氯代烃结构特性对其还原脱氯反应速率的影响

以铁为主要反应介质，以Cu，Ag，Pd为催化剂研究了包括氯代甲烷系列、氯代乙烷系列、氯代乙烯系列、氯代苯系列等多种氯代有机物在这些反应体系中的还原脱氯反应，重点考察了氯代烃的结构特性对其还原脱氯反应速率的影响．结果表明，氯代有机物中氯取代基数目、位置、碳链甲基（-CH3）、不饱和碳键等，都能对氯代物脱氯速率产生重要影响．氯代烃在零价金属体系中的还原脱氯反应符合准一级动力学方程．通过In（c／co）对时间t的线性回归关系，可以计算出各种氯代烃的还原脱氯速率常数．研究了氯代烃结构性质和反应速率常数的关系，得出了氯代烃还原脱氯的规律性．     

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%.     

碳包裹Ni/SiO_2核/壳复合纳米颗粒的制备及磁性研究

报道了一种简单的通过溶胶-凝胶结合氢气还原制备Ni/SiO2核壳纳米复合颗粒,然后以乙炔为碳源通过在适当温度下裂解乙炔制备碳包裹Ni/SiO2核壳纳米复合颗粒的方法.结果表明,频率直到1GHz所得样品的复合磁导率的实部μ′几乎保持不变,而虚部μ″一直保持在很小的值.本方法提供了一种有效的获得具有好的软磁性能的软磁复合物的方法,尤其是在高频范围.它的物理机制为:由于Ni核之间的非晶氧化硅壳层的绝缘作用,导致了样品的电阻增加,减少了高频阶段的涡流损耗作用,使得复合物的复合磁导率的实部μ′几乎保持不变,而虚部μ″一直保持在很小的值.抗酸性研究表明,通过表面包裹碳,Ni/SiO2核壳纳米复合颗粒的抗酸性大为提高.     

硅源加入方式对Fe3O4/SiO2核壳结构制备的影响及磁性能研究

表面包覆惰性层是解决四氧化三铁(Fe3O4)粒子团聚、易氧化、亲水性差等问题的一种有效方法,但惰性层的引入一般会导致包覆后样品磁性能下降,从而限制了Fe3O4的应用.以正硅酸乙酯(TEOS)和氨水为原料,制备了具有良好磁响应性的Fe3O4/SiO2核壳结构.样品的结构、形貌、尺寸和表面吸附官能团采用X-ray粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FTIR)等测试手段进行了表征.研究发现,TEOS加入方式影响SiO2层生长过程,从而影响包覆的均匀程度.Fe3O4/SiO2核壳结构表现出顺磁性和良好的磁响应性(52emu/g).     

Ge/GeO2核壳复杂结构纳米体系生长过程中的应变场分布的研究

核壳结构的复合材料由于其独特而多样的物理与化学性质而越来越受到人们的关注。对于埋嵌在介电材料中的核壳结构的纳米体系,在其生长过程中总是不可避免的伴随着多重应变场作用,而这种复杂的应变场会对核壳结构的纳米体系的物理性能产生重要的影响。用有限元法系统地模拟了核壳结构的Ge/GeO2纳米体系在生长过程中的应变场分布。研究发现,随着核壳结构的Ge/GeO2纳米体系的生长,GeO2壳层受到了很强的非均匀的偏应变而且应变强度逐渐增大,这导致了GeO2壳层通过形成多晶结构来释缓一部分应变;而Ge核受到了较弱的均匀应变且应变强度逐渐变小,因此Ge核会始终是单晶的。这种应变的分布对核壳结构的Ge/GeO2纳米体系的微观结构有很大的影响。应变场是一个有效调控Ge/GeO2核壳结构纳米颗粒物理性能的一个有效手段。     

中空蛋黄壳结构Co/NC@SiO2的可控合成及应用于GSH检测

自组装合成中空蛋黄壳结构Co/NC@SiO₂。Co纳米颗粒均匀分散在碳基质中。通过优化pH值、孵育温度和时间探究Co/NC@SiO₂纳米酶类过氧化物酶活性。采用比色法研究Co/NC@SiO₂纳米酶检测谷胱甘肽(GSH)的催化传感性能。在GSH浓度为1～80μmol/L范围内,ΔA与GSH浓度呈现良好的线性关系。检测限(LOD)为39.8 nmol/L,具有良好的抗干扰能力。     

CaFCl:Tb3+@SiO2纳米粉的溶胶凝胶法制备及光谱特性

采用溶胶凝胶法一步合成纯相CaFCl:Tb3+纳米粉,376 nm激发下检测到Tb3+的特征发射,Tb3+掺杂物质的量比为25%时发光最强.采用Stober法制备CaFCl:Tb3+@SiO2纳米粉,得到最佳的包覆条件.包覆后样品出现SiO2宽带衍射峰,透射电子显微镜(TEM)显示SiO2已成功包覆到CaFCl表面,解决CaFCl易吸湿的问题,包覆后样品的发射峰强度相对增强.样品的性质为进一步实现CaFCl:Tb3+-Yb3+近红外量子剪裁提供了可能.     

Sb2S3纳米粒子敏化ZnO微纳分级结构的光电化学性能

采用电化学沉积方法,选择聚乙二醇(PEG-400)和乙二胺(EDA)为添加剂,直接在ITO导电玻璃上制备了有序阵列的ZnO纳米棒,以及ZnO纳米棒上生长纳米棒微纳分级结构。采用化学浴沉积法均匀沉积Sb2S3纳米粒子,制备了Sb2S3/ZnO纳米棒壳核结构和Sb2S3/ZnO纳米棒上生长纳米棒分级壳核结构。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、瞬态光电流等分析手段对其形貌、结构和光电化学性能进行了表征和测试。研究表明,Sb2S3/ZnO纳米棒上生长纳米棒分级壳核结构阵列膜的光电流明显高于Sb2S3/ZnO纳米棒壳核结构阵列。     

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)。     

绿茶生物炭负载纳米零价铁对地下水中五价钒的去除效果及机理研究

钒(V)作为一种重要的工业原料被广泛应用于各个领域,但同时造成了一定程度的地下水污染。为了去除地下水中的五价钒V(Ⅴ),利用常见的生产废料绿茶渣为生物质原料制备了活性炭(BC),并在其表面负载零价铁(nZVI),得到一种环境友好的可渗透反应墙(PRB)活性填料nZVI@BC;优化了nZVI@BC的制备条件,考察了溶液pH和竞争离子对V(Ⅴ)去除效果的影响;通过等温吸附试验判断其吸附模型,进行了吸附动力学分析,并探究了其反应机理。结果表明：FeSO₄溶液的最佳反应浓度为1.0 mol/L,热解温度为300 ℃,在该条件下制备的nZVI@BC在吸附19 h后对V(Ⅴ)的去除量达71.6 mg/g;当溶液pH>3.0时,随着pH的升高,nZVI@BC对V(Ⅴ)的去除率逐渐降低;地下水中的共存阴离子与V(Ⅴ)发生竞争吸附,使V(Ⅴ)去除率降低;nZVI@BC的等温吸附过程符合Sips模型,吸附动力学符合Elovich模型,nZVI@BC去除V(Ⅴ)的机理为：BC吸附V(Ⅴ)后,表面Fe⁰与V(Ⅴ)发生氧化还原反应,生成Fe₂VO₄,V(Ⅴ)被还原为V(Ⅳ)。     

膨润土负载纳米铁去除水中甲基橙的研究

采用了液相还原法制备膨润土负载纳米铁,分别考察了膨润土、纳米铁和负载纳米铁对1L、100mg/L的甲基橙溶液的去除率,并探讨了时间、pH值、投加量、温度等对负载纳米铁去除水中甲基橙的影响.结果表明:在投加量为1.00g/L、60r/min、30℃、pH为6.00的条件下,负载纳米铁去除水中甲基橙在前20 min时效果最...     

新型核（Co/Al2O3）-壳（SAPO-34）结构催化剂的制备及其费-托合成反应性能研究

采用水热法在Co/Al2O3球形催化剂外表面原位包裹了一层SAPO-34分子筛膜,制备了具有核(Co/Al2O3)-壳(SAPO-34)结构的复合型催化剂.用X-射线衍射和扫描电镜对其结构进行了表征,并考察了其费-托合成直接制取低碳烯烃的反应性能.结果表明:此复合型催化剂外层的SAPO-34膜对核心Co/Al2O3球形催化剂上的费-托合成反应提供了特殊的限域环境、孔道择型选择性和酸性,显著地改变了费-托合成产物分布,抑制了重质烃的生成,极大地提高了低碳烯烃的选择性.     

功能微生物对持久性氯代有机污染物的降解作用及机理

持久性氯代有机污染物是环境中广泛存在的一类有机污染物。真菌、细菌、放线菌和某些藻类是氯代有机污染物的主要降解物种,对全球持久性氯代有机物的削控起到至关重要的作用。文章综述了持久性氯代有机污染物的降解功能物种,并分析了功能物种降解氯代有机物的关键酶和降解机理。在此基础上,从固定化、基因工程、酶工程、生物反应器等方面对降解功能物种应用于持久性氯代有机污染物污染场地的实地生物修复技术进行了展望。     

Ca_9Fe(PO_4)_6(OH)_2的电子结构与形成能的第一性原理计算

基于第一性原理和热力学统计原理计算了单个Fe~(2+)替代羟基磷灰石晶胞中Ca~(2+)后晶体(Ca_9Fe(PO_4)_6(OH)_2)的电子结构和能够说明替代后结构稳定性的替位缺陷形成能.电子结构计算得出(Ca_9Fe(PO4)_6(OH)_2)的带隙值是1.85eV,而没有掺杂的是4.93e V,两者态密度特征相似,只是前者峰值变小了.理论形成能和溶液环境中的形成能的计算结果都表明Ca(B)更易被取代,但是两种形成能的值都大于0eV,具体是理论缺陷形成能的值都在7e V到8e V之间,溶液环境中的缺陷形成能主要和替代的位置、溶液的pH值以及Fe~(2+)在溶液中的浓度有关,且其值大于0eV,说明它们需要吸热才能发生替代,所以在羟基磷灰石中Fe~(2+)替代Ca~(2+)不容易发生.     

C/Fe_3O_4@TiO_2三元复合光催化剂的制备及可见光催化性能

采用水热法合成Fe-MOF作为前驱体,再采用溶胶凝胶法在表面包裹TiO_2,制备出不同比例的C/Fe_3O_4@TiO_2三元复合光催化剂,运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及能谱仪对C/Fe_3O_4@TiO_2复合光催化剂进行结构表征。结果表明:制备出1∶10的C/Fe_3O_4@TiO_2的光催化效率最好,亚甲基蓝的降解率可以达到95.2%,循环使用5次仍可达91.8%,同时有较高的光利用率,可回收利用,在水污染处理等方面有一定的价值。     

氧化吸收法同步脱除燃烧烟气中SO2，NOx和CO2的化学热力学及其评价

湿化学法同步脱除烟气中气态污染物是燃烧源大气污染控制的重要方法之一,为探究采用不同氧化吸收策略同时脱除燃烧烟气中SO_2,NO_x和CO_2的可行性,基于化学热力学原理,分析了9种联合氧化吸收策略的性能,具体的氧化吸收策略包括:H_2O_2-NH_3·H_2O,H_2O_2-MDEA,H_2O_2-NaOH,O3-NH_3·H_2O,O3-MDEA,O3-NaOH,NaClO_2-NH_3·H_2O,NaClO_2-MDEA和NaClO_2-NaOH,并提出新的动态加权法对其性能进行综合评价。结果表明:上述所有策略均具有SO_2,NO_x和CO_2捕获的可行性。O3-NaOH,NaClO_2-MDEA和NaOH做吸收剂的氧化吸收溶液分别对单一脱硫、脱硝和脱碳效果最好。当综合考虑同步脱除SO_2,NO_x和CO_2时,NaClO_2-MDEA优于其他策略,其结果可为燃烧烟气中的气体污染物的联合脱除提供参考。     

有序中孔铁催化剂的费-托合成催化性能研究

以KIT-6为模板用硬模板法合成了有序中孔铁催化剂,并引入Cu助剂,考察其费-托合成反应催化性能,采用原位小角X-射线衍射和N2物理吸附等对其表征,考察了Cu助剂和CO还原对其催化性能和结构的影响.结果表明：模板法合成的铁催化剂不同于传统沉淀铁催化剂,它具有特殊的有序中孔结构和较大的比表面积,较高的费-托合成反应活性和C5＋选择性.Cu助剂使有序中孔铁催化剂的还原性提高,故活性最高.CO还原后的催化剂为孔径均一的中孔结构,比表面积较大,但有序性降低,存在部分孔坍塌.     

溶胶-凝胶法制备TiO2/SiO2复合材料光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯、正硅酸四乙酯制备了TiO2/SiO2复合材料,利用XRD对复合材料的物相结构进行了表征,表明制备的TiO2/SiO2复合材料为锐钛矿型.FTIR表明复合材料形成了Si—O—Ti的网络结构,TG-DTA表明复合材料的热性能提高.以罗丹明B为降解物,探讨了该复合材料的光催化活性,考察了固液比、pH值、时间对降解效果的影响,结果表明,TiO2/SiO2复合材料对罗丹明B降解率明显高于纯TiO2,当固液比为6g/L、pH为6、降解时间为120min时降解率可达到94.59%.