ZnO纳米管的光学性质及其对甲基橙降解的光催化活性

以十二烷基硫酸钠为模板剂采用水热法合成了ZnO纳米管,以尿素和ZnSO4为原料制备了ZnO纳米颗粒,并应用透射电镜、x射线衍射、光致发射光谱、拉曼光谱、比表面积测定、傅里叶红外光谱和紫外-可见漫反射光谱等技术对样品进行了表征.结果表明,ZnO纳米管的比表面积较大,在λ≈650nm的可见光波段ZnO纳米管开始出现吸收峰,而ZnO纳米颗粒在可见光波段几乎没有吸收.ZnO纳米管和纳米颗粒在紫外光照射下均对甲基橙有降解作用,其中ZnO纳米管的光催化活性较高.随着催化剂用量的增加和光照时间的延长,甲基橙降解率逐渐提高;甲基橙浓度的增大使甲基橙降解率降低.     

咪唑类离子液体辅助水热法合成棒状微/纳米ZnO晶体

以醋酸锌和氢氧化钠为原料, 以水和含不同长度烷基链的咪唑类氯盐离子液体的混合物作为反应介质, 采用水热法合成出不同形貌的微/纳米ZnO晶体, 用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对合成的ZnO晶体进行表征. 研究了烷基链长度、 离子液体用量、 反应时间以及反应温度对形成棒状ZnO晶体形貌的影响. 实验结果表明, 所制备的棒状ZnO晶体样品均为六方晶系结构. 在棒状ZnO晶体的制备过程中, 控制反应温度, 选择不同的离子液体及其用量十分重要.     

低共熔溶剂辅助水热法合成分层球状微/纳米ZnO晶体及其光催化性能

使用尿素-氯化胆碱低共熔溶剂(UCC-DES),采用水热合成和反溶剂(乙醇)法,以化工材质ZnO粉末为原料制备了分层的球状微/纳米ZnO晶体.分析了反应时间、反溶剂的种类和含量对ZnO晶体形貌的影响以及ZnO晶体析出的原因.并将制备的分层球状ZnO微/纳米晶体应用于光催化降解甲基橙.结果表明,制备的ZnO晶体对甲基橙有良好的光催化降解性能.     

PEG辅助氧化锌纳米棒的水热法制备

采用PEG辅助水热法合成了ZnO纳米棒,XRD显示产物为结晶良好的六角结构晶体ZnO,PL谱表明适当退火处理后产物有较好的光致发光性能.利用TEM和SAED研究了纳米棒的形貌和生长机制,并研究了氢氧化钠浓度和反应时间对产物形态和尺寸的影响.     

三维球状ZnO纳米簇的微波辅助合成与微波增强光催化降解染料

采用微波辅助合成方法制备了具有高光催化活性的三维球状ZnO纳米簇, 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)以及氮气吸附-脱附测定等手段对材料进行了表征. 结果表明, 纳米ZnO具有纤锌矿晶型结构, 在微波辐射作用下形成了直径约为3~4 μm的球状纳米簇. 该纳米簇内外结构不同, 表面由尺寸均一的ZnO纳米棒紧密整齐排列, 内核由许多ZnO粒子组成的层状骨架构成. 该纳米簇属介孔材料, 其比表面积在微波作用下显著增大. 以染料罗丹明B为模型分子考察了纳米ZnO在微波辐射下的光催化活性, 结果显示, 微波辅助合成球状ZnO纳米簇在微波增强光催化条件下, 催化活性明显高于未经微波处理的ZnO样品和市售P25, 其对多种染料均有显著的降解效果, 40 min内对染料(除甲基橙外)的降解率可达90%以上.     

微波诱导燃烧法合成类花状ZnO纳米材料及其晶体结构、荧光性质研究

以硝酸锌[Zn(NO3)2.6H2O]和尿素[CO(NH2)2]作前驱体,通过微波诱导燃烧技术可控合成具有不同形貌的ZnO纳米晶体,并用热重分析和差热分析进行了研究。对各种生长条件:微波功率,辐射时间和尿素/Zn2+物质的量的比对ZnO纳米晶体形貌的影响作了分析。结果表明:尿素/Zn2+物质的量的比对ZnO纳米材料的形貌具有显著影响。X衍射图表明合成的ZnO纳米结构呈六角形。傅里叶变换红外光谱图中400~500 cm-1处明显的峰为Zn-O的振动峰。ZnO纳米结构的发光光谱在366 nm的带边发射,因缺陷又由许多可见光发射峰组成。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射研究了花状ZnO纳米结构的增长机理。本方法仅需几分钟就获得的了ZnO纳米结构。     

Fe3+改性纳米ZnO光催化降解壬基酚聚氧乙烯醚

采用氨浸法制备了不同Fe3 含量的Fe3 /ZnO光催化剂,并用X射线衍射、N2吸附、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱对纳米Fe3 /ZnO进行了表征.以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)为模型污染物,分别在紫外光和可见光下考察了纳米Fe3 /ZnO的光催化活性.结果表明,该方法能成功地将Fe掺杂到ZnO晶体上,且随着Fe3 添加量的增加,ZnO的晶粒尺寸逐渐减小,比表面积逐渐增大.与纳米ZnO样品相比,Fe3 /ZnO中Fe2p结合能减小,而Zn2p和O1s结合能增大,ZnO表面的羟基氧和吸附氧含量增加,光催化活性提高.当Fe3 的添加量大于0.5%时,Fe3 /ZnO样品的吸收光谱发生红移,在可见光区出现吸收.光催化降解结果显示,0.5?3 /ZnO样品的光催化活性最高,在紫外光和可见光照射3h后对NPE-10的降解率分别比纯ZnO提高18%和69%.     

具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合物纳米片阵列的制备及其电化学性能

通过两步水热合成法制备了具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列.首先,以碳布为基底,水热法生成的ZnO沉积在碳布上形成ZnO纳米棒花簇.其次,以ZnO纳米棒为模板,水热法生成的Ni-Co双氢氧化物纳米片沉积在ZnO纳米棒表面,形成ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物纳米片复合材料阵列.形貌、结构分析和电化学性能测试表明,以碳布为基底,成功地合成了以ZnO纳米棒为模板并具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列,该复合材料纳米片阵列具有较大的纵横比,且分散均匀.合成的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列具有良好的电化学性能,当电流密度为1 A/g时,其比电容值可达531.6 F/g,该复合材料在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景.     

水热法生长方式对ZnO纳米棒阵列结构和性能的影响

本文系统地比较了三种方式制备的ZnO纳米棒阵列的结构和性能的异同.根据水热法生长液中碱来源的不同,ZnO纳米棒阵列的生长方式分为三种:N方式(氨水)、H方式(六次甲基四胺)和NH方式(两次N方式和一次H方式).通过扫描电子显微镜,对这三种方式生长的ZnO纳米棒阵列形貌进行了表征.此外,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和激光拉曼光谱对ZnO的结晶性能进行比较.结果表明,ZnO纳米棒阵列的取向性N≈NH>H,ZnO的晶体质量H>NH>N.NH方式综合N方式和H方式的优势,得到了取向性和晶体质量优良的ZnO纳米棒阵列.这将为在进一步应用中有效地选择ZnO纳米棒阵列的制备方式提供重要信息.     

氧化锌纳米棒/云母复合粉体的合成、表征及红外发射性能

采用液相沉积法制备了氧化锌(ZnO)纳米棒负载云母复合粉体,其合成工艺分为:(1)云母粉体表面沉积ZnO纳米粒子,并经煅烧制得表面晶种化的云母粉体;(2)以七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O)为前驱体,乙醇胺和氨水为络合剂,制得液相沉积前驱体溶液,并在晶种化的云母粉体表面沉积ZnO纳米棒。利用X-射线衍射(XRD)、ζ电位仪、扫描电子显微镜(SEM)以及红外发射率测试仪对氧化锌/云母复合粉体进行了测试与表征。结果表明,云母分散于乙醇水体积比为1∶1的混合溶液中,其表面带负电(-37 mV),而ZnO粒子表面则带正电(16 mV);两种粒子混合时,可通过静电引力实现ZnO纳米粒子在云母表面沉积;随着云母表面ZnO纳米棒沉积密度的增大,复合粉体在8~14μm波段内的红外发射率逐渐增大,从0.800增加至0.863;对比棒状ZnO球体,结构单元聚集状态的变化对最终红外发射性能的影响不大。     

Equilibrium constants of ion exchange reactions between fatty acid monolayers and dissolved counterions

Equations for equilibrium constants of ion exchange between fatty acid monolayers and subsolution counterions are derived. The approach of Matsubara et al. [4], where the monolayer is considered as a two-dimensional regular mixture is employed, but the different molar volumes of its components are taken into account. Using the equations obtained theK _ex values are calculated on the basis of published data on the monolayer composition in the systems Cd²⁺/HArch, Ba²⁺/HArch, Ca²⁺/HSt, Pb²⁺/ HSt and Cu²⁺/HSt. The stability constants of the corresponding soaps formed in the monolayer are also obtained.     

Equilibria and heats of ion exchange in the system of mordenite-alkali and alkaline earth cations

A concurrent absorption analytical study of the ion exchange equilibria and direct microcalorimetric measurement of the heat of ion exchange absorption of K⁺ and Ca²⁺ cations for the sodium forms of two mordenites (NaM) obtained from naturally occurring samples rich in Na⁺ and Ca²⁺ cations has been carried out for the first time. The free energies and entropies of exchange have been calculated. It was shown that the free energy of exchange in the K⁺-NaM system is determined by the enthalpy, whereas in the Ca²⁺-NaM system it is determined by the entropy of solvation. The measured thermodynamic characteristics of exchange were analyzed taking into account the preferred localization of sorption for the cations in the structure. A memory effect in natural mordenites has been established for extra-skeletal K⁺ and Ca²⁺ cations, in the presence of which these zeolites crystallized in nature. __________ Translated from Teoreticheskaya i éksperimental’naya Khimiya, Vol. 42, No. 5, pp. 312–317, September–October, 2006.     

磁性离子交换树脂连续化运行条件的研究

本文针对现行离子交换操作过程和离子交换树脂的不足,研制出一种新磁性离子交换树脂,并对其应用于连续化子离子交换过程的运行条件进行了较详细的研究,结果表明,磁性离子交换树脂应用于连续化操作过程,可增大操作流速或提高工作效率。     

新型含磷无机离子交换剂研究(Ⅶ)——金属离子在SSPP上交换机理及选择性

通过表面离子交换容量的测定和红外、反射光谱及电子自旋共振谱的分析,研究了金属离子与焦磷亚硒酸锡(SSPP)的离子交换反应机理及其特性,对选择性作了解释。     

Li1.3Zr1.7Al0.3(PO4)3的离子交换特性

锂作为21世纪推动科学技术发展的重要元素之一,被誉为“工业味精”、“能源之星”。目前锂及其相关盐类材料已成为信息产业、核能源、航空航天技术、新型材料及军事科技等行业重点开发领域,具有极高科学价值和广阔商业前景[1￣4]。氯化锂是电解制金属锂的主要原料,它的纯度是电     

离子交换法提纯钯的优化工艺条件

钯由于其独特的物理和化学性能,目前广泛地用于航空、航天、微电子技术、石油化工、废气净化及冶金工业等领域．但它在自然界中含量少,二次资源中钯的含量反而大大高于原矿中的含量．钯的提纯方法有沉淀法、溶剂萃取法和色谱分离法［１,２］等．其中以氯钯酸铵沉淀法［３］和二氯二氨络亚钯法最为常用．但其工艺复杂,过程损失大．本文研究了离子交换法分离提纯钯,并用二次通用旋转组合设计法［４］对分离提纯的条件进行了优化．结果表明,该法工艺简单,分离提纯效果好,成本低．取７３２型阳离子交换树脂（粒度为０－６～１－２５ｍｍ…     

洗涤剂用沸石的钙离子交换性能的研究

作为洗涤剂助剂,沸石的主要作用是通过离子交换降低水中的钙镁离子浓度、软化洗涤用水以提高洗涤剂中的表面活性剂的洗涤效率。因此,沸石对钙镁离子交换容量的大小和交换速率的快慢是评价洗涤用沸石的重要质量指标［１,２］。目前,使用最多的沸石类助剂为ＮａＡ沸石。为了弥补ＮａＡ型沸石镁离子交换能力的不足,先后又出现了Ａ、Ｘ型沸石混合使用［３］、高铝Ｘ型沸石(ＭＡＸ)［４～５］和高铝Ｐ型沸石(ＭＡＰ)等技术［１,２］。ＭＡＸ型和ＭＡＰ型沸石与ＮａＡ型沸石一样具有最小的硅铝比(ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３＝２)。因此,这三种沸石的…     

The ionization of trichloroacetic acid and evidence for an unusual type of ion pairing

Osmotic and activity coefficients are reported for aqueous solutions of the lithium and potassium salts of iodic acid and trichloroacetic acid. The degree of ionization of the parent acids at various concentrations was estimated from ion exchange measurements, and these values were compared with those obtained from Raman measurements. It was concluded that one obtains comparable values of α, the degree of dissociation, of iodic acid whether these are estimated from hydrogen ion concentrations or anion concentrations. Lack of agreement between like measurements of α for trichloroacetic acid leads to the postulation of an unusual ion pair in which the proton is strongly associated with the chlorine end of the anion. A similar type of ion pairing is suggested in solutions of the aromatic sulfonic acids.     

Synthesis of LiAlTiO4 and its selectivity to Li+ exchange

The ion-exchanger LiAlTiO₄ of spinel type was prepared by the common precipitation/hydrothermal crystallization method, and was acid-modified. Its ion-exchange properties for alkali ions such as saturation capacity of exchange, distribution coefficient and pH titration curve were determined. LiAlTiO₄ was characterized by the X-ray diffraction method. The acid treatment of LiAlTiO₄ caused Li⁺ extraction ratio to change from 28% to 72%, while the dissolution of Al is less than 6.8%. This inorganic ion-exchanger (LiAlTiO₄-700) has a higher saturation capacity of exchange for Li than for other alkali ions, the saturation capacity of exchange for Li⁺ reaches 4.29 mmol/g (30.03 mg/g); LiAlTiO₄-700(H) has a higher selectivity of ion exchange for Li⁺ than for other alkali ions. These results show LiAlTiO₄-700(H) has better memory and selectivity of ion exchange, and higher capacity of ion exchange for Li⁺. It is a kind of prospective ionic sieve for Li⁺. __________ Translated from Chinese Journal of Applied Chemistry, 2005, 22 (7) (in Chinese)     

LiMg0.5Mn1.5O4的合成及对Li+的离子交换选择性

锂及其化合物在航空航天、化工、医药、空调、高能电池和热核反应等方面都有广泛应用，对锂及其化合物的需求与日俱增。我国液体锂资源非常丰富，开发利用其中的锂资源具有重要意义。从盐湖水、地下卤水、盐田母液、油气田水等咸水资源中提取锂的方法有碳酸盐沉淀法、离子交换法、萃取法等。离子