膨胀石墨负载氮掺杂二氧化钛降解甲基橙的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了膨胀石墨负载TiO2和负载氮掺杂TiO2(N-TiO2)光催化剂,用XRD和SEM对样品进行表征,并以甲基橙溶液为目标降解物进行光催化性能的评价。结果表明:纳米TiO2可牢固地负载在膨胀石墨表面和层间,当达到吸附平衡后,煅烧温度为500℃条件下制备的膨胀石墨负载N-TiO2光催化剂在加入量为10 g/L、反应时间60 min的条件下,对初始浓度为15 mg/L的甲基橙溶液的降解率达到95.2%。     

膨胀石墨负载二氧化钛改善亲水性的研究

以可膨胀石墨为原材料制备了表面负载有纳米级二氧化钛颗粒的载钛膨胀石墨,并对其微观形貌、接触角、孔径分布、孔容积、吸附能力进行了分析和表征。优化了膨胀石墨负载二氧化钛工艺,在负载温度50 ℃、钛柱撑液体积分数10%、反应时间6 h时,制备的载钛膨胀石墨亲水性最优。二氧化钛的引入使膨胀石墨接触角由93.0°降低至69.6°左右,亲水性能提高,增强了对水体中溶解或悬浮的微量苯系物的吸附能力。     

负载二氧化钛膨胀石墨的制备及其对直接深蓝的脱色性能研究

化学氧化法制备了负载氧化钛的可膨胀石墨(Graphite intercalation compounds loaded with titanium oxide,TGICs),考察了其热处理温度对所制得负载二氧化钛膨胀石墨TEG膨胀体积和对直接深蓝C-3R(Direct deep blue,DDB)脱色性能的影响.DDB脱色的热力学实验表明:TEG-900对DDB的脱色率随溶液离子强度的增加而增大,随DDB初始质量浓度的增加而降低;而TEG-900对DDB的吸附去除量和二氧化钛紫外光催化去除量均随DDB初始质量浓度的增加而增大;该脱色过程可以用Freundlich方程很好的拟合.脱色动力学实验表明:TEG-900在紫外光照射下对DDB的脱色过程可以用Langmuir-Hinshelwood动力学模型模拟.     

膨胀石墨吸附工业油品的研究

膨胀石墨经氧化插入有机化合物,制备出不同膨胀体积的膨胀石墨.实验表明膨胀石墨可以吸收不同的实验油品,每克膨胀石墨可吸附40～70g实验油品,其滞留吸附量为8～30g.由扫描电镜测定显示样品的表面和内部形成了网络状的孔结构.     

N2O4制备低硫可膨胀石墨的研究

本研究以天然磷片石墨为原料,N2O4为氧化剂和插层剂,添加硫酸和少量的KMnO4,制备低硫可膨胀石墨,确定了制备该产品的较适宜工艺条件为:石墨与混酸、KMnO4的质量体积比为1(g):5(ml):0.1(g),其中N2O4(ml):H2SO4(ml)=1:5,反应时间为60min,反应温度15℃。反应结束后,再加入少量H2O继续反应30min,其中石墨:水=1:0.6。在此条件下制得的可膨胀石墨的硫含量小于1%,膨胀容积达280ml/g,符合国标。     

膨胀石墨的制备与表征

为研究膨胀石墨制备过程中添加剂和过程参数对其性能的影响,采用化学氧化插层法制备膨胀石墨,通过改变插层剂、氧化剂用量及反应温度、反应时间、干燥时间相关参数优化膨胀石墨的制备工艺.结果表明：石墨（g）、浓硫酸（mL）、高锰酸钾（g）用量比10：30：1、反应温度50 ℃、反应时间90 min、干燥时间24 h的条件下,制得的可膨胀石墨膨胀体积最大,为260 mL/g.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对产物的组成和结构进行分析表征,结果显示膨胀石墨的结晶度高、晶粒大、排列规整、缺陷较少.     

氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附特性

将氯化钙与膨胀石墨相混合,利用膨胀石墨丰富的微孔来强化氯化钙的传质,可解决化学吸附剂吸附过程中由于结块现象而导致的性能衰减现象.氯化钙/膨胀石墨固化后可以提高吸附剂的体积制冷量,从而提高吸附制冷系统的制冷性能.对4种不同组分的氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附性能进行测试,当蒸发温度为-10℃时,固化混合吸附剂的体积制冷量比氯化钙高45%.     

工业钛液直接水解制备球形二氧化钛

以工业钛液为原料,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性荆,在正丙醇和去离子水的混合溶剂中水解制备得到了粒径分布窄、分散性好的球形二氧化钛.通过对表面活性剂浓度、溶液pH值和水解时间等影响因素的研究,得到了高品质球形二氧化钛制备的最佳条件.实验结果主要以扫描电镜和X-ray衍射分析直观的表现出来.结果表明在正丙醇扣去离子水体积比为1:1的混合溶剂中,适量的表面活性剂、较高的pH值及一定的水解老化时间是制备球形颗粒的必要条件.     

约束条件下石蜡-膨胀石墨复合相变材料热膨胀实验

采用水浴加热石蜡—膨胀石墨复合相变材料热膨胀压力试验装置,测试了约束条件下纯石蜡以及膨胀石墨质量分数分别为5％和10％的石蜡—膨胀石墨复合相变材料的膨胀压力.实验表明膨胀石墨的加入明显改善了石蜡—膨胀石墨复合相变材料的导热性能,使复合相变材料中石蜡的相变提前发生.膨胀石墨质量分数为5％和10％时,相变时间范围较纯石蜡相变时间分别缩短了30％和40％.膨胀石墨质量分数为5％时,石蜡—膨胀石墨复合相变材料产生的最大膨胀压力比纯石蜡相变产生的最大膨胀压力提高了25％,最大膨胀压力可达87.3 MPa.将石蜡—膨胀石墨复合相变材料用作驱动材料是切实可行的.     

膨胀石墨对大豆油吸附性能研究

为研究膨胀石墨对大豆油的吸附性能,采用化学氧化法制备膨胀石墨,分析膨胀石墨的微观结构和形貌.SEM结果显示,所制备的膨胀石墨具有蠕虫状的结构,并且疏松多孔.XRD结果表明,在2θ为26.3°和54.8°处分别有衍射峰,对应碳的(006)和(0012)晶面.以膨胀体积为203 mL/g的膨胀石墨为吸附剂,以大豆油为样品油,研究膨胀石墨对大豆油的吸附性能.结果表明:吸附时间,温度和pH对膨胀石墨的吸附效果影响较大,当吸附时间为2h,温度为15℃,pH为10时,可以得到最佳吸附性能.     

纳米二氧化钛-硅藻土复合材料的制备及性能

用酸性红3R染料溶液模拟染料废水,在可见光强度为86200 uw/cm2,紫外线强度为465 uw/cm2的太阳光照射下,研究了纳米TiO2/硅藻土复合材料制备最佳条件的选择.通过SEM、XRD、EDS和IR对样品进行了表征,同时探讨了体系pH,光照时间以及染料初始浓度对光催化效果的影响.结果显示,当酸性水解时间在75 min、中性回流时间为2小时、二氧化钛与硅藻土比为1:3的复合材料催化效果最佳.当体系溶液pH=3时,光照时间越长,染料初始浓度越低,光催化效果越好     

TiOSO4热水解法制备超细TiO2颗粒光催化剂

采用廉价的TiOSO4为原料，通过热水解反应制备超细TiO2颗粒光催化剂，探讨了不同制备条件对光催化性能的影响，并采用XRD，TEM，BET，TG－DTG－DTA对催化剂进行表征，初步说明TiO2光催化活性与其晶型，粒径大小，比表面等微结构的关系。结果表明，经160℃热处理制备的TiO2粉末是球形和多孔型结构，比表面积约为170m^2/g，只有锐钛型单一晶相为无定型组成，颗粒平均粒径为20nm，其光催化活性与商业化Degussa P25 TiO2超细颗粒相近。     

TiO2纳米粒子制备及其光催化性能研究

以无机盐四氯化钛为原料,采用加碱中和水解法制备出纳米级二氧化钛粒子.采用正交实验方法研究了温度、浓度、反应终了pH值、分散剂用量以及反应时间对粒子大小、分散性能和光催化性能的影响,并得到了二氧化钛光催化剂的最佳制备工艺条件,同时研究了不同条件制得的二氧化钛光催化剂对苯酚水溶液的催化降解特性.实验发现除锐钛型TiO2具有光催化活性外,无定型水合TiO2粒子也具有良好的催化活性.     

纳米TiO2膜的制备及表征

通过溶胶-凝胶工艺制备了表面均匀的纳米TiO2光催化薄膜．用UV—Vis、AFM、XRD和XPS等对薄膜的表面形貌、结构和组成等进行了表征．结果表明，TiO2膜的表面均匀，颗粒大小约50nm，晶型为锐钛矿型．     

用均相沉淀法制备NiO-石墨复合材料

为提高石墨作为负极材料的性能,首先以球形石墨为原料,KMnO4为氧化剂,浓H2SO4为插层剂制备氧化石墨;再分别以球形石墨、氧化石墨为原料,尿素为沉淀剂,采用均相沉淀法制备NiO/石墨复合材料。应用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征材料结构及形貌。结果表明,氧化后石墨的主特征峰发生了向左的大角度偏移,层面呈现片层结构。以球形石墨为原料制备的复合材料中NiO均匀性较差,团聚明显,特征峰半峰幅宽较小,晶粒较大;以氧化石墨为原料制备的复合材料中NiO均匀分布,无团聚,特征峰半峰宽较宽,晶粒较小。采用均相沉淀法对石墨进行NiO修饰有效提高了其容量及循环稳定性能。     

膨胀石墨氧化制备石墨烯

在氧化还原法制备石墨烯的工艺中,氧化石墨的制备尤为重要。以大鳞片石墨制备的膨胀石墨为原料,采用改进的Hummers法制备氧化程度高、可剥离度高的氧化石墨稀,研究中温氧化时间、氧化剂用量及高温反应对氧化石墨烯结构、形貌及氧化程度的影响,对样品进行扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征。结果表明:硫酸与膨胀石墨用量比为75 mL∶1 g,高锰酸钾与石墨用量比为4 g∶1 g,35℃水浴反应24 h,制备得到氧化程度高的大片氧化石墨烯。该方法工艺简单、反应温度低,无须进行高温反应,可以解决大鳞片石墨制备氧化石墨烯难度大,氧化效率低的问题。     

工业TiO2粉末光催化降解乙酸的特性研究

以工业品TiO2粉末为光催化剂,研究其对乙酸的光催化降解过程的影响因素。实验结果表明,TiO2光催化剂用量、溶液初始pH值、溶液温度以及污染物初始浓度等因素,对光催化降解乙酸具有显著的影响。在10~55 mg/L的浓度范围内,乙酸的光催化降解可用L-H动力学模型来描述。     

Preparation of calcium carbonate particles coated with titanium dioxide

The preparation of a new mineral composite material, calcium carbonate particles coated with titanium dioxide, was studied. The mechanism of the preparation process was proposed. The new mineral composite material was made by the mechanoehemieal method under the optimum condition that the mass ratio of calcium carbonate particles to titanium dioxide was 6.5:3.5. The mass ratios of two different types of titanium dioxide (anatase to rutile) and grinding media to grinded materials were 8:2 and 4:1 respectively, and the modified density was 60%. Under this condition, the new material was capable of forming after 120-min modification. The hiding power and oil absorption of this new material were 29.12 g/m2 and 23.30%, respectively. The results show that the modification is based on surface hydroxylation. After coating with titanium dioxide, the hiding power of calcium carbonate can be improved greatly. The new mineral composite materials can be used as the substitute for titanium dioxide.     

钛白废盐制备高纯MnO_2纳米棒

以钛白生产中产生的废盐为原料,采用水热法合成制备了高纯MnO2纳米棒,研究了不同反应条件对产品纯度和产率的影响.以纯度和产率为指针,确定了制备高纯MnO2纳米棒的最佳工艺条件,并对样品进行了XRD、FT-IR、SEM、ICP表征.研究结果表明,MnO2纳米棒的纯度随水热反应pH增大而增大,当pH为2.0时,制得的MnO2纳米棒纯度最大,继续增大pH,样品纯度下降,MnO2纳米棒的产率随水热反应pH增大而增大,当pH为4.0时,产率最大,继续增大pH,产率下降;当NaCl的加入量为0.08 g时,纯度和产率同时达到最大;MnO2纳米棒纯度几乎不随NaClO3加入量的变化而变化,而产率随着NaClO3加入量的增加而增加.