碳化温度对MOFs基碳材料吸附性能的影响

本文以均苯三酸和二水合醋酸锌、苯并咪唑/苯并三氮唑作为反应物,在50℃条件下合成了两种金属有机框架结构MOFs-Bm/MOFs-Bt。分别在不同温度下氮气氛围中煅烧得到纳米多孔碳材料Bm-t/Bt-t。利用红外光谱仪、同步热分析仪对配合物的结构以及热稳定性进行了表征;对煅烧后样品采用场发射扫描电子显微镜、比表面及孔径分析仪等进行表征,并通过对亚甲基蓝的脱除来测试其吸附性能。结果表明:煅烧温度越高碳材料对亚甲基蓝的吸附性越好;相同煅烧温度下Bm-t比Bt-t具有更好的吸附效果;煅烧温度在600℃-750℃间吸附速率发生了断崖式变化,说明虽然根据热重分析,600℃时配合物的框架结构完全坍塌,但并未碳化完全。     

以铬皮为原料制备多孔炭及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以铬皮为原料制备多孔炭,并考察其对亚甲基蓝染料的吸附性能,对其吸附机理进行了探讨。结果表明,体系pH、亚甲基蓝初始浓度和吸附时间对多孔炭吸附亚甲基蓝的能力影响较大。通过吸附等温线和吸附动力学研究,发现该吸附过程可用Langmuir吸附等温线来描述,且符合准二级动力学吸附模型。铬皮基多孔炭有望成为含亚甲基蓝污水处理的良好净化剂。     

果胶改性硅胶复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以废弃柚子皮中提取的果胶改性硅胶表面,制备出新型的果胶改性硅胶复合材料——P-硅胶,研究了P-硅胶对水中亚甲基蓝染料的吸附性能。利用红外光谱对材料进行表征,并通过分光光度法考察了用量、p H值、吸附时间、温度及实际水样对P-硅胶吸附亚甲基蓝性能的影响。硅胶经果胶改性后,其对亚甲基蓝的吸附容量由31.6 mg·g-1增至41.7 mg·g-1,吸附性能明显提高;P-硅胶对亚甲基蓝的吸附容量随着p H值、温度的升高而增大,碱性条件有利于吸附。结果显示:当p H 7.0,P-硅胶用量为5 mg,吸附时间为2 h,吸附温度为50℃时,制备出的P-硅胶对亚甲基蓝染料溶液的吸附容量最大可达59.2 mg·g-1。动力学研究显示,P-硅胶对亚甲基蓝的吸附能够在120 min内迅速达平衡,吸附行为符合准二级动力学方程,表明该吸附过程以化学吸附为主。吸附等温线研究表明,与Freundlich模型相比,实验数据拟合更符合Langmuir吸附等温模型。P-硅胶对环境水样中亚甲基蓝的去除率可达90%以上。     

累托石对亚甲基蓝吸附性能的研究

研究了累托石对于亚甲基蓝的吸附性能．结果表明，累托石对亚甲基蓝的最大吸附量可迭40．88mg/g，其吸附规律较好的符合Langmuir吸附等温式．累托石能较快的吸附亚甲基蓝，15min即可达到饱和．随着温度的升高，吸附率略有增加，但在常温下累托石也能有效吸附亚甲基蓝．随着pH值的增加，累托石对亚甲基蓝的吸附率增加．已饱和吸附的累托石在400℃高温下煅烧2h后仍能较好的吸附亚甲基蓝．     

蛭石负载TiO2光催化剂的制备与性能

以新疆尉犁工业蛭石为载体,采用溶胶-凝胶法制备负载型二氧化钛光催化剂,利用XRD、TG、SEM、IR和低温N₂吸附－脱附对负载型二氧化钛进行表征,并以亚甲基蓝为目标降解物对其光催化性能进行研究。讨论了不同TiO₂负载量、反应温度和煅烧温度等因素对负载型二氧化钛光催化性能的影响,结果表明：TiO₂负载量为4.0wt%,反应温度为40 ℃,煅烧温度为400 ℃时,复合材料光催化效果最好,经60 W紫外灯照射20 min后,TiO₂/VMT复合材料对亚甲基蓝溶液的降解率为92.08%。     

改性纳米二氧化硅的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以溶胶凝胶、原位修饰法制备偶联剂KH550表面修饰纳米二氧化硅作为新型吸附剂,对吸附剂进行FTIR、SEM、TG等分析表征。探讨了新型吸附剂对阳离子染料亚甲基蓝模拟废水进行吸附处理,研究了pH、离子强度、温度对亚甲基蓝吸附性能的影响及吸附机理。改性纳米二氧化硅吸附染料的p H应用范围较宽。NaCl浓度对染料吸附有较大的影响,浓度增大,亚甲基蓝吸附容量增大。温度升高,亚甲基蓝吸附容量因脱附有所下降。改性纳米二氧化硅吸附亚甲基蓝符合Langmuir吸附模型,最大吸附容量为17.7mg·g~(-1),为优惠吸附。改性纳米二氧化硅经五次再生后,可重复利用吸附亚甲基蓝,吸附量基本不变。     

改性埃洛石材料的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

使用硅烷偶联剂KH550改性埃洛石纳米管获得改性材料HNTs-APTS,并对其吸附亚甲基蓝的行为进行研究。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-衍射仪(XRD)对改性前后的埃洛石进行表征。考察了吸附时间和温度对吸附过程的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明,KH550成功负载到埃洛石表面;改性后材料的吸附能力大大提高。改性埃洛石对亚甲基蓝的吸附约在60 min达平衡,最大吸附容量为21.66 mg/g。其吸附过程符合准二级动力学方程,热力学较好地符合Langmuir等温线方程,且吸附过程为自发吸热,升高温度有利于吸附的进行。改性材料可重复再生6次,具有良好的再生性能,可在工业处理亚甲基蓝废水中使用。     

降低生物柴油中自由脂肪酸的吸附剂研究

以甘蔗渣为原材料,通过高温煅烧制备甘蔗渣吸附剂,用于降低生物柴油中的自由脂肪酸含量。采用SEM、热重分析仪对甘蔗渣吸附材料进行表征分析,研究不同煅烧温度对吸附剂吸附性能的影响,以及不同吸附条件对吸附效果的影响。结果表明,在实验条件下,当甘蔗渣吸附材料煅烧温度为600℃、吸附剂用量0.30 g、吸附温度25℃、吸附时间100 min时,可以将生物柴油原料油的酸值降至0.4 mg/g。     

具有表面等离子体效应的Ag-AgBr/Al2O3光催化性能研究

以介孔γ-Al2O3为载体,通过化学沉积与光还原法制备了Ag-AgBr/Al2O3等离子体诱导可见光催化材料。采用SEM、TEM、XRD及UV-Vis吸收光谱对复合材料进行结构与性能表征,并通过降解亚甲基蓝溶液对其光催化性能进行考察。研究结果表明,在可见光下照射1 h,催化材料对5 mg/L亚甲基蓝溶液的降解率达95%以上,总有机碳去除率为70%。由于表面金属的等离子体共振效应和介孔材料的吸附性能,催化剂具有很高的可见光催化活性和良好的稳定性,在开发新型等离子体诱导可见光催化剂方面应用前景广阔。     

SiO2/TiO2-xCx/C的制备、表征及其吸附和可见光催化性能

以SiO2为成核中心,钛酸四丁酯为钛源,分别以多羟基化合物乙二醇、丙三醇、葡萄糖和聚乙烯醇为联接剂,采用水解沉淀法制备了碳掺杂和包覆的多孔SiO2/TiO2-xCx/C可见光响应型光催化剂。采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换-红外光谱(FTIR)、比表面积(BET)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱对样品进行表征。对不同结构样品的形成机理进行了分析。以次甲基蓝(MB)溶液为模拟废水,对样品的吸附性能和可见光催化性能进行了评价。结果表明,多羟基化合物对材料的结构和性能有重要影响。碳的掺杂和包覆使材料的吸收光谱包含了整个可见光区,而多孔结构使材料的吸附性能得到提高。以聚乙烯醇为原料所得样品吸附性能最好,30 min内吸附率达到70%;而以丙三醇为原料所得样品具有最好的可见光催化性能,40 min内次甲基蓝的降解率达到95%。     

介孔碳材料CMK-3的合成及其吸附性能研究——介绍一个综合化学实验

介绍一个集物理化学、分析化学和无机化学为一体的综合实验——介孔碳材料CMK-3的合成及其吸附性能研究。实验通过合成具有高比表面积的介孔碳材料CMK-3,运用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附/脱附技术表征材料的形貌和多孔结构;考察了介孔碳材料CMK-3对水溶液中次甲基蓝染料分子的吸附性能。     

改性介孔TiO_2对亚甲基蓝的光催化降解

以四氯化钛为钛源采用溶胶凝胶法制备了介孔TiO_2材料,并对所制备的材料采用不同浓度的酸碱溶液进行了水热处理。通过SEM、XRD、N_2/吸附-脱附等检测手段对样品进行了表征。以氙灯(500 W)为光源,亚甲基蓝为目标降解物,考察了样品的光催化性能。结果表明:6 mol/L NaOH水热处理后的介孔TiO2对亚甲基蓝的吸附及光催化降解效果都有很大提高,且pH变化对光催化降解影响不大。     

碳/碳化铁复合介孔材料的合成及储氢性能!

以1-氰甲基-3-甲基咪唑四氯化铁盐([MCNIm]+[FeCl4]-)为前体,SBA-15为模板,采用硬模板纳米浇筑法合成碳/碳化铁复合介孔材料.研究了合成温度和时间对所得材料比表面积的影响.利用氮气吸附-脱附、X射线衍射、透射电子显微镜及X射线光电子能谱等对材料进行表征.结果显示,在800℃下煅烧能够得到相对较大比表面积的材料,同时延长煅烧时间可以得到高比表面积、孔径分布均匀且结构较完整的材料,其最大比表面积可达517.96 m2/g.此外,氢气吸附测试表明,此种材料具有一定的储氢性能.     

生物质基氮掺杂多孔炭材料的制备及对水中亚甲基蓝的吸附性能

以柳树落叶为生物质碳源, 氨水为氮源, 采用溶胶-凝胶法制备了一系列氮掺杂多孔炭材料(WNC), 并对其结构和物理化学性质进行了表征. 结果表明, WNC材料具有较高的比表面积(528~618 m²/g)和多级孔结构; 材料表面含有丰富的含氧和含氮官能团(氮摩尔分数为8.9~9.9%); WNC材料对水体系中的亚甲基蓝(MB)表现出良好的吸附性能, 吸附为自发吸热过程, 符合Langmuir等温吸附和准二级动力学模型, 在pH值为5、 室温下最大吸附量为263.2 mg/g, 且材料可以多次循环使用. 对WNC-2及吸附染料MB后的WNC-2样品进行高温再焙烧处理, 所得样品(WNC-2-R和WNC-2-MB)的ζ电位明显升高, 表面碱性增强, 吸附容量分别提高到之前的1.3倍和1.6倍. 结合各种表征结果, 可以认为WNC材料的高比表面积和多级孔结构有利于吸附质(亚甲基蓝离子)的传输, 并能与材料表面的羰基、 醌基和吡啶氮等基团发生较强的相互作用, 从而使其表现出较高的吸附速率和吸附量.     

氧化铜/二氧化硅多孔复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

采用聚乙二醇（PEG）为模板,通过溶胶凝胶法-水热法制备出CuO/SiO2多孔复合材料,使用FTIR、HRTEM、XRD和BET等技术手段对目标产物进行了表征;研究添加CuO质量及反应温度等反应条件对复合材料的孔结构特征的影响。 用目标产物作为吸附材料,研究了其对有机染料亚甲基蓝的吸附性能,结果表明,CuO/SiO2多孔复合材料对亚甲基蓝具有良好的吸附效果,尤其是含CuO质量分数为15%的样品在用量0.015 g、体系pH=9、搅拌时间为2 h的条件下,对10 mL亚甲基蓝（4 mg/L）的去除率最高可达97.17％。 对吸附的过程和机理进行了初步探讨。     

明胶改性磁性石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能研究

采用化学还原法制备了一种新型的明胶掺杂磁性石墨烯复合材料(gelatinMGO),并进一步研究了pH值、接触时间和温度对该材料吸附亚甲基蓝的影响。亚甲基蓝吸附实验结果表明,gelatin-MGO对亚甲基蓝有较大的吸附能力,最大吸附容量可达210.5mg/g,吸附为自发吸热过程,在pH值为6.5时去除率最大,其吸附过程符合拟二级反应动力学方程和Langmuir吸附模型,解吸实验表明,明胶改性石墨烯的再生性能优异,重复使用5次去除率仍为85%以上,该材料适合作为吸附剂去除废水中的亚甲基蓝。     

球形TiSAPO-34分子筛的合成、表征及其对亚甲基蓝的吸附性能

利用水热法合成了Ti SAPO-34分子筛,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)、热重(TG)等方法对其形貌、物相组成、孔径等进行表征。以亚甲基蓝的水溶液模拟污染物评价Ti SAPO-34分子筛吸附性能,考察了钛的掺杂量及样品再生后对亚甲基蓝吸附性能的影响。结果表明:样品形貌为球形,是一种微孔分子筛,具有较好的热稳定性。样品中部分Ti原子成功进入骨架,仍保持了SAPO-34分子筛的骨架结构。在190℃晶化24 h得到的样品吸附性能较好,0.3 g样品吸附1 h对0.01 g·L~(-1)亚甲基蓝的水溶液模拟污染物吸附率达到80%。     

铕基金属有机框架材料从混合染料中选择性分离亚甲基蓝

利用紫外-可见吸收光谱和粉末X射线衍射等技术, 通过染料吸附实验、 混合染料吸附实验、 吸附动力学实验和循环吸附实验, 研究了一种铕基金属有机框架材料从混合染料水溶液中选择性分离亚甲基蓝的性能与机理. 研究结果表明, 该材料对亚甲基蓝的最大吸附量为20 mg/g, 在12 h内可完成对亚甲基蓝的选择性吸附, 且可以循环使用3次以上. 混合染料吸附实验结果表明, 该材料的吸附选择性源于孔道的静电作用与尺寸排斥效应.     

腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺/粘土杂化水凝胶的合成及脱色性能

以N-异丙基丙烯酰胺单体、粘土和腐植酸钠为原料合成了温敏腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺/粘土（SH/PNIPA/clay）系列水凝胶。用红外光谱分析仪对其内部相互作用进行了研究,并用紫外可见分光光度计对水凝胶吸附-解吸亚甲基蓝的性能进行了测试。实验结果表明凝胶中SH与PNIPA形成了氢键;凝胶对亚甲基蓝（MB）的吸附和解吸能力受腐植酸钠的含量、粘土含量、亚甲基蓝的起始浓度和温度的影响。２％粘土含量和低温条件有利于凝胶吸附和解吸。     

超细粉煤灰吸附亚甲基蓝的机理研究

以西安西郊热电厂粉煤灰(XFA),西安灞桥热电厂粉煤灰(BFA)和陕西渭河电厂粉煤灰(WFA)为原料,球磨后经旋风分级再用布袋收集逸出物分别得到超细粉煤灰XUFA、BUFA和WUFA。研究了超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附动力学、热力学以及pH值对吸附的影响。结果表明,超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附性能明显好于原粉煤灰。超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附性能按顺序为WUFA>XUFA>BUFA。粉煤灰颗粒粒度、比表面积和活性组分(SiO2 Al2O3)含量是影响粉煤灰吸附性能的主要因素。WUFA对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温式,而XUFA和BUFA对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich吸附等温式。超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附均符合二级吸附动力学模型,吸附过程由颗粒内扩散过程控制。当溶液pH由2增加到8时,超细粉煤灰吸附量增加,后随pH值增加,吸附量略有下降。