铁基双金属材料还原降解三溴甲烷的研究

本文制备了Cu/Fe和Pd/Fe两种铁基双金属材料,考察它们对溴仿(CHBr₃)的还原去除效果。结果表明,溴仿的还原去除效果都随双金属材料投加量的增加而增加;溶液中H⁺浓度越高,越有利于还原反应的进行;溶解氧的存在会对还原去除反应产生抑制作用。双金属材料与溴仿的还原去除反应包括直接还原和间接还原两种途径。Pd和Cu通过与零价铁组成原电池结构加快了零价铁在水中的腐蚀速度,从而增强了零价铁对溴仿的直接还原去除效果。Pd与Cu相比,具有更高的氢过电位,氢气更容易在Pd的表面生成,而氢气也可以作为还原剂,取代溴仿分子中的溴原子,完成还原脱卤。因此,Pd/Fe双金属材料对溴仿的还原去除效果要好于Cu/Fe双金属材料。     

铁基水处理材料除砷技术的研究进展

自然环境中的砷污染问题被认为是全球最严重的环境威胁之一,人类长期暴露于含砷饮用水环境中会引起各种疾病的发生,因此,开发经济有效的除砷技术一直是砷污染治理领域的研究热点。铁基水处理材料由于其对砷的良好亲和力、表面反应活性强、价廉易制、便于回收等特点,一直备受关注。本文综述了近年来不同铁基水处理材料如铁(氢)氧化物、纳米零价铁、铁基多金属氧化物复合材料除砷技术的研究进展,论述了铁基水处理材料对水相中砷去除的影响因素及机理;同时,对影响铁基水处理材料砷解吸的因素和毒性评估研究进行了总结;指出了目前铁基水处理材料砷污染去除技术研究中存在的主要问题,并对水相砷污染去除技术研究中值得关注的重要发展方向进行了展望。     

铁基粉末冶金材料中稀土元素与MoS2的交互作用研究

通过实验研究了添加到铁基粉末冶金摩擦材料中的稀土在材料中存在的位置和状态以及稀土对MoS2分解所产生的影响.电子探针检测的结果表明, 稀土在铁基粉末冶金磨擦材料中主要集中分布于孔隙处, 且其分布呈聚集的粒状, 常与Pb等重金属共存; 稀土有强烈的促进MoS2分解的作用, 当加入量超过3倍单位量时即可使加入的4%(质量分数)的MoS2完全分解.     

铁基材料除磷性能及影响因素研究进展

本文总结了铁基材料去除水中磷酸盐的相关研究进展。基于铁基材料的物化性能,阐述了铁基材料与磷酸盐之间的反应机理,主要包括络合沉淀、吸附和配体交换等,并列举了铁基材料除磷的实际应用及其修饰和改性方法。分析了铁基材料对磷的去除效果和影响因素,最后展望了铁基材料在除磷研究方面的发展方向。     

铈对铁基烧结制品中合金元素分布的影响研究

研究了在高铬铁基烧结制品中添加稀土元素以后,对烧结制品力学性能及合金元素分布的影响,并对其影响机制进行了分析。结果表明,加入稀土元素明显增加了合金碳化物中铬的含量,使碳化物的显微硬度提高,从而提高了材料的耐磨损能力。     

铁基材料改性零价铝的作用机制及应用

近年来,零价铝(Zero-Valent Aluminum, ZVAl)因其具有极低的氧化还原电位、是优良的电子供体等化学特性,已被广泛地用于水中污染物的去除;但因其表面致密的氧化膜会阻碍其活性释放,并且在反应中表面易形成(氢)氧化物而造成二次钝化,从而导致其反应寿命短。研究表明,零价铁、铁矿石、含铁黏土矿物等铁基材料与ZVAl复合后可克服ZVAl自身的弊端,除了可以改变ZVAl的硬度、磁性等物理性能外,更有意义的是,可以通过：1)加快反应速率、2)拓宽pH范围、3)延长反应持久性、4)增强反应选择性等化学作用机制实现提高其去除水中污染物效能的目的。因此,本文在系统总结不同方法下铁基材料对ZVAl的改性机制(即发生氧化还原反应、金属间的反应或是自蔓延反应)的基础上,重点对该改性作用在去除水中污染物时的增强机制,以及进一步的优化策略(引入第三金属、外加非金属单质、添加聚合物、投加配体和构建负载物等)进行了详细综述;并对铁基材料改性ZVAl后构筑的复合材料值得深入研究的方向进行了展望,以期推动ZVAl水处理新技术在环境领域更深入的研究和更广泛的应用。     

聚乙二醇介质中纳米铁基催化剂上的费托合成

 采用化学还原法在纯水中制备了纳米铁基催化剂, 将其直接分散到液态聚乙二醇 (PEG) 中进行费托合成 (FTS) 反应. 透射电子显微镜、X 射线衍射、穆斯堡尔谱和 X 射线光电子能谱等结果表明, 还原态催化剂粒径在 30~65 nm, 主要由无定形的 Fe-B 和α-Fe 组成, 其中 B 部分电子向 Fe 转移. 反应过程中, 无定形的 Fe-B 首先快速转变为 α-Fe, 而 α-Fe 很容易发生碳化或氧化, 最终转变为 Fe3O4 和碳化铁. PEG 能有效抑制纳米粒子的聚集长大, 反应后催化剂粒径减小为 20~55 nm. 在 3.0 MPa, V( H2)/V(CO) = 2 和 200 oC 的反应条件下, 该催化剂表现出优异的 FTS 低温活性和较高的稳定性, 反应后产物和催化体系很容易实现分离.     

铁基无机介孔材料

铁基无机介孔材料因其环境友好、成本低廉及独特磁性与化学活性等优点而备受关注,并在众多领域展现出巨大的应用前景。本文综述了近年来铁基无机介孔材料的合成及其应用研究,重点归纳评述了各类铁基无机介孔材料（如介孔水合氧化铁、介孔氧化铁、介孔硅酸铁、介孔磷酸铁、铁基介观晶体、Fe/Si（C、Al、Ti）复合物等）的制备技术和结构特性;概括并讨论了铁基无机介孔材料在催化、吸附、气体传感、锂离子电池、医药、主客体合成等领域的应用技术;分析了目前铁基无机介孔材料研究存在的问题并总结了未来的研究方向。     

钠离子电池用铁基正极材料的研究进展

气候变化和化石燃料枯竭等问题将促进新型绿色能源的开发和利用。因此,高效率、低成本、安全的储能系统,得到了越来越多的关注和研究。在各类储能系统中,二次电池是存储电能、为电子设备供电的最理想选择。目前,锂离子电池(LIBs)的应用最广泛。然而,地球上锂资源的短缺和分布不均造成的成本较高,急需研究和开发其他高性能的新型二次电池。钠元素具有地壳中储量丰富、均匀且与锂具有相似化学性质等优势,使得钠离子电池(SIBs)成为了取代LIBs最有前景的备选二次电池之一。然而,钠离子的体积较大、离子传导动力学更缓慢、导电性更差等问题,限制了SIBs高性能的实现,这是目前研究的难点和重点。此外,铁具有储量丰富、环境友好的特点,其在SIBs中的应用引起了电池领域科研工作者的广泛关注。因此,寻找良好的铁基正极材料成为SIBs高性能电极材料开发的一个重要研究方向。本综述对近年来SIBs铁基正极材料方面的研究进展进行了总结,并按照聚阴离子型化合物、过渡金属氧化物、普鲁士蓝及类似物和氟化物分类,进行了系统的阐述和分析。     

超微料γ—FeOOH的制备工艺研究

以ＦｅＣｌ２为原料，研究了γ－ＦｅＯＯＨ晶种制备和晶粒生长的反应温度，反应物浓度及配比，碱液滴加等工艺条件，得到了比较理想的合成工艺途径，结果表明，在晶种制备过程中温度及配比是影响晶种粒子形态和产物晶型的重要因素；     

铁基纳米材料功能化及对水中汞离子的去除

在水体重金属污染中,汞污染问题日益严峻,已成为全球性环境问题之一。近年来,纳米FeS_x、Fe₃O₄、Fe等铁基材料凭借优越的吸附性能以及比表面积优势,受到研究者的广泛关注。对铁基纳米材料进行稳定化、官能团改性之后可以增强纳米粒子的分散度,为汞离子提供更多的吸附点位,进一步加强对水中汞离子的去除效果。本文重点阐述了纳米FeS_x的稳定化、Fe₃O₄等铁基材料的巯基化（-SH）、氨基化（-NH₂）等功能化改性方法及对Hg的去除;总结了功能化铁基纳米材料对水中Hg的去除效果和影响因素;探究了功能化铁基纳米材料去除水中汞的机理;最后展望了铁基功能化纳米材料处理水体汞离子的发展方向。     

聚合物粘结磁体用Nd—Fe—B微晶磁粉的氧化行为及防护

采用有机硅树脂、硅烷偶联剂和重铬酸盐处理快淬Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ微晶粉表面，通过热氧化增重试验２、湿热环境试验以及差示热分析法（ＤＴＡ）研究了上分的氧化行为和抗化效果，实验表明，上述方法能提高磁粉的抗氧化行为。     

铁基阳极析氧催化剂的研究进展与展望

利用电解水制氢来储存太阳能是未来能源发展的一大趋势。 水的阳极氧化是这一过程中最重要也是最复杂的一步。 因此,设计稳定而高效的水氧化催化剂是电解水制氢的关键。 目前,研究比较成熟的是基于贵金属钌的水氧化催化剂,但由于其价格昂贵、储量较少无法大规模利用。 铁作为钌的同族元素用于水氧化催化近年来受到了越来越多的关注。 本文从铁基阳极水氧化催化剂研究现状、制备方法、催化体系及机理3个方面对电解水铁基阳极催化剂进行了综述。 分析其当前存在的问题,为水氧化催化剂的进一步研究设计提供参考。     

铜,钾助剂对铁基催化剂吸附—脱附性能的影响

气-固相催化反应活性很大程度上依赖于反应组分在催化剂表面上的吸附与脱附行为,因此,研究反应组分在催化剂表面的吸附与脱附性质对了解催化剂表面活性部位分布、催化活性、反应机理等具有重要意义。本文用程序升温脱附(TPD)及稳态化学吸附研究了具有良好催化活性的F-T合成铁基催化剂对CO和H_2的吸附、脱附特性,并讨论了Cu、K助剂的影响。     

研磨微电极在粉末材料电化学研究中的应用

用研磨抛光的方法制备了Φ0．1mm的Pt微盘电极(研磨微电极)。用这种研磨微电极研究强碱性溶液中Bi2O3的循环伏安行为时，通过SEM形貌分析和Bi元素X射线能谱分析，认为这种电极具有较高的稳定性。使用这种微电极对常粒Bi2O3、纳米Bi2O3进行了循环伏安研究。结果表明纳米Bi2O3比常粒Bi2O3具有更高的电化学活性。说明研磨微电极可以较好地应用于某些粉末材料的电化学研究中。     

消化污泥负载稳定高效非均相光Fenton催化材料的制备及性能优化(英文)

近年来,随着我国经济飞速发展和城市人口快速增长,城市污水排放量不断增加,市政污泥产生量也随之增大.市政污泥含有大量有毒有害物质,如寄生虫卵、致病菌、有机污染物和重金属等,若不进行妥善处理处置将会对环境造成严重的二次污染.传统的污泥处理处置方法如卫生填埋、露天堆放和土地利用等已经无法满足日趋严格的污泥处理处置标准,研发新的污泥资源化利用方法具有重要的环境意义和经济价值.本课题组前期以铁盐为前驱体通过简单步骤制备了以市政污泥为载体,污泥中的重金属为可见光光敏剂,铁氧化物为活性中心的稳定高效非均相光Fenton催化剂.此催化剂在制备过程中虽然已经充分利用了市政污泥中的所有成分,但是其中部分可生化的有机大分子物质在制备过程中被直接燃烧或碳化,从而造成能源流失和浪费.为了更加充分利用市政污泥中的有机物,在制备稳定高效催化剂的同时尽可能多地回收能源和资源,本文在前期研究基础上进行了如下改进和优化:(1)采用市政污泥厌氧消化后的消化污泥为载体,通过厌氧消化手段将其中可生化的有机物转化为沼气,相对于直接用市政污泥制备催化剂,减少了能量流失,更具有经济效益和环境意义;(2)通过改变焙烧温度(250,350,450,550,650和750°C)、铁盐类型((NH4)_2Fe(SO_4)_2,FeSO_4,FeCl_3和Fe(NO_3)_3)和铁盐添加量(0,0.5,1.0,1.5,2.0和3.0 mol/L)对所制得催化材料的性能进行优化.利用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱法等手段对所制备光Fenton反应催化剂结构进行了表征.结果表明,以消化污泥为原料制备的催化材料具有多孔和较高的比表面积,保证了在反应过程中催化剂与H2O2和被降解物质充分接触.样品中Fe含量较高,主要是以α-Fe2O3或无定形铁化合物形式存在,并通过Si–O–Fe键结合在污泥载体上,从而保证了催化剂较多的活性位点和较高的稳定性,因此所制材料可用作稳定高效的光Fenton反应催化剂.以偶氮染料罗丹明B为模式污染物评价了所制催化剂对污染物的降解效果.结果表明,在焙烧温度和铁盐添加量一定时,以亚铁盐(即(NH4)_2Fe(SO_4)_2和FeSO_4)为前驱体所制催化剂性能明显优于以铁盐(FeCl_3和Fe(NO_3)_3)为前驱体的催化剂;以(NH4)_2Fe(SO_4)_2为前驱体且其添加量为1 mol/L,焙烧温度为350 oC时所制FAS-1-350催化剂具有较高的降解速率(0.308±0.016 min.1)和较低的Fe~(2+)溶出率(0.94±0.24 mg/L).在紫外光照射下FAS-1-350重复使用6次,其催化性能没有明显降低,证实该样品结构稳定,可重复利用,具有良好的应用前景.     

储氢材料的研究与进展

本文详细介绍了氢作为一种洁净二次能源载体的优点及发展潜力，综合描述了金属储氢材料、矿物多孔储氢材料、有机液态储氢材料的储氢特性及最新研究状况。最后就储氢材料的发展提出自己的见解。     

一种新的硅基晶体 BaH2SiO4的结构和性能

本文报道了采用水热法生长BaH₂SiO₄单晶的实验结果,它属三斜晶系,空间群为P1,晶包参数为:a=7.079,b=7.362,c=7.5824?,α=89.64°,β=88.785°,γ=88.23°。原子力显微镜(AFM)和P-E铁电回线测量显示该材料具有铁电性,沿(010)方向极化强度和娇顽力分别为0.882μC·cm^-2 and 1.12kV·cm^-1,研     

硅基锂离子电池负极材料

硅是目前已知比容量(4200 mAh ·g^-1)最高的锂离子电池负极材料,但由于其巨大的体积效应(> 300%),硅电极材料在充放电过程中会粉化而从集流体上剥落,使得活性物质与活性物质、活性物质与集流体之间失去电接触,同时不断形成新的固相电解质层(SEI),最终导致电化学性能的恶化。本文介绍了硅作为锂离子电池负极材料的储能及容量衰减机理,总结了通过硅材料的选择和结构设计来解决充放电过程中巨大体积效应的相关工作,并讨论了一些具有代表性的硅基复合材料的制备方法、电化学性能和相应机理,重点介绍了硅炭复合材料。另外,介绍了一些电极的处理方法和其提高硅基负极材料电化学性能的可能机理。最后,对硅基负极材料存在的问题进行了分析,并展望了其研究前景。