羟基硝酸锌对甲基橙的吸附性能研究

本文研究了采用直接沉淀法合成的羟基硝酸锌(ZHN)对甲基橙的吸附性能,分析了ZHN的吸附热力学、动力学行为,并探讨了吸附机理;同时还研究了溶液初始pH值和ZHN使用量对ZHN吸附效果的影响规律。结果表明：高温时ZHN的吸附热力学行为更符合Freundlich模型,低温时更符合Langmuir模型,其吸附动力学过程更符合准二级动力学方程;低温或低平衡浓度条件转变为高温或高平衡浓度条件时,吸附机理从表面吸附为主逐步过渡为以表面吸附和层间离子交换吸附共同作用方式为主;pH=7的中性溶液中ZHN对甲基橙的吸附率最高,ZHN使用量对吸附率和单位平衡吸附量影响规律呈相反趋势。     

聚苯胺-氧化铁磁性复合材料的制备及其对甲基橙吸附性能的应用

用"化学一步法"制备了聚苯胺-氧化铁(PANI@Fe_2O_3)磁性复合材料,并用红外光谱和X射线衍射对其进行了表征。为验证此复合材料作为处理染料废水的吸附剂的性能,选择了甲基橙(MO)作为染料模型化合物,对其在不同的酸度、吸附时间、温度以及盐度等条件下的吸附情况进行试验。结果表明:PANI@Fe_2O_3对MO的吸附经30min已达到平衡;根据相关参数,可确定此吸附过程符合准二级动力学模型。在试验的温度范围(293～313K)内,温度升高,PANI@Fe_2O_3对MO的吸附量增大。染料废液在弱酸性条件下(如pH 5)有利于此吸附剂对染料的吸附。此外盐度(以氯化钠进行试验)的增大,使MO的吸附量显著降低。热力学试验结果表明:上述吸附符合Freundlich等温吸附模型,为自发吸热过程的多层吸附。此外,由于PANI@Fe_2O_3为磁性材料,经吸附处理后在外磁场的作用下易于与水体分离。     

研磨对拟薄水铝石相变的影响

氧化铝存在多种物相,相变过程非常复杂,在温度足够高时,所有的氧化铝变体都可以转变为α-氧化铝,本文运用TG/DTA、XRD等分析技术,对研磨作用对拟薄水铝石相变过程的影响进行了研究,通过研磨,拟薄水铝石粒度变细,表面能增加,同时也是引入晶种的过程,这些因素都对可以降低相变过程的活化能,对相变过程有着积极的影响,研磨后,拟薄水铝石转变为α-氧化铝的相变温度降低.     

偏锡酸锌纳米微粒的水热法制备及其对甲基橙降解的光催化性能

以醋酸锌和氯化锡为原料,以聚甲基丙烯酸钠(PMA)为表面活性剂,利用水热法合成了偏锡酸锌(ZnSnO3)纳米微粒;采用X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、扫描电镜等分析了ZnSnO3纳米微粒的晶相、表面组成、形貌;并测定了ZnSnO3纳米微粒对甲基橙溶液的光催化降解性能.结果表明,所得ZnSnO3纳米微粒粒径约为20nm,表面存在羧基;其对pH=2的甲基橙溶液的光催化降解效果较好,甲基橙的初始浓度越低,降解效果越明显;随着催化剂用量的增加,降解效率逐渐增大.此外,循环催化试验结果表明ZnSnO3纳米微粒具有较好的催化稳定性.     

Gemini表面活性剂改性有机蒙脱土的制备及其对甲基橙的吸附性能

分别以1,2-亚乙基-双(十二烷基二甲基溴化铵)(12-2-12)和1,2-亚乙基-双(十六烷基二甲基溴化铵)(16-2-16)为插层试剂,通过离子交换法合成了不同阳离子交换量的有机蒙脱土12-2-12-MMT和16-2-16-MMT。FTIR、XRD和TG-DTG分析表明,随着阳离子交换量的增大和Gemini表面活性剂碳链的增长,改性蒙脱土的层间距增大。考察阳离子交换量、时间、p H和温度等对甲基橙吸附性能的影响,结果表明,1.0CEC的12-2-12-MMT和16-2-16-MMT在20℃、p H=3、6 h对甲基橙吸附的效果最好;且同一吸附条件下16-2-16-MMT对甲基橙吸附性能明显优于12-2-12-MMT,有机蒙脱土对甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学方程,热力学符合Langmuir吸附等温式。     

Fe3O4@HTlc的制备及其对甲基橙的吸附研究

采用液相非稳态共沉淀法制备了磁性镁铝类水滑石(Fe3O4@HTlc),采用透射电子显微镜、粉末X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计、比表面分析仪、微电泳仪等对样品的形貌和结构进行了表征,并比较了 Fe3O4@HTlc和HTlc对甲基橙的吸附性能。结果表明,Fe3O4@HTlc为顺磁性、具有核-壳结构和较大比表面积、带有正电荷的近球状颗粒。甲基橙在Fe3O4@HTlc和HTlc上的吸附动力学曲线均符合准一级动力学方程;吸附等温线均符合Langmuir吸附等温式;298 K时Fe3O4@HTlc和HTlc对甲基橙的饱和吸附量分别为138.89和147.06 mg/g,但Fe3O4@HTlc对甲基橙有较强吸附推动力和较短的吸附平衡时间。二者对甲基橙的吸附量均随温度的升高和pH (5~11)的增加而降低。     

柠檬酸辅助水热法制备可见光高效去除甲基橙的Bi2WO6纳米片

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO3 ·2H2O为原料,以柠檬酸为络合剂,采用辅助水热法制备了Bi2WO6纳米片,运用X射线衍射、扫描电镜、场发射高分辨透射电镜、拉曼光谱、红外光谱和紫外-可见漫反射光谱等手段对样品进行了表征,并考察了该催化剂光催化去除甲基橙反应性能.结果表明,通过调节体系的pH值可制得结晶度良好...     

水热法制备氧化钇空心纳米花及其吸附性能

采用水热法制备单分散、粒径均一的碱式碳酸钇(Y(OH)CO₃)前驱体,经过高温煅烧处理得到氧化钇(Y₂O₃)空心纳米花。通过傅里叶转换红外分析(FT-IR),场发射扫描电子显微镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD),X射线能谱(XPS)以及N₂吸-脱附等来表征样品,并研究了Y₂O₃空心纳米花吸附重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)的能力。实验结果表明:水热法制备的前驱体为Y(OH)CO₃,经高温煅烧处理得到立方相Y₂O₃空心纳米花,尺寸约140 nm,比表面积为15 m²·g^-1,讨论了Y₂O₃空心纳米花的形成机理。水热法制备的Y₂O₃空心纳米花对K₂Cr₂O₇溶液的去除率可高达88.5%,吸附量为11.06 mg·g^-1,约为Y₂O₃粉末的6倍。     

水热法制备氧化钇空心纳米花及其吸附性能

采用水热法制备单分散、粒径均一的碱式碳酸钇(Y(OH)CO3)前驱体,经过高温煅烧处理得到氧化钇(Y_2O_3)空心纳米花。通过傅里叶转换红外分析(FT-IR),场发射扫描电子显微镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD),X射线能谱(XPS)以及N2吸-脱附等来表征样品,并研究了Y_2O_3空心纳米花吸附重铬酸钾(K2Cr2O7)的能力。实验结果表明:水热法制备的前驱体为Y(OH)CO3,经高温煅烧处理得到立方相Y_2O_3空心纳米花,尺寸约140 nm,比表面积为15 m2·g-1,讨论了Y_2O_3空心纳米花的形成机理。水热法制备的Y_2O_3空心纳米花对K2Cr2O7溶液的去除率可高达88.5%,吸附量为11.06 mg·g-1,约为Y_2O_3粉末的6倍。     

三聚氰胺功能化多孔有机聚合物的合成及其对甲基橙的吸附性能

首先以对三联苯(TP)和对苯二甲酰氯(TC)为单体合成了酮基聚合物前体(TP-TC),而后基于席夫碱反应将三聚氰胺(MA)与之交联得到胺功能化的多孔有机聚合物TP-TC-MA。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附(BET)以及零电荷点(pH_pzc)的测定等手段对合成的多孔有机聚合物进行表征。以染料废水中典型的阴离子染料甲基橙为研究对象,研究了TP-TC-MA对其吸附行为,并探讨了吸附机制。利用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)得出目标污染物的紫外吸收光谱标准曲线,标准曲线拟合相关系数(R²)为0.999。结果表明,TP-TC-MA由于具有高比表面积(708.5 m²/g)和总孔体积(0.556 cm³/g)以及丰富的含氮基团,对阴离子染料甲基橙表现出优异的吸附性能。TP-TC-MA对水中甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附平衡数据可以采用Langmuir等温吸附模型描述。经由Langmuir等温吸附模型计算得到的理论最大吸附容量为156.3 mg/g。选择性实验结果表明,TP-TC-MA对阴离子染料甲基橙具有更强的吸附作用,吸附作用机理可归结为静电相互作用、氢键和π-π相互作用等。在重复使用5次之后,TP-TC-MA对甲基橙仍保持90%以上的去除率,表明材料具有良好的稳定性和重复利用性,在染料废水处理中具有很好的应用前景。     

锌镍铝水滑石微球的制备及吸附性能

以Zn（NO₃）₂·6H₂O、Ni（NO₃）₂·6H₂O、Al（NO₃）₃·9H₂O和尿素为原料,采用一步水热法制备分散性良好的三元锌镍铝水滑石（ZnNiAl-LDHs）微球。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶转换红外光谱（FTIR）、场发射扫描电镜（FESEM）、透射电镜（TEM）和氮气吸附-脱附等测试手段对样品的结构和形貌进行表征,并比较ZnNiAl-LDHs和ZnAl-LDHs对甲基橙（MO）的吸附性能。结果表明,ZnNiAl-LDHs是由纳米片组成、具有3D结构的微球,粒径为1~2.5 μm,比表面积为156 m²·g^-1,远大于ZnAl-LDHs的比表面积38 m²·g^-1;ZnNiAl-LDHs和ZnAl-LDHs对甲基橙的饱和吸附量分别为329.60和143.47 mg·g^-1,ZnNiAl-LDHs表现出更强的吸附能力,其吸附等温线和吸附动力学分别符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型。     

锌镍铝水滑石微球的制备及吸附性能

以Zn(NO_3)_2·6H_2O、Ni(NO_3)_2·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O和尿素为原料,采用一步水热法制备分散性良好的三元锌镍铝水滑石(ZnNiAl-LDHs)微球。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)和氮气吸附-脱附等测试手段对样品的结构和形貌进行表征,并比较ZnNiAl-LDHs和ZnAl-LDHs对甲基橙(MO)的吸附性能。结果表明,ZnNiAl-LDHs是由纳米片组成、具有3D结构的微球,粒径为1~2.5μm,比表面积为156m2·g~(-1),远大于ZnAl-LDHs的比表面积38m2·g~(-1);ZnNiAl-LDHs和ZnAl-LDHs对甲基橙的饱和吸附量分别为329.60和143.47mg·g~(-1),ZnNiAl-LDHs表现出更强的吸附能力,其吸附等温线和吸附动力学分别符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型。     

Fe3O4@(SDS-HTlc)纳米复合物的制备及对甲基橙的吸附

采用离子交换法制备了具有核-壳结构的磁性十二烷基硫酸钠改性类水滑石Fe_3O_4@(SDSHTlc)纳米复合物,并利用透射电镜、粉末X-射线衍射、红外光谱、电感耦合等离子体发射光谱、元素分析等对其进行了表征。研究了Fe_3O_4@(SDS-HTlc)对甲基橙的吸附动力学和热力学。结果表明,Fe_3O_4@(SDSHTlc)对甲基橙有较好吸附效果,吸附动力学曲线符合准二级动力学方程;吸附等温线符合线性方程,吸附量随体系p H的增大和温度的升高均降低。在外部磁场下,30s内可从水溶液中分离出Fe_3O_4@(SDS-HTlc),这为去除水中疏水染料提供了简单的一步吸附处理方法。     

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.     

The Metal–Organic Framework MIL‐53(Al) Constructed from Multiple Metal Sources: Alumina,Aluminum Hydroxide,and Boehmite

Three aluminum compounds, namely alumina, aluminum hydroxide, and boehmite, are probed as the metal sources for the hydrothermal synthesis of a typical metal–organic framework MIL‐53(Al). The process exhibits enhanced synthetic efficiency without the generation of strongly acidic byproducts. The time‐course monitoring of conversion from different aluminum sources into MIL‐53(Al) is achieved by multiple characterization that reveals a similar but differentiated crystallinity, porosity, and morphology relative to typical MIL‐53(Al) prepared from water‐soluble aluminum salts. Moreover, the prepared MIL‐53(Al) constructed with the three insoluble aluminum sources exhibit an improved thermal stability of up to nearly 600 °C and enhanced yields. Alumina and boehmite are more preferable than aluminum hydroxide in terms of product porosity, yield, and reaction time. The adsorption performances of a typical environmental endocrine disruptor, dimethyl phthalate, on the prepared MIL‐53(Al) samples are also investigated. The improved structural stability of MIL‐53(Al) prepared from these alternative aluminum sources enables double‐enhanced adsorption performance (up to 206 mg g^?1) relative to the conventionally obtained MIL‐53(Al).     

Biomolecule-Assisted Synthesis of Hierarchical Multilayered Boehmite and Alumina Nanosheets for Enhanced Molybdenum Adsorption

The effective utilization of various biomolecules for creating a series of mesoporous boehmite (γ-AlOOH) and gamma-alumina (γ-Al₂O₃) nanosheets with unique hierarchical multilayered structures is demonstrated. The nature and concentration of the biomolecules strongly influence the degree of the crystallinity, the morphology, and the textural properties of the resulting γ-AlOOH and γ-Al₂O₃ nanosheets, allowing for easy tuning. The hierarchical γ-AlOOH and γ-Al₂O₃ multilayered nanosheets synthesized by using biomolecules exhibit enhanced crystallinity, improved particle separation, and well-defined multilayered structures compared to those obtained without biomolecules. More impressively, these γ-AlOOH and γ-Al₂O₃ nanosheets possess high surface areas up to 425 and 371 m² g⁻¹, respectively, due to their mesoporous nature and hierarchical multilayered structure. When employed for molybdenum adsorption toward medical radioisotope production, the hierarchical γ-Al₂O₃ multilayered nanosheets exhibit Mo adsorption capacities of 33.1–40.8 mg g⁻¹. The Mo adsorption performance of these materials is influenced by the synergistic combination of the crystallinity, the surface area, and the pore volume. It is expected that the proposed biomolecule-assisted strategy may be expanded for the creation of other 3D mesoporous oxides in the future.     

Fe-Ni 共掺杂 ZnO 的制备及其光催化降解甲基橙活性

 采用溶液法制备了 Fe-Ni 共掺杂 ZnO 光催化剂, 并运用 X 射线衍射、扫描电镜和原子发射光谱等对催化剂进行了表征. 以甲基橙 (MO) 为模型污染物, 评价了样品的光催化活性, 考察了甲基橙初始浓度及其 pH 值, 以及催化剂用量等对光催化反应性能的影响. 结果表明, Fe-Ni 共掺杂降低了 ZnO 的结晶度, 并促进了晶粒的长大. 光催化降解反应表明, Fe-Ni 共掺杂显著提高了 ZnO 光催化降解甲基橙的活性, 当催化剂用量为 0.6 g/L, 经 120 min 紫外光照射时, 可使甲基橙溶液 (10 mg/L) 降解率达到 93.5%. 关键词：铁; 镍; 共掺杂; 氧化锌; 光催化; 甲基橙; 降解