钨硅系列三元杂多阴离子柱撑阴离子粘土的合成及表征

采用离子交换法将过渡金属离子三元取代钨硅杂多阴离子引入Zn₂Al型阴离子粘土层内，得到柱撑水滑石Zn₂Al(OH)₆-SiW₉Z₃O₄₀(Z=Ti⁴⁺, Mo⁶⁺)及Zn₂Al(OH)₆-SiW₉Fe₃(H₂O)₃     

钨硅系列三元杂多阴离柱撑阴离子粘土的合成及表征

采用离子交换法将过渡金属离了三元取代钨杂多阴离子引入Ｚｎ２Ａｌ型阴离子粘土层内，得到柱撑水滑石Ｚｎ２Ａｌ（ＯＨ）６－ＳｉＷ９Ｚ３Ｏ４０（Ｚ＝Ｔｉ＾４＋，Ｍｏ＾６＋）及Ｚｎ２Ａｌ（ＯＨ）６－ＳｉＷ９Ｆｅ３（Ｈ２Ｏ２）３Ｏ３７。ＺＲＤ及ＩＲ表明，杂多阴离子引入水滑石层间后，水滑石层内高度为１．０ｎｍ。     

三元P-Cu-W杂多阴离子柱撑水滑石的制备

用微波法制备了杂多阴离子柱撑水滑石,经XRD、IR、ESR和DTA表征,证明制备的样品具有良好的层柱结构,其热稳定性比相应的杂多酸盐提高约40℃,杂多阴离子中Cu²⁺并非处于标准的八面体场中,而是处于一种近似于五配位的立方锥场,并随嵌入层间后更趋于五配位。     

过氧杂多阴离子柱撑水滑石类层状化合物的合成与表征

以硝酸根型水滑石作交换前驱体，通过离子交换法合成了过渡金属离子一、三钛取代的Ｋｅｇｇｉｎ结构过氧钨硅杂多阴离子柱撑水滑石Ｚｎ２Ａｌ（ＯＨ）６－［ＳｉＷ１１（ＴｉＯ２）Ｏ３９］及Ｚｎ２Ａｌ（ＯＨ）６－［ＳｉＷ９（ＴｉＯ２）３Ｏ３７］，用元素分析、ＸＲＤ、ＩＲ、ＸＰＳ、化学分析等手段对产物的组成和结构进行了表征。结果表明，过氧杂多阴离子进入水滑石层间，使水滑石的层间距从０．９２ｎｍ增加到１．４７ｎｍ。     

阴离子层状材料的可控制备

LDHs (layered double hydroxides)是一类具有相同结构、不同物理化学性质的阴离子层状无机功能材料,作为催化剂、催化剂载体和催化剂前驱体在催化领域得到了广泛的关注. 本文综述了LDHs制备技术的最新发展,并从粒径控制、结晶度控制、形貌控制、含贵金属LDHs以及原位固载化等方面详细讨论了LDHs的可控制备技术.     

Keggin型铜取代磷钨杂多阴离子可见光催化降解罗丹明B

以Keggin型铜取代杂多阴离子PW11O39Cu(Ⅱ)(H2O)5-[PW11Cu]为可见光催化剂,有机染料罗丹明B(RhB)为模型污染物,研究了在可见光照射下PW11Cu对RhB的可见光催化降解作用,提出了PW11Cu可见光催化作用的反应机理,同时考察了RhB初始浓度、PW11Cu初始浓度和溶液pH值对RhB光催化降解速率的影响。 实验结果表明,含有15.6 μmol/L PW11Cu+10 μmol/L RhB的水溶液在可见光照射下反应80 min,RhB的降解率达100%,总有机碳去除率约33%。 RhB的可见光催化降解服从准一级动力学方程,在RhB初始浓度为20、30和40 μmol/L的情况下,其表观一级速率常数分别为3.1×10-2、2.0×10-2和1.5×10-2 min-1。     

CuW_(11)Cd/PANI掺杂材料的制备、表征及光催化性能

采用化学氧化法制得K_8[CuW_(11)CdO_(40)]/PANI掺杂材料,并用IR、UV、XRD、EDS、SEM对所合成的掺杂材料进行了表征。并利用所合成K_8[CuW_(11)CdO_(40)]/PANI掺杂材料为催化剂,研究了对亚甲基蓝溶液光降解催化活性。通过实验确定了光降解的最佳条件为:亚甲基蓝溶液初始pH为2,亚甲基蓝溶液初始浓度为10mg·L~(-1),催化剂用量为0.08 g,在光照100 min,亚甲基蓝溶液的脱色率为98.11%。因此,K_8[CuW_(11)CdO_(40)]/PANI掺杂材料是一种很好的光降解催化剂。     

十八胺/杂多阴离子杂化LB膜的制备与表征

采用界面吸附法制备了５种十八／杂多阴离子杂化ＬＢ膜ＯＤＡ／ＨＰＡ（ＨＰＡ＝ＰＷ１２,ＰＭo12,MPo12,PW6Mo6,PW9Mo3,P2Mo18).对５种本合物在空气／水界面上单分子膜的行为进行了研究,它们有较高的崩溃压４６．０－４８．０mN,m^-1,均能开稳定的单分子膜,用红外光谱,紫外光谱,小角Ｘ射线衍射（ＬＸＲＤ）和荧光光谱对ＬＢ膜的沉积特性与结构进行了鉴定,结果表明,制备的ＬＢ膜具有中心对称性,其层状结构由杂多阴离子的单层与表面活性剂双层交替组成。     

11-钨铬杂多阴离子层状材料的制备和表征及其光催化活性

采用离子交换法制备了具有Keggin结构11-钨铬三元杂多阴离子层状材料LDH-[Cu(H2O)W11Cr O39]7-,并利用红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪(SEM-EDS)对其组成和结构进行了表征。结果表明:三元杂多阴离子[Cu(H2O)W11Cr O39]7-取代了粘土板层中的NO3-离子,并且仍然保留了Keggin结构。利用合成的层状材料LDH-[Cu(H2O)W11Cr O39]7-为催化剂,对孔雀石绿进行了光催化降解实验,确定了光降解反应的最佳反应条件.在最佳反应条件下,孔雀石绿的脱色率可达98.01%。并将层状材料与杂多酸盐和粘土的光催化活性进行了比较,其光催化活性顺序为:LDH-[Cu(H2O)W11Cr O39]7-K7[Cu(H2O)W11Cr O39]Zn2Al粘土。因此表明层状材料LDH-[Cu(H2O)W11Cr O39]7具有优异的光催化活性。     

Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-光催化降解硝基苯

以Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-[PW11Fe(Ⅲ)(H2O)]代替传统光芬顿方法中的Fe3+作为光催化剂,构成一个新颖的光催化体系并用于水体生物难降解有机污染物硝基苯(NB)的降解.详细研究了在紫外光照射和H2O2存在下,PW11Fe(Ⅲ)(H2O)对NB降解的均相光催化作用.考察了NB初始浓度、溶液pH、H2O2和PW11Fe(Ⅲ)(H2O)浓度对光催化降解反应速率的影响.实验结果表明,1.0mmol·L-1PW11Fe(Ⅲ)(H2O)+5.0mmol·L-1H2O2+1.0mmol·L-1NB的中性溶液在300W汞灯照射下反应120min,NB的降解率达93%,总有机碳(TOC)去除约31%,显示了该新颖体系对NB光催化降解的高效性和优越性.     

铈杂多配离子-水滑石超分子层柱材料ZnAl-Ce(PMoV)2的插层组装、表征及催化性能

以十四酸根阴离子柱撑Zn-Al水滑石Zn0.77Al0.22(OH)2.0.22C13H27COO.0.81 H2O(记为ZnAl-14A)为预撑前体,在水溶液中用离子交换法将以2∶17缺位杂多酸根离子(P2Mo16VO61)11-记为(P Mo V)为配体的稀土杂多配阴离子Ce(P2Mo16VO61)219-(记为Ce(PMoV)2)插层组装到水滑石层板间,合成了一种具有大的层间距(3.37 nm)的超分子插层材料Zn0.77Al0.23(OH)2.0.0105[Ce(P1.9Mo15.7V1.1O61)2].0.011C13H27COO.0.83H2O(记为ZnAl-Ce(PMoV)2)。用ICP,IR,XRD和DTA对产物的组成和结构进行了表征。结果表明,该产物中Ce(PMoV)2配阴离子沿其长轴垂直于层板的方向分布于水滑石层间;产物具有规整的层状结构和热稳定性;产物对乙酸与正丁醇的酯化反应,二甘醇的脱水-环化反应和H2O2氧化环己烷的反应有良好的催化性能,且易于回收重复使用。     

层状化合物镍铝水滑石的制备和表征

采用变化pH值法和恒定pH值法 ,以硝酸镍、硝酸铝为原料 ,NaOH为沉淀剂水热合成了层状化合物镍铝水滑石。分别测定了Ni/Al摩尔比为0 5、1 0、2 0、6 0和10 0混合金属盐溶液的NaOH滴定曲线 ,并利用XRD对滴定过程中不同pH值阶段的合成物进行物相鉴定。实验结果表明 ,在Ni/Al=1 0～6 0范围内 ,不论起始混合盐溶液中Ni/Al摩尔比如何 ,在pH=5.0～6 .0范围内 ,均能合成结构单一的镍铝水滑石 ,随Ni/Al比的增加 ,合成的HTLc(水滑石)中镍含量随之增加 ;合成体系在较低pH(3 3～4 .8)范围为Al(OH) 3 生成阶段 ,较高pH(6.0～7 .5)范围为Ni(OH) 2 和HTLc 的共生阶段。该研究同时考察了其它因素在合成过程中的影响 ,筛选出镍铝水滑石合成的最佳条件。     

Li+掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了Li⁺掺杂纳米TiO₂光催化剂,并用XRD和TEM等技术进行了表征;用pH值漂移法测量了催化剂的零电位pH值(pHpzc).结果表明,500℃煅烧制得的催化剂均为锐钛矿相;Li⁺的掺杂抑制了TiO₂粒子的生长,提高了催化剂的分散性;催化剂的零电位pH值为6.6—8.1,其值取决于Li⁺的浓度和掺杂方式.分别以紫外光和太阳光为光源,孔雀石绿和甲基橙为降解物评价了催化剂的光催化活性;并用气相色谱测试了污染物降解产生的CO₂的含量.结果显示,对孔雀石绿的降解,浸渍法和溶胶-凝胶法掺Li⁺都能有效提高TiO₂的光催化活性,但浸渍法比溶胶-凝胶法效果更好,催化活性最高的为浸渍法制备的5%(摩尔分数)Li⁺掺杂TiO₂,其在紫外光和太阳光下的光催化活性分别比纯TiO₂提高了6—8倍和9—10倍;对甲基橙的降解,除溶胶-凝胶法制备的3%(摩尔分数)Li⁺掺杂TiO₂能稍提高光催化活性外,其它Li⁺的掺杂都不同程度降低了TiO₂的光催化活性;随污染物降解率的增加,最终降解产物CO₂的含量增加.实验结果表明,Li⁺掺杂改变了催化剂表面的电荷状态从而改变了催化剂的零电位pH值是造成催化剂降解不同污染物具有不同催化活性的主要原因.     

复合材料K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的制备、表征及光催化性能

采用静电自组装法制备了复合材料K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2.运用UV,IR,XRD,SEM-EDS和N_2吸附-脱附的检测手段对其进行了表征,并以该化合物作为催化剂,研究了其对孔雀石绿溶液的光降解情况.通过实验确定最佳的光降解条件:孔雀石绿溶液的初始浓度为25mg/L,孔雀石绿溶液的初始pH值为2,K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的用量为0.05g.在最佳的条件下,孔雀石绿溶液的脱色率可达98.68%.因此,K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2是一种光催化性能良好的复合材料.     

磷酸锆镍的微波制备及其可见光光催化性能

以氧氯化锆、氯化镍和磷酸二氢钠为原料,在较低温度和常压条件下采用微波辅助法制备具有特殊形貌的磷酸锆镍NiZr(PO_4)_2·4H_2O。研究了3种不同种类的表面活性剂对磷酸锆镍的物相、尺寸及形貌的影响。结果表明,表面活性剂的引入可以降低磷酸锆镍颗粒的平均粒径。与十二烷基硫酸钠(SDS)相比,聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP-K30)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对颗粒生长的抑制程度更大,从而产物的平均粒径更小。使用亚甲基蓝(MB)溶液模拟印染废水,对磷酸锆镍的光催化降解性能进行了探讨。结果表明,可见光下以PVP-K30为模板制备的磷酸锆镍对MB的表观脱色率为49.0%,优于CTAB和SDS条件下制备的磷酸锆镍。本文为新型磷酸锆类复盐的制备与应用研究提供了新的思路和方法。     

石墨相氮化碳/蒙脱石复合材料的制备及其可见光催化性能

为提高石墨相氮化碳(g-C₃N₄)对可见光的利用率及光催化效率,采用热聚合与直接负载等方法,将g-C₃N₄负载于蒙脱石表面,制备了g-C₃N₄/蒙脱石复合光催化材料,其结构经SEM, FT-IR及XRD表征。以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究了不同负载量g-C₃N₄/蒙脱石复合光催化剂的可见光催化性能。并分别以对苯醌、碘化钾和异丙醇为自由基捕获剂,研究了复合材料的光催化机理。结果表明：当g-C₃N₄的质量分数为83%(CN/M-83%)时,RhB经可见光照射1 h后,降解率达到99.2%。光催化速率常数为纯g-C₃N₄光催化速率常数的3.2倍。     

Synthesis and Crystal Structure of a New Layered Ternary Tantalum Telluride TaNi_2Te_3

ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＣｒｙｓｔａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａＮｅｗＬａｙｅｒｅｄＴｅｒｎａｒｙＴａｎｔａｌｕｍ　ＴｅｌｌｕｒｉｄｅＴａＮｉ_２Ｔｅ_３ＺｈａｎｇＢｉｎ；ＷａｎｇＺｈｅ－Ｍｉｎ；ＬｉｕＳｈｉ－Ｘｉｏｎｇ；ＨｕａｎｇＪｉｎ－Ｌｉｎｇ（Ｄｅ...     

杂多酸/聚乙烯醇复合膜的制备及光催化性能研究

合成了过渡金属取代的硅钨酸盐K₆SiM(H₂O)W₁₁O₃₉(M=Co、Ni、Cu,简称为SiMW₁₁),利用硅钨酸(H₄SiW₁₂O₄₀·nH₂O,简称为SiW₁₂)与SiMW₁₁做母体,分别将它们负载于聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)上,制成一系列杂多酸/聚乙烯醇复合膜光催化剂,利用IR、SEM进行了表征.以高压汞灯为光源,分别研究了SiW₁₂/PVA、SiCoW11/PVA、SiNiW₁₁/PVA、SiCuW₁₁/PVA复合膜对有机染料甲基橙的光催化脱色,它们都具有很高的催化活性,60 min内对甲基橙的脱色率均可达到90%以上,其中SiW₁₂/PVA复合膜效果最好,12 min内脱色率达100%.提高SiW₁₂负载量可有效提高膜的光催化活性,当SiW₁₂与PVA质量比为1:1时催化活性最高.     

层状前体镍铁水滑石及磁性材料的制备及表征

提出了利用镍铁水滑石作为磁性前体再经高温焙制备尖晶石型铁氧体思路，深 入研究了水滑石的制备工艺及结构性能并初步探讨了其焙烧后的磁学性能。由共沉 淀法合成了Ni/Fe摩尔比为2，3，4，6的镍铁水滑石，XRD结果表明镍铁比为3时晶 形较为理想，且随着晶化温度的升高及晶化时间的延长，水滑石的晶体结构规整性 增强。热重-差热结果显示镍铁水滑石的分解有两个过程，当镍铁比为3时，水滑石 的热稳定性相对最高。高温焙烧后的镍铁水滑石具有磁性。