酸酯的良好催化剂.活性碳浸泡于质量浓度为25%的对甲苯磺酸溶液35h、TsOH/C催化剂的干燥温度为110℃、TsOH/C的质量分数为20%、催化剂用量0.8g、n(硫代二甘醇)∶n(软脂酸)=1.5∶1、带水剂二甲苯30mL、反应温度170～180℃,在此工艺条件下硫代二甘醇二软脂酸的产率为98.6%.采用元素分析、IR、1 H NMR、13C NMR、MS鉴定了产物结构.TsOH/C催化剂制备方法简单,催化活性高,重复使用性好.     

响应面法优化柚皮活性炭制备及其氨吸附性能

以柚皮为原料、氯化锌为活化剂,经高温碳化制备活性炭;探讨了活化温度、浸渍比、活化时间对产物的形貌结构和孔隙特征的影响,并采用Doehlert设计法(DM)对柚皮炭的制备工艺条件进行响应面优化分析,得到关于氨吸附性能的二阶预测模型.在活化温度400℃、浸渍比为1.25、活化时间为60 min时,所制活性炭比表面积可达13...     

4A分子筛/凹凸棒土颗粒的制备及其对水中Cd~(2+)的吸附

为了迅速高效地去除水中的重金属Cd~(2+),以粉末状4A分子筛和凹凸棒土为原料,经过混匀、烘干、破碎、筛分、煅烧成型的造粒工艺,制得4A分子筛/凹凸棒土(简写为4A/凹土)颗粒型材料。用此材料作为吸附剂处理水中的重金属Cd~(2+),考察了4A分子筛质量比和煅烧温度对其结构和性能的影响,并利用SEM和XRD等手段对其微观结构和性能进行了表征。研究结果表明,制备4A/凹土颗粒材料的适宜条件为m(4A)∶m(凹土)=7∶3;煅烧温度600℃。在微观形貌和晶相结构上,4A/凹土颗粒均表现为4A分子筛和凹凸棒土材料的复合,600℃煅烧温度下比表面积为63.778 1m~2·g~(-1),通过离子交换吸附Cd~(2+)的容量为71.03 mmol·(100g)~(-1)。     

杂多酸催化合成乙酸异戊酯的研究

在气-固相反应体系中,考察了负载型的Keggin结构的H3PW12O40、H4SiW12O40、H4GeW12O40、H5BW12O40和Dawson结构的H6PO18O62这五种杂多酸对酯化反应的催化活性,选用了活性炭、γ-Al2O3、石英沙、5A-分子筛四种栽体,实验结果表明,同一栽体负载的不同杂多酸,具有相近的催化活性;不同栽体的杂多酸催化剂的活性与栽体表面特性有关;在同一条件下,炭载型催化剂表现出了很高的催化活性、选择性和化学稳定性．     

KOH活化对超级电容器用活性炭的影响

以普通活性炭为原料,KOH为活化剂,在不同的工艺条件下制备了活化活性炭,并组装成单体超级电容器,考察了碱炭比、活化时间、活化温度对活性炭材料比电容的影响.电化学性能测试结果表明:采用KOH活化效果显著,在最佳的工艺条件下,循环伏安法测得活性炭的比电容从活化前的161.9 F·g-1提高到202.8 F·g-1,恒流充放电测得在30 mA条件下其比电容从活化前的92.4 F·g-1提高到118.0 F·g-1.粒径分布和SEM测试结果表明,活化活性炭颗粒粒径变小,粒径分布变窄,颗粒表面出现了许多新孔,呈现疏松的蜂窝状,这使活化后活性炭具有大的比表面积和高的比电容.     

二氧化碳甲烷化催化剂的研究Ⅰ.活性组分及担载量的选择

采用水溶液浸渍法制备一系列无机氧化物(SiO2、α-Al2O3、γ-Al2O3、ZrO2)担载的Ⅷ族金属(Fe、Co、Ni、Cu)催化剂.研究了它们在CO2甲烷化反应中的催化性能.结果表明,催化剂性能与金属本性有关.Ni在各种载体上均具有较高活性,Fe的活性较低,而Cu基本上无活性.Mn作为双金属成分添加在Ni基催化剂中可提高CO2的转化率.而且,3%Ce-6%Ni-6%Mn/α-Al2O3催化剂在反应中表现出很高的催化活性.     

β分子筛负载SO42- /FeaO3固体超强酸的制备及酯化性能研究

利用浸渍法将Fe2(SO4)3溶液负载到β分子筛上,经过焙烧制得β分子筛负载SO2-4-/Fe2O3固体超强酸催化剂.并以乙酸丁酯的酯化反应为探针,考查了β分子筛与Fe2(SO4)3的质量比、焙烧时间、焙烧温度对催化剂酯化性能的影响,得到了较佳的制备条件:Fe与β分子筛质量比为5:2,焙烧温度550C,焙烧时间4h.用...     

磁性卤氧化铋耦合过硫酸盐催化光降解AO7

采用溶剂热-沉积法制备了新型可见光催化磁性纳米Bi OI/Fe3O4复合材料,通过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对其进行表征。首次提出了BiOI/Fe_3O_4耦合过硫酸盐(PS)催化光降解工艺,并以偶氮染料AO7模拟天然水体,考察了黄腐酸(FAs)以及水中常见的阴离子HCO_3~-和Cl~-等因素对AO7降解的影响。结果表明,持续可见光照射60 min,AO7在Bi OI/Fe_3O_4耦合PS体系中的降解率为98.3%;但加入HCO_3~-、黄腐酸(FAs)和Cl~-后,由于·OH和SO_4~-·被淬灭捕获,AO7的降解受到明显抑制,而Cl-的抑制作用小于前两者。经过3次材料重复回收利用,AO7降解率均能达到90%以上,表明材料具有良好的稳定性。     

β分子筛负载SO42- /FeaO3固体超强酸的制备及酯化性能研究

利用浸渍法将Fe2(SO4)3溶液负载到β分子筛上,经过焙烧制得β分子筛负载SO2-4-/Fe2O3固体超强酸催化剂.并以乙酸丁酯的酯化反应为探针,考查了β分子筛与Fe2(SO4)3的质量比、焙烧时间、焙烧温度对催化剂酯化性能的影响,得到了较佳的制备条件:Fe与β分子筛质量比为5:2,焙烧温度550C,焙烧时间4h.用指示剂法测其酸强度H0≤12.7,为固体超强酸.     

焙烧温度对V_2O_5/MoO_3-SnO_2催化剂氧化二甲醚的影响

采用沉淀浸渍法与共沉淀法结合合成了不同焙烧温度下的V_2O_5/MoO_3-SnO_2催化剂,并用此系列催化剂进行了二甲醚(DME)催化氧化制取甲缩醛(DMM)的反应.对催化剂样品进行了XRD、BET表征,在二甲醚与氧气原气料体积比为1∶1的条件下进行催化反应,分析不同焙烧温度对催化剂的催化性能的影响.实验结果表明:600℃焙烧后的催化剂在反应温度为160℃,体积空速为600 h-1时表现了最佳催化活性,甲缩醛的选择性也达到最大值为67. 98%.     

基于静电纺丝技术制备Zn2+掺杂TiO2纳米纤维

用静电纺丝法制得聚苯乙烯(PS)/钛酸丁脂(Ti(OC4H9)4)/醋酸锌(Zn(CH3COO)2.H2O)复合纤维,经焙烧后得到均一直径、具有较高比表面积和多孔结构的TiO2/ZnO复合纳米纤维。并对所制得的纳米纤维的分别采用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段进行了表征。结果表明:煅烧温度、聚苯乙烯浓度对纤维的直径和形貌有很大影响。     

超声辅助Ni Mo B/SiO2非晶态催化剂 制备及其催化活性研究

采用超声波震荡使溶液中Ni2+、Mo7O246-与载体SiO2充分接触后,再用NaBH4还原制备Ni Mo B/SiO2非晶态催化剂,用BET,SEM,EDX、XRD和XPS对催化剂进行表征分析.以苯酚为模型化合物考察了几种不同制备条件下所得的催化剂的加氢脱氧性能.结果表明,负载后的催化剂具有更大的比表面积和更好的耐热性,在反应中表现出了更好的加氢活性和脱氧选择性;在518 K和4.0 MPa下,苯酚的转化率很快能达到100%,加氢脱氧选择性达到96.53%,Ni、Mo原子比对催化剂活性影响不大,而反应温度变化对催化剂的脱氧选择性有较大影响,488 K时催化剂的脱氧选择性不足5%,508 K时为45.39%,518 K时则迅速上升到96.53%.     

合成吡嗪的催化剂的制备

以乙二醇和乙二胺为原料,在催化剂的作用下脱氢和脱水反应生成吡嗪.以浸渍法制备负载型催化剂,分别以活性炭、分子筛和三氧化二铝为载体,以铜、锌、铝、锰、铬等为活性组分,活性组分占载体质量15%,按照不同的活性组分配比,不同的焙烧温度制备的催化剂.结果表明三种载体中,活性炭的吸附性最好.经过气相色谱分析,铜、锌、铝三种元素以1∶1∶1(摩尔比)的比例浸渍的活性炭载体上的催化剂,焙烧温度为350℃时,具有较高的活性和选择性.     

负载铁分子筛降解活性艳红KE-3B的实验研究

采用负载三价铁离子分子筛对活性艳红KE-3B配置的废水进行了脱色研究。染料初始浓度200mg·L-1、催化剂50H用量是40g·L-1、初始pH值为4,H2O2质量浓度为1153mg·L-1,反应温度在80℃时,脱色反应速率常数达到0.2663min-1,半衰期为2.6min,反应活化能Ea为4.27kJ.mol-1。     

二氧化碳甲烷化催化剂的研究I.活性组分及担载量的选择

采用水溶液浸渍法制备一系列无机氧化物（SiO2、α-Al2O3、γ-Al2O3、ZrO2）担载的Ⅷ族金属（Fe、Co、Ni、Cu）催化剂,研究了它们在co2甲烷化反应中的催化性能。结果表明,催化剂性能与金属本性有关。Ni在各种载体上均具有较高活性,Fe的活性较低,而Cu基本上无活性,Mn作为双金属成分添加在Ni催化剂中可提高CO2的转化率,而且,3?-6%Ni-6%Mn/α-Al2O3催化剂在反应中表现出很高的催化活性。     

氢氧化镍-炭复合超级电容器的研究

用化学沉淀法制备出Ni(OH)2,以Ni(OH)2和活性炭为正负极组成复合超级电容器.用循环伏安法和恒流充放电实验研究了电极的电化学性能和容量性质.恒流充放电实验表明,该复合超级电容器具有良好的充放电性能及循环寿命,在6mol·L-1KOH电解液中的最大比容量可达450F·g-1.     

高级氧化-生化组合工艺处理垃圾渗滤液的研究

针对垃圾渗滤液有机污染大、氨氮浓度高、可生化性差的特点,利用铁屑和颗粒活性炭(GAC)构成腐蚀电池反应所产生的Fe2 ,以及通入空气中O2在阴极被还原产生的H2O2组成连续Fenton试剂对其进行处理。在反应pH为2.5,反应时间为90 min,铁屑投加量为40 g.L-1,Fe/C为3.5,絮凝pH为9的反应条件下,COD、TOC和NH4 -N的去除率分别可达到70.8%,59.6%和15.1%,BOD5/COD从原水的0.16提高到0.27,有利于垃圾渗滤液的后续处理。高级氧化-生化组合工艺采用空气中O2取代H2O2,大大降低了该技术应用于渗滤液处理的运行费用。     

凹凸棒土负载硫化纳米铁去除水中Cu(Ⅱ)的影响因素研究

针对纳米零价铁易团聚和表面形成钝化层的问题,在零价铁与凹凸棒土质量比为2∶1、硫与零价铁的摩尔比为0.25∶1的条件下,制备了凹凸棒土负载硫化纳米铁复合材料。用该复合材料以0.2 g·L~(-1)投加量去除30 mg·L~(-1)的Cu(Ⅱ)溶液,1 h内Cu(Ⅱ)的去除率即可达到86.2%。通过SEM和TEM观察到,经负载硫化改性后的零价铁较均匀地分布在凹凸棒土上。比表面积测定结果表明,与纳米零价铁相比,复合材料的比表面积提高了2.3倍。影响因素实验结果表明,在pH=2～11的范围内,复合材料对铜的去除率稳定在85.2%以上;有氧气存在时复合材料去除Cu(Ⅱ)会发生脱附,且Cu(Ⅱ)溶液浓度越高,脱附现象越明显,溶解氧浓度越低,越有利于复合材料对Cu(Ⅱ)的去除。复合材料对Cu(Ⅱ)的最大吸附量可达9.25 mmol·g~(-1)(587.8 mg·g~(-1))。