介孔α-MnO2/蒙脱石复合材料对罗丹明B的催化降解性能

摘要:本论文以高锰酸钾和硫酸锰为原料,修饰蒙脱石为载体,通过水热法制备介孔-MnO2和介孔-MnO2-蒙脱石复合材料.采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、及比表面(BET)等方法对制备材料进行表征.以介孔-MnO2和介孔-MnO2-蒙脱石复合材料为催化剂,以初始浓度为100mg/L的罗丹明B为模拟废水,研究了罗丹明B的降解动力学,结果表明,介孔-MnO2-蒙脱石复合材料对罗丹明B的降解效果是介孔-MnO2的2倍.并且三次重复实验后,-MnO2-蒙脱石复合材料的催化性基本没有损失,说明-MnO2-蒙脱石复合材料的稳定性.     

麦穗状MnO_2的制备及其超电容特性

超声条件下,利用KMnO4为氧化剂来氧化聚乙二醇-20000(PEG-20000)来制备超级电容器电极材料MnO2.XRD测试表明,合成的MnO2为α-MnO2和γ-MnO2的混合相.TEM测试表明,由于PEG-20000的软模板作用,所制备MnO2呈现出由许多纳米粒子组成的的麦穗状结构.电化学测试表明,麦穗状MnO2在1MK2SO4水溶液中具有良好的超电容特性,其比电容可达到310F.g-1,经过1000次循环后,电极容量仍保持在92%以上.     

介孔MnO2超结构的合成及其性能

为了研制高级氧化水处理中所需的高效稳定催化剂,采用了一种节能环保、工艺简单、无需模板的界面合成法,在H2O/CH2Cl2界面上制备出了介孔MnO2,并探究了其热稳定性.应用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积及孔隙度分析仪对制备的样品进行组分和形貌的分析.结果表明:制备的介孔MnO2是由γ-MnO2和ε-MnO2组成,它是由中空的亚微米级的MnO2刺球堆积排列而成,平均孔径约为5.9 nm,比表面积为322.5 m2/g,孔容为0.451 cm3/g.在热稳定性方面,这种介孔MnO2经过400 C以下的煅烧,物相没有变化,只有晶型转变,仍保持刺球形貌;经过500 C煅烧后,MnO2变成了纯相Mn2O3,中空刺球结构发生坍塌.此外,对这种独特的介孔MnO2超结构的生长机理进行了初步的探讨.可见,界面合成法可以制备出高比表面积的形貌奇特、结构稳定的介孔MnO2.     

锰氧化物的制备及其催化氧化性能研究

采用氧化还原沉淀法和水热法等分别制备α-,β-,γ-,δ-MnO2,Mn2O3和Mn3O4.考察了锰氧化物的种类和晶型对邻二甲苯深度催化氧化性能的影响.研究发现,4种晶型MnO2的催化氧化活性顺序为δ-≈α->γ->β-MnO2,α-MnO2可在260℃将邻二甲苯完全分解.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和比表面分析仪对催化剂进行了表征.     

非晶MnO2的制备及其电容性能

以KMnO4、H2O2和(NH4)6Mo7O24.4H2O为原料,制备了MnO2-MoO3前驱物,并将其用氨水溶解,得到非晶MnO2。用XRD、TEM及EDAX进行了表征,样品为非晶MnO2。用电极循环伏安研究其电容性能:在1 mol.L-1Na2SO4溶液中,电位窗口为-0.2~0.8 V(vs SEC)范围内,5 mV.s-1的扫描速度下,制备的非晶MnO2比电容为356.72 F.g-1,经过100次循环后,电容量仅下降了5.5%,具有良好的可逆循环性能。     

介孔炭负载二氧化锰复合材料电化学的性能

以KMnO4、MnSO4与介孔炭(MC)为原料,通过简单的化学液相共沉淀法制备了MnO2/MC复合材料,借助X线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、能量色散谱(EDS)及N2吸附-脱附对产物进行了表征.电化学性能测试表明,MnO2/MC电极在0.1 mo1·L-1 Na2SO4的电解液中、-0.2～0.8 V(vs SCE)的电势范围内具有良好的电容行为,比电容可高达270.7 F·g-1.     

γ-MnO_2的制备及其降解苯酚的动力学研究

用水热法制备出γ-MnO2,研究其对苯酚的降解过程.用X射线衍射仪(XRD)和比表面积及孔径分布仪(BET)对γ-MnO2结构和比表面积进行测定.实验结果表明γ-MnO2能够有效地降解苯酚,同时γ-MnO2被还原为Mn2+.pH值、苯酚的初始浓度和γ-MnO2的投加量是影响降解苯酚的主要因素,对降解动力学速率有显著影响,研究反应最初20 min的反应速率,pH值、苯酚初始浓度和γ-MnO2投加量对应的反应级数分别为-3.187 3、-0.423 5和0.173 4.降解热力学研究表明,反应活化能为5.301 kJ/mol,指前因子为4.98mM4.44·min-1.为更好地理解MnO2降解水中有机污染物基本原理提供了大量的有用信息.     

隐钾锰型水合MnO2 对 Na+、K+的离子交换选择性

合成离子记忆无机离子交换剂 -隐钾锰型水合二氧化锰 (CRYMO) 通过粉末X射线衍射以及热重分析确证了其晶体结构为α -MnO2 ,其化学式为MnO2 ·0 4H2 O 考虑了其对Na 、K 的表观离子交换容易随溶液 pH值的变化情况 ;分配系数及分离系数的测定结果均表明CRYMO对K 具有高选择性 ,可用于溶液中Na 、K 的分离     

介孔α-Fe2O3的制备及电化学性能研究

采用水热法合成介孔SiO2(KIT-6),以此为模板合成介孔α-Fe2O3并对其电化学性能进行研究.利用X射线衍射(XRD),高倍透射电镜(HRTEM),恒流充放电测试等方法对所制备的介孔α-Fe2O3的结构﹑形貌进行了分析表征及电化学性能测试.实验结果表明,用KIT-6为模板可以很好的控制α-Fe2O3的孔径尺寸大小,用模板法合成的α-Fe2O3孔径越小,锂离子嵌入的越少,第一个放电平台越短.     

四钛酸钾晶须的制备及吸附特性研究

以钛酸丁酯和硝酸钾为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了K2Ti4O9晶须.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面及孔径分布分析仪对试样进行了表征.结果表明,产物形貌为条带状,长径比大致为14∶1;所得K2Ti4O9晶须与氮气之间有弱的气-固相互作用,晶须之间交错堆积形成了介孔结构,比表面积为48.62m2·g-1.