ZnCr双金属层状材料对废水中酸性红14的吸附性能

采用共沉淀法制备性能优异的层状材料锌铬水滑石(Zn_xCr-LDHs, x=2, 3, 4), 并探究各种因素对吸附酸性红14(AR14)的影响。XRD、ICP、FTIR及BET表征结果表明:合成的Zn_xCr-LDHs晶型良好且稳定, 具备介孔结构。实验结果表明:最佳吸附剂为Zn₃Cr-LDHs, 比表面积为101 m²·g^-1, 对AR14的最大吸附容量为484.63 mg·g^-1。同时, 降低溶液pH值和提高溶液温度均可促进AR14的吸附。该吸附过程分别符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。结合Materials Studio 5.5软件模拟, 推测该吸附机理主要以表面吸附为主, -SO₃^-基团是反应点。     

阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石的表面性质研究

采用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、吐温-80（Tween-80）及两种表面活性剂复合改性镁铝水滑石,得到SDBS-LDHs,Tween-LDHs及SDBS/Tween-LDHs₃种改性水滑石。利用反相气相色谱法（IGC）对样品进行表面性质的研究,定量计算了表面吸附自由能（ΔG₀）和表面能色散组分（γ_s^d）。结果表明,改性材料的ΔG₀与γ_s^d值均比未处理的镁铝水滑石小,其中阴-非离子表面活性剂复合改性后的水滑石的ΔG₀与γ_s^d值最小,说明阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石较单一改性水滑石更有利于提高材料的稳定性。此外,各类水滑石的γ_s^d值均随着温度的升高而减小,因此,在制备聚合物/水滑石类材料时,可以利用提高温度来改善其与聚合物的相容性。     

双金属合金团簇M12Ni(M=Pt,Sn,Cu)催化甲烷干法重整反应的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)研究了M₁₂Ni(M=Pt, Sn, Cu) 3种双金属合金团簇的电子活性和结构稳定性, 并探讨了甲烷干法重整反应(DRM)在M₁₂Ni双金属团簇表面的反应能量变化情况. 经比较发现甲烷脱氢和二氧化碳活化过程在Pt₁₂Ni团簇表面进行需克服的活化能垒最低, 反应最易进行. Sn₁₂Ni团簇上生成碳需要较高的活化能, 说明Sn₁₂Ni团簇能够有效抑制焦碳的生成, 一定程度上克服了碳沉积导致的催化剂失活现象, 并且Sn₁₂Ni团簇在C ^*和CH ^*氧化过程中表现出最佳的催化活性. Cu₁₂Ni团簇仅在甲烷脱氢过程中表现出较为优异的催化活性.     

In-Au(111)和Ir-Au(111)合金表面的性质及其对巴豆醛的吸附比较

采用密度泛函理论研究了M（M=In,Ir）原子修饰的M-Au（111）合金表面的稳定性,并选其最优模型探讨了合金表面的活性及其对巴豆醛的吸附。合金的几何构型、形成能和结合能等性质表明,In-Au（111）面的稳定性随In原子的间距增大而提高,Ir-Au（111）面的稳定性随Ir原子的间距增大而降低。对于巴豆醛在MAu（111）面上的吸附,当其通过C＝O吸附于合金表面的Top_M位时,吸附能最大,吸附构型最稳定。从巴豆醛的结构变化、态密度、差分电荷密度以及Mulliken电荷布居等分析可以看出,稳定吸附构型的巴豆醛分子形变较大,电荷转移明显。其中,位于-7.04 eV至费米能级处的p、d轨道杂化,对体系的吸附具有重要贡献。分析比较In-Au（111）面与Ir-Au（111）面,发现后者的配体效应更佳,不仅具有更高的稳定性和活性,而且对于巴豆醛具有更强的吸附力。此外,相比于改性前的Au（111）面,M原子的修饰明显提升了金属表面的稳定性及吸附能力。     

反相气相色谱法探究铜镁铝水滑石的表面性质

采用共沉淀法合成了Cu_xMg_3-xAl-LDHs (x＝0～3), 利用FTIR 及IGC 法(反相气相色谱法)对合成的样品进行测试和表征, 并结合计算机模拟的结果来探讨铜镁铝水滑石的表面性质. 结果表明, 随 Cu²⁺含量的增加, 铜镁铝水滑石表面吸附自由能及表面能色散组分增加, 稳定性下降, 这可能由于Cu²⁺本身具有的Jahn-Teller 畸变会很大程度地影响层板的稳定性, 导致含铜水滑石体系的稳定性降低; 随着Cu²⁺含量的增加, 水滑石表面碱性先减小后增大.     

硼酸铝纳米棒的制备、结构及生长机理

以仲丁醇铝和硼酸为原料, 葡萄糖作模板剂, 在水介质中120 ℃形成淡黄色干凝胶, 再于750 ℃焙烧得到尺寸均一的硼酸铝纳米棒. 通过改变仲丁醇铝/硼酸的摩尔比实现了对产物形貌及长径比的控制合成. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对产物结构和形貌进行表征. 结果表明产物为Al4B2O9纳米棒, 直径为15-45 nm, 长度为100-300 nm. 根据表征结果对葡萄糖参与的硼酸铝纳米棒的生长机理进行了探讨. 结果表明, 葡萄糖与硼酸反应产生网状结构的配合物, 同时释放质子, 促使铝源均匀地分散在网格间, 为硼酸铝的生成提供一有利的反应空间. 纳米棒的生长为自催化生长过程, 在750 ℃热处理时沿着(100)面方向生长.     

基于水滑石的Zn-Cr-Cu复合金属氧化物的制备及其对罗丹明B的光催化降解性能

采用共沉淀法一步组装获得席夫碱铜(Ⅱ)插层的Zn-Cr水滑石(ZnCr-SBCu-LDHs),再经500℃高温焙烧制得新颖的Zn-CrCu复合金属氧化物(ZnCr-SBCu-LDO)光催化材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射图谱(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)对催化材料的结构和性质进行分析表征。以较难被水滑石吸附的阳离子型染料罗丹明B(RhB)作为模型,研究材料的光催化活性,考察材料用量、RhB溶液的初始pH值、温度以及H_2O_2初始浓度等对光催化活性的影响。结果发现:ZnCr-SBCu-LDO具有优异的光催化活性,在初始pH值为7.40、温度为25℃以及H_2O_2初始浓度10 mmol·L~(-1)的条件下,光照4 h后,1 g·L~(-1)的催化材料对5 mg·L~(-1)的RhB溶液的降解效率可达98.68%。此外,进一步对催化剂的再生能力进行了研究,并初步探讨了光催化降解的机理。     

含Ce水滑石基复合氧化物对混合染料的光催化性能

将具有光催化活性的Ce O_2和锌锡水滑石进行复合,经焙烧得到光催化性能较高的Ce O_2/Zn O/Sn O_2复合氧化物。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射图谱(UV-Vis DRS)技术对样品的晶体结构、表面形貌和光学性能进行表征,并利用密度泛函理论(DFT)计算样品的态密度,分析其电子能态结构。以甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的混合溶液(C_(MO)∶C_(MB)=1∶1)模拟染料废水,研究Ce O_2含量和焙烧温度对复合氧化物光催化降解混合染料的影响。结果表明:随着Ce O_2含量和焙烧温度的增加,复合氧化物的结晶度及对MO和MB的光催化活性得到增强;同时,复合氧化物对混合染料中MO的降解率优于MB。其中Ce O_2含量为20%,焙烧温度为700℃时的复合氧化物表现出最佳的光催化性能,对混合染料中MO和MB的降解率分别达到96.7%和95.0%。结合实验结果和理论计算,推测了混合染料中MO和MB的降解路径。     

痕量磷的苯芴酮-钼间接比色法—用于三氯氢硅和四氯化硅中痕量磷的测定

本工作提出一个快速、灵敏、简便的测定三氯氢硅、四氯化硅中杂质磷的方法——苯芴酮测钼间接定磷法。样品水解后以氢氟酸赶去硅,在0.5M高氯酸介质中以乙酸正丁酯萃取形成的磷钼杂多酸,用0.5M高氯酸洗去残余的钼酸铵,并用水反萃取磷钼酸,在硫酸介质中测定钼—苯芴酮的红色络合物。测定的最低量为5×10~(-9)克,当取样量为1毫升时,可测磷含量为3×10~(-7)％。     

用N-苯甲酰-N-苯基胲萃取及分光光度测定鈦

本文报告用BPHA的氯仿溶液萃取水相中的硫氰酸钛,硫氰酸根能提高钛的萃取率与加深顏色(增加反应的灵敏度)。为便于随后比色,萃取时酸浓度应为12N硫酸或8N盐酸。此外,尚找出BPHA及硫氰酸銨的适宜用量、測定钛适宜范围及其他离子的影响。此法可应用于大量鋁中微克量钛的比色测定。钛,BPHA与硫氰酸根三者所形成的絡合物能溶于氯仿。經用推广的Job法測定其組成比为 Ti:BPHA:SCN=1:2:1。