石墨烯@有机膨润土颗粒对刚果红的吸附性能研究

制备了石墨烯@有机膨润土颗粒,利用FT-IR、SEM、N_2吸附-脱附与模型拟合分析,研究了该颗粒吸附剂对刚果红的吸附性能与机理。结果表明,石墨烯中的羧基与季铵盐离子形成了酰胺键,官能团-OH、N-H、Si-O-Si、Al-O-Si等参与吸附反应;颗粒吸附剂的平均孔径为5.53nm,以介孔为主,BET比表面积为60.3506m~2/g;室温下,投加量为20g/L,p H值为5,110r/min的转速下振荡180min时,石墨烯@有机改性膨润土颗粒对100mg/L刚果红模拟废水的去除率达97.09%;吸附过程符合准二级动力学方程,吸附行为更符合Freundlich吸附等温模型,表明其吸附为多层非均相吸附。     

无机矿化剂辅助水热合成高长径比的α-Fe2O3多孔纳米线

本文以K₂SO₄为矿化剂,在100 ℃低温水热条件下,制备出大量形貌均一、高分散的直径约40 nm、长度为2~3 μm的α-FeOOH纳米线。该纳米线在300 ℃煅烧2 h后,得到一维形貌保持良好且表面具有多孔结构、长径比可达20的α-Fe₂O₃纳米线。通过XRD、FTIR、TG-DSC、HRTEM、SAED以及N₂物理吸附技术对产物的形貌和结构进行了表征。研究发现,无机盐对一维纳米线形貌的控制至关重要,还详细讨论了K₂SO₄在α-FeOOH纳米线的成核和生长过程中所起的作用。     

从模拟放射废液中去除Ce（Ⅳ）的吸附剂筛选和性能研究

研究了多种MOF材料对溶液中铈离子的吸附性能，经过对比得出，铜基MOF材料Cu-BTC对Ce（Ⅳ）的吸附效果最佳。采用SEM,BET,XRD,FT-IR等方法对其结构和形貌进行表征，并考察平衡时间、温度、初始浓度、pH、离子强度等参数对吸附行为的影响；对吸附前后的Cu-BTC进行XPS分析，考察其对Ce（Ⅳ）的吸附机制；另以实际放射性废水作为研究对象，探究Cu-BTC对真实放射性废液中α核素的吸附性能。结果表明：Cu-BTC对Ce（Ⅳ）离子的吸附在2 h内达到吸附平衡，吸附剂投加量一定时，平衡吸附量随溶液中铈离子初始浓度的增大而增大，平衡吸附率反之；溶液pH的增大与离子强度的减小可促进Cu-BTC对Ce（Ⅳ）的吸附；吸附等温线的研究表明Cu-BTC的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型，以化学吸附为主，吸附过程为自发的吸热反应，低温有利反应的进行。此外，Cu-BTC对实际放射性废水中的α核素有较好的处理效果，平衡吸附比为52.51%。     

α-Fe_2O_3的制备及α-Fe_2O_3@SiO_2复合纳米材料的吸附性能

采用不同分子结构的有机含氮化合物作为包裹剂成功制备了具有弱磁性的α-Fe_2O_3纳米颗粒,其形貌可以实现由饼状到不规则长方体及长方体的转变.构成该α-Fe_2O_3纳米颗粒的前驱体α-FeOOH呈现梭形结构,通过一锅法可以在梭形α-FeOOH外面包裹一层介孔二氧化硅,煅烧后制备的α-Fe_2O_3@SiO_2复合纳米材料对水相中的亚甲基蓝有良好的吸附效果,室温下最高去除率达97.3%.针对制备的材料进行了XRD、SEM及磁学性能表征.     

两种金属有机配合物的制备及其对多环芳烃吸附性能的考察

用水热合成和常温合成法分别制备了以锌离子和铜离子为主体、1,2,4-苯三甲酸和4,4’-联吡啶为配体的两种金属有机配合物材料,并考察了其对多环芳烃（PAHs）的吸附性能。用粉末衍射仪（XRD）、热重分析仪（TGA）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描电镜仪（SEM）和比表面积测试仪（BET）表征了材料的组成、形貌、热稳定性和吸附等性能。结果表明,两种配合物具有较好的热稳定性和吸附能力;PAHs在两种配合物材料上的吸附动力学均符合假二级动力学模型,吸附行为均符合Langmuir方程,且两种配合物对PAHs吸附量随着配合物用量的增加而增大。此外,两种配合物材料对10种PAHs均能有效富集吸附,且吸附具有选择性。通过对该金属有机配合物材料进一步优化有望作为色谱固定相使用。     

零价铁/无定形磷酸钙复合物的合成及其对CdTe量子点吸附性能

在氮气保护下利用共沉淀方法成功地合成了零价铁无定形磷酸钙复合物（Fe⁰/ACP复合物）,并采用XRD、EDAX和FTIR对产物进行了表征。同时通过SEM和TEM分析可知所合成材料的粒径为300 nm左右。磁滞回线表明在磁场中可以将该复合物从非磁性材料中分离出来。氮气吸附脱附曲线表明所合成材料具有吸附性能。此外所合成Fe⁰/ACP复合物被用来吸附CdTe量子点,并采用二级动力学方程对吸附过程进行了分析。吸附产物采用XRD、FTIR、荧光和磁滞回线进行了表征,结果表明该吸附产物不仅具有磁性,而且具有很好的荧光性质。     

零价铁/无定形磷酸钙复合物的合成及其对CdTe量子点吸附性能

在氮气保护下利用共沉淀方法成功地合成了零价铁无定形磷酸钙复合物（Fe⁰/ACP复合物）,并采用XRD、EDAX和FTIR对产物进行了表征。同时通过SEM和TEM分析可知所合成材料的粒径为300 nm左右。磁滞回线表明在磁场中可以将该复合物从非磁性材料中分离出来。氮气吸附脱附曲线表明所合成材料具有吸附性能。此外所合成Fe⁰/ACP复合物被用来吸附CdTe量子点,并采用二级动力学方程对吸附过程进行了分析。吸附产物采用XRD、FTIR、荧光和磁滞回线进行了表征,结果表明该吸附产物不仅具有磁性,而且具有很好的荧光性质。     

无机矿化剂辅助水热合成高长径比的α-Fe2O3多孔纳米线

本文以K2SO4为矿化剂,在100℃低温水热条件下.制备出大量形貌均一、高分散的直径约40 nm、长度为2～3μm的αFeOOH纳米线.该纳米线在300℃煅烧2 h后,得到一维形貌保持良好且表面具有多孔结构、长径比可达20的α-Fe2O3纳米线.通过XRD、FTIR、TG-DSC、HRTEM、SAED以及N2物理吸附技术对产物的形貌和结构进行了表征.研究发现.无机盐对一维纳米线形貌的控制至关重要,还详细讨论了K2SO4在α-FeOOH纳米线的成核和生长过程中所起的作用.     

常压微波法制备纳米TiO_2及其对刚果红的吸附

以Ti(SO_4)_2为钛源,采用常压微波法制备了纳米TiO_2,通过XRD衍射和扫描电镜(SEM)表征了样品的微观结构,并以刚果红为目标污染物,研究纳米TiO_2对其的吸附性能。研究结果表明,所制备样品为锐钛矿型TiO_2,晶粒尺寸为2.74nm,并团聚成孔状结构;在p H=10、刚果红初始浓度为50mg/L、振荡时间为2h的条件下,其对刚果红的吸附率可达97.11%。     

零价铁/无定形磷酸钙复合物的合成及其对CdTe量子点吸附性能（英文）

在氮气保护下利用共沉淀方法成功地合成了零价铁无定形磷酸钙复合物(Fe~0/ACP复合物),并采用XRD、EDAX和FTIR对产物进行了表征。同时通过SEM和TEM分析可知所合成材料的粒径为300 nm左右。磁滞回线表明在磁场中可以将该复合物从非磁性材料中分离出来。氮气吸附脱附曲线表明所合成材料具有吸附性能。此外所合成Fe~0/ACP复合物被用来吸附Cd Te量子点,并采用二级动力学方程对吸附过程进行了分析。吸附产物采用XRD、FTIR、荧光和磁滞回线进行了表征,结果表明该吸附产物不仅具有磁性,而且具有很好的荧光性质。     

多级结构NiO微球的构筑及对刚果红染料的吸附性能

无需加入模板和表面活性剂,采用简单的溶剂热法合成多级结构NiO微球前驱体,再经450℃热处理,得到多级结构NiO微球纳米材料。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附等技术对制备的材料进行结构及形貌分析。结果表明,合成的NiO微球直径600～800 nm,构筑单元为厚度约40 nm的多孔纳米片。该NiO微球纳米材料对刚果红(CR)染料表现出优良的吸附性能:当NiO吸附剂用量0.25 g/L,刚果红(CR)染料的质量浓度15 mg/L时,吸附10 min即可达到吸附平衡,此后移除率稳定在98.6%～99.7%,最大吸附容量为387.1 mg/g。该吸附过程符合拟二级动力学方程和朗格缪尔(Langmuir)吸附等温模型。NiO微球具有三维立体的多级结构及大的比表面积和介孔结构,是一种高效的处理废水中有机染料的吸附剂。     

三维花状结构α-FeOOH纳米材料的制备与表征

以硫酸亚铁、尿素及乙醇为原料,采用低温常压一步回流法制备了具有三维花状结构的α-FeOOH纳米材料.考察了反应时间、反应温度、尿素浓度和乙醇用量对其结构和形貌的影响及α-FeOOH纳米材料对双氯芬酸钠的吸附性能.实验结果表明,当反应温度为90℃、反应时间为6 h、尿素浓度为0.1 mol/L、乙醇的体积分数为20%时,所得α-FeOOH纳米材料具有规整的三维花状结构,对双氯芬酸钠的吸附量达199.2mg/g.基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析,推断三维花状结构α-FeOOH的生长机制包括定向聚集和外延生长2个过程,反应初期生成的高活性晶核快速形成不规则橄榄状颗粒并定向聚集成短簇状结构,再沿z轴方向外延生长,形成长簇的三维花状结构.     

四环素在CuY分子筛上的吸附行为研究

采用离子交换法制备了不同交换量的CuY分子筛吸附剂。分别使用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对其进行表征,并研究了其对四环素的吸附性能。XRD结果表明,交换上的Cu2+不影响Y分子筛的晶型和骨架结构。四环素在CuY分子筛上吸附动力学符合伪二级动力学模型。吸附实验结果表明:四环素在CuY分子筛的吸附明显强于Y分子筛,并且其吸附量随着Cu2+交换量增加以及温度的升高而增大;溶液的pH值对CuY分子筛吸附四环素的影响较大,其吸附大小顺序为中性>碱性>酸性。     

KOH活化瓜子壳活性碳的制备及吸附性能研究

瓜子壳是常用的生物质碳材料,其碳材料具有来源广泛,成本低,高比表面积,吸附性能好等优点。本文以瓜子壳为原料,采用不同质量比KOH作为活化剂,在800℃高温下活化制备生物质碳材料。通过XRD,SEM,BET表征碳材料;通过测试其对亚甲基蓝的吸附比较KOH的量以及煅烧温度对吸附性能的影响。结果表明：煅烧温度为2 h的碳材料的比表面积及吸附性能要优于同等条件下煅烧温度为10 h的碳材料;相同煅烧温度下,KOH浓度也会对吸附性能产生影响。因此,当煅烧温度为2 h, KOH质量分数为20%条件下得到的碳材料具有更高的比表面积和对亚甲基蓝更好的吸附效果——15 min内吸附率达到99%。动力学数据计算表明,准二级动力学模型能够更好的描述碳材料对亚甲基蓝的吸附过程。     

ZnO/C纳米球的亚甲基蓝单吸附特性:平衡、动力学及机理

采用电弧放电法制备了ZnO/C纳米球,利用FESEM、XRD和N₂吸附/脱附测试进行了表征。在避光条件下研究了复合材料对亚甲基蓝的吸附性能。研究结果表明,随着亚甲基蓝的浓度及接触时间的增长吸附量明显上升,在吸附时间为150 min时达到吸附平衡。采用Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附模式对吸附平衡进行了研究。结果表明,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,单层吸附饱和容量可达188.68 mg·g^-1。利用动力学模型、内扩散模型和外扩散速率控制模型拟合实验数据,拟合数据表明其动力学符合伪二级动力学模型;内扩散机理不是吸附速率的唯一限制机理,亚甲基蓝的总吸附速率受膜扩散控制。     

ZnO/C纳米球的亚甲基蓝单吸附特性:平衡、动力学及机理

采用电弧放电法制备了ZnO/C纳米球,利用FESEM、XRD和N₂吸附/脱附测试进行了表征。在避光条件下研究了复合材料对亚甲基蓝的吸附性能。研究结果表明,随着亚甲基蓝的浓度及接触时间的增长吸附量明显上升,在吸附时间为150 min时达到吸附平衡。采用Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附模式对吸附平衡进行了研究。结果表明,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,单层吸附饱和容量可达188.68 mg·g^-1。利用动力学模型、内扩散模型和外扩散速率控制模型拟合实验数据,拟合数据表明其动力学符合伪二级动力学模型;内扩散机理不是吸附速率的唯一限制机理,亚甲基蓝的总吸附速率受膜扩散控制。     

均苯三甲酸改性凹凸棒石对水中Hg(Ⅱ)的吸附研究

以硅烷偶联剂KH550和均苯三甲酸(BTC)对凹凸棒石(ATP)进行改性作为重金属离子的吸附剂,研究了其对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附性能。采用FT-IR、SEM等对改性前后的凹凸棒石进行表征;研究了溶液的pH值、时间和温度等因素对Hg(Ⅱ)吸附特性的影响,并对Hg(Ⅱ)的吸附过程进行动力学和热力学分析。研究表明,改性凹凸棒石对Hg(Ⅱ)的吸附符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附容量为143.68mg/g。改性凹凸棒石对Hg(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学方程。此外,均苯三甲酸改性凹凸棒石是可重复使用的,在5次再生实验后依然保持着良好的吸附能力。这些结果表明,均苯三甲酸改性凹凸棒石是一种高效的Hg(Ⅱ)吸附材料。     

改性埃洛石材料的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

使用硅烷偶联剂KH550改性埃洛石纳米管获得改性材料HNTs-APTS,并对其吸附亚甲基蓝的行为进行研究。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-衍射仪(XRD)对改性前后的埃洛石进行表征。考察了吸附时间和温度对吸附过程的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明,KH550成功负载到埃洛石表面;改性后材料的吸附能力大大提高。改性埃洛石对亚甲基蓝的吸附约在60 min达平衡,最大吸附容量为21.66 mg/g。其吸附过程符合准二级动力学方程,热力学较好地符合Langmuir等温线方程,且吸附过程为自发吸热,升高温度有利于吸附的进行。改性材料可重复再生6次,具有良好的再生性能,可在工业处理亚甲基蓝废水中使用。     

煤基活性焦的制备及其对含酚废水的吸附性能研究

用延安子长煤在550℃热解后的半焦为原料,采用化学活化法制得活性焦,并对其进行了N2等温吸附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等表征。以苯酚和对硝基苯酚为目标吸附物,以吸附剂添加量、溶液浓度、吸附时间等为考察因素,研究了该活性焦对苯酚和对硝基苯酚模拟含酚废水的吸附性能,探索了该活性焦对苯酚、对硝基苯酚的吸附动力学行为。结果表明,该活性半焦对上述2种酚均具有良好的吸附性能,准二级动力学模型拟合的相关系数均在0.999以上,模型饱和吸附量与实验值相近,能很好地描述了2种酚类在该活性焦上的吸附行为。     

ZnO/C纳米球的亚甲基蓝单吸附特性:平衡、动力学及机理（英文）

采用电弧放电法制备了Zn O/C纳米球,利用FESEM、XRD和N2吸附/脱附测试进行了表征。在避光条件下研究了复合材料对亚甲基蓝的吸附性能。研究结果表明,随着亚甲基蓝的浓度及接触时间的增长吸附量明显上升,在吸附时间为150 min时达到吸附平衡。采用Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附模式对吸附平衡进行了研究。结果表明,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,单层吸附饱和容量可达188.68 mg·g-1。利用动力学模型、内扩散模型和外扩散速率控制模型拟合实验数据,拟合数据表明其动力学符合伪二级动力学模型;内扩散机理不是吸附速率的唯一限制机理,亚甲基蓝的总吸附速率受膜扩散控制。