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。     

镁铁类水滑石的制备、表征及吸附甲基橙的性能

采用恒pH沉淀法,以混合碱(NaOH和Na_2CO_3)溶液为沉淀剂,控制反应溶液pH为8.5制得不同镁铁物质的量比(x)的4种类水滑石(Mg_xFe-LDH)。450~oC煅烧Mg_xFe-LDH得到Mg_xFe-cLDH。通过XRD、SEM技术对Mg_xFe-LDH和-cLDH进行了表征。结果显示,Mg_xFe-cLDH颗粒的纯度、分散程度随x的增加呈现先增加后下降的过程。当Mg/Fe物质的量比为2.26,即Mg_(2.26)Fe-cLDH具有理想的纯度和分散程度。以甲基橙(MO)为模拟污染物,研究了Mg/Fe物质的量比、竞争阴离子(OH~-,NO_3~-,Cl~-,SO_4~(2-),CO_3~(2-))、温度对Mg_xFe-cLDH吸附MO的影响。吸附结果表明,Mg_(2.26)Fe-cLDH在Mg_xFe-cLDHs(x=0.98～4.50之间)中具有最大的饱和吸附量(1191.8 mg·g~(-1)),这可能与其具有良好的分散程度有关。竞争阴离子对该吸附无明显影响,表明Mg_(2.26)Fe-cLDH对MO产生选择性吸附。Langmuir方程模拟结果表明该吸附是自发、吸热的化学过程。吸附机理可能是Mg_(2.26)Fe-cLDH与MO之间生成了MO插层超分子化合物。     

甲基橙/水滑石复合颜料制备与表征

采取共沉淀法制备不同阴离子插层的锌铬水滑石(ZnCr-LDHs),通过ZnCr-LDHs吸附甲基橙(MO)制备有机-无机复合颜料。采用XRD、FT-IR和TG-DTA对不同阴离子插层的ZnCr-LDHs结构和热稳定性能进行表征,研究了吸附剂种类、吸附温度、MO初始浓度和溶液pH值等因素对复合颜料中MO吸附量的影响。研究结果表明:ZnCr-LDHs结构参数的差异与插层阴离子的种类、电荷和空间结构有关,并影响其对MO的吸附量。ZnCr-CO_3-LDHs的层间距最小,但对MO的吸附容量最大,ZnCr-CO_3-LDHs吸附MO至层板上形成复合颜料。当反应温度313 K,MO初始浓度为100 mg·L~(-1),吸附时间为2 h时,制备得到的复合颜料中MO吸附容量为88.56 mg·g~(-1)。酸性条件下ZnCr-CO_3-LDHs对MO的吸附容量明显高于碱性条件下,溶液初始pH值为3时,吸附容量达到最大值为190.93 mg·g~(-1)。     

介孔碳-镍复合物对甲基橙的吸附性能研究

以三嵌段共聚物(F127)作为表面活性剂,低分子量酚醛树脂和六水合硝酸镍分别作为碳源和镍源,利用挥发诱导自组装方法制备了有序介孔碳-镍纳米复合物;采用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析了复合物的相组成和微结构;测定了样品的氮气吸脱附特性和对甲基橙的吸附性能,采用二级动力学方程和吸附等温线对吸附结果进行了拟合.结果表明,镍纳米微粒的平均粒径约为20nm;当纳米镍的负载量为2%时,复合物样品具有很高的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积(1 610m2/g)和较大的孔容(1.29cm3/g).与此同时,复合物样品的氮气吸脱附特性与二级动力学方程拟合结果具有很好的相关性,吸附量高达324mg/g;吸附等温线拟合结果表明,样品对甲基橙的吸附过程为单分子层吸附,与Langmuir吸附等温式的相关性良好.     

纳米Fe3O4@壳聚糖材料的制备及吸附性能的研究

以废弃的虾壳为原料制备壳聚糖,以壳聚糖为壳、磁性Fe_3O_4为核、液体石蜡为分散剂、T-80为乳化剂、戊二醛为交联剂制备了纳米Fe_3O_4@壳聚糖材料。利用扫描电镜、热重分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪对其进行了表征。结果显示,纳米Fe_3O_4@壳聚糖材料为表面光滑的球形结构,直径约75.82nm,壳聚糖和Fe_3O_4的质量比为2∶1。吸附动力学实验研究表明,纳米Fe_3O_4@壳聚糖材料对Cu~(2+)吸附符合准二级动力学,以化学吸附为主,平衡吸附容量为17.32mg/g。吸附等温线实验研究表明,吸附符合Freundlic模型,纳米Fe_3O_4@壳聚糖材料与Cu~(2+)之间的交互作用强烈,最大吸附容量为213.68mg/g。     

Fe3O4/SrTiO3复合光催化剂降解甲基橙

用共沉淀法制备了SrTiO3光催化剂及Fe3O4/SrTiO3复合光催化剂.通过紫外-可见漫反射光谱、XRD、SEM-EDX对其进行表征,以甲基橙为探针分子考察其光催化性能.结果表明,适量Fe3O4的掺入可明显提高Sr-TiO3光催化剂对可见光的吸收,从而增强其光催化性能;在光降解甲基橙的反应中,掺杂10%Fe3O4的SrTiO3光催化剂其催化活性是纯SrTiO3光催化剂的两倍.     

镁铝类水滑石对邻、间、对甲基苯酚的吸附

采用液相非稳态共沉淀法制备了镁铝类水滑石（Mg-Al HTlc）,并研究了邻、间和对甲基苯酚在Mg-Al HTlc上的吸附行为。 结果表明,邻、间和对甲基苯酚在Mg-Al HTlc上的吸附等温方程均符合Freundlich吸附等温式;吸附动力学均符合准二级动力学方程;在实验范围内,Mg-Al HTlc对三者的吸附量为：对甲基苯酚＞邻甲基苯酚＞间甲基苯酚;在pH值5.00~13.00范围内,三者的吸附量均随pH值的增加先增大后减小、随温度升高和电解质（NaCl）浓度的增大而增大。 探讨了吸附机理和苯环上甲基取代基位置对吸附的影响。     

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。     

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。     

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。     

甲基橙光谱法测定杀菌剂中DDBA的含量

十二烷基二甲基苄基铵(DDBA)是一种广泛使用的杀菌剂。基于甲基橙(MO)与DDBA在水中能够形成离子复合物使其吸收光谱显著改变的现象,建立了一种简单、快速测定DDBA的方法。该方法检测的线性范围是6～40μmol·L^-1,线性方程为y=-0.01556x+0.7784,其线性相关系数R² 为0.9964,检出限为0.58μmol·L^-1。溶液中的常见阴离子、溶液pH值和温度对该检测方法都没有明显影响。用精确度、精密度和灵敏度等方法进一步验证了该方法的可靠性。该方法应用于商品新洁尔灭消毒液中的DDBA测定,结果满意。     

SDS改性沸石对碱性品红的吸附性能研究

通过静态实验探讨了表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）改性沸石吸附碱性品红的影响因素。实验结果表明在投入量为8 g/L、吸附时间为45 min、p H值为6、温度为25℃时,对初始质量浓度100 mg/L碱性品红溶液的去除率可达到96.16%,吸附量为12.02 mg/g;SDS改性沸石吸附碱性品红的吸附性能符合Langmuir型吸附等温线和一级反应动力学模型的特征;热力学分析结果表明,吸附符合自发吸热过程。     

Al-Mg类水滑石-钠质蒙脱土悬浮体的流变性

Al-Mg类水滑石-钠质蒙脱土悬浮体的流变性     

12-磷钨杂多酸根柱撑水滑石合成及催化脂肪酸甲酯环氧化

研究了一种可用于脂肪酸甲酯环氧化的类水滑石催化剂. 采用共沉淀法合成类水滑石[Mg_1-xAl_x(OH)₂]^x+-(NO^3-)_x·mH₂O, 通过离子交换法制备出一种新的柱撑水滑石[Mg_1-x²⁺Al_x³⁺(OH)₂]^x+[PW₁₂O₄₀]_x/3^3- ·mH₂O化合物, 并由XRD,FT-IR, Raman, ICP和UV-Vis 进行了表征. 用制备的类水滑石应用于无羧酸环境下的催化脂肪酸甲酯环氧化反应, 结果表明, 柱撑水滑石较插层前转化率和选择性都有了明显的提高. 考察了反应温度、反应时间、催化剂重复使用等因素对环氧化反应的影响, 在60 ℃时反应16 h, 转化率和选择性分别达到56.1%和59.4%, 催化剂使用4 次后重复使用率仍高于90%. 对催化剂催化环氧化的机理进行了初步的探讨.     

Ho3+掺杂铁酸铋的制备及光催化性

为提高铁酸铋磁性和光催化性能,通过低温热分解前驱体快速制备出可磁分离回收的Ho³⁺掺杂铁酸铋复合物Bi_0.95Ho_0.05FeO₃纳米颗粒,并用X粉末衍射仪(XRD)、傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)、紫外可见漫反射光谱仪(DRS),磁强计(VSM)和Zeta电位仪等多种手段对物相和性质进行表征,同时以甲基橙(MO)为降解模型,考察溶液的酸碱性和常见无机阴离子共存下其光催化性能。 结果显示,产物以R3c相铁酸铋为主,带隙为1.90 eV,Ho³⁺掺杂后使铁酸铋的磁性增强了4倍,催化性能提高30%。 而该催化剂的催化性能受降解溶液本身酸碱性以及共存阴离子的氧化性与酸碱性的影响。 另外,对该催化剂的回收也进行了研究。 结果表明,所得催化剂可通过磁分离回收,从而反复利用。     

Cr(VI)在Mg-Al型类水滑石上的吸附-脱附性研究I. 吸附性

研究了Cr(VI)在带结构正电荷的Mg-Al型类水滑石(HTlc)上的吸附性能, 考察了pH、无机电解质添加剂NaCl, NaNO₃, Na₂SO₄和Na₃PO₄及有机添加剂EDTA和柠檬酸等因素的影响, 并结合红外光谱和XRD实验结果探讨了吸附机理. 研究表明, Mg-Al型HTlc对Cr(VI)有很强的吸附能力, 其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级速率方程和Langmuir方程, 饱和吸附量达105 mg/g, 有望成为一种优良的含Cr(VI)污水处理剂和Cr(VI)污染土壤修复剂. 初始pH增大, 吸附量降低. 无机电解质和有机添加剂均能明显抑制Cr(VI)在HTlc上的吸附, 其抑制吸附作用的强弱顺序分别为Na₃PO₄≥Na₂SO₄≥NaCl>>NaNO₃和柠檬酸＞EDTA. Cr(VI)在HTlc上的吸附可分为层间的离子交换吸附和外表面的吸附, 其中外表面的吸附层在微观上又可分为因化学键合作用而形成的内络合层和因静电作用而形成的外络合层.