二步法制备纳米级零价铁

以高炉瓦斯泥为原料,采用气相-湿化学法二步法制备纳米级零价铁,研究了气相还原和湿法化学还原两步过程的影响因素。为了讨论制备纳米级零价铁的最佳工艺条件,结合X衍射、扫描电镜等检测手段对不同制备工艺条件下的制品进行分析,最终得到二步法制备纳米级零价铁的最佳工艺条件:气相还原条件下,在平铺料密闭容器中1000℃煅烧保温2小时;湿化学法中,KBH44溶液的加入速度为1~2 mL/s,搅拌速度小于1000 r/min时,搅拌速度越大,溶液的分散性越好。     

超声波辅助球磨法降解偶氮染料废水

采用超声波辅助球磨工艺降解刚果红.在超声波的空化作用以及零价铁的化学作用和机械力化学的作用下,溶液中的羟基自由基浓度明显提高;在羟基自由基的强氧化作用以及反应过程中剥落的纳米级的零价铁的还原作用下,反应速度明显加快,并应对反映起促进作用.在2 min时刚果红去除率达99%,10 min时大部分有机物被矿化,总碳含量(TOC)的去除率达到80%.在高浓度的条件下,降解效率明显并且降解的效果更加彻底,而且成本较低,操作简便环保.结果表明超声波辅助球磨工艺在降解偶氮染料废水中有巨大的应用价值.     

凹土负载零价铁去除水中Cr(Ⅵ)的研究

以FeC12·4H2O和NaBH4为原料,凹土为载体,采用液相还原法制备凹土负载零价铁,并用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)进行表征.考察了Cr(VI)溶液初始浓度,pH,凹土负载零价铁投加量及反应时间等条件对Cr(VI)去除效果的影响.结果表明,Cr(VI)的去除率随反应时间和凹土负载零价铁投加量增加而升高,而随pH和Cr(VI)溶液初始浓度升高而降低;凹土负载零价铁对Cr(VI)的还原去除基本符合伪一级反应动力学模型.凹土负载零价纳米铁Cr(VI)的良好去除效果表明其在地表水原位修复领域具有较好的应用前景.     

凹凸棒土负载硫化纳米零价铁对水中Cu(Ⅱ)的去除机理研究

针对纳米零价铁易团聚及表面形成钝化层的缺点,本文以凹凸棒土为载体、以硫代硫酸钠为硫化试剂,制备了凹凸棒土负载硫化纳米零价铁(S-nZVI@ATP)复合材料,并考察了复合材料对水中Cu(Ⅱ)的去除效果。由SEM可观察到,经过凹凸棒土负载及硫化改性后的纳米零价铁串珠状结构变短,且被分散为单个的球形颗粒;比表面积测定结果表明,S-nZVI@ATP复合材料的BET比表面积为46.04m~2/g,与纳米零价铁相比提高了约1.35倍;由TEM观察到,经硫化的纳米零价铁颗粒界面处包裹了一层FeS,粒径由57.6nm增至118.5nm。S-nZVI@ATP复合材料去除水中Cu(Ⅱ)的机理主要是硫化纳米铁界面处的Fe~0将Cu~(2+)还原为Cu~0以及FeS转化为溶度积更小的CuS,该过程符合Langmuir-Hinshelwood吸附/还原模型和Langmuir等温吸附模型。本实验条件下,复合材料对Cu(Ⅱ)的最大吸附-还原量可达9.25mmol/g(587.8mg/g)。     

芒果皮绿色合成贝壳基纳米零价铁及对甲基橙的去除

为合理利用芒果皮和贝壳类废弃物资源并有效缓解水体中甲基橙的污染问题,利用废弃芒果皮和贝壳绿色合成贝壳基纳米零价铁复合材料.利用Folin-Ciocalteu法、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DDPH)自由基清除能力和铁还原能力以及紫外-可见光谱(UV-Vis)测试结果优化材料制备工艺,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)表征材料结构,同时研究了材料对水中甲基橙的去除效果.结果表明:利用芒果皮提取液成功制备了纳米零价铁,其大多为球形和椭圆形颗粒;负载贝壳后有效地分散并稳定了纳米粒子,降低了纳米零价铁的聚集程度;当反应温度为45℃,投加量4 g/L,甲基橙初始质量浓度为800 mg/L时,贝壳基纳米零价铁对于甲基橙的去除率达到93.66%.     

壳聚糖-纳米零价铁球去除水中二价镉的研究

为了更好地利用纳米零价铁修复水体镉污染,以壳聚糖为载体,制备出壳聚糖-纳米零价铁球用以去除水中的镉(Cd(Ⅱ)).利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对壳聚糖-纳米零价铁球进行表征分析,通过对比与Cd(Ⅱ)溶液反应前后的样品的X线光电子能谱探讨壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理,并进行批实验研究环境因素对去除效果的影响.研究结果表明:制备出的壳聚糖-纳米零价铁球为规则均一的黑色球体,粒径约为3.1 mm;所有壳聚糖-纳米零价铁球均具有多孔结构,平均孔径约为40.6μm,且纳米零价铁均匀分布在球内;壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理包括物理吸附过程和化学还原过程,且化学还原过程起主要作用;批实验结果显示壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除率随pH值、反应温度和纳米零价铁投加量的增加而增大,随Cd(Ⅱ)初始质量浓度的升高而减小.     

纳米Ni/Fe双金属催化降解盐酸环丙沙星的研究

用液相还原法制备纳米Ni/Fe双金属,通过比表面分析仪(BET)、X射线衍射分析仪(XRD)、透射电镜(TEM)对其进行了表征.研究结果表明,制备的纳米金属颗粒直径在10～20 nm,比表面积为68 m2/g.纳米Ni/Fe投加量为0.43 g/L,盐酸环丙沙星的初始质量浓度为30 mg/L,初始pH为7的降解效果最好,催化反应60 min后,降解率达83.3%.在最佳反应条件下,纳米Ni/Fe、纳米零价铁和商业铁粉的降解效率顺序为:纳米Ni/Fe双金属>纳米零价铁>商业铁粉.纳米Ni/Fe双金属对盐酸环丙沙星的降解反应近似符合一级动力学方程.     

纳米零价铁富集水体中的铀

应用纳米零价铁(nZVI)富集水体中的铀不但能够回收珍贵的铀资源,同时还可以避免放射性物质对环境的污染.研究结果表明纳米零价铁可快速高效地分离水体中的铀.nZVI对铀的最大富集负荷达到920.16 mg/g,溶液中铀离子的质量浓度可降低至0.03 mg/L以下.弱酸性的水质条件促进nZVI对铀的分离,且分离和还原效率随着nZVI投加量的增加、HCO-₃浓度的降低而升高.高浓度的铀离子可水解形成UO₃·2H₂O沉淀,但Fe⁰和Fe²⁺的还原作用是nZVI分离铀离子的主要反应机理.nZVI富集尾矿水中铀资源的过程中可同步去除多种共存重金属污染物.     

纳米零价铁－双氧水协同提升甲硝唑矿化率的研究

尽管纳米零价铁（nZVI）能够有效地去除甲硝唑(MNZ),但是仍然存在矿化率低的问题. 本文,合成了纳米零价铁,研究了H2O2投加量对甲硝唑及其总有机碳（TOC）去除的影响. 结果表明,在nZVI和H2O2的共同作用下不仅可以进一步加速甲硝唑的去除速率,而且其TOC的去除率也明显提高.当双氧水投加量为0.55g/L,TOC的去除率为45.87%,约为单独纳米零价铁的18倍. 相同反应条件下,与传统芬顿法相比,nZVI/H2O2体系下甲硝唑及其TOC去除率,分别约为Fe2+/H2O2芬顿体系的1.5倍和7.1倍. 因而,双氧水与纳米零价铁协同作用,不仅进一步加速了纳米零价铁对甲硝唑去除速率,而且还有效地提高了有机物的矿化率.     

零价纳米铁对水中Cr(VI)的吸附动力学研究

 为开发新型环境材料,改进治理技术以控制或修复污染水体中Cr(Ⅵ),采用NaBH₄还原Fe³⁺制备纳米级零价铁(NZVI).X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)测试表明,制备的纳米铁颗粒纯度高、粒径小、粒度均匀.以Cr(VI)为研究对象,批试验考查了溶液初始浓度、NZVI投加量、温度等条件对去除效果的影响,研究了NZVI对Cr(VI)的吸附动力学.结果表明,室温、pH值为6-7时,NZVI加入量为0.15g/L,水体中Cr(VI)浓度为30.0mg/L时,Cr(VI)最大吸附量为198.02mg/g,Cr(VI)在NZVI上的吸附符合准二级动力学方程.实验结果显示,纳米零价铁能快速去除水体中Cr(VI);溶液初始浓度、NZVI投加量等是影响Cr(VI)脱除的主要因素,Cr(VI)去除率随反应温度和NZVI投加量升高而升高,随初始浓度升高而降低.实验表明,该纳米铁在废水除铬领域具有较好的应用前景.     

纳米TiO2等离子体放电催化洁净技术在空气净化中的应用研究

介绍纳米TiO2等离子体洁净空气的基本原理、技术特点及采用溶胶-凝胶法在304不锈钢基板上制备纳米TiO2薄膜的方法。以室内空气中常见的污染物甲醛(HCHO)为例,在二种不同试验条件下,实测了测试室内甲醛污染物的变化曲线,得出采用纳米TiO2等离子体放电催化洁净技术,具有净化效果好、速度快等优点,取得令人满意的结果。     

等离子体腐蚀去胶的探讨

首先介绍等离子体腐蚀与采用湿法腐蚀相比所具有的优点,并且在简化工艺流程和缩短工艺周期方面作出细致的说明;对氧气流量为0．05L／min～0．5L／min时腐蚀光刻胶的整个过程中的腐蚀现象进行了描述,绘制出了腐蚀速率曲线图,并进行了理论分析。     

复合高铁酸盐片剂的制备研究

用浓碱水溶液中次卤酸盐氧化法制备出黏糊状的高铁酸盐,加入粘土、无水硫酸钠与高铁酸盐制成不同比例的复合高铁酸盐,并对其溶出的高铁酸根浓度进行测定.探讨了黏土、无水硫酸钠的加入量及加入顺序对复合高铁酸盐稳定性的影响,找到了制备复合高铁酸盐片剂的最佳条件,在此条件下制备的复合高铁酸盐片剂具有较高的稳定性,研究结果极具工业应用...     

微乳液法合成纳米二氧化硅粒子

制备 Triton X- 1 0 0 /正辛醇 /环己烷 /水 (或氨水 )微乳液 ,研究了该微乳液系统稳定相行为与制备条件的关系 .在该微乳液系统稳定的条件下 ,由正硅酸乙酯受控水解反应制备 Si O2 纳米粒子 ,反应后处理简便 ,制得粒子尺度较均一的球形疏松无定型纳米 Si O2 粒子 .Si O2 粒子粒径尺寸可通过调节水与表面活度剂分子数之比 m、水与正硅酸乙酯分子数之比 n控制 .探讨了影响 Si O2 纳米粒子形貌、粒径分布的因素及制备优化条件     

纳米复合固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Fe_2O_3-SiO_2作为酯化催化剂的研究

采用纳米化学制备技术合成了新型的纳米固体超酸催化剂S2 O2 -8/ZrO2 Fe2 O3 SiO2 ,并找出了催化剂制备的最佳条件 .该催化剂对酯化反应有很高的催化活性 ,并具有耐水性强、可重复使用、再生容易、不腐蚀设备、不污染环境等优点 ,有应用前景     

纳米材料的液相制备技术及其进展

综述了液相法制备纳米材料的几种方法 ,这些方法包括溶胶——凝胶法、沉淀法、水热法、微乳液法、γ-辐射法、声化学合成法、模板合成法、喷雾热分解法等 .分别讨论了这些制备方法中影响纳米材料结构和性能的因素及其优缺点 .指出了辐射法、微乳液法等几种方法结合起来将是制备纳米材料的新思路 .     

基于PSO-BP神经网络湿式摩擦元件损伤预测模型

为求解湿式离合器的多影响因素损伤关系,应用多源数据融合方法,构建一种基于PSO-BP神经网络的湿式摩擦元件损伤预测模型. 将转速和接合油压作为模型的输入参数,将提取到的摩擦片周向温度梯度、Fe和Cu元素浓度变化率、摩擦片表面粗糙度变化率作为模型输出参数, 建立了有限元仿真模型,搭建了湿式离合器摩擦磨损综合试验台,采用控制变量法研究了油压、转速对摩擦元件损伤特征参数的影响. 结果表明,输入工况与4类损伤特征参数呈非线性关系,预测值与实测值随工况变化趋势一致,损伤特征参数较油压的变化更为敏感. 对比同类模型与试验数据,预测模型具有较高的预测精度,能够有效地对湿式离合器多工况损伤进行预测.      

试剂配比对纳米二氧化钛晶型转变温度的影响

纳米二氧化钛粉末具有不同于常规材料的特殊性能,在环境保护、化工、医疗卫生等高科技领域有着广泛的应用前景．溶胶-凝胶法是制备纳米二氧化钛粉末常用而有效的方法．以钛酸丁酯为前驱物,以乙醇为溶剂,未添加任何添加剂,采用溶胶-凝胶法,在中性环境下合成纳米二氧化钛粉末,通过XRD图对所得样品进行表征．探讨了试剂的配比、煅烧温度对溶胶-凝胶法制备的二氧化钛晶型转化温度的影响．     

不同形状钢件表面渗碳扩散过程数值模拟

根据渗碳过程扩散方程，结合必要的边界条件及初值条件，对不同形体的钢制零件在不同渗碳工艺参数下进行数值模拟，得到了碳的浓度分布曲线；比较各种工艺参数对碳浓度分布的影响，其中渗碳温度对碳浓度分布影响较大，不同外形钢件在相同渗碳工艺下碳浓度分布曲线有一定差别。由碳浓度分布曲线调整渗碳工艺参数，可以制定出最佳的渗碳工艺，为工艺设计提供指导。