基于医用纱布负载的二氧化锰纳米颗粒用于亚甲蓝染料的去除

以医用纱布(medical gauze,MG)同时作为模板和还原剂,通过原位氧化还原反应,简便地制备了MG负载的MnO₂纳米颗粒(MnO₂ NPs/MG),并对其形貌、成分进行表征。结果表明,MnO₂ NPs均匀地分散于MG纤维表面。结合MnO₂纳米材料的吸附性能和MG复合材料的操作便捷性,将MnO₂ NPs/MG进一步应用于亚甲蓝染料的去除。结果表明,在中性条件下,通过简单的浸泡搅拌,MnO₂ NPs/MG对亚甲蓝的去除率可达85.09%,并且可以通过增大吸附材料用量与染料初始浓度的比例提高去除率。等温吸附和动力学研究证明,MnO₂ NPs/MG对亚甲蓝的吸附符合Langmuir吸附等温模型和拟二级动力学模型。     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体,水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂）,制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,热重分析（TGA）对其结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面,形成多层次结构,并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构;MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构;复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1;随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极,活性炭（AC）为负极,1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器,发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V,容量可达86F·g^-1,且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体,水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂）,制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,热重分析（TGA）对其结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面,形成多层次结构,并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构;MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构;复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1;随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极,活性炭（AC）为负极,1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器,发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V,容量可达86F·g^-1,且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体,水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂）,制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,热重分析（TGA）对其结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面,形成多层次结构,并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构;MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构;复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1;随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极,活性炭（AC）为负极,1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器,发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V,容量可达86F·g^-1,且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体,水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂）,制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,热重分析（TGA）对其结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面,形成多层次结构,并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构;MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构;复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1;随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极,活性炭（AC）为负极,1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器,发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V,容量可达86F·g^-1,且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体,水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂）,制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,热重分析（TGA）对其结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面,形成多层次结构,并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构;MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构;复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1;随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极,活性炭（AC）为负极,1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器,发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V,容量可达86F·g^-1,且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体,水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂）,制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,热重分析（TGA）对其结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面,形成多层次结构,并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构;MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构;复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1;随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极,活性炭（AC）为负极,1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器,发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V,容量可达86F·g^-1,且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体,水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂）,制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,热重分析（TGA）对其结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面,形成多层次结构,并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构;MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构;复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1;随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极,活性炭（AC）为负极,1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器,发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V,容量可达86F·g^-1,且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体，水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂），制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM），X射线衍射（XRD），热重分析（TGA）对其结构进行表征；采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面，形成多层次结构，并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构；MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构；复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1；随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极，活性炭（AC）为负极，1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器，发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V，容量可达86F·g^-1，且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体，水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂），制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM），X射线衍射（XRD），热重分析（TGA）对其结构进行表征；采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面，形成多层次结构，并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构；MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构；复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1；随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极，活性炭（AC）为负极，1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器，发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V，容量可达86F·g^-1，且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

Fabrication of silane-modified magnetic nano sorbent for enhanced ultrasonic wave driven removal of methylene blue from aqueous media: Isotherms,kinetics, and thermodynamic mechanistic studies

In this study, we report a simple and economic one-pot synthesis of magnetite (Fe₃O₄) nanostructure and its modification with tetraethyl orthosilicate by coprecipitation method. The synthesized (Fe₃O₄@SiO₂) nano sorbent was applied for enhanced adsorptive removal of methylene blue by ultrasonic wave driven batch experiments. After successful synthesis, the nanostructure was characterized for their physical structure by FT-IR, VSM, TEM, and XRD. For the maximum adsorptive performance of nano sorbent, various parameters were optimized, such as dose, pH, time, concentration, and temperature. The adsorption mechanism was best fitted by Langmuir isotherm with a maximum capacity of 148.69 mg/g, while kinetics best fitted by pseudo-second-order kinetic. The synthesized nano sorbent was successfully applied for enhanced adsorptive removal of toxic methylene blue from aqueous media. The proposed method is promising and effective in terms of simplicity, cost operation, green energy consumption, reproducible, excellent reusability, and magnetically separability with fast kinetic.     

Preparation of a novel Fe3O4/graphene oxide hybrid for adsorptive removal of methylene blue from water

In this work, a novel Fe₃O₄/graphene oxide (GO) hybrid was prepared and its removal ability of cationic methylene blue dye from water was investigated. To improve the dispersability of Fe₃O₄/GO hybrid in water, GO was first modified by polyethylene glycol (PEG) via a click approach before deposition of Fe₃O₄ nanoparticles onto its surface. The successful modification of GO surface and the deposition of Fe₃O₄ nanoparticles were confirmed by transmission electron microscopy directly. The saturation magnetization of the resultant Fe₃O₄/GO hybrid is 7.8 eum/g. The adsorption capacities of Fe₃O₄/GO hybrid for methylene blue at 35 and 60°C were as high as 96.05 and 120.05 mg/g, respectively. Moreover, the Langmuir, Freundlich, and Temkin models are used to investigate the isothermal adsorption behavior of Fe₃O₄/GO hybrid.     

基于静电喷射法活性多孔磁性炭球的制备及其对亚甲基蓝的吸附

在利用静电喷射一步法获得壳聚糖(CS)磁性微球(Fe₃O₄/CS)的基础上,对Fe₃O₄/CS进行高温炭化和碱活化处理获得活性磁性多孔炭球(A-Fe₃O₄/C),并对A-Fe₃O₄/C吸附水中亚甲基蓝(MB)分子的性能进行了研究。在利用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪、比表面分析仪对制备微球的形貌和结构进行分析的基础上,深入研究溶液pH、吸附时间、温度以及活化剂种类等因素对A-Fe₃O₄/C吸附性能的影响。研究结果表明,A-Fe₃O₄/C对MB的吸附量随着pH值的增加而增大,且经KOH活化后的A-Fe₃O₄/C对MB表现出较优的吸附性能。A-Fe₃O₄/C对MB的吸附过程符合伪二级动力学方程和Langmuir等温线模型,理论最大吸附容量可达300.6 mg·g^-1。此外,A-Fe₃O₄/C表现出良好的重复利用性能,6次循环后对MB的去除率没有明显下降。     

基于静电喷射法活性多孔磁性炭球的制备及其对亚甲基蓝的吸附

在利用静电喷射一步法获得壳聚糖(CS)磁性微球(Fe₃O4/CS)的基础上,对Fe₃O4/CS进行高温炭化和碱活化处理获得活性磁性多孔炭球(A-Fe₃O4/C),并对A-Fe₃O4/C吸附水中亚甲基蓝(MB)分子的性能进行了研究。在利用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪、比表面分析仪对制备微球的形貌和结构进行分析的基础上,深入研究溶液pH、吸附时间、温度以及活化剂种类等因素对A-Fe₃O4/C吸附性能的影响。研究结果表明,A-Fe₃O4/C对MB的吸附量随着pH值的增加而增大,且经KOH活化后的A-Fe₃O4/C对MB表现出较优的吸附性能。A-Fe₃O4/C对MB的吸附过程符合伪二级动力学方程和Langmuir等温线模型,理论最大吸附容量可达300.6 mg·g^-1。此外,A-Fe₃O4/C表现出良好的重复利用性能,6次循环后对MB的去除率没有明显下降。     

Photogenic MnO2/Ag metal nanocomposites and their dye adsorbing activities

• Manganese dioxide/silver (MnO₂/Ag) nanoparticles were fabricated by using KMnO₄-NaBH₄ redox reaction at room temperature. The optical and structural properties of MnO₂/Ag were determined using UV–visible and Fourier transform infrared spectroscopies. The morphology was established with scanning and transmission electron microcopies, and X-ray diffraction. MnO₂/Ag showed excellent adsorbing activity to the removal of Congo red. The various kinetic models were used to determine the rate of dye removal. Congo red adsorption onto MnO₂Ag proceeds through the pseudo-second-order kinetic model. Langmuir adsorption capacity (Q⁰_max = 97.1 mg/g), and sorption intensity (n = 1.6) were estimated with Langmuir and Freundlich adsorption isotherm models for 250 mg/L Congo red. Elovich model suggest the adsorption of Congo red with the MnO₂Ag proceeds through the film diffusion. The positive values of enthalpy changes (ΔH⁰), entropy changes (ΔS⁰), and negative Gibbs free energy changes (ΔG⁰) showed that the Congo red adsorption process was endothermic, spontaneous, and chemisorption process followed with physical mechanism. The results showed that the removal efficiency decreases from 98% to 89% after the six consecutive experiments.

     

用MnO_2离子筛吸附剂从溶液中提取锂(英文)

研究了MnO2离子筛的制备、表征及其提锂性能。通过控制低温水热合成反应条件制备了4种不同晶相的一维纳米MnO2,进一步用浸渍法制备了Li-Mn-O三元氧化物前驱体,并经酸处理后得到对Li+具有特殊选择性的离子筛。用XRD、吸附等温线、吸附动力学及pH滴定等手段对产物的晶相结构和Li+吸附性能进行了研究。结果表明,SMO-b和SMO-d离子筛的Li+平衡吸附量符合Freundlich吸附等温方程。反应物浓度对MnO2不同晶面的生长速率有不同的影响,但(NH4)2SO4对吸附容量并无提高。吸附速率方程符合一级动力学Lagergren方程。MnO2离子筛Li+的吸附量远远高于Na+。     

用于高效去除水中孔雀石绿的三层结构磁性复合材料Fe3O4@聚丙烯酸@ZiF-8的制备

设计并合成了一种以磁性纳米粒子为核,聚合物为中间层,金属有机骨架材料为外层的三层结构磁性复合材料(Fe₃O₄@PAA@ZIF-8)。首先利用溶剂热法制备Fe₃O₄纳米粒子,然后通过蒸馏沉淀聚合法在Fe₃O₄纳米粒子表面包覆聚丙烯酸(PAA)层,最后通过原位沉积法在PAA外部包覆ZIF-8。在对Fe₃O₄@PAA@ZIF-8的组成和结构进行表征的基础上,深入研究其对孔雀石绿(MG)的吸附性能。透射电子显微镜(TEM)显示Fe₃O₄@PAA@ZIF-8具有明显的三层结构,Fe₃O₄的平均粒径为117nm,PAA层厚度约为17 nm,ZIF-8层的厚度约为14 nm。Fe₃O₄@PAA@ZIF-8对MG的吸附量随着p H的升高而增大,吸附过程符合准二阶动力学模型和Langmuir等温吸附模...     

Preparation and Pb (II) adsorption in aqueous of 2D/2D g‐C3N4/MnO2 composite

A novel g‐C₃N₄/MnO₂ composite was prepared by in situ deposition of MnO₂ on graphitic carbon nitride (g‐C₃N₄) nanosheets, and its adsorption properties were evaluated for removal of Pb (II) in aqueous. Fourier transform‐infrared, spectrometer scanning electron microscopy and transmission electron microscopy characterization showed the g‐C₃N₄/MnO₂ composite had a two‐dimensional/two‐dimensional (2D/2D) structure with ample active sites. The Brunauer–Emmett–Teller specific surface area of g‐C₃N₄/MnO₂ composites (234.9 m²/g) was 13.5 times larger than that of g‐C₃N₄ (17.37 m²/g), providing better conditions for adsorption. The adsorption kinetic data were better fitted with the pseudo‐second‐order model. The Langmuir model was more suitable for describing the experimental equilibrium data of g‐C₃N₄/MnO₂, and the maximum adsorption capacity was 204.1 mg/g for Pb (II). The adsorption of g‐C₃N₄/MnO₂ composite for Pb (II) was an endothermic and spontaneous process, and reached adsorption equilibrium rapidly within initial 150 min. This composite was an excellent adsorbent because of its higher adsorption capacity and facile preparation progress.     

Modified bentonite by polyhedral oligomeric silsesquioxane and quaternary ammonium salt and adsorption characteristics for dye

To remove methylene blue dye from water by adsorption, bentonites were modified by polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) and three kind of quaternary ammonium surfactants (dodecyl trimethyl ammonium bromide, tetrabutyl ammonium bromide, cetyl trimethylammonium bromide) in aqueous solution. Systematic adsorption experiments were carried out, the adsorption mechanism was studied, and the factors governing the adsorption of methylene blue on modified bentonite were discussed. The adsorption capacity of methylene blue on all three modified bentonites in 1000 mg·L⁻¹ solutions quickly reached equilibrium within 2000 s, and the removal rate was basically 100%; however, the removal rate in raw bentonite samples was only 60%. The pseudo second-order kinetic model can provide satisfactory kinetic data fitting. The obtained adsorption isotherms fit well with the Dubinin-Radushkevich isotherm model. The thermodynamic results showed that the adsorption process was a spontaneous endothermic physical adsorption process. With increasing pH and KCl concentration, the removal of methylene blue increased significantly. The results of this study confirmed that the modified bentonite is a candidate material as a cationic dye adsorbent.