工业染料废水介孔吸附剂的制备及其光催化性能

以P123为模板、正硅酸乙酯为硅源,通过水热法一步合成了负载TiO2的介孔吸附剂,并通过红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)等方法对其进行表征.透射电镜(TEM)以及氮吸附测试结果表明,样品PS1孔径为5.23nm,比表面积为798.97m2/g,样品PS2的孔径为4.90nm,比表面积为866.64m2/g.光催化降解实验结果显示,PS1对亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RB)的最大吸附量分别为23.79mg/g和17.56mg/g,PS2对MB和RB的最大吸附量分别为23.05mg/g和20.05mg/g;PS1和PS2对RB的最大光降解量均为25.2mg/g左右,到达最大光降解量的时间分别为50min和120min;PS1和PS2对MB的降解在25min内均达到最大,最大光降解量均稳定在24.9mg/g左右.结果表明,PS1和PS2均对MB有较好的光催化效果.     

局域表面等离激元效应增强TiO_2-SiO_2-Ag复合薄膜光催化性能

用高纯度的Ag靶,采用直流溅射法在石英衬底上通过退火处理,得到Ag纳米颗粒薄膜;然后通过射频溅射法在Ag纳米颗粒上沉积不同厚度的SiO2隔离层,再通过直流反应溅射在SiO2隔离层上沉积TiO2薄膜(膜厚60nm),得到TiO2-SiO2-Ag复合薄膜.对样品进行了紫外-可见吸收光谱、拉曼散射光谱、扫描电子显微镜及光催化性能研究.研究结果表明,TiO2-SiO2-Ag复合薄膜结构由于Ag纳米颗粒的局域表面等离激元效应,而与入射光场耦合,使TiO2对紫外光的吸收增强,从而增加了电子-空穴对的产生率,表现出较TiO2更强的光催化性能;通过调节SiO2的厚度可以调控Ag纳米颗粒的局域表面等离激元与TiO2的相互作用,从而提高TiO2的光催化性能.     

加氢组分对铜基催化剂CO2加氢直接合成二甲醚性能的影响

以不同加氢组分对CO2加氢合成二甲醚性能的影响为对象,采用XRD、BET、TEM、TPR和TPD对催化剂性质进行了表征.研究结果表明,Cu/HZSM-5催化剂中添加Zn或Mn均能有效提高催化剂的CO2加氢转化活性;同时添加Zn和Mn的Cu-Zn-Mn/HZSM-5催化剂,CO2加氢合成二甲醚性能最好,CO2转化率18.78%,DME选择性46.22%.其中,Mn存在有利于催化剂加氢活性组分的分散,并增加对CO2的吸附能力;Zn的存在则增强了催化剂对H2的吸附活化能力,Zn和Mn同时存在产生的协同作用使催化剂具有很好的CO2加氢合成二甲醚的活性.     

苄基十四烷基二甲基氯化铵在汞电极上界面吸附的电化学张力

采用电化学界面张力测量的方法研究了表面活性剂苄基十四烷基二甲基氯化铵(TDMBA)在Hg电极上的吸附行为.在低浓度范围(0～0.07mmol/L)内,TDMBA在Hg电极上的吸附为单层吸附;而在较高浓度范围(0.10～2.00mmol/L)内,能够形成多层吸附.TDMBA在Hg电极上形成单层吸附时与形成多层吸附时的界面张力随施加电位变化有明显的区别,其临界胶束浓度分别为0.04,0.90mmol/L.在-0.7V电位下,TDMBA分子在其饱和吸附单层上的界面超量的最大值为1.452×10-6mol/m2,并据此计算出TDMBA分子的横截面积(1.143×10-18m2)和分子直径(1.207nm).     

石蜡相分光光度法测定钢铁中钼的研究

系统研究了钼（Ⅵ）－硫氰酸钾－结晶紫显色体系在石蜡相中的显色反应。在硫酸介质中，此缔合物能定量被石蜡吸附。钼量在0－8μg/25mL范围内符合比尔定律，线性回归方程为△A=0.0102 0.09986C（μg/25mL)，相关系数r=0.9968.方法应用于钢铁样品中微笑量钼的测定，结果良好。     

SnO_2/TiO_2介孔材料的合成及其光催化性能

以水热法制备的纳米二氧化硅(KIT-6)作为硬模板,将不同质量比复合的SnO_2和TiO_2通过溶胶-凝胶法包裹在纳米二氧化硅表面,最后用HF除去模板得到SnO_2/TiO_2介孔材料.采用电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(DRS)、氮气吸附-脱附实验、红外光谱(FT-IR)等对其进行表征.结果显示,结果显示,该材料为多孔颗粒,有较大的比表面积(127.62~136.38m2·g-1).TEM测试表明随着SnO_2含量的增多,粒径减小.在避光条件下的吸附亚甲基蓝(MB)实验表明,该介孔材料对MB的吸附能力随着SnO_2含量的增加而增强.紫外光(λ=365nm)降解MB实验表明,SnO_2含量为5%的SnO_2/TiO_2介孔材料对MB的光催化效果最好,150min的脱色率达到97.3%.稳定性实验表明,连续5次光催化实验后,该介孔材料对MB的脱色效果无显著降低,具有良好的稳定性.     

ZnO柱撑有机皂石对聚乳酸结晶性能的影响

采用微波水解法制备ZnO柱撑皂石,通过十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)有机改性制备ZnO柱撑有机皂石,并以其为助剂通过熔融插层法制备了聚乳酸(PLA)/ZnO柱撑有机皂石纳米复合材料.X射线衍射(XRD)及红外光谱分析(FT-IR)表明皂石层状结构被剥离形成了纳米级皂石层片且有机改性效果良好.采用Avrami法对PLA/ZnO柱撑有机皂石纳米复合材料的非等温结晶动力学进行了分析,结果表明:ZnO柱撑有机皂石缩短了PLA的半结晶周期(t1/2),提高了PLA的结晶速率,PLA晶体以二维或三维的方式增长.     

煤基活性炭的氧化改性及其对Cd~(2+)的吸附性能

本文以新疆库车煤为原料,采用KOH活化法,在低碱碳比(1:2)条件下制备了比表面积超过1000m~2/g的煤基活性炭.并用不同浓度的硝酸对活性炭进行表面氧化改性,比较了不同氧化程度的活性炭对Cd吸附性能的影响,同时考察了溶液初始浓度、溶液pH值和吸附时间对吸附性能的影响.研究结果表明:采用浓硝酸溶液处理的活性炭具有丰富的含氧官能团、吸附位点多、孔径大,为金属离子的吸附提供了有利条件.由于含氧官能团与金属离子的螯合作用,此氧化改性煤基活性炭对Cd~(2+)的吸附量最大可达到88 mg/g,是未改性前活性炭吸附量的16倍,此材料具有一定的工业应用前景.     

表面活性剂对TiO_2/Fenton复合体系可见光催化活性的增强效应

在pH 3.0缓冲体系中,紫外光作用下,采用TiO_2/Fenton复合体系催化氧化吖啶橙(AO)染料具有较高的催化效率,而在可见光作用下催化活性极低.通过引入表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS),可见光条件下的催化效率得到极大提升,反应30 min后降解率达到91.8%.依据染料吸附模型以及可见光敏化催化机理解释,SDS的作用主要在于增强了染料分子与Fenton试剂在TiO_2粒子表面的作用能力,使两类反应能够有效地协同进行,共同作用于染料的分解.     

磁性多层膜中保护层厚度对磁性层NiFe的影响

本文主要讲述了SV-TMR结构中以自由层为模拟的多层膜SiO2/NiFe/Ta与SiO2/NiFe/Ru中,不同厚度的保护层钽(Ta)和钌(Ru)对磁性层NiFe的影响.我们采用振动样品磁强计(VSM)和X射线衍射仪(XRD)对该薄膜进行了结构测试和深度剖析,结果表明:改变保护层厚度时,两种样品的饱和磁化强度不变,随Ru厚度的增加,样品SiO2/NiFe/Ru的矫顽力也增加.同时用XRD测量发现,以Ru为保护层生长的样品比Ta为保护层生长的样品具有更好的织构,更好的结晶性.Ru比Ta更适合做磁电阻多层膜的保护层.     

介孔ZSM-5的制备、改性及其催化纤维二糖醇解的研究

以脱硅法制得介孔分子筛HZSM–5为载体,通过浸渍负载四氯化锡(SnCl_4·5H_2O),再经1mol·L~(-1)的硫酸处理后得到改性的SO_4~(2-)/Sn–ZSM-5分子筛催化剂.采用XRD、氮气物理吸附、SEM和X射线能谱对合成的SO_4~(2-)/Sn–ZSM-5催化剂进行了结构表征.结果发现,经负载和酸化后的催化剂仍然具有丰富的介孔结构和较大的比表面积(325.28 m~2/g).将该催化剂用于催化纤维二糖的醇解,并探讨了反应温度、反应时间、催化剂用量等对总糖收率的影响.结果表明,当纤维二糖和甲醇用量分别为200 mg和20 mL,反应的最佳条件是:催化剂的用量为3.0 mg,反应温度为150?C,反应压力3 MPa,反应时间4 h,总糖的收率可达88%.上述表明SO2-4/Sn–ZSM-5为催化纤维二糖醇解的一类优良催化剂.     

ZnO纳米结构的电化学法可控生长及其机理

以溶胶-凝胶法制备c轴取向为主的ZnO薄膜作缓冲层,采用阴极电化学沉积技术制备高c轴取向ZnO纳米结构.在0.7 mA/cm2的恒定电流密度下生长出直径约50 nm、密度为2.5×107mm-2的垂直向上的ZnO纳米杆阵列,通过逐渐增大电流密度(0.4~0.9 mA/cm2)或逐渐减小电流密度(0.9~0.4 mA/cm2)分别研制出直径逐渐变小或变大的纳米杆阵列,实现了纳米杆形貌、尺寸的可控生长.c轴择优取向的同质ZnO缓冲层既为纳米杆的定向生长提供了形核中心又减小了纳米杆的晶格失配度,有ZnO缓冲层样品的强紫外光发射和较弱的与缺陷相关的可见光发射的光致发光结果证实了缓冲层对提高样品晶体质量的重要作用.     

离子交换法制备介孔TiO2/CdS纳米复合光催化剂及性能研究

使用离子交换法制备了介孔TiO2/CdS纳米复合光催化材料.利用X射线衍射、高分辨率透射电镜、氮气吸附-脱附分析、红外光谱和紫外-可见漫反射光谱等手段对制备的介孔TiO2/CdS纳米复合光催化材料的微观结构和光吸收性质进行了研究,并选择染料罗丹明B和茜素红作为底物在可见光下考察了催化材料的光催化活性.结果表明:离子交换法制备介孔TiO2/CdS的光催化活性显著高于沉淀法制备的TiO2/CdS.     

ZnO/WO_3微米球制备及其光催化性能研究

以醋酸锌和氧化钨(WO_3)为前躯体,通过液相溶胶凝胶法制备氧化锌/氧化钨(ZnO/WO_3)微米球光催化剂,利用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、紫外可见分光光度计等测试方法对样品形貌、组成和光吸收性能进行表征.以染料亚甲基蓝为目标降解物,在紫外光照射下,研究所制备样品的光催化活性.结果表明,W的加入可有效提高ZnO光催化活性.当ZnO中W掺杂浓度为4 mol%时,实验制备出的ZnO/WO_3微米球光催化剂的催化效果相对于其他浓度最好,通过紫外光光照仅需80 min即可使亚甲基蓝的降解率达95%.     

氮掺杂石墨烯/Zn(CN)_2复合材料的一步法合成及其储锂性能

在氮气保护下,以含Zn金属有机骨架化合物与双氰胺为原料,采用高温处理方法,一步法合成了氮掺杂石墨烯/Zn(CN)_2纳米复合材料(N-GO/Zn(CN)_2),通过XRD、XPS、N_2吸附/脱附、SEM、TEM和AFM等测试技术对样品进行表征,并考察了材料的电化学储锂性能。结果表明,合成的复合材料中氮掺杂石墨烯片层呈褶皱薄膜状,厚度约为5 nm,负载了粒径约20 nm的Zn(CN)_2纳米粒子,复合材料的比表面积为603 m~2/g,孔体积为0. 35 cm~3/g;用于锂离子电极材料时,该材料表现出较高的放电倍率和良好的循环稳定性。该制备方法避免使用有机还原剂,为制备石墨烯复合材料提供了一种绿色合成方法。     

缓冲层厚度对Ti/Si模板上生长ZnO薄膜的影响

采用常压MOCVD法,以二乙基锌和去离子水为源,在不同厚度的ZnO缓冲层上生长了一组ZnO薄膜.分别采用X射线衍射(XRD)、干涉显微镜和光致发光谱(PL)对样品的结晶性能、表面形貌和发光性能进行分析,结果表明,随着缓冲层的引入,ZnO外延膜的质量得到很大提高,缓冲层的厚度对外延ZnO薄膜的质量有很大的影响,当缓冲层厚度为60 nm时,ZnO薄膜的结晶性能最好,表现出高度的择优取向,(002)面的ω摇摆曲线半峰全宽仅为1.72°,其表面平整,表现出二维生长的趋势,室温光致发光谱中只有与自由激子复合有关的近紫外发光峰,几乎观察不到与缺陷有关的深能级发光.     

油菜茎膳食纤维体外与矿物元素结合能力研究

以平衡吸附的方法,对在不同pH环境下油菜茎膳食纤维体外与矿物元素铜、锌、锰、钙等的结合能力进行了研究.结果表明,油菜茎膳食纤维与上述四种矿物元素的结合能力顺序为Cu＞Zn～Mn＞Cu,随着pH值的上升(pH 3.0～7.O),膳食纤维与四种矿物元素的作用均增强,Cu在pH6.0,Ca在pH 6.0～6.5之间结合达到最强.     

锰掺杂纳米氧化锌/石墨烯复合光催化剂的制备

为了提高氧化锌的光催化性能、净化水体有机污染,通过共沉淀、退火和光还原处理成功制备了锰掺杂浓度为4 at%的纳米氧化锌与石墨烯复合光催化剂,并采用扫描电镜、X-射线衍射仪、X-射线光电子能谱仪和紫外可见分光光度计进行表征和光催化活性测试.表征结果显示锰掺杂纳米氧化锌成功附着在石墨烯表面;掺杂后的锰离子以正三价形式存在于纳米氧化锌晶格中,同时增大了纳米氧化锌的带隙.光催化活性测试结果表明所合成的样品与纯氧化锌和纳米氧化锌/石墨烯复合材料相比具有较高的光催化性能,其光催化效率达到100%.     

水稻秸秆灰对水中双酚A的吸附去除性能研究

以比表面积为1 572 m²·g^-1的粉末活性炭为参照, 研究了水稻秸秆于350和500 ℃灼烧产生的灰对双酚A的吸附性能, 为认识和利用水稻秸秆灰去除水中有机微污染物提供参考. 结果显示, 水稻秸秆灰对双酚A的去除过程符合两室模型, 其快吸附阶段在2 h内平衡, 慢吸附阶段需5~7 d才能平衡, 慢于活性炭的吸附平衡过程(需2.5 h). 水稻秸秆灰的吸附等温线符合Dubinin- Ashtakhov模型, 单位质量的最大吸附容量为18.0 mg·g^-1 (350℃灰分)和10.3 mg·g^-1 (500℃灰分), 是活性炭(245 mg·g^-1)的4.2%~7.3%; 单位比表面积的最大吸附容量为1.81 mg·m^-2 (350 ℃灰分)和1.68 mg·m^-2 (500 ℃灰分), 是活性炭(0.156 mg·m^-2)的11~12倍, 表明水稻秸秆灰是一种单位比表面吸附效率较高的双酚A吸附剂.     

纳米级氧化铁的合成及其对六价铬的吸附性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了纳米氧化铁,研究了合成条件,并采用TEM对产品进行了表征,测得产品的平均粒径为20-30nm.研究了纳米级氧化铁对Cr（Ⅵ）的吸附.在pH=3.0,吸附比为3.5×10-6:1×10-2（g/g）时,平均吸附效率为95.98％,最大吸附量为398.3μg Cr（Ⅵ）/g.采用2mol/LNaOH可完全洗脱纳米氧化铁所吸附的Cr（Ⅵ）,测定了回收后的纳米氧化铁对Cr（Ⅵ）的吸附效率,结果表明纳米级氧化铁可循环使用,这将为环境污水中Cr（Ⅵ）的治理及研究纳米材料的吸附行为提供参考.