三聚磷酸二氢铁的制备、性能及应用研究

本文以Fe_2O_3或Fe(OH)_3为原料与H_3PO_4(85％)反应,经中和、溶解和聚合,当P_2O_5/Fe_2O_3(R)≥5,T=250～280℃时,得非晶态三聚磷酸二氢铁(FeH_2P_3O_(10)·2H_2O),T>280℃时,得结晶态的FeH_2P_3O_(10)·2H_2O。FeH_2P_3O_(10)·2H_2O的脱水过程为, FeH_2P_3O_(10)·2H_2O是很好的无毒防锈颜料。     

溶剂热制备纳米Fe_3O_4及其高效Fenton降解4-氯苯酚

以Fe(NO_3)3·9H_2O为铁源,乙二醇为溶剂和还原剂,采用溶剂热法制备了Fe_3O_4磁性纳米颗粒.利用XRD、FT-IR和TEM对其进行了物相和形貌的表征,以4-氯苯酚(4-CP)为目标污染物,评价了其活化H_2O_2的性能.结果表明:制备的Fe_3O_4纳米颗粒近似呈球形,平均粒径约15 nm,能够有效地活化H_2O_2产生·OH并高效降解4-CP.在25℃,Fe_3O_4用量0.3 g·L~(-1),H_2O_2浓度1.6 mmol·L~(-1),初始pH=5.7时,所建立Fe_3O_4-H_2O_2氧化体系能在15 min内完全降解去除0.4 mmol·L~(-1) 4-CP,较相同条件下超声辅助反相共沉淀法制备的Fe_3O_4效果更好.Fe_3O_4活化H_2O_2降解4-CP的机理主要是因为新的溶剂热法可导致Fe_3O_4磁性纳米颗粒表面的富羟基化和配位作用.     

一种新型的催化反应及其机理

通过对金属冠醚[Fe_6~Ⅲ(C_(12)H_9N_2O_5)_6(H_2O)_2(CH_3OH)_4]和[Fe_6(C_(12)H_8N_2O_5Cl)_6(H_2O)_4(CH_3OH)_2]反应体系的分析,认为水杨酸基双酰肼羧酸的酯化是一种新型的由金属冠醚自身进行的内部酯化反应,并将这种酯化反应定义为内部自催化反应.对于18-MC-6金属冠醚[Fe_6(C_(12)H_9N_2O_5)_6(H_2O)_2(CH_3OH)_4],在其内部自催化反应中,反应物为[Fe_6(C_(10)H_6N_2O_3-COOH)_6(H_2O)_2(CH_3OH)_4],其中主要配体(Z)-H_4shcpa具有羧酸基团(—COOH).作为酯化反应的功能基团—COOH,通过与铁离子的配位,再与具有活性的配位甲醇结合,生成酯化合物(Z)—H_3mshcp,最终得到内部自催化反应产物[Fe_6~Ⅲ(C_(10)H_6N_2O_3—COOCH_3)_6(H_2O)_2(CH_3OH)_4].其中,内部自催化反应的催化中心应是铁离子.     

Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子的合成及性质

以Fe_3O_4与[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O(L=pyridine-2-carboxamide)为原料成功合成了Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子.通过透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、荧光光谱仪(PL)和振动样品磁强计(VSM)对Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子进行结构和性质研究,结果表明合成的Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子平均粒径为10.4nm,几乎呈球形,大小较为均匀,室温下显示良好的光学和磁学性能,在黑暗条件下,Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子能有效吸附有色染料次甲基蓝,该纳米复合粒子在吸附,磁学和生物医学方面都具有潜在应用.     

Fe_3O_4/ZnO亚微米复合材料的制备与吸波性能

利用机械搅拌物理混合、热解法成功制备了Fe_3O_4/ZnO复合材料,将Fe_3O_4粒子与一定量的Zn(CH_3COO)_2·2H_2O在无水乙醇中充分混合,并将混合物在氩气氛围下进行500℃热处理使其Zn(Ac)_2·2H_2O分解,从而得到Fe_3O_4/ZnO复合材料。采用SEM、XRD、XPS对样品形貌、结构及表面进行分析,通过矢量网络分析仪研究了不同量的Zn(CH_3COO)_2·2H_2O对样品吸波性能的影响。结果表明,当Fe_3O_4与Zn(CH_3COO)_2·2H_2O的质量比为1∶2时,Fe_3O_4/ZnO复合材料的吸波性能远优于纯相Fe_3O_4。当频率为11 GHz,涂层厚度为3 mm时,最佳反射率达-14.4 dB。     

制备四氧化三铁纳米颗粒的新方法

以草酸亚铁(FeC_2O_4·2H_2O)在高纯氩气(氩气含量≥99.999%)中的热重-差热(TG-DTA)分析为理论依据,利用X射线衍射仪(XRD)、热场发射扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(TEM),分别对FeC_2O_4·2H_2O在氩气中热分解最终产物进行物相和形貌表征。研究结果表明:FeC_2O_4·2H_20在高纯氩气中热分解过程分为两个阶段:第一个阶段是在室温到255℃之间,FeC_2O_4·2H_2O失去结晶水变为FeC_2O_4;第二阶段是255℃到520℃之间,FeC_2O_4受热分解为Fe_3O_4。在高纯氩气中,以6℃/min升温速率从室温升520℃并在520℃,保温20 min,热分解草酸亚铁时,获得了粒径为约40~60 nm的球形Fe_3O_4颗粒。     

关于炉渣结构的共存理论

丘依考教授在发展共存理论方面的贡献;以前论证共存理论上不完善的地方,进一步论证这种理论的基本事实(结晶化学的事实,炉渣导电的差异性,MeO-SiO_2二元渣系的分层现象,相图中的奇异点,CaSiO_3—CaF_2渣系的粘度,不同渣系的热力学数据与作用浓度的关系),共存理论对炉渣结构的看法;应用举例(FeO—Fe_2O_3—SiO_2渣系与H_2O+H_2的平衡,CaO—SiO_2渣系,CaO-MgO-FeO-Fe_2O_3-SiO_2-S渣系和铁水间硫的分配)。     

分子篩对CH_3OH-H_2O和n-C_3H_7OH-H_2O系統中水的吸附

本文研究了分子篩的最佳制备条件。当矿化液的碱度和SiO_2/Al_2O_3分别等于200%及2时,並在90℃下晶化4小时,可获得4A分子篩,其組成为Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2·nH_2O。作者等用該分子篩测定了其对CH_3OH—H_2O及n—C_3H_7OH—H_2O系統中水的吸附等温綫,並計算了相对浓縮度。吸附数据表明:分子筛对n—C_3H_7OH-H_2O系統中水的吸附能力要大于CH_3OH—H_2O系統。     

三聚磷酸铝的晶体结构和相变

用x一射线粉末衍射法和微差热分析法确定了三聚磷酸铝(AlH_2P_3O_10·2H_2O)的晶体点阵与空间群及其转变温度。AlH_2P_3O_10·2H_2O属正交晶系,空间群为Pz_(1/b)Z_(1/a)Z_(/m),D~9~2h,点阵参数:a=15.92A,b=8.884A,c=9.936A。AlH_2P_3O_(10)·2H_2O 168℃(?)AlH_2P_3O_(10)Ⅰ型 518℃(?)Al_4(P_4O_(12))_3D型。     

含氮宾或卡宾的金属羰基簇合物的结构化学研究Ⅱ——Fe_2(CO)_6(PhNCONPh)的合成和结构

Fe_2(CO)_6(PhNCONPh)簇合物是由[Et_3NH][HFe_3(CO)_(11)]和C_6H_5NCO在苯中反应获得。应用四园衍射仪测定了该簇合物的晶体结构。晶体学数据:C_(19)H_(10)O_7N_2Fe_2,空间群P2_1/n,a=8.5062(1),b=13.2752(1),c=18.9038(2)(?),β=98.96(2)°,Z=4和D_c=1.643gcm~(-3)。结构系用直接法解出,最后R 因子为0.031.结果表明,题目簇合物分子是由苯代脲基C_6H_6—N—C(O)—N—C_6H_5中的N 原子,分别和(OC)_3Fe—Fe(CO)_3中的两个Fe 原子键合而成。使各两Fe 与N 原子和一个C 原子形成变形的双三角锥构型。     

Al2o3—H3po4体系中生成物及热变化的研究

本文拟以Al_2O_3和85％的H_3PO_4为原料,采用H_3PO_4/Al_2O_3=6.8的投料比,在300℃以下温度范围内对磷酸铝系列化合物的生成进行了比较系统地考察。得出了AlH_3(PO_4)_2·3H_2O、AlH_3(PO_4)_2H_2O、Al(H_2PO_4)_3和AlH_2P_3O_(10)的生成量与温度的关系,研究了Al(H_2PO_4)_3和AlH_2P_3O_(10)·2H_2O的热变化过程。     

FeO—Fe_2O_3—SiO_2渣系的作用浓度计算模型

根据共存理论的基本观点,从FeOn—SiO_2渣系的相图和粘度数据及FeOn—Fe_2O_3相图确定了本渣系的结构单元为Fe~(2+),O~(2-)简单离子和SiO_2,Fe_2O_3,Fe_3O_4及Fe_2SiO_4分子。在此基础上利用Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的标准生成自由能数据推导了计算Feo—Fe_2O_3—SiO_2渣系各组元作用浓度的模型。 计算的NFe_tO与实测的αFe_tO符合,且NFe_tO、NSiO_2、NFe_2SiO_4和炉渣总质点数∑n随B_1=∑nFeO/∑nSiO_2而改变,而NFe_2O_3和NFe_3O_4随B_2=∑nFeO/∑nFe_2O_3而改变,表明Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的混合是理想的,两者间的相互影响是不大的。     

稀土磺基水杨酸络合物与抑菌效应

在无水乙醇介质中合成了3价(钅兰)、铈、镨、钕的磺基水杨酸络合物和4价铈的磺基水杨酸络合物。经元素分析、红外光谱、可见紫外光谱和热分析得知,Ce(Ⅲ)L·nH_2O 络合物,是一种含磺基水杨酸根、硝酸根的三结晶水的络合物,其组成是:Ce(Ⅲ)(C_7H_5O_6S)_2·NO_3·3H_2O,在60℃下脱水,312℃开始分解。Ce(Ⅳ)L’·nH_2O 络合物是一种含磺基水杨酸根、硝酸根和铵离子的六结晶水的络合物,其组成可能是:NH_4[Ce(Ⅳ)_2(C_7H_3O_6S)_2(C_7H_4O_6S)·NO_3]·6H_2O在62℃下脱水,在301℃开始分解。用平皿洞穴法研究了 La、Ce、Pr、Nd 等(钅兰)系元素的3价络合物对真菌的抑茵效应,它们的抑菌圈宽度超过22～35mm,均属于强的抑菌效应。     

SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3固体超强酸的制备与表征

以TiCL_4、FeCL_3·6H_2O、NH_3·H_2O和H_2SO_4为原料,采用共沉淀硫酸浸渍法制备SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3固体超强酸,用滴定法测定催化剂的酸性;用FTIR、XRD、TG-DSC、SEM和EDS表征催化剂结构;用粒径分析仪表征催化剂的粒径分布.结果表明:复合氧化物TiO_2-Fe_2O_3中,TiO_2以无定形方式分布在Fe_2O_3表面,以Ti-O-Fe键形成键联,经适宜浓度硫酸浸渍焙烧后,Fe2O3的骨架结构未发生明显变化,SO_4~(2-)负载在TiO_2-Fe_2O_3上.通过试验,得到Ti-Fe摩尔比1∶2,浸渍液硫酸浓度0.5mol/L,在550℃焙烧3h制得的SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化剂酸性较强,比表面积较大,催化活性较佳.     

纳米Fe2O3@硅藻土异相芬顿体系的光催化性能

采用水热法,以FeCl_3·6H_2O为原料,硅藻土为载体,成功制备了Fe_2O_3纳米粉体负载硅藻土催化剂(记为Fe_2O_3@D)。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和粒度分析仪对样品的物相、形貌及尺寸进行了表征,测试了Fe_2O_3@D在异相芬顿体系中对罗丹明B(RhB)的降解率,并对催化剂的稳定性及光催化机理进行了探究。结果表明,Fe_2O_3@D复合催化剂比纯相α-Fe_2O_3纳米粉体对RhB降解效果显著,30 min即可将RhB降解完全;5次重复使用Fe_2O_3@D催化剂降解RhB,降解率仍可达90%以上;在光催化反应过程中,·OH是主要活性物质。     

含钒的6—钨(钼)碲(vl)酸铵的合成与性质

某些6—钼碲酸盐用作催化剂应用于工业上后,对碲的杂多化合物的研究引起人们的关注。大量杂多酸催化化学的研究表明,钒原子取代钨(钼)后所形成的混和杂多化合物往往具有更高的催化活性和选择性。我们在系统研究碲的杂多化合物过程中,合成出几种文献上未见报道的含钒6—钨(钼)碲(Vl)酸铵:(NH_4)_7TeW_5VO_(24)·5H_2O,(NH_4)_8TeW_4V_2O_(24)、H_2O,(NH_4)_9TeW_3V_3O_(24)·H_2O 和(NH_4)_7TeMo_5VO_(24)·8H_2O 并研究了它们的一些性质。(NH_4)_7TeW_5VO_(24)·5H_2O 的合成方法是向60℃ 0.2mol钨酸铵溶液中加入溶于20ml 水中的0.4克 H_6TeO_6溶液、以醋酸调 PH 至3.5,回流3小时。然后加入溶于     

Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 体系的溶解度(25°)

1.Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 体系在25℃时是一个简单共饱和类型的体系,它的二个固相是:Na_2CO_3·10H_2O 和 Na_2C_2O_4,双饱和点的液相组成为:Na_2CO_3 17.50％,Na_2C_2O_40.945％,H_2O 81.53％。2.考察了 Na_2CO_3—Na_2C_2O—H_2O 体系中水相总饱和度,发现在双饱和时水相的总饱和度最大。3.比较了 Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 和 Na_2SO_4—Na_2C_2O_4—H_2O 二个三元体系,发现这二个体系有极大的相似点。     

磁性Fe_3O_4纳米微球与H_2O_2类芬顿体系催化氧化罗丹明B

采用溶剂热法成功制备出磁性Fe_3O_4纳米微球,与H_2O_2构建类芬顿(类Fenton)体系,去除印染废水中一种典型的阳离子染料——罗丹明B(RhB).借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂进行表征,并探讨了H_2O_2用量、纳米粒子投加量、温度、pH值和RhB初始质量浓度等因素对RhB去除效果的影响。实验结果表明:当H_2O_2用量为140mmol/L,磁性Fe_3O_4纳米粒子投加量为1.2g/L,温度为30℃,pH值为3,RhB初始质量浓度为20mg/L时,反应30min即可去除90%,反应60min后已基本完全去除。     

水热法制备纳米CuFe_2O_4/Ac及其微波高效降解罗丹明B

在Na OH溶液中,以Fe(NO_3)_3·9H_2O和Cu(NO_3)_2·3H_2O为前驱体,采用水热法制备了负载型的纳米Cu Fe_2O_4/Ac,采用XRD和TEM对所得样品的结构和形貌进行了表征.分别考察了催化剂类型、用量,微波辐射时间、微波辐射功率对Rh B降解效果的影响.结果表明:Cu Fe_2O_4/Ac纳米颗粒能够有效促进罗丹明B(Rh B)的微波降解,对于38.3 mg/L的Rh B,微波辐射时间1 min,微波功率400 W,催化剂Cu Fe_2O_4/Ac用量为0.5 g时,罗丹明B的降解率可达到99%,TOC去除率为89%.     

H2Ti4O9纳米带的制备及其水热反应

目的以K_2Ti_4O_9·3H_2O为主要原料,制备H_2Ti_4O_9·nH_2O纳米带,研究纳米带的结构与性能,为开发新型功能材料提供新靶点。方法 K_2Ti_4O_9·3H_2O与盐酸进行离子交换反应,其产物分别与乙二胺和四甲基氢氧化铵溶液进行剥离反应,形成胶体再与Ba(OH)2·8H_2O溶液进行水热反应,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析(TG-DTA)和能谱分析(EDS)等手段对所得的样品进行表征分析。结果 K_2Ti_4O_9·3H_2O经过酸交换后可得到H_2Ti_4O_9·1.1H_2O晶体,该晶体剥离后得到二维纤维状H_2Ti_4O_9·nH_2O纳米带胶体。纳米带胶体与Ba(OH)2·8H_2O溶液进行水热反应后可得到110nm大小且有正方晶系的BaTiO3纳米陶瓷粉体,BaTiO_3纳米陶瓷粉体形貌规整,颗粒分布均匀,呈扁平的椭圆形块状。结论 K_2Ti_4O_9·3H_2O的离子交换反应可完全进行,交换后得到的层状化合物H_2Ti_4O_9·1.1H_2O在100℃时用乙二胺剥离效果最好,而且剥离的纳米带宽度仅有20nm。纳米带与Ba(OH)_2·8H_2O溶液基于溶解析出机制,反应12h后生成的BaTiO_3晶粒最小,结晶性最好。