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。     

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。     

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。     

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。     

高分散纳米薄水铝石和纳米氧化铝的制备及其对甲基橙的吸附性能

以硝酸铝为铝源,尿素为沉淀剂,采用无模板水热法合成纳米薄水铝石(γ-AlO(OH))。在不同温度下煅烧后,得到氧化铝产物(γ-Al2O_3和θ-Al2O_3)。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氮气吸附-脱附法和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对产物进行了表征分析。并且研究了产物对甲基橙(MO)的吸附性能,系统地考察了吸附时间、溶液的pH值、甲基橙浓度及循环使用对产物吸附性能的影响。此外,还对吸附过程进行了相关吸附理论研究。结果表明:与其他方法所制备的产物相比,通过该方法获得的产物的分散性更高,形态更均匀和完整。产物为高度分散的纳米捆扎状结构。γ-AlO(OH)对甲基橙的最大吸附量达1 492.5 mg·g~(-1)。另外,产物的吸附机制包含化学作用吸附机制和静电作用吸附机制等。3种产物对甲基橙的吸附均符合Langmuir单分子层吸附模型,吸附过程均符合二级动力学特征。     

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。     

Facile Synthesis of Fe3Pt-Ag Nanocomposites for Catalytic Reduction of Methyl Orange

The polyethyleneimine dithiocarbamate was employed as polymers to synthesize Fe₃Pt-Ag nanocomposites by using the seed deposition method. Fe₃Pt-Ag nanocomposites were utilized for the catalytic degradation of methyl orange(MO) in the presence of NaBH₄. Fe₃Pt-Ag nanocomposites showed good chemical catalytic activity and stability in pollutants degradation. Furthermore, Fe₃Pt-Ag nanocomposites can keep their efficiency till four cycles. The results suggest that the nanocatalysts with recyclability have broad prospects in environmental conservation applications.     

Fe3 O4@(TF-LDHs)纳米复合体的制备及药物缓释性能

采用共沉淀法, 以替加氟(Tegafur, TF)插层层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米杂化物(TF-LDHs)包覆磁性基质Fe3O4, 得到了具有核/壳结构的纳米复合体[Fe3O4@(TF-LDHs)], 采用XRD, FTIR, TEM, VSM和元素分析等技术对样品的化学组成、 晶体结构\, 形貌及磁性等进行了表征, 探讨了药物分子在LDHs层间的存在状态, 考察了其药物释放行为. 结果表明, Fe3O4@(TF-LDHs)纳米复合体具有顺磁性, 其比饱和磁化强度随磁性基质含量的增大而增强; TF分子在LDHs层间以长轴略倾斜于LDHs层板的方式呈双层排布; Fe3O4@(TF-LDHs)纳米复合体具有明显的药物缓释性能, 其释放动力学过程符合准二级动力学方程, 颗粒内部扩散为释放过程的速率控制步骤.     

Enhancement of Fe3O4/Au Composite Nanoparticles Catalyst in Oxidative Degradation of Methyl Orange Based on Synergistic Effect

Enhancement of Fe₃O₄ /Au nanoparticles (Fe₃O₄ /Au NPs ) catalyst was observed in the oxidative degradation of methyl orange by employing H₂O₂ as oxidant. To evaluate the catalytic activity of Fe₃O₄ /Au nanoparticles, different degradation conditions were investigated such as the amounts of catalyst, H₂O₂ concentration and pH value. Based on our data, methyl orange was degraded completely in a short time. The enhanced catalytic activity and increased oxidation rate constant may be ascribed to synergistic catalyst‐activated decomposition of H₂O₂ to •OH radical, which was one of the strong oxidizing species. Besides, Fe₃O₄ /Au nanoparticles have exhibited satisfying recycle performance for potential industrial application.     

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     

Redox‐Mediated Synthesis of a Fe3O4–MnO2 Nanocomposite for Dye Adsorption and Pseudocapacitance

A logically chosen redox reaction of submerged Fe⁰ in an aqueous KMnO₄ solution has been reported. The template‐free reaction conditions produced gram amounts of a hierarchical flowerlike Fe₃O₄–MnO₂ nanocomposite. More precisely, freshly prepared Fe⁰ nanoparticles were prepared from air‐free hot water under submerged conditions using a door magnet. The black Fe⁰ particles were oxidized in water quantitatively by KMnO₄ in the solution phase and the nanocomposite was prepared. The material has been used as a dye adsorbent and the representative cationic dye uptake, recovery, and recycling of the dye becomes easy owing to the ferromagnetic properties and surface negative charge of the material. The nanocomposite also showed a higher specific capacitance (327 F g^?1 at 10 mV s^?1) than the reported values of pure MnO₂ and Fe₃O₄. The material exhibited a high energy density as well as a high power density, and remained stable even after a large number of charge–discharge cycles.     

Photocatalytic Dye Methyl Orange Decomposition on Ternary Sulfide （CdIn2S4） under Visible-light

A novel and efficient photocatalyst, CdIn2S4, was simply prepared by a programmed temperature hydrothermal method. The product had a nanometer size （10-15 nm） and strong absorption in the range of 200 to 580 nm, and it exhibited visible-light photocatalytic activity to decompose dye methyl orange in aqueous system.     

单斜BiVO4可见光催化降解甲基橙的形貌效应

以硝酸铋和偏钒酸铵为无机源,NaOH为pH值调节剂,三嵌段共聚物P123为表面活性剂,采用醇-水热法制备了多种形貌的单斜BiVO4.利用X射线衍射、N2吸脱附、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外可见光漫反射等技术表征了其物化性质,并考察了这些BiVO4样品在可见光照射下降解甲基橙的催化活性.结果表明,表面活性剂和溶...