纳米镁铝水滑石的合成、微结构及吸附性能研究

本文以硝酸镁、硝酸铝为原料,以碳酸钠和氢氧化钠为沉淀剂和pH值调节剂,采用液相沉淀法制备了纳米镁铝水滑石层状化合物(Mg-Al-LDHs),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及X射线能谱分析仪(EDS)系统比较研究了pH值、反应温度、镁铝比等条件对合成LDHs晶体微结构及晶体生长的影响,同时利用生长基元的配位体理论对其生长机理进行了初步探讨,在此基础上,以甲基橙(MO)模拟染料废水为吸附对象,考察了最佳条件下制备的LDHs培烧产物的吸附性能和吸附机理.研究结果表明:pH值、温度的增加有利于生成结构单一、结晶性、规整性较好的镁铝水滑石晶体,产物晶粒尺寸及径厚比呈增大趋向.当反应温度等于或大于80℃时,温度的升高对镁铝水滑石晶体的形态影响较小.镁铝比的改变对产物的物相影响较小,但影响产物的结晶及生长,当镁铝比为3∶1时,所得产物晶粒的规整度、均一性最好,尺寸约为70-100 nm,厚度为20 nm左右,镁铝比为1∶1时,晶粒粒径明显减小,约为30 nm左右.最佳条件下合成的纳米镁铝水滑石焙烧产物具有较好的吸附性能,随着时间的增加,吸附脱色率逐渐增加,当吸附时间达到70 min,LDO对染料的吸附逐渐达到饱和平衡,脱色率达到90;以上,吸附动力学研究表明LDHs对甲基橙的吸附过程更符合准一级动力学方程,其R2值更接近1,吸附等温线符合Iangmuir模型.     

固定化木瓜蛋白酶活性的X-射线微区分析

利用X-射线微区分析,对共价法得到的固定化木瓜蛋白酶的活性进行了分析;Na-苯甲酰-L-精氨酰胺盐酸盐作为底物,FeCl_3作为捕捉剂,底物经木瓜蛋白酶催化分解产生L-精氨酸及氨,后者和捕捉剂反应产生沉淀,可以确定固定化木瓜蛋白酶的催化活性部位。结果表明:以大孔结构吸附树脂为固定化酶载体,酶活较高,木瓜蛋白酶分布较均匀。并得到了固定化木瓜蛋白酶的活性定位的最佳条件。并对不同结构载体固定化木瓜蛋白酶的活性进行了研究。     

Gd2O3:Eu纳米晶的制备及其光谱性质研究

以EDTA为络合剂，聚乙二醇为有机分散剂，用络合溶胶—凝胶法制备出Gd2O3:Eu纳米晶。用XRD，SEM，X—射线能量色散谱仪(EDS)，荧光分光光度计等分析手段对Gd2O3:Eu的纳米晶结构、形貌、组分的均匀性以及发光特性进行了研究。结果表明：EDTA—M凝胶仅在800℃焙烧即可得到颗粒细小、组分均匀、纯立方相的Gd2O3:Eu纳米晶，颗粒基本呈球形，粒径为30nm左右。对样品的激发光谱、发射光谱测定表明：Gd2O3:Eu纳米晶在269nm光激发下发红光，发射光谱谱峰在611nm，与体材料基本相同；激发光谱中电荷迁移带(CTB)明显红移，从体材料的255nm移至269nm，移动了约14nm；猝灭浓度从体材料的6％提高到8％。     

化学键合吸附剂的合成及吸附行为

在无定型硅胶上化学键合十八烷基三氯硅烷，键合率17%-20％，粒度5μm-10μm，以此键合的吸附剂可有效地吸附香烟烟气中的焦油、亚硝胺，吸附率分别为15%-18％和37%-43％，研究了化学键合吸附剂的粒度和加入量对吸附性能的影响。     

聚丙烯酸甲酯功能基团的微区分析

研究了一种测定聚丙烯酸甲酯上酰肼基团分布的新方法。将功能化的聚丙丙烯酸甲酯类树脂上的酰肼基团与Cu^2 络合,利用X射线能谱微区分析对树脂上Cu^2 的存在部分及分布进行分析,从而确定树脂上酰肼基团的存在部位及分布情况。结果表明：在交联度及其他成分相同时,树脂表面及断面的酰肼化程度有很大差异。     

掺钴氧化锌稀磁半导体的SEM及X射线能谱微分析研究

采用水热法,以CoCl₂·6H₂O为前驱物,KOH作为矿化剂合成了掺钴氧化锌稀磁半导体晶体。利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱仪(XREDS)对合成晶体的微观形貌、表面及内部掺杂元素Co的相对含量和分布的均匀性进行了研究。研究结果表明：水热法合成的掺Co氧化锌晶体具有多种微观形貌,较大的晶体具有极性生长特性。随晶体形貌不同,显露面也发生了相应改变。不同微观形貌的晶体其Co含量有所差异,较大的晶体掺杂Co元素相对含量大于较小的晶体,+c(1011)显露面Co元素的含量比+c(1010)面高,锥柱状晶体其区别尤为明显。大的晶体内部存在着少量的氧化钴团簇,晶体表面与晶体内部Co元素分布相对均匀。由于Co2+具有磁性,因此,氧化钴团簇的存在将对氧化锌稀磁半导体晶体的磁性产生一定的影响。     

In和过渡金属离子共掺杂对ZnO晶体形貌的影响

采用水热法,KOH作矿化剂,在ZnO前驱物中添加适量的CoCl2·6H2O,FeCl2·4 H2O,NiCl2·6H2O,In2O3,其中Co:In:Zn,Fe:In:Zn,Ni:In:Zn 分别为5:1:100,5:1:100,3:1:100.3 mol/L KOH作矿化剂,温度430 ℃,填充度35;,反应24 h,制备了In和过渡族金属离子共掺的ZnO晶体.结果表明,掺杂In2O3时,所合成的过渡族金属离子掺杂的ZnO晶体均呈现六角片状晶体,晶体形貌规则,表面光滑,直径为5～10 μm.和未掺杂In的晶体相比,掺杂In后,晶体c轴极性生长速度得到明显的控制,a、b轴方向生长速度提高,大面积显露+c{0001}、负极面-c{0001}面,另外还显露正锥面+p{1011}、负锥面-p{101-1-}.     

金属有机骨架ZIF-67材料的合成及微结构调控研究

以甲醇为溶剂,室温下合成金属有机骨架结构的ZIF-67,利用XRD、SEM等系统的研究了有机溶剂添加量、金属离子与有机配体配比、搅拌速度、时间、钴源以及不同醇溶剂对ZIF-67 晶体的结晶度、形貌、晶体尺寸变化规律的影响,并初步探究了其影响机理.基于不同影响因素的系统分析及机理探究,对可控合成结晶度高,分散性好,形貌规整,尺寸均一的ZIFs材料意义重大.     

离子色谱法同时测定几种金属离子

采用非抑制型离子色谱法、阳离子交换柱,电导检测器,柠檬酸-乙二胺为淋洗液,同时测定Cu2+、Zn2+、Ni2+、Pb2+。考察了乙二胺-柠檬酸配比及淋洗液pH对分离效果的影响,选择了最佳分离条件,得出四种离子的工作曲线方程,相关系数为0.993~0.999。检出限为0.03~0.10 mg.L-1,RSD为1.2%~2.0%,回收率为98%~106%,方法已用于污水样品的检测。     

Co-MgAl三元类水滑石的合成、微结构及吸附性能研究

采用水热法制备了Co-MgAl三元类水滑石层状化合物(HTLcs),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)比较研究了不同Co2+比例条件下对合成产物物相、晶体微结构及晶体生长的影响,同时利用生长基元的配位体理论对其合成机理进行了初步探讨.以甲基橙(MO)模拟染料废水为吸附对象,比较研究了三元类水滑石与二元水滑石焙烧产物的吸附性能和吸附机理.研究结果表明:钴离子同层板二价镁离子存在着交换作用,钴离子掺杂量的不同,没有影响水滑石固有的层板结构,但影响了构建钴镁铝三元类水滑石过程中各晶面的生长.Co∶Mg∶Al为1∶2∶1的HTLcs经过500 ℃焙烧后,焙烧产物(LDO)仍呈现片状结构.但径向尺寸和厚度同焙烧前相比略有减小,产物的均一性、规整性相比焙烧前变差,其对甲基橙模拟染料废水的吸附脱色性能随着时间的增加,呈缓慢增加的趋势,达到吸附平衡需要时间更长为70 min,脱色率仅为60;左右,明显低于二元镁铝水滑石焙烧产物(MgAl-LDO)(90;).吸附动力学研究表明Co-MgAl-LDO焙烧产物对甲基橙的吸附过程更符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Freundlich模型,而二元MgAl-LDO对甲基橙的吸附过程较符合准一级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型.