粉煤灰/水合氧化铁复合吸附剂去除水中磷(V)

以粉煤灰和硝酸铁为原料制备了粉煤灰/水合氧化铁复合吸附剂。通过扫描电子显微镜(SEM)对吸附剂进行微观形貌观察,采用静态吸附实验方法,分别用碱处理过的粉煤灰和粉煤灰/水合氧化铁复合吸附剂处理含磷酸氢根废水,得到了吸附等温平衡数据。用Langmuir模型和Freundlich模型进行回归分析。结果表明,未负载粉煤灰对磷酸氢根的吸附比较符合Langmuir模型,而粉煤灰/水合氧化铁复合吸附剂更符合Freundlich吸附模型。     

PEI-花生壳复合吸附剂的制备及其对水中Cr(Ⅵ)的去除性能

以廉价易得的农林废弃物花生壳(PE)为载体,负载对重金属Cr(Ⅵ)具有强吸附亲和性的纳米活性组分聚乙烯亚胺(PEI),制备一种新型纳米复合吸附剂PEI-PE。通过序批式吸附实验探究了PEI-PE对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,用动态柱吸附实验研究PEI-PE的实际应用潜力。结果表明：PEI-PE对Cr(Ⅵ)的吸附在300 min即可达到平衡,PEI-PE吸附Cr(Ⅵ)的过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,属于单分子层化学吸附。在pH=3时,最大吸附量可达32 mg/g。在2种竞争离子Cl^-、SO₄^2-存在的条件下,PEI-PE依然表现出较高的吸附量。2 g的PEI-PE可将850 mL初始质量浓度为5 mg/L的含Cr(Ⅵ)废水处理后达到工业废水排放标准(0.5 mg/L),且吸附后的PEI-PE具有一定的脱附再生能力,可实现吸附剂的循环利用。     

Nano-HCO吸附剂的制备及其除As(Ⅲ)性能

采用溶胶沉淀结合超声分散处理的方法,制备平均粒径为70 nm,比表面积为212 m2.g-1的纳米级水合氧化铈(Nano-HCO)吸附剂.在pH值为4~10,初始As(Ⅲ)质量浓度为10 mg.L-1,吸附剂投加量为1.0 g.L-1的反应条件下,可在2 h内将溶液中As(Ⅲ)质量浓度降低到0.01 mg.L-1以下.Nano-HCO吸附剂对砷的吸附等温线服从Langmuir方程,对应不同pH值,其对As(Ⅲ)的吸附容量较未经超声分散处理的水合氧化铈提高29%~141%,且水温的升高有助于增加As(Ⅲ)的吸附程度.     

TiO2/AC复合催化剂的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,三乙醇胺为螯合荆,通过溶胶-凝胶法制备了TiO<,2>溶胶前驱体.然后,结合胶体浸渍-烧结法制得TiO<,2>/AC复合催化剂.主要讨论了制备过程中水,活性炭的预处理方式,以及不同烧结方式对复合催化剂光催化性能的影响.实验表明钛酸丁酯和水的质量比为17:1时制得的TiO<,2>前驱体与经HNO<,3...     

光催化剂NH2-MIL-125(Ti)的制备及其催化去除NOx性能影响研究

光催化作为一种绿色、可持续、低耗费的催化技术,在有效净化大气中低浓度NOx(ppb级),保证空气质量、区域和全球气候方面具有极大的应用潜力。针对现有的无机半导体光催化剂存在的吸附容量小、对低浓度的NOx的吸附速率低和光生电子-空穴易复合导致光催化效率低等问题,本研究提出合成具有超高比表面积及孔隙率的有机金属框架作为光催化剂去除大气中低浓度NOx,通过改变催化剂制备时间,采用溶剂热法合成不同反应时间的NH2-MIL-125(Ti)晶体,探究制备时间对催化剂的光催化性能影响。采用XRD、SEM、FTIR、PL、EPR和BET等实验表征手段对不同NH2-MIL-125(Ti)晶体结构、形貌表征及光催化性能分析,并进一步探究其对NOx催化性能与催化制备时间的关系。研究结果表明,制备时间对NH2-MIL-125(Ti)的结晶度、表观形貌、光生电子-空穴复合效率、表面超氧自由基产生量都有一定的影响,对表面官能团种类、光吸收范围、晶格晶面没有影响。 制备时间为24小时、48小时、72小时NH2-MIL-125(Ti)对NOx的净化效率分别为38.22%、42.24%、32.04%,得出结论：当制备时间为48小时NH2-MIL-125(Ti)对NOx的催化性能最好,净化效率最优。     

Pd-Ni/γ-Al_2O_3吸附剂的制备及其苯吸附脱硫性能研究

针对市售Pd吸附脱硫剂成本高、深度脱硫效果偏低的现状,本文以改性γ-Al_2O_3为载体,采用液相原位还原法制备出一种低成本、高脱硫能力的负载型三维纳米线网状结构的Pd-Ni吸附剂。利用XRD、TEM、SEM、BET等对样品的组成、结构和形貌进行表征,并利用催化剂评价装置和GC-MS考察了不同原子比的Pd-Ni/γ-Al_2O_3吸附剂对苯的脱硫效果。结果表明:Pd-Ni纳米线直径为4～5 nm,长达数微米,纳米线与Al_2O_3载体紧密结合,形成负载型三维网状结构吸附剂(活性组分质量分数为1%)。当Pd∶Ni原子比为1∶1时,经0.5 h吸附脱硫后可使苯原料中噻吩含量由300μg/L降至10μg/L以下,脱硫率达95%以上,是工业Pd/Al_2O_3(69.2%)的1.40倍,吸附剂中Pd的使用量约减少50%,极大降低了生产成本。本方法制备工艺简单,可控度高,为高效苯深度脱硫吸附剂的研发提供了理论依据和技术支持,具有重要的指导意义。     

双N源合成N-TiO_2可见光催化剂及其性能研究

以氨水和草酸铵为双N源,用原位沉淀技术制备了高活性N修饰TiO2可见光催化剂.通过N2吸脱附等温线、XRD、UV-Vis、XPS和IR波谱等技术对催化剂结构和光谱性质进行了系统表征.同时以亚甲基蓝水溶液的可见光降解为模型反应对催化剂的活性进行了评价.结果表明:由双N源合成的N-TiO2催化剂,氨水和草酸铵的协同作用有利于N进入TiO2晶格,其活性要高于单N源及后修饰的N-TiO2催化剂.     

凹凸棒土负载纳米Fe/Ni的制备及其去除水中Zn(Ⅱ)性能研究

采用液相还原法制备以凹凸棒土为载体的纳米双金属Fe/Ni复合材料,通过Zn(Ⅱ)静态吸附试验,确定了除Zn(Ⅱ)效果最佳的Fe/Ni@ATP复合材料,即纳米铁与凹凸棒土的负载比为1∶2、Fe/Ni双金属中Ni掺杂比为2%,并考察了Zn(Ⅱ)初始浓度、pH及环境温度对该复合材料去除水中Zn(Ⅱ)效果的影响。结果表明,经过凹凸棒土负载和掺杂Ni改性以后,Fe/Ni@ATP复合材料的Zn(Ⅱ)去除率显著提高,颗粒团聚状况得到改善,比表面积明显增加。在实验条件范围内,较高的溶液pH值、环境温度以及较低的Zn(Ⅱ)初始浓度均有利于Fe/Ni@ATP复合材料对Zn(Ⅱ)的去除。该过程符合Langmuir吸附等温模型,吸附机理为零价铁表面氧化物与Zn(Ⅱ)的配合作用,此外,水中Zn(Ⅱ)也可以通过生成Zn(OH)_2沉淀的形式去除。     

粉煤灰/水合氧化铁复合吸附剂去除水中磷(Ⅴ)

以粉煤灰和硝酸铁为原料制备了粉煤灰/水合氧化铁复合吸附剂。通过扫描电子显微镜(SEM)对吸附剂进行微观形貌观察,采用静态吸附实验方法,分别用碱处理过的粉煤灰和粉煤灰/水合氧化铁复合吸附剂处理含磷酸氢根废水,得到了吸附等温平衡数据。用Langmuir模型和Freundlich模型进行回归分析。结果表明,未负载粉煤灰对磷酸氢根的吸附比较符合Langmuir模型,而粉煤灰/水合氧化铁复合吸附剂更符合Freundlich吸附模型。     

树脂负载PEI复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附去除性能研究

为了克服溶解性的聚乙烯亚胺(PEI)吸附重金属离子后难于从水中分离的应用难点,本文将PEI大分子通过戊二醛进行交联,使之固定到树脂的网状结构当中,制备负载PEI的纳米复合吸附剂(PEI-CMPS),并通过序批式静态吸附实验考察其对水中重金属Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明:PEI-CMPS在酸性条件下能够更好地吸附Cr(Ⅵ),其吸附行为符合Langmuir模型,并且在14 h左右达到平衡,动力学行为符合准二级模型;在Cl~-、NO_3~-、SO■等竞争离子存在下,PEI-CMPS对Cr(Ⅵ)具备良好的吸附选择性。该复合吸附剂用NaOH进行脱附后可重复使用,但再生后的材料对Cr(Ⅵ)的吸附量明显下降。     

骨炭去除水中砷(Ⅴ)的试验研究

采用骨炭作吸附剂,通过静态和动态吸附试验,研究饮用水中砷（Ⅴ）去除的效果及其影响因素,以及骨炭反复吸附-解吸-再生-再吸附后骨炭性能的稳定性。研究结果表明：在pH=10,吸附时间为30min和骨炭加入量为0．6g／L,饮用水砷初始质量浓度为0．5mg／L时其砷去除率可达95．2％;骨炭吸附砷的行为同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型：其吸附机理可能是Ca—OH官能团结合HAsO^2-阴离子,并产生砷酸氢钙和羟基磷灰石的共沉淀,另外还存在离子交换作用;吸附柱的饱和吸附容量为4．688mg／g;出水砷浓度符合世界卫生组织（WHO）规定饮水砷标准（O．01mg／L）。     

掺杂改性TiO2 /AC的制备及气相甲苯降解性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe、N离子共掺杂的TiO2/AC和TiO2/ACF负载型光催化剂,采用SEM、XRD、UV-Vis分光光度计等分析方法对催化剂样品进行了表征。选取甲苯为室内气相空气污染物的模型化合物进行光催化降解实验,探讨了催化剂制备过程中离子掺杂量、抑制剂种类、焙烧温度以及载体等对光催化剂活性的影响。结果表明, 催化剂在ACF上的分散效果优于AC上,制备的光催化剂均以锐钛矿相存在,Fe、N离子共掺杂实现了光催化剂在可见光区和紫外光区的双增强;以冰醋酸为抑制剂、离子掺杂量分别为N 8%和Fe 8%,ACF为载体,500 ℃下焙烧2 h所得TiO2/ACF光催化剂对气相甲苯的降解活性最高。     

H_(1.6)Mn_(1.6)O_4/PVC纳米纤维膜吸附剂的制备及其锂吸附性能

锂离子筛成型技术对于液态锂资源的工业化提取具有重要意义。本研究采用静电纺丝技术制备了亲水改性的HMO/PVC-PMMA纳米纤维锂离子筛成型吸附剂,研究了成型吸附剂亲水改性前后吸附平衡容量及循环吸附解吸性能的变化,并对HMO进行了吸附热力学及吸附动力学分析。结果表明:HMO粉末符合Langmuir吸附等温方程及伪二级动力学方程,其吸附容量为34.41 mg·g~(-1)。HMO/PVC成型吸附剂中HMO的最佳负载量为20%(wt),最佳吸附时间为12 h,最大吸附量为4.29 mg·g~(-1);HMO/PVC-PMMA成型吸附剂中PMMA的最佳添加量为6%(wt),最大吸附量为18.41 mg·g~(-1),与HMO/PVC成型吸附剂相比HMO/PVC-PMMA的吸附量提升了4倍,表明了亲水性材料PMMA的引入可以有效改善PVC纳米纤维成型吸附剂的吸附解吸性能。     

片状Co(OH)2的制备及其电化学性能研究

采用柠檬酸前驱体法制备了电活性物质Co(OH)2.首先用硝酸钴与柠檬酸通过溶胶凝胶法制得凝胶体,再在250 ℃下热处理得到红褐色的前驱体,最后将前驱体与KOH溶液反应制得目标产物.用红外光谱(FT-IR)对前驱体的组成进行了分析,用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征了产物的结构和形貌,用循环伏安和恒电流充放电等测试方法对其电化学性能进行了研究.结果表明,具有六方晶相的片状Co(OH)2表现出优良的电化学性能,有望成为超级电容器的电极材料.     

剩余污泥制备活性炭吸附剂及其吸附性能研究

笔者以城市剩余污泥和花生壳为原料,通过化学活化和高温热解的方法,制备出污泥、污泥-花生壳吸附剂并对其吸附性能进行了研究﹒通过单因素实验,考察了不同活化温度、活化时间、活化剂浓度、浸渍比、原料配比等因素对活性炭吸附性能的影响,确定出污泥制备活性炭吸附剂的最佳工艺参数﹒正交试验结果表明:ZnCl_2浓度为5 mol/L、温度为500℃、活化时间为2 h、浸渍比为1︰1、原料配比为2︰1时,制得的活性炭吸附性能最佳,碘吸附值为781.05 mg/g,吸附剂产率为14.35%﹒与污泥吸附剂相比各项性能有明显提升﹒     

Eu(BA)3/SiO2复合材料的制备及其发光性能

采用溶胶一凝胶技术两步法把Eu(BA)3掺入到SiO2中制备Eu(BA)3/SiO2复合发光材料,并对其发光性能进行研究.研究结果表明,制备Eu(BA)3/SiO2复合发光材料的晟佳工艺条件是水与正硅酸乙酯摩尔比为4,正硅酸乙酯、盐酸和六次甲基四胺的摩尔比为17.5×10-45×10-3,陈化温度为40℃,掺入SiO2中的苯甲酸和铕离子的摩尔比为31,苯甲酸铕掺入量为1%.对Eu(BA)3粉体和Eu(BA)3/SiO2复合发光材料荧光光谱进行比较发现Eu(BA)3/SiO2复合发光材料激发光谱最大吸收峰变窄,同时发生蓝移,由288 nm蓝移到280 nmEu(BA)3/SiO2复合发光材料发射光谱在594 nm和618 nm处分别出现Eu3 的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁发射,单位质量稀土配合物的发光强度是Eu(BA)3粉体的3倍左右.     

掺杂改性TiO2/AC与TiO2/ACF的制备及其对气相甲苯的降解性能

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe、N离子共掺杂的、以活性炭(AC)和活性炭纤维(ACF)为载体的TiO2/AC和TiO2/ACF光催化剂.采用扫描电镜、X射线衍射仪、紫外-可见光分光光度计等对催化剂样品进行了表征.选取甲苯为模型化合物进行光催化降解实验,研究了催化剂制备过程中离子掺杂量、抑制剂种类、焙烧温度、载体种类以及循环使用次数对催化剂活性的影响.结果表明:TiO2在ACF上的分散效果好于在AC上;TiO2以颗粒状镶嵌在AC孔隙内、以膜状包覆在ACF表面,所制备的光催化剂均以锐钛矿相存在;Fe、N离子共掺杂实现了催化剂的可见光响应;以冰醋酸为抑制剂、N和Fe离子掺杂量均为8%(摩尔分数)、500℃下焙烧2 h时,所得的TiO2/ACF光催化剂对气相甲苯的降解活性最高,循环使用效果最好.     

微波强化TiO_2/AC光催化剂的制备及其光催化活性的研究

目的研究微波强化活性炭负载型TiO_2催化剂的光催化活性,确定催化剂的最佳制备条件.方法在自制的紫外光催化反应器中,以活性艳红X-3B染料水样的脱色率为参数,设计并讨论了微波辐射时间、微波功率及催化剂负载次数等单因素对光催化剂制备及其物理化学性质的影响.结果微波强化TiO_2/AC光催化剂的最佳制备条件为微波功率520 W,微波辐射时间1. 5 min,负载次数3次,其处理活性艳红X-3B染料水样的脱色率可达95. 6%.结论微波辐射制备的光催化剂表面存在较多的缺陷和较丰富表面羟基,提高了TiO_2表面电子-空穴对的分离效率,提高了光催化降解的效率.     

V2O5薄膜的超声喷雾制备及其性能研究

采用超声喷雾法在玻璃衬底上制备了V2O5薄膜，研究了超声沉积参数对V2O5薄膜微结构以及薄膜晶化生长过程的影响．利用X射线衍射仪（XRD）扫描电子显微镜（SEM）分光光度计和电阻测量等手段对薄膜的晶相结构表面形貌和性能进行了分析．XRD结果表明：V2O5薄膜为斜方晶系结构，当衬底温度（Ts）小于215℃时，沉积的薄膜为非晶态；当Ts≥215℃时，V2O5薄膜开始形成微晶结构，而且随着衬底温度上升，薄膜的择优取向由（001）方向向（110）方向发生了转变．SEM图谱显示了V2O5薄膜的沉积生长过程．当V2O5薄膜温度从室温升高至380℃时，薄膜电阻变化了将近2个数量级；该方法制备的V2O5薄膜光学能隙Eg=2．25eV．