改性Al_2O_3催化材料制备及对亚甲基蓝微波降解性能研究

印染废水主要含有染料等难降解的有机物,由于其色度和有机物浓度高,对环境污染较大,因此在排放前需进行降解脱色处理。催化氧化法是处理高浓度难降解有机废水有效的方法,通过共沉淀法制取Cu-Al2O3催化剂,并运用非均相催化氧化法,以亚甲基蓝为目标降解物,在微波条件下评价Cu-Al2O3催化剂的催化性能。分别考察了催化剂用量、H2O2浓度、微波强度以及溶液pH值4个反应条件对降解效果的影响,用紫外分光光度计测定实验前后亚甲基蓝的吸光度,最后用脱出率表征降解指标。通过实验结果对比,并从节约药品考虑,优化出最佳实验条件为,催化剂用量0.2g;H2O2浓度为0.4%;微波功率为中低火（150W）;溶液pH〈7。     

水热法制备ZnTiO3/TiO2复合光催化剂及其光催化性能研究

本文以层状钛酸盐K_2Ti_4O_9为前驱体,将其通过质子交换和插层反应剥离成[Ti4O9]2-纳米片,然后用3mol/L的HCl溶液和3mol/L的NaOH溶液将其调节成设定的pH,再往上述溶液中加入一定质量的六次甲基四胺和锌盐,在水热条件下制备出高催化活性的ZnTiO3/TiO2复合光催化剂.通过X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了其结构和形貌,并在光照条件下,对不同条件下所制备的ZnTiO3/TiO2复合光催化剂进行了光催化降解亚甲基蓝性能研究.研究结果表明,在pH=7.0条件下制备的ZnTiO_3/TiO_2复合光催化剂展示出了较高的光催化性能.     

改性金属有机框架光催化剂制备及水处理效能

采用简单的多级搅拌方法,利用AgCl对金属有机框架（MOF）光催化剂（MIL-100（Fe））进行改性。利用X射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等表征手段,证明了新型异质结材料（AgCl/MIL-100（Fe））的成功制备。以磺胺假二嘧啶（SMZ）作为目标污染物,考察了催化剂投量、污染物浓度和pH等因素对光催化去除效果的影响,并初步探讨了SMZ的降解机理和路径。结果表明,异质结的成功构建更合理的利用了光生电子（e^-）和空穴（h⁺）,加速了界面处载流子的传递,提高了材料的光催化性能。当pH = 7,催化剂投加量为0.5 g·L^-1,反应时间为1.5 h,1.0 mg·L^-1的SMZ去除率达到99.9%。在SMZ的光催化降解过程中,超氧自由基（?O₂^-）、羟基自由基（?OH）和h⁺起主要作用,主要有氧化、羟基化和脱硝3种方式。     

三维光热材料的制备及其太阳能脱盐性能

光热多孔材料是太阳能海水淡化应用的关键所在,受生物质天然多孔互联结构的启发,通过冷冻干燥和高温碳化工艺制备具有三维互联孔道结构的生物质碳基蒸发器,研究其微结构特征、水输送和蒸发性能以及三维结构对材料蒸发性能的增强作用。结果表明：该蒸发器具有高度互联的孔道结构和高达95.5%太阳光吸收率,在太阳光下实现了1.71 kg/(m²·h)的蒸发速率和89%的光热转换效率,可以有效蒸发和淡化海水。此外,在三维结构特征下,实现了高达2.65 kg/(m²·h)的蒸发速率,三维结构有效提升了材料的蒸发性能,显示了优异的太阳能蒸发/脱盐效果。     

四氯化钛水解法制备TiO_2及光催化性能的研究

实验以无机盐四氯化钛为原料,采用水解法用硫酸铵修饰四氯化钛溶液制得二氧化钛粉末。以甲基蓝模拟废水中的有机污染物,考察了硫酸铵的用量、水解温度、不同溶剂、锻烧温度以及硫酸根离子对光催化降解能力的影响,并对其机理进行了分析。得到了二氧化钛粉末适宜的制备工艺条件,降解甲基蓝120 min,当四氯化钛与硫酸铵的物质的量摩尔比为1∶2时光催化降解率达到83%、水解温度为90℃时光催化降解率达到87%、用无水乙醇溶剂进行清洗时光催化降解率达到80%、锻烧温度在500℃条件下光催化降解率达到85%。因此,采用水解法制备二氧化钛粉末最佳反应条件为:四氯化钛与硫酸铵的物质的量摩尔比为1∶2、水解温度为90℃、用无水乙醇溶剂进行清洗、锻烧温度在500℃。     

催化臭氧氧化工艺中催化剂的制备及性能研究

以粉煤灰为载体,金属氧化物(MnO2、Fe2O3、CuO、Co3O4)为催化活性组分,用等体积浸渍法制备不同单组分和双组分的催化剂,通过催化臭氧氧化处理亚甲基蓝模拟废水来评价催化剂的催化性能,确定了最佳催化剂为MnO2/粉煤灰。通过正交实验确定了制备催化剂的最佳条件:负载量为2%,浸渍时间为20 h,煅烧时间为4 h,煅烧温度为400℃。通过对单独臭氧氧化体系和臭氧/催化剂体系处理亚甲基蓝模拟废水进行比较,可知后者的处理效果有了显著提高,去除率从单独臭氧处理87.67%提高到99.47%。     

MgFe型层状双氢氧化物(MgFe-LDH)催化降解亚甲基蓝性能研究

利用共沉淀法制备4种不同比例的MgFe型层状双氢氧化物(MgFe-LDH),通过X线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)等方法对催化剂的结构和性质进行表征.以亚甲基蓝(mehtylene blue,MB)为模型污染物,考察MgFe-LDH中Mg与Fe的比例、MB的初始浓度、pH值、过氧化氢(H_2O_2)浓度、MgFe-LDH的用量、催化反应中物质的加入顺序等条件对MB降解效果的影响.结果表明:对于8 mg/L的MB溶液,选择Mg与Fe的比例为2∶1的MgFe-LDH,当加入量为10mg,30%H2O2溶液的加入量为80μL,并且溶液的p H=5时,降解率达到91. 08%.     

光热功能型海绵吸油材料的制备及性能研究

为解决黏性油品的吸附问题,研究一种高性能吸油材料具有重要意义.采用浸涂法将聚氨酯(PU)海绵与金纳米粒子(AuNPs)结合,制备得到具有光热特性的AuNPs/PU海绵.使用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪(CA)对海绵吸油材料进行表征,并对其吸油性能进行了研究.结果表明:具有光热特性的AuNP s成功的附着在P U海绵表面.AuNP s/P U海绵与原油的接触角为24.31°,对原油的吸附能力可达自身质量的46倍,并具有良好的保油性和重复利用率.此外,该海绵还能通过AuNP s吸附光能转化为热能,进一步提高吸油能力,可实现对黏性油品的吸附.综上所述,AuNP s/P U海绵是一种综合性能优良的吸油材料.     

离子液体辅助制备多孔蠕虫Au及催化性能

室温条件下,在离子液体四丙基铵甘氨酸盐([N3333][Gly])调控作用下,从水溶液中一步制备出多孔蠕虫Au微纳米材料.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射仪(XRD)对产物的形貌和结构进行了表征.研究结果表明:制备的多孔蠕虫Au由大量粒径为6～12 nm的Au纳米粒子组成,长度为0....     

纳米Cu2O及其复合物的制备及光催化性能研究

采用化学沉积法制备Cu2O粉体,并且制备了TiO2-Cu2O复合粉体。以制备的纳米Cu2O为光催化剂,对亚甲基蓝溶液进行光催化氧化降解。通过紫外一可见分光光度计考察了H2O2的加入量、亚甲基蓝的初始浓度及复合样品对降解性能的影响。结果表明,当H202的用量在5mL／30mL,亚甲基蓝的初始浓度为10mg／L时降解效果最好;复合粉体的催化效率远高于Cu2O的光催化效率。     

碳化树菇光热转化材料的制备及海水淡化性能研究

以天然树菇为原材料,使用高温碳化的方法获得具有分等级孔的碳结构,并将碳化后的树菇表面沉积金、银贵金属纳米颗粒得到Au/C和Ag/C复合材料,分别测试其海水淡化性能。结果表明,在400、500、600℃温度下进行碳化处理的树菇,其蒸发速率分别为0.411 7、0.459 8、0.513 5 g/(cm²·h),碳化树菇与金、银2种贵金属复合后,其蒸发速率分别为0.750 0、0.638 4 g/(cm²·h),比未负载的碳化树菇分别提高46%和24%。利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、热重分析仪(TGA)和红外热像仪对材料进行表征,结果表明,碳化树菇具有竖直的圆柱形通道和分等级孔结构,可形成快速的蒸汽传输孔道,能显著提高海水淡化速率。同时碳化树菇与贵金属的LSPR效应协同还可提高光热转换速率,Au/C和Ag/C材料的表面温度在太阳光照5 min时温度分别达到46.3℃和48.0℃,比纯碳材料提高6.1℃和7.8℃。该研究表明碳化树菇在海水淡化领域具有很好的应用前景。     

纳米TiO2的制备及其光催化降解甲基蓝的性能

用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛,使用XRD和SEM确定产物的晶相和形貌,用激光粒度仪分析产物的表观粒径和粒径分布.考察了光催化剂二氧化钛的量、溶液的初始浓度、pH值和H2O2的量等因素对光催化降解甲基蓝的影响.     

新型电致变色复合材料的制备及其电致显色性能的研究

电致变色材料由于驱动电压低、颜色变化的可控性、灵敏性、可逆性及记忆性等特点被广泛用于光电化学能转换和储存器、电致变色智能调光窗、无眩反光镜和电色信息存储器等领域.本文通过电沉积方法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩-普鲁士蓝(PEDOT-PB)聚合物薄膜并对其电致变色性质进行了研究.结果表明,与单独的聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)薄膜相比,本文制备的PEDOT-PB聚合物薄膜具有更优异的电致变色性能,比如着色效率高(在720nm处为=220.5cm~2/C)、响应时间短(从深蓝色到淡蓝色3.9s,从淡蓝色到深蓝色5.8s)和稳定性高(千次循环后氧化还原峰的位置基本不变)的优点.因此,本文所制备的新型的有机-无机电致变色复合材料有望在智能调光窗以及电致显色信息存储器等领域得到大规模应用.     

普鲁士蓝(Ⅱ)水溶液的稳定性研究

按摩尔比4:3固体亚铁氰化钾和固体三氯化铁加水溶解可制备普鲁士蓝(Ⅱ)溶液,用它可较系统地测得普鲁士蓝(Ⅱ)-草酸溶液的光学稳定性、热稳定性和化学稳定性.     

铁掺杂氮化碳的制备及其光催化性能研究

采用硫酸亚铁和三聚氰胺为前驱体制备了不同铁掺杂量的石墨型氮化碳材料(Fe/g-C3N4).采用X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、电子扫描显微镜(SEM)等分析测试手段对制备的催化剂进行了表征.结果表明,铁掺杂改变了石墨型氮化碳(g-C3N4)的光学性质.通过可见光催化降解亚甲基蓝(MB)的反应...     

聚乙烯吡咯烷酮修饰六氰合铁酸钴纳米粒子的制备

用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为稳定剂在水溶液中合成了普鲁士蓝类化合物六氰合铁酸钴(CoHCF)纳米颗粒.得到了分散较好、大小均匀、具有面心立方结构的纳米颗粒.重点分析了PVP的引入以及溶液初始酸度对CoHCF纳米粒子粒径分布、晶体结构、红外光谱的影响;得出随PVP浓度的增大,溶液初始酸度的减小,CoHCF纳米粒子的尺寸逐渐减小的结论.