铈铁复合氧化物阴离子吸附剂的表面酸碱特性研究

研究了用于水体砷等有害阴离子去除的稀土铈铁复合氧化物吸附剂的表面酸碱特性。利用电位滴定实验求定了铈铁复合氧化物吸附剂、铁氧化物和铈氧化物的表面质子电荷密度s0、零电荷点pHzpc (分别为5.8,6.2和6.8),表明特性吸附在砷等的去除中起主要的作用,铈铁复合氧化物吸附剂的表面总吸附位NS为4.1×10-3mol/L,运用表面络合恒定容量模式求算此复合氧化物吸附剂的表面固有酸度常数pKa1和pKa2,为进一步研究有害阴离子与去除材料的表面络合作用机制提供了重要参数。     

Fe-Al-Mn纳米复合氧化物对水中氟离子的吸附性能研究

以Fe-Al-Mn三金属纳米复合氧化物作为吸附材料研究了去除模拟地下水中氟离子的吸附特性。根据X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线电子能谱(XPS)、比表面积、孔径和红外光谱(FT-IR)等表征结果,探讨了Fe-Al-Mn三金属纳米复合氧化物吸附剂表面形貌、组成和吸附机理,考察了不同p H值和不同温度下对F-去除效果的影响。实验结果表明,Fe-Al-Mn三金属纳米复合氧化物吸附剂对F-吸附的动力学和热力学实验结果分别与准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型相吻合;其吸附速率都随着温度的升高而增加,由Langmuir等温吸附模型拟合得到最大吸附容量从20.54mg/g(293K)增加到28.53mg/g(313K)。根据标准吉布斯自由能变ΔG00、标准反应焓变ΔH00判断,Fe-Al-Mn三金属纳米复合氧化物吸附剂对F-的吸附为自发的吸热过程。     

La1-xCexFeO3钙钛石高变催化剂的XPS研究

采用X射线电子能谱(XPS)实验技术，对具有钙钛石结构的稀土铁复合氧化物高变催化剂进行了研究。结果表明：在La1-xCsxFeO3钙钛石结构中，铈的价态为正四，镧的价态为正三，而铁为正二、正三混合价态，三价铁和二价铁的摩尔比与稀土镧铈的摩尔比具有很好的一致性；在钙钛石ABO3结构中，A位镧、铈能有效控制B位铁的价态。铁具有混合价态是La1-xCexFeO3催化剂具有较高变换催化活性的主要原因。La1-xCexFeO3表面上存在α吸附氧和β晶格氧两类氧种，随铈含量的增加，表面吸附氧增加。     

新型磁性复合生物吸附剂吸附铀的实验研究

为了提升含铀废水的净化效果,制备一种新型磁性复合生物吸附剂,用于铀离子的吸附实验研究,运用BET吸附理论、红外光谱(IR)、X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对吸附剂进行表征,对吸附动力学进行研究.实验结果表明,Fe3 O4和啤酒酵母粉质量比为1:2,溶液pH值为5、吸附剂用量为0.05 g、初始浓度...     

钾位铈掺杂黄钾铁矾的磷吸附特性及机理研究※

黄钾铁矾是一种自然界常见的含铁矿物, 它对砷酸根有一定吸附作用, 但几乎不吸附同样构型的磷酸根. 为了改善黄钾铁矾的磷吸附性质, 本研究制备了铈掺杂的黄钾铁矾, 并采用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)等表征手段, 构建了铈离子占据钾离子位的结构模型. 磷吸附实验结果表明, 少量铈的掺杂可将黄钾铁矾的磷吸附容量(pH=7, 24 h)从1.69 mg/g显著提升至29.33 mg/g. 同时, 初始pH和共存阴离子对其除磷效果影响较小, 说明含铈黄钾铁矾对磷酸盐的吸附具备高选择性. 进一步分析表明, 该吸附过程符合准二级动力学模型, 吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型, 分析结果表明吸附过程可能是易进行的化学吸附. 利用XRD及阴离子交换色谱, 证实了相比于纯黄钾铁矾, 铈的掺杂提高了黄钾铁矾的反应活性, 大幅提升了吸附过程中磷酸根与硫酸根的置换. 通过X射线光电子能谱与红外光谱表征, 推测吸附过程形成稳定的Ce—O—P化学键, 实现特异性化学吸附. 这些研究结果为含磷废水的吸附治理提供了一种新的吸附材料, 并有望为黄钾铁矾的改性和资源化利用提供参考.     

淀粉模板法制备复合金属氧化物及其催化α-蒎烯氧化性能的研究

以淀粉为生物模板,LDHs晶核溶液为前驱体,通过共沉淀法、陈化及煅烧过程,制备了一系列复合金属氧化物多孔材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDX)、N2吸附-脱附(BET)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对样品进行形貌、结构与化学组成的表征,并比较它们H2O2-α-蒎烯催化氧化性能.结果表明,淀粉以"嵌入"式发挥模板作用制备出具有独特形貌、孔径分布在约2~5 nm的介孔及大孔尺寸的多金属复合氧化物多孔材料,其比表面积达760.90 m2/g,具有良好的结晶度;其中Mg Zn Al Fe四元复合氧化物催化性能最佳,在α-蒎烯/H2O2摩尔比为1∶1.2、催化剂用量为10.0 mg、溶剂(V(DMF)∶V(水)=4∶1)2 m L、20℃下反应4 h时,α-蒎烯转化率可达53.8%,产物2,3-环氧蒎烷、马鞭草烯醇、马鞭草烯酮的选择性分别为48.9%、2 9.9%、21.3%.     

NO分解纳米催化剂LaMnO3的声化学制备及性质研究

使用超声共沉淀法制备了LaMnO3复合氧化物纳米催化剂,研究了共沉淀过程中超声波对LaMnO3结构性质和催化活性的影响. X射线衍射分析(XRD)、表面吸附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、 X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(TPR)和活性评价等表征结果表明,在共沉淀过程中施加超声波辐照,可以使LaMnO3复合氧化物的粒径减小,比表面积增加,表面晶格氧空位增加,表面吸附氧种增加,使 LaMnO3催化剂的表面氧种活化,表面氧与体相晶格氧的比例增加,使LaMnO3催化剂对NO分解的催化活性增加.探讨了超声波作用的机理.     

Fe3O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂的制备及其对Pb2+吸附性能

用乙二醇为溶剂,三氯化铁和尿素为起始反应试剂,柠檬酸为粒子表面修饰剂,通过一步溶剂热法制备Fe3 O4纳米粒子,然后以一定浓度配比的Na2 SO4与NaOH混合液为沉淀剂,通过沉淀聚合法制备Fe3 O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)和物理特性测试仪(PPMS)表征样品的结构、形貌和磁性能,并使用原子吸收分光光度计(AAS)评价吸附剂对Pb2+的吸附去除性能。结果表明,Fe3O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂是由磁性Fe3O4纳米球形粒子和鱼卵状壳聚糖纳米粒子聚集体复合而成,该吸附剂对Pb2+有很好的吸附去除性能,它对Pb2+的等温吸附线符合Langmuir模型,在温度298k和pH值5时,吸附剂对Pb2+的饱和吸附量为105.5mg/g。     

超声共沉淀法制备纳米结构LaNiO3及其性质

使用超声共沉淀法制备了LaNiO3复合氧化物纳米催化剂,研究了共沉淀过程中超声波对LaNiO3结构性质和催化活性的影响.X射线衍射分析(XRD)、表面吸附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原（TPR）和活性评价等表征.结果表明, 在共沉淀过程中施加超声波辐照,可以使LaNiO3复合氧化物的粒径减小,比表面积增加,表面晶格氧空位增加, 表面吸附氧种增加, 使LaNiO3催化剂的表面氧种活化, 表面氧与体相晶格氧的比例增加, 使LaNiO3催化剂的催化活性增加.探讨了超声波作用的机理.     

铈基复合氧化物催化剂在SiO_2表面的失活机制

以甲苯催化燃烧为模型反应,通过调节不同Cu-Mn-Ce(CMC)复合氧化物在多孔SiO_2(KIT-6)上的负载量,研究了SiO_2表面与CMC作用对催化剂物理化学性能的影响。发现低负载量下CMC氧化物出现明显失活现象,与SiO_2接触会抑制氧化物活性相的形成,SiO_2量的减少可使CMC复合氧化物活性得到逐步恢复。X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)、N2吸附(BET)和透射电镜(HRTEM)等表征表明,SiO_2不对CMC晶相结构产生影响,这种失活机制是由于SiO_2表面的丰富羟基作用,导致表面氧化物高度分散,活性氧物种从晶格氧转变为表面氧。复合氧化物的晶格氧对催化燃烧起到关键性作用,通过焙烧去除SiO_2表面羟基和减少SiO_2用量,可使复合氧化物晶格氧的数量增加,恢复复合氧化物催化剂活性。