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))。     

海泡石负载Fe/Ni去除对氯硝基苯的还原途径及温度与pH的影响

针对零价铁易团聚、氧化和钝化的缺陷,选用海泡石为载体、过渡金属镍为催化剂,制备了一种克服以上缺陷的海泡石负载铁镍复合材料(用Fe/Ni-SEP表示),研究了该材料还原水中对氯硝基苯的还原途径、机制及pH与温度的影响。研究结果表明,在30℃下用2 g·L~(-1)投加量的Fe/Ni-SEP去除初始浓度为10 mg·L~(-1)的对氯硝基苯溶液,120 min时有94.3%的对氯硝基苯被还原成苯胺。去除过程符合L-H模型,说明去除为还原与吸附的协同作用,其中k_1?k_2,因此吸附为速率决定步骤。还原途径与去除机制为:Fe/Ni-SEP中零价铁作为电子供体将硝基还原为胺基,金属镍将零价铁的腐蚀产物H_2转化为活性氢,活性氢作用于苯环上的C-Cl键,使对氯苯胺加氢脱氯变成苯胺。升高温度加快了传质速率,且利于反应物越过能垒,使反应速率加快。pH为3～7时,利于发生还原脱氯反应。     

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)。     

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.     

合成氧化镁纳米片及其催化合成查尔酮性能

以氯化镁(MgCl_2)和尿素(CO(NH_2)_2)为原料,采用水热法制备了氧化镁(MgO)纳米片前驱体,并通过后续焙烧处理得到MgO多孔纳米片。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、广角X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重(TG)以及氮气吸附-脱附(N_2 adsorption-desorption)等多种手段对前驱体以及MgO纳米片进行了表征。结果表明,得到的MgO呈二维片状结构,无杂相,晶化度高且尺寸均一。相比于商品化MgO纳米颗粒,该MgO纳米片表现出了较好的催化合成查尔酮性能,其产率可达60%。     

活性炭表面键合配位体固相萃取填料的制备及其对水中重金属离子吸附性能的研究

以椰子壳为原料,经过磷酸活化制得活性炭,键合苯甲酰异硫氰酸酯制得表面键合配位体改性活性炭固相萃取材料。利用N_2吸附-脱附、SEM、XPS、FT-IR等手段对所制备的固相萃取填料进行表征,考察了其对Zn~(2+)、Mn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)和Ag~+金属离子的吸附性能。结果表明,该固相萃取填料对Zn~(2+)、Mn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)和Ag~+的吸附容量分别为12.86、11.27、10.91、10.13和9.87 mg·g~(-1)。以5 mol·L~(-1) HNO_(3 )+0.05 mo·L~(-1)乙二胺四乙酸二钠溶液作为洗脱液对吸附的金属离子进行洗脱,通过固相萃取(SPE)与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用测定水样中重金属离子的含量,Zn~(2+)、Mn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)和Ag~+的检出限分别为0.147、0.177、0.185、0.228和0.249 mg·L~(-1)。     

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.     

磁性纳米粒子负载没食子酸去除制革废水中的Cr~(3+)

针对制革废水中的三价铬污染问题,以没食子酸(GA)作为负载物,采用一步法合成了Fe_3O_4@GA纳米粒子,并考察了该纳米粒子对三价铬的吸附特性。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积分析仪(BET)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)、振动样品磁强计(VSM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对纳米材料的微观特性进行了表征。结果表明,GA能够有效负载到Fe_3O_4纳米粒子上,负载量为4.9%(质量分数),修饰过程不会改变Fe_3O_4纳米粒子的晶相结构。负载后的Fe_3O_4@GA的比表面积为83.52 m~2·g~(-1),粒径为10~15 nm,饱和磁强度为51.12 emu·g-1,有很好的分离特性。吸附实验表明,Cr~(3+)的去除率随pH值和吸附剂投加量的增大而增高。吸附动力学符合拟二级模型,最大吸附容量为12.19 mg·g~(-1),吸附等温模型符合Freundlich模型。Fe_3O_4@GA可以有效去除制革废水中的Cr~(3+)。     

苯乙烯-双(对乙烯基苯基)乙烷共聚物的超高交联吸附树脂的合成及其对茶碱吸附性能研究

采用苯乙烯与1,2-双(对乙烯基苯基)乙烷(BVPE)共聚物进行Friedel-Crafts后交联,通过对树脂的残留氯含量、比表面积、孔容、孔径及红外光谱等分析表明成功合成了结构均匀的超高交联吸附树脂.并研究该树脂在不同温度下对茶碱的吸附性能.实验表明BVPE树脂对茶碱的静态吸附量可达88.61 mg/g(湿树脂),对茶碱的动态吸附量高于同等条件下合成的DVB树脂,且洗脱容易,对茶碱的脱附率可达99.94%,没有明显的拖尾现象,再生后树脂吸附量大.该树脂的合成解决了现有超高交联吸附树脂结构不均匀、吸附-脱附拖尾严重等缺点,是一种性能优良的超高交联树脂.     

三乙烯四胺修饰介孔ZrO_2的合成及其CO_2吸附性能研究（英文）

合成介孔ZrO_2并采用三乙烯四胺修饰制备CO_2吸附剂.采用X-射线粉末衍射、低温N_2吸附-脱附、傅里叶红外、X-射线光电子能谱、色散光谱、热重及CO_2程序升温脱附等表征手段对合成材料的理化性质进行表征.吸附剂的吸附性能在CO_2浓度为5%的流动气流中进行测定.研究结果表明通过三乙烯四胺改性的介孔ZrO_2对CO_2有较好的吸附性能,适当增加CO_2气体流速能促进吸附而提高吸附温度对吸附不利.当三乙烯四胺的负载量为200mg,CO_2气体流速为20 cm~3·min~(-1),吸附温度为75℃时,吸附剂表现出最好的吸附性能,最大吸附容量达到4.16mmol·g~(-1),该条件下吸附剂还具有很好的重复使用性能.因此其突出的吸附能力和良好的重复利用性表明三乙烯四胺改性的介孔ZrO_2在CO_2吸附方面具有潜力.     

固体超强酸—硫酸处理氧化铁对正庚烷异构化反应的催化作用

本文论述了固体超强酸(I)-Fe_2O_3/SO_4~(-2)的制造和催化活性。它是由Fe(NO_3)_3转变为Fe(OH)_3用硫酸处理烧制而成。其酸强度为-16.04相似文献   

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。     

以铁氰根离子为电子媒介体的氧气敏感介孔电极的研究

利用介孔泡沫硅(MCF)、离子液体功能化的介孔泡沫硅(MCF-IL)为电极材料,以壳聚糖(Chit)为粘接剂,以玻碳(GC)电极为基底,制备了两种化学修饰电极MCF/Chit/GC和MCF-IL/Chit/GC,并利用静电吸附作用实现两种修饰电极对Fe(CN)■的固载,固载后的电极具有电活性,可以在电极表面发生Fe(CN)■氧化还原反应。实验表明,Fe(CN)■对溶解氧含量具有敏感的电化学响应。其中,MCF-IL/Chit/Fe(CN)■/GC电极对溶解氧含量的电化学响应最佳,在体系含氧量为6.5～7.8 mg·L~(-1)时具有明显的线性关系(r=0.997 2)。MCF-IL/Chit/Fe(CN)■/GC电极对氧气的良好响应得益于MCF-IL与壳聚糖之间良好的协同作用:一方面,壳聚糖对Fe(CN)■具有良好的螯合能力;另一方面,MCF上所修饰的咪唑基离子液体官能团与Fe(CN)■之间具有强烈的相互作用,增加了Fe(CN)■的吸附量;此外,具有三维多孔结构的MCF更利于物质的传输。因此,MCF-IL/Chit/Fe(CN)~(3-)_6/GC电极对溶解氧含量具有直接、敏感的电化学响应。     

Pd/ZSM -22分子筛双功能催化剂的制备及其加氢异构化反应性能

以1-乙基溴化吡啶(EtPBr)为模板剂,分别采用动态和静态晶化的水热法合成了不同硅铝比的ZSM - 22分子筛,采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、N2物理吸附、氨程序升温脱附法(NH3 - TPD)和吡啶吸附的红外光谱(Py -IR)等手段对分子筛进行了表征.考察了晶化方式对分子筛的孔结构及酸性的影...     

多铁性铁酸铋BiFeO_3薄膜材料的纳米力学性质研究

采用脉冲激光沉积法制备了多铁性铁酸铋(Bi Fe O3)薄膜材料,通过原子力显微镜(AFM)对其表面形貌和压电响应性质进行了表征。同时,利用基于原子力显微镜的定量纳米力学成像技术(QNM)对铁酸铋薄膜材料纳米尺度的力学性质进行研究,突破了传统力学性质测量设备低空间分辨率的限制,获得了Bi Fe O3薄膜材料中菱形相和四方相的杨氏模量。     

纳米ZSM-5分子筛的脱铝改性及其催化对二氯苯异构化反应性能

用不同浓度的盐酸溶液对纳米ZSM-5分子筛进行脱铝改性,采用X-射线衍射(XRD)、X-射线荧光光谱(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气物理吸附、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、~(27)Al MAS NMR和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法对酸处理前后的样品进行了表征,并考察了盐酸浓度对改性前后纳米ZSM-5分子筛的结构、酸性及其催化对二氯苯(p-DCB)异构化反应性能的影响。结果表明,通过改变盐溶液的浓度可以选择性地脱除ZSM-5分子筛的非骨架铝及骨架铝,形成二次介孔,并对分子筛的酸性进行调变。改性后的纳米ZSM-5分子筛在对二氯苯异构化反应中的催化活性略有降低,但是间二氯苯的选择性得到显著提高。     

多铁性铁酸铋薄膜材料纳米机械力调控研究

采用脉冲激光沉积法制备了表面均匀,具有混合相的铁酸铋Bi Fe O3薄膜材料;利用原子力显微镜(AFM)以及纳米力学性质成像技术(QNM),对铁酸铋薄膜材料在纳米尺度下进行机械力学调控及调控后力学的性质进行了研究。通过研究证实,Bi Fe O3薄膜材料中纯四方相在AFM探针施加力的调控下,能实现纯四方相到混合相及菱形像的转变;并通过测量转变后各区域的杨氏模量,进一步证实了转变的发生。该研究提供了一种室温条件下机械压力对Bi Fe O3薄膜材料在纳米尺度下进行调控的方法,为未来其在纳米尺度下的潜在应用打下了基础。     

以木质素磺酸钠为结构导向剂直接沉淀法制备纳米氧化锌的研究

利用制浆造纸废料木质素磺酸钠为结构导向剂,采用直接沉淀法制备了纳米氧化锌材料。使用XRD、SEM和氮气吸附-脱附实验对所合成的氧化锌进行了表征。XRD分析结果揭示产物为高结晶度的多晶六方纤维锌矿氧化锌;SEM和氮气吸附-脱附实验分析表明使用的木质素磺酸钠的量不同,制备的氧化锌形貌和比表面积不同,在一定范围内增加木质素磺酸钠用量可以增加ZnO的比表面积。     

介孔二氧化锡材料的合成及其乙醇敏感性能的研究

以KIT-6为硬模板,合成了介孔SnO2-6材料.这种介孔材料不但具有较高的比表面积(57 m2· g-1),而且具有较小的颗粒尺寸(4～7 nm),展现出良好的气敏性能.并用TEM、XRD、氮气吸附-脱附等测试手段对材料结构进行了详细的表征.     

2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑的晶体结构及化学发光性质研究

利用化学法制备了一种咪唑类化合物2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑,并利用X-射线单晶衍射实验分析其晶体结构,通过考察紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和化学发光光谱研究它的发光性质。在碱性介质中,2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑可以与H_2O_2、K_3Fe(CN)_6反应,产生明显的化学发光现象。利用400~640 nm的系列滤光片考察2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑/H_2O_2和2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑/K_3Fe(CN)_6体系的化学发光光谱,探讨体系的发光机理。当把Cu~(2+)和没食子酸丙酯分别加入到相应的体系中时,可以促进超氧阴离子自由基(·O_2~-)的生成,有效增强体系的化学发光。