低温合成TiO2/Fe3O4磁载光催化剂的光催化性能研究

采用化学共沉淀法合成的磁性纳米Fe₃O₄为磁核,以钛酸四丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法,在较低温度下合成了TiO₂/Fe₃O₄磁性光催化剂。利用XRD、TEM、SEM-EDX等分析方法对合成催化剂的相组成、形貌、粒度、元素分布等进行了表征;研究了不同焙烧温度及TiO₂/Fe₃O₄比例对降解罗丹明B光催化活性及磁分离回收性能的影响。结果表明,在100、300和450 ℃焙烧温度下磁性光催化剂的催化活性依次降低,较低温度(100 ℃)制备的催化剂具备较高的催化活性;当TiO₂质量分数处于67.3%～73.0%时,催化剂既具有较高的光催化降解活性也具有较好的磁分离回收性能;光催化剂TiO₂/Fe₃O₄（100 ℃,TiO₂质量分数70%）在循环使用5次后,在降解75 min时仍能达到对罗丹明B 99%的脱色率和90%的回收率。     

TiO2/Fe3O4/AC复合光催化剂的制备及其光催化活性研究

以粉末活性炭(AC)为载体,用共沉淀法制得Fe3O4/AC,再以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Fe3O4/AC复合光催化剂(简称复合光催化剂).运用FT-IR、XRD、DRS、VSM测试方法对复合光催化剂进行表征,结果表明,该复合光催化剂包含有Fe3O4和TiO2成分.在紫外光照射下对偶氮砷染料的脱色反应表明,在照射时间为60min、催化剂投加量为0.1g、偶氮染料pH=2、初始浓度为10mg*L-1的最佳条件下,该复合光催化剂对偶氮染料的脱色率可达99%.     

ZnO/Fe2O3光催化降解苯酚

用浸制法制备,ZnO/Fe2O3为光催化剂,日光灯为灯源,以苯酚降解为探针反应,考察了不同ZnO负载量对ZnO/Fe2O3为光催化剂的活性的影响,并考察不同光源,催化剂用量,苯酚的初始浓度,溶液的PH值和降解温度对苯酚光催化降解过程的影响.结果表明,ZnO负载量的最佳量为3%,最佳的工艺条件是苯酚浓度是20mg/L,催化剂用量为0.05g,PH值为13时在常温下用日光灯光照射,能较好地降解苯酚.     

纳米Fe_3O_4颗粒的制备及磁性能

采用X-ray衍射、高能X-ray衍射、透射电子显微镜及振动样品磁量计等表征手段,研究了不同制备工艺对Fe3O4纳米粒子的平均晶粒尺寸及磁性能的影响.结果表明多元醇方法所制备的Fe3O4粉体平均粒径为32 nm,其饱和磁化强度为6.8×10-3A/m(该值比块体Fe3O4的饱和磁化强度约降低了8%),剩磁Mr=4.2×10-3A/m,矫顽力Hc=1.43×10-2T;通过共沉淀方法得到的Fe3O4粉体平均粒径显著减小为7 nm,但是其饱和磁化强度也明显降低为3.3×10-4A/m,比块体Fe3O4的饱和磁化强度减小约96%,剩磁及矫顽力也下降为零.这是由于小尺寸效应导致出现超顺磁现象,说明Fe...     

固体酸ZrO_2/Fe_3O_4催化合成乙酸异戊酯

合成了固体酸催化剂ZrO2 /Fe3 O4 ,对催化剂进行了IR ,TEM ,XRD ,DTA分析 ,并用于催化合成乙酸异戊酯。考察了各种因素对产率的影响 ,确定了最佳反应条件     

光催化剂沸石/Fe_2O_3/TiO_2的制备、表征及性能

以天然沸石为载体,以钛酸丁酯、硝酸铁为主要原料,用溶胶-凝胶法成功制备负载型Fe_2O_3/TiO_2光催化剂;采用XRD、SEM、EDS及XPS对样品进行结构表征及化学组成分析.结果表明:400℃焙烧所制得光催化剂中TiO_2主要以锐钛矿形式存在,掺杂铁元素主要以价键形式分布在沸石中,负载Fe_2O_3/TiO_2的沸石主要呈球形和类球形.降解实验表明:光催化剂对甲基橙具有良好的降解性能,且易回收再利用.     

超顺磁性Fe3O4微粒的尺寸调控与磁性回收

以乙二醇为溶剂,通过温和的溶剂热法制备了具有不同颗粒尺寸大小的Fe₃O₄微米粒子.研究发现,通过调节反应体系中水、聚乙二醇-20000和铁离子的浓度,能有效控制Fe₃O₄的成核与生长,从而能实现对Fe₃O₄在较大颗粒尺寸范围内的有效调控.另外,相比小尺寸的Fe₃O₄,较大颗粒尺寸的超顺磁性粒子表现出更优良的磁性回收性能.由此可见,Fe₃O₄颗粒尺寸的有效调控对拓展其在纳米材料磁性回收中的应用具有非常重要的意义     

反胶束体系中Fe_3O_4/SiO_2核壳结构纳米粒子的制备和表征

在反胶束体系中制备Fe3O4/SiO2核壳结构纳米粒子,并利用透射电子显微镜表征颗粒的结构和形貌.首先,在水体系中采用共沉淀法制备平均粒径为13 nm的Fe3O4纳米粒子,并用有机小分子柠檬酸对其进行表面修饰,加入氨水后形成稳定的Fe3O4胶体溶液.然后,将此胶体溶液作为水相滴加到Triton X-100/环己烷/正丁醇的表面活性剂/油相/助表面活性剂溶液体系中,搅拌后形成稳定的油包水反胶束体系.在反胶束内以氨水为催化剂,使正硅酸乙酯水解,从而获得SiO2包覆的Fe3O4核壳结构纳米粒子.实验结果表明,改变水和表面活性剂Triton X-100的浓度比ω,可以达到调控核壳结构纳米粒子形貌的目的.当ω=9时,可获得尺寸均匀、平均粒径约为100 nm的Fe3O4/SiO2核壳结构纳米粒子.     

Synthesis of SnO2TiO2 nanocomposite photocatalysts by supercritical fluid combination technology

Acrylic acid, acrylic ester and their ramification have developed quickly in recent years. However, their pro duction process produces a mass of waste water, which when released into the aquatic ecosystem, becomes a source of dramatic disturbance of aquat…     

Synthesis characterization and improved electrochemical performance of Li_2FeSiO_4/C as cathode for lithium-ion battery by metal doping

In this paper, Li_2FeSi_(0.98)M_(0.02)O_4/C(M = Mg, Zn, Co, Mn, Ni) was synthesized as cathode material for lithium ion battery by solid-state method. The results show that the materials doped with Mg and Zn at the Si-sites have good initial discharge capacity. Then Li_2FeSi_(1-x)M_xO_4/C(M = Mg, Zn; x = 0.01, 0.02, 0.03, 0.05) were also synthesized via solid-state method. It is concluded that Li_2FeSi_(0.99)Mg_(0.01)O_4/C and Li_2FeSi_(0.98)Zn_(0.02)O_4/C have better initial discharge capacity which is 125 mAh/g and 166.2 mAh/g, respectively. The capacity of Li_2Fe_(0.98)Zn_(0.02)SiO_4/C is 157.3 m Ah/g after 10 cycles at 0.1 C, and the capacity retention rate is 94.6%. The Li~+ diffusion coefficient of Li_2FeSi_(0.98)Zn_(0.02)O_4/C is higher than that of pure phase materials by one order of magnitude. The Li_2FeSi_(0.99)Mg_(0.01)O_4/C and Li_2FeSi_(0.98)Zn_(0.02)O_4/C were tested by XRD and SEM. XRD patterns indicate that the crystal structure of Li_2FeSiO_4 is not changed after being doped with metal ion at the Si-site. The SEM image indicates that no obvious agglomeration is detected in these materials. Li_2FeSi_(0.98)Zn_(0.02)O_4/C processes better electrochemical performance analyzed by EDS、XPS and FT-IR spectra. The data prove that Si~(4+) is successfully replaced by Zn~(2+) in the crystal structure of Li_2FeSiO_4.     

C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的制备及性能

以二氰二胺、巴比妥酸、Fe(NO3)3·9H2O和Zn(NO3)2·6H2O为原料,用水作溶剂,采用焙烧的方法合成了C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂;通过光致发光光谱对其进行了表征.用对苯二甲酸作为探针分子,结合荧光技术研究了C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂表面的羟基自由基形成.以甲基橙为光催化反应的模型化合物,评价了C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的紫外光催化活性.结果表明:C3N4与ZnO/Fe2O3质量比率对C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的光催化活性有重要的影响;当C3N4,ZnO和Fe2O3质量比率为10∶1.2∶12.9时所制得的C3N4/ZnO/Fe2O3复合催化剂的紫外光催化活性最好.羟基自由基生成速率的变化趋势与C3N4/ZnO/Fe2O3复合催化剂的光催化活性的变化趋势相吻合.C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的光致发光光谱强度与它的光催化活性之间也有良好的对应关系.     

Fe_3O_4/rGO催化臭氧和过硫酸盐高级氧化降解磺胺嘧啶的研究

系统考察了Fe_3O_4/rGO复合材料催化臭氧和过硫酸盐降解磺胺嘧啶的效能与机制。研究发现两种高级氧化体系中GO与Fe_3O_4质量占比为15%的催化剂(Fe_3O_4/rGO_(15wt%))对SDZ的降解效率最佳,并观察到Fe_3O_4和GO之间在对O_3和PS催化中的协同作用。同时,研究了水环境共存阴离子(Cl~-,SO_4~(2-)和NO_3~-)对SDZ降解效果的影响。通过淬灭实验明确了该催化剂在O_3体系中SDZ降解中的活性氧化物种,既羟基自由基(·OH),超氧自由基(O_2·~-)和单线态氧(~1O_2)。在PS体系中,活性氧化物种为硫酸根自由基(SO_4·~-)和~1O_2。通过实际水环境的模拟实验和稳定性实验发现,与PS体系相比,该催化剂在O_3体系对含SDZ的水体表现出较强的降解效能与更稳定的特性。     

BiPO4/Ag3PO4新型可见光催化剂的制备及其性能研究

采用共沉淀法,在不同焙烧温度下,以AgNO3,Bi(NO3)3·5H2O和NaH2PO4为原料合成了一系列不同BiPO4与Ag3PO4掺杂比例的BiPO4/Ag3PO4复合型光催化剂,采用紫外可见漫反射光谱、扫描电子显微镜、荧光光谱等技术对所得光催化剂的光吸收区间、形貌、光致发光等性质进行了表征.结果显示,这些光催化剂能吸收400～500 nm波长的光,是一类新型的可见光催化剂.通过罗丹明B的可见光催化降解评价了该类光催化剂的活性.随着掺杂比例的增大,光催化活性依次减弱;随着焙烧温度的升高,光催化活性先增强后减弱.焙烧温度为350 ℃,BiPO4与Ag3PO4的摩尔百分比为5%的光催化剂活性最高,在40 min内可将200 mL浓度为12 mg/L的罗丹明B溶液完全降解.     

Fe_3O_4与Cr_2O_3在过氧化氢─柠檬酸中的溶解特性研究

研究了粒径为０．０４８～０．０５０ｍｍＦｅ３Ｏ４与Ｃｒ２Ｏ３在过氧化氢－柠檬酸水溶液中的溶解特性．单一组分的Ｈ２Ｏ２和柠檬酸分别对Ｃｒ２Ｏ３和Ｆｅ３Ｏ４有较高的溶解量，而混合体系则大大降低了Ｃｒ２Ｏ３和Ｆｅ３Ｏ４的溶解量；Ｆｅ３Ｏ４在混合体系中的溶解量随ｐＨ的升高而降低，随温度的升高而升高，在用振荡溶液保持固体颗粒悬浮状态的情况下，在６０分钟内能达到络合溶解平衡；Ｃｒ２Ｏ３在混合体系中的溶解量，在改变ｐＨ、温度和振荡时间的情况下均变化不大．     

超声乳化法制备纳米Fe3O4磁性颗粒及壳聚糖表面改性

采用超声乳化法制备纳米Fe3O4磁性颗粒,以壳聚糖作为表面活性剂,制备具有生物亲和性的水基Fe3O4磁流体.研究了Fe2+/Fe3+摩尔比、超声时间和表面活性剂用量对磁流体性能的影响.结果表明:当Fe2+/Fe3+摩尔比为1:1·5,滴加氨水时反应温度为70℃时,可制备理想纳米Fe3O4磁性颗粒;超声时间为7·5min左右,质量分数1%的壳聚糖溶液体积占FeO溶液总体积的50%时,有利于壳聚糖分子的包覆,使磁流体具有较高的比饱和磁化强度及稳定性.     

Synthesis of the 3D porous carbon-manganese oxide (3D-C@MnO) nanocomposite and its supercapacitor behavior study

A 3D porous carbon-manganese oxide ([email protected]) nanocomposite is successfully synthesized via a thermal plasma deposition method. The chemical bonds and compositions, phase structures, surface morphologies, etc. of as-obtained [email protected] nanocomposite were characterized by the various equipment, such as X-ray diffractometer, X-ray photoelectron spectroscopy, and electron microscopes. The electrochemical performances of the [email protected] nanocomposite electrode showed a specific capacitance of 780 F g^?1 at a current density of 2 A g^?1 and a capacitance retention rate of 99% after 5000 charge-discharge cycles at a high current density of 10 A g^?1. These excellent capacitive performances may be attributed to the encapsulation of MnO nanoparticles by porous carbon sheets in the [email protected] MnO nanocomposite structure. It is believed that the carbon-encapsulated MnO nanoparticles can be protected from a volume deformation during the charge adsorption/desorption cycle and can be electrically improved by the encapsulated carbon sheets, resulting in better overall capacitive performance. In addition, this study also demonstrates the practical applicability by assembling a supercapacitor using the as-obtained [email protected] nanocomposite to glow a light emitting diode.     

Antifungal activity of magnetically separable Fe3O4/ZnO/AgBr nanocomposites prepared by a facile microwave-assisted method

In the present work, magnetically separable Fe-₃O₄/ZnO/AgBr nanocomposites with different weight ratios of Fe₃O₄ to ZnO/AgBr were prepared by a facile microwave-assisted method. The resultant samples were characterized by X-ray diffraction（XRD）, scanning electron microscopy（SEM）, transmission electron microscopy（TEM）, energy dispersive analysis of X-rays（EDX）, and vibrating sample magnetometery（VSM）. Antifungal activity of the as-prepared samples was evaluated against Fusarium graminearum and Fusarium oxysporum as two phytopathogenic fungi. Among the nanocomposites, the sample with 1:8 weight ratio of Fe₃O₄ to ZnO/AgBr was selected as the best nanocomposite. This nanocomposite inactivates Fusarium graminearum and Fusarium oxysporum at 120 and 60 min, respectively. Moreover, it was observed that the microwave irradiation time has considerable influence on the antifungal activity and the sample prepared by irradiation for 10 min showed the best activity. Moreover, the nanocomposite without any thermal treatment displayed the superior activity.     

纳米固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3催化合成乙酸异戊酯

合成了纳米固体超强酸 ,考察了该催化剂在乙酸异戊酯合成的催化活性 ,并与非纳米的SO2 - 4/TiO2 ,SO2 - 4/ZrO2 ,SO2 - 4/Fe2 O3,浓H2 SO4 催化剂进行了比较 ,同时对酯化反应的影响因素诸如催化剂的制备、用量及反应时间进行了研究。     

Pt/Co_3O_4纳米复合材料的合成及其电催化性质

在乙二醇体系中,制备出了具有两种孔径结构的Co3O4空心球,然后以Co3O4空心球作为载体,以葡萄糖作为还原剂,还原H2PtC l6.6H2O可以将Pt颗粒沉积在空心球表面。利用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和能谱分析(EDS)等手段对产物进行了表征。在常温条件下,用CV曲线(Cyclic voltam-m etry)在H2SO4/CH3OH溶液中测试Pt/Co3O4的电化学性质。结果显示:Pt/Co3O4修饰电极能提高Pt的利用率因而具有增强甲醇氧化作用的效果。     

反胶束模板制备聚苯胺/Ce(OH)_3-Pr_2O_3/蒙脱土纳米复合材料及其表征

利用表面活性剂乳液自组装产生模板,以磺基水杨酸为掺杂剂,苯胺(ANI)为油相,稀土(Ce-Pr)离子水溶液为水相,形成反胶束微乳液,使稀土粒子均匀分散于油相中,成为热力学稳定的乳液体系,将该乳液插层于有机蒙脱土(MMT)的片层间,加入引发剂单体直接进行原位聚合,即制得目标产物.通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和差热-热重(TG-DTA)对该复合材料进行了表征和分析.结果表明,反胶束法制备出热稳定性良好的新型PANI/Ce(OH)3-Pr2O3/MMT纳米复合材料,该法可以用于三相纳米复合材料的制备.