磁性碳材料制备及其对六价铬吸附性能

通过一步碳化法合成磁性碳纳米吸附剂(MCNs),对不同温度下合成的纳米碳材料的微观结构进行分析,探究了不同MCNs制备温度、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,获得吸附动力学规律,进一步对材料进行了循环吸附-解吸实验.实验结果表明:在25℃、pH=2、Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L、吸附剂用量0.05 g下,接触时间为2 h时,MCN700对Cr(Ⅵ)的吸附率和吸附量分别可达96.90%和56.28 mg/g.吸附动力学拟合结果更贴合伪二级动力学方程,表明MCN700对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附以化学吸附为主.MCN700经过6次吸附-解吸实验后吸附率下降11.61%,表明材料具有较好的稳定性和再生能力.因此,MCN700适用于酸性六价铬废水的处理.     

复合碳材料制备及其吸附双酚A效能研究

通过热解废弃酚醛树脂成功制备了一种新型复合碳材料,设置催化剂Co(NO3)2质量分数分别为0.75％、1.0％和1.5％,热解温度分别为700℃、900℃和1100℃.采用场发射扫描电子显微镜、X射线能量色散谱和X-射线光电子能谱仪等手段确定材料的形貌特征与生成机理,通过X射线衍射仪和拉曼光谱研究催化剂质量分数和热解温度对碳纳米管生成的影响,采用比表面积(Brunauer-Emmett-Teller,BET)测试方法和BJH模型分别计算材料比表面积和平均孔径.通过磁性测试和Zeta电位表征材料磁性能否磁性分离以及不同pH值环境下材料稳定性.将不同掺入量的复合材料和商用碳纳米管对双酚A的吸附去除效能进行对比,用Langmuir和Freundlich模型进行吸附数据拟合.结果表明,复合碳材料表面均匀生成大量碳纳米管,CoO金属氧化物附着于碳管内和端点处;材料的比表面积高达290.74 m2/g、平均孔径仅为3.63 nm.通过对双酚A的吸附性能研究,发现在6 h内可达到吸附平衡,吸附过程更符合Freundlich模型,表明材料表面存在不同类型的活性吸附点位,吸附发生在复杂的异相界面,双酚A的最大吸附容量为53.19 mg/g.     

功能化多孔碳的制备及其对芳烃的吸附

液体石蜡油是重要的化工原料,但其芳香烃杂质会严重影响下游产品质量.以木质素磺酸钠为基体,ZnCl₂为活化剂,用后接枝法引入巯基官能团,再在管式炉中通入氮气进行高温碳化,制备了多孔碳材料(PSC)并研究了其对典型芳香族杂质的吸附.结果表明：不同处理条件(微波、超声波、蓝光)下,对液体石蜡中萘的吸附都产生显著影响,其中比表面积从1177.57 m²·g^-1至1775.42 m²·g^-1不等,最大吸附量达702.28 mg·g^-1.同时,虽引入巯基的多孔碳材料(PSC-SH)与未引入巯基的多孔碳材料(PSC)的比表面积和孔容差距不大,但PSC-SH对萘的吸附量是PSC的2.07倍,是因巯基的引入使得样品的活性位点增加,增加了对萘的吸附量.     

三聚氰胺改性酚醛基多孔碳材料的制备及其二氧化碳吸附性能

采用浓乳液模板法制备三聚氰胺-间苯二酚-甲醛多孔树脂,将其热解后得到了可用于二氧化碳吸附的氮掺杂多孔碳材料。研究了浓乳液模板的分散相体积分数和三聚氰胺含量对多孔碳材料微观形貌的影响,结果表明,在浓乳液模板分散相体积分数为90%的条件下制备的多孔聚合物具有丰富的通孔结构。经过热解后,得到了兼具无机碳骨架和有机氮活性位点的氮掺杂多孔碳材料。进一步研究了不同热解温度和三聚氰胺含量对多孔碳材料二氧化碳吸附性能的影响,二氧化碳的吸附容量最高可达到3.32 mmol/g,同时表现出良好的选择吸附性和再生性。     

影响生物质碳材料吸附性能的关键因素

近年来,生物质碳材料无论是天然的还是改性的,都被成功地用于去除水相中的有机染料。文章综述了在吸附有机染料过程中影响生物炭整体吸附效率的关键因素(溶液p H、生物炭用量以及溶液初始浓度等),有助于研究人员更好地开展科学实验。     

碳布叠层增强树脂基湿式摩擦材料的制备及其性能

采用碳布叠层增强,环氧树脂和酚醛树脂作为黏结剂,通过热压成形和固化热处理技术,制备一种叠层碳布/树脂基湿式摩擦材料.探索了摩擦副的摩擦表面状态对摩擦磨损性能的影响,并研究不同比例双树脂下的摩擦材料性能.结果表明:随着转速的升高,摩擦材料的摩擦系数减小.酚醛树脂和环氧树脂比例的不同也会对摩擦性能产生影响.由于黏结性能好,环氧树脂的加入使得摩擦材料的稳定性较高.腰果壳油改性酚醛树脂和环氧树脂的比例为1∶2时的摩擦性能最好,摩擦系数为0.14,摩擦系数稳定性在0.85以上.     

一种铁-氮-碳材料的制备及其对磷的吸附效能研究

通过高温下在N_2中热解合成一种铁-氮-碳吸附材料,通过SEM、EDS、TEM和XRD等对其结构进行表征,试验了初始pH、投加量、吸附时间、温度和初始浓度等条件对吸附除磷效果的影响。结果表明,制备的材料在pH为1,温度25℃时,对磷的最大吸附容量可达3.47 mg·g~(-1)。吸附动力学符合准二级动力学方程,以单层的化学吸附为主,且材料对磷酸盐的吸附等温线符合Freundlich方程。该材料对富营养化水体磷吸附去除具有一定应用潜力。     

制备条件对纳米TiO2粒子粒径与形貌的影响

研究钛酸丁酯水解沉淀法制备纳米TiO2粒子的方法，考察水解反应介质组成、酸碱性、回流与共沸处理，添加聚合物等反应与处理条件对所制得TiO2粒子烃径、形貌的影响。发现钛酸丁酯在碱性或中性条件下，醇水之比较小的含水量聚乙二醇的介质中水解反应，低温短时间脱除有机溶剂并经低温短时煅烧所制得的纳米TiO2粒子是由数个锐钛晶粒构成的纳米TiO2，粒子粒径小，是近似单分散外表轮廊清晰的球形粒子。     

制备条件对纳米TiO_2粒子粒径与形貌的影响

研究钛酸丁酯水解沉淀法制备纳米 Ti O2 粒子的方法 ,考察水解反应介质组成、酸碱性、回流与共沸处理 ,添加聚合物等反应与处理条件对所制得 Ti O2 粒子粒径、形貌的影响 .发现钛酸丁酯在碱性或中性条件下 ,醇水之比较小的含少量聚乙二醇的介质中水解反应 ,低温短时间脱除有机溶剂并经低温短时煅烧所制得的纳米 Ti O2 粒子是由数个锐钛晶型晶粒构成的纳米 Ti O2 粒子 ,粒子粒径小 ,是近似单分散外表轮廓清晰的球形粒子     

超交联多孔碳的制备及其对甲苯吸附性能研究

为了探索一种富有针对性且行之有效的甲苯蒸汽处理工艺,以苯、吡咯和噻吩为单体,通过傅—克烷基化反应将其超交联形成的三种表面基团不同的超交联聚合物;并以该三种聚合物为碳源,以KOH为活化剂对超交联聚合物碳化热解,形成具有大比表面积和孔体积的超交联多孔碳(HPC-B、HPC-P、HPC-T),并考察了不同元素掺杂所得到的多孔碳对甲苯蒸汽吸附性能的影响。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱、比表面积分析仪等对材料的表观形貌、表面基团、比表面积及孔道分布进行分析,并研究了在不同温度下三种材料对甲苯和水蒸气的吸附等温线。结果表明:以苯、吡咯和噻吩为碳源所制备的三种超交联多孔碳(HPC-B、HPC-P、HPC-T)均为BET比表面积超过2 000 m~2/g微孔超交联多孔碳;在298 K下,HPC-B、HPC-P、HPC-T对甲苯的吸附量分别为7.6、5.2、4.7 mmol/g。三种材料均表现出对甲苯优异的吸附能力。     

玉米芯废渣多孔碳的制备及其对液体苯的吸附

以玉米芯废渣为原料、KOH为活化剂,采用化学活化法制备多孔碳材料用于液体危化品苯的吸附.通过热重分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析多孔碳的微观结构和表观形貌.研究表明:在碳化温度350,℃、碳化保温时间30,min、m(KOH)∶m(C)=4∶1、活化保温时间120,min的条件下,最佳活化温度为900,℃,KOH的造孔效果最好,制备的多孔碳产品以微孔为主,比表面积达到2,387,m2/g,对苯的饱和吸附量最大为14,235,mg/g.     

磁性蟹壳碳吸附材料对溶液中孔雀石绿吸附性能研究

对废弃蟹壳进行活化和碳化处理,采用共沉淀的方法将Fe3O4附载到蟹壳炭上,制备磁性蟹壳活性炭(MAC),并探究其对染料孔雀石绿(MG)的吸附性能和机理.研究结果表明:MAC去除水溶液中的MG时具有1876.58 mg/g的最大吸附容量,实验结果与Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型拟合结果高度吻合.MAC的高...     

锌铜多孔碳复合材料制备及其吸附碘研究

为了提升吸附材料对放射性碘的去除效果，以溶剂热法制备了锌铜双金属有机框架材料(Zn/Cu BTC),并以此为模板可控热解得到了具有高效吸附性能的锌铜纳米多孔碳(Zn/Cu@NPC)材料。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)和比表面积分析等手段对材料的形貌结构、物化性质进行表征。结果表明：热解得到的Zn/Cu@NPC保持了Zn/Cu BTC的正八面体拓扑结构，表面出现氧化锌(ZnO)纳米颗粒，过渡金属锌的引入有效提升了材料比表面积。Zn/Cu@NPC表现出优异的碘离子吸附性能，吸附容量为212.5 mg/g,是单金属Cu@NPC吸附容量的3.99倍。该材料耐酸碱性、选择吸附性能良好，且再生循环吸附5次后吸附容量可保持首次吸附的90%。     

压力对颗粒增强铝与碳基材料摩擦系数的影响

用自行研制的盘块式高速摩擦试验机,在滑动速度为30 m/s、法向载荷范围为0.1～0.8 MPa的条件下,试验观察了法向载荷对碳化硅颗粒增强6061铝复合材料与碳基材料摩擦系数的影响.结果表明:摩擦系数存在显著的压力依赖行为和摩擦过程初期的时间过渡行为.在相对稳定阶段,摩擦系数的统计平均值随法向载荷增大经历先快速增大后缓慢减小,标准偏差与法向载荷的关系也显示出类似的变化趋势.所有连续摩擦过程的初期,摩擦系数都经历一个从小到大的过渡变化,而过渡期的时间随着法向载荷的增大单调下降.     

硅藻土-分子筛复合吸附材料的制备及其对苯酚吸附性能的研究

利用天然硅藻土和具有高效吸附能力的分子筛分别通过复配法、原位生长方法和二次生长法制备了硅藻土/分子筛复合吸附材料。用扫描电镜(SEM)对复合材料形貌进行分析。使用高效液相色谱(HPLC)研究了复合材料对苯酚的吸附性能。研究结果表明:复配法复合材料为硅藻土和分子筛之间相互混杂,各种组分独立发挥吸附作用;原位法与二次法复合材料是在硅藻土表面生长一层分子筛构成的复合结构,分子筛主要为吸附作用,硅藻土作为载体发挥截留和辅助吸附作用。二次法材料表面的分子筛生长程度优于原位法材料。与硅藻土相比,硅藻土/分子筛复合材料吸附能力有很大提升。     

两步热聚合法制备多孔氮化碳及其吸附性能

以三聚氰胺和氯化锂为原料,通过两步热聚合法制备了多孔氮化碳。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等对所制备多孔氮化碳的性能进行了表征,通过氮吸附法对样品的比表面积及孔结构进行了测试分析。结果表明:所制备的多孔氮化碳为石墨相,其比表面积达到了86.7 m2/g,远高于简单热聚合法制备的块状石墨相氮化碳(g-C_3N_4)。对亚甲基蓝的吸附动力学研究表明,g-C_3N_4对水中亚甲基蓝的吸附满足准二级动力学模型,多孔g-C_3N_4的吸附速率和吸附量远高于块状g-C_3N_4。     

制备条件对磁性聚己内酯纳米纤维形貌结构的影响

采用单因子变量研究法,分别探讨供液速率、纺丝电压、混合溶剂中N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的体积分数对静电纺丝所得的磁性聚己内酯(PCL)纳米纤维形貌以及Fe_3O_4与PCL之间复合形式的影响。结果表明,供液速率、纺丝电压、DMF的体积分数对磁性PCL纳米纤维形貌影响显著,但对Fe_3O_4与PCL之间的复合形式无明显影响,二者之间的复合形式为物理复合。     

制备条件对Na2 Ta2 O6光催化剂形貌的影响

结合固相反应与水热法制得一种新型的光催化剂Na2Ta2O6,通过XRD、SEM对样品进行表征,并且研究了时间、温度及pH值等制备因素对样品形貌的影响.研究发现Na2Ta2O6样品为一种特殊的棒状结构.内部是由颗粒组成的絮状物.延长水热处理时间或升高温度,样品表面会变得越来越光滑.前驱体在150℃于不同pH值下水热处理24 h后,其形貌将发生很大的变化.当pH=13时Na2Ta2O6样品仍保持特殊的棒状结构.pH=9时,则棒完全由立方小颗粒组成.而pH=7时,棒状结构遭到破坏,变为不规则的颗粒.     

瓷砖釉面TiO2材料的制备及其结构形貌研究

文章采用溶胶-凝胶法在瓷砖釉面制备了TiO2纳米薄层，研究了颗粒晶型、表面形貌、颗粒尺寸、薄层属性对釉面瓷砖TiO2材料的光催化活性的影响。研究表明所制得瓷砖釉面TiO2材料晶型以锐钛型为主，表面形貌平整透明，镀5层的厚度为109nm，质量大约为0．00425g。     

非晶硅碳(氢)中的光致亚稳效应及表面水气吸附的影响

引言存在于a-Si∶H 中的光致亚稳效应,即SW(Staebler-Wronski)效应,近年来引起了人们的极大兴趣,成为十分活跃的课题之一.光致亚稳缺陷不仅强烈地影响着样品的暗电导和光电导,同时对样品的其它许多性质也存在着影响.为了解光致亚稳缺陷产生和消失的机理,人们进行了大量的实验研究和理论探讨.许多实验事实表明,SW 效应是一种体效应.因此人们通常将SW 效应产生的原因,归结为样品体内非平衡找流子复合过程所引起的悬掛键密度的增加.然而,就目前存在的模型来说,圆满地解释与SW 效应有关的全部实验现象,任何单独一个模型都是无能为力的.