Sr~(2+)共掺杂YPO_4:Eu~(3+)发光材料的水热合成及其性能

采用水热法合成Sr~(2+)共掺杂YPO_4:Eu~(3+)发光材料,采用X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱对合成产物的物相结构和光学性能进行表征,对Sr~(2+)共掺杂浓度及反应体系p H值对合成样品的物相结构及发光性能的影响进行分析。结果表明,少量Sr~(2+)(≤15at%)共掺杂YPO_4:1at%Eu~(3+)均为纯相四方磷钇矿结构晶体,过量Sr~(2+)(≥20at%)共掺杂出现Sr_4P_2O_9杂相;p H值为6的反应体系可获得高结晶度的单一相Sr~(2+)、Eu~(3+)共掺杂YPO_4样品。X射线荧光光谱分析结果表明,采用水热法合成的YPO_4:1at%Eu~(3+),xat%Sr~(2+)样品可被396 nm的紫外光激发而发射出强烈的Eu~(3+)特征橙红色光,一定量的Sr~(2+)共掺杂能提高YPO_4:1 at%Eu~(3+)样品的发光性能,过量(10at%)的Sr~(2+)掺杂导致Eu~(3+)荧光猝灭。YPO_4:1at%Eu~(3+),10at%Sr~(2+)样品在396 nm紫外光激发下位于620 nm处的发射峰相对强度较YPO_4:1at%Eu~(3+)样品提高了72.6%。     

ZnO/CdS纳米异质结构的合成及其光催化性能研究

利用乙酸锌和乌洛托品(六次甲基四胺)的水热反应,在ITO导电基底表面合成ZnO纳米棒阵列薄膜,然后在ZnO纳米棒表面负载CdS量子点,最终制得ZnO/CdS异质纳米棒阵列材料。产品纯度高,结晶度良好。通过光催化降解有机污染物罗丹明B(RhB)的实验,分析了ZnO/CdS异质结构的光电性质。结果表明,经CdS量子点修饰后,ZnO纳米棒阵列的光利用率显著提高,光催化活性也大大改善。     

Sn掺杂ZnO纳米棒的制备及表征

以Zn(Ac)₂·2H₂O和 LiOH·H₂O作为反应物, 加入一定量的 SnCl₄·5H₂O, 以超声辅助醇热法制备出一系列不同Sn掺杂浓度的ZnO纳米棒。用XRD、TEM、FT-IR和EDX对所合成的样品进行表征。结果表明醇热18h的纯ZnO晶体形态多为棒状, 粒径分布均匀, 长度在45 nm左右, 且分散性良好; 而掺Sn的ZnO纳米棒的直径和长度则随着掺杂浓度的增大而增长。掺杂后的ZnO晶体仍为六方纤锌矿结构, 但随着Sn掺杂浓度的增大, 晶体的结晶性降低。在室温下对掺Sn的ZnO样品进行荧光光谱检测, 可以观察到3个发射峰, 包括:在400～410 nm处的紫色发射峰, 在455～470 nm蓝色发射峰, 在530 nm附近的绿光发射峰; 随着Sn掺杂浓度的增大, 发射峰的强度逐渐降低。     

EDTA辅助的EG/水混合溶剂热反应合成t-LaVO_4∶Eu~(3+)纳米棒

以体积比1/12的EG/水为溶剂,EDTA为模板剂,通过溶剂热反应合成了四方锆石型(t-)LaVO_4纳米棒。运用XRD、FTIR、SEM、TEM、PL等手段对样品进行了表征,结果表明,纳米棒具有尺寸均匀、结晶度高、表面光滑平整、长径比高等特点;纳米棒沿[001]方向定向生长,EDTA具有调控产物物相及介导纳米晶生长的作用,同时通过加入少量EG,大大增强了EDTA的模板导向能力,改善了产物形貌。荧光测试结果表明,t-LaVO_4∶5%Eu~(3+)中Eu~(3+)的5D0→7F2电偶极跃迁引起的红光窄带发射峰强度最大,其在615 nm与620 nm处劈裂峰的相对强度与纳米棒在[001]方向的定向生长密切相关。     

溶液一步法制备氧化锌纳米棒

以氯化锌(ZnC l2)、氢氧化钠(NaOH)为原料,分别以十二烷基磺酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,采用溶液一步法合成了氧化锌(ZnO)纳米棒。结果表明,合成的ZnO纳米棒直径为20~40nm,长度达150nm~2μm。     

聚苯胺/凹凸棒石纳米导电复合材料的制备及性能研究

首先以纳米凹凸棒石(ATP)为核体,盐酸为一次掺杂剂,原位合成盐酸掺杂聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料(HCl-PANI/ATP),然后在氨水溶液中脱杂,再以磺基水杨酸(SSA)为二次掺杂剂,制备了磺基水杨酸掺杂聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料(SSA(HCl)-PANI/ATP)。利用热分析(TG-DTA),傅立叶红外光谱(FTIR),X-射线衍射(XRD),粒度分布和电导率测试等手段对产物进行了结构表征和性能研究。结果表明,与HCl-PANI/ATP相比,二次掺杂将复合材料的体积电阻率从10Ω·cm降到2Ω·cm,导电稳定性从90℃提高到120℃,平均粒径从383.8nm降到261.6nm;与传统掺杂工艺相比较,SSA的使用量大约降低了33.3%。     

LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒的合成及其储锂性能研究

将化学计量比的LiOH·H_2O、Ni(NO_3)_2·6H_2O与超细α-MnO_2纳米线前驱体均匀混合,在800℃下煅烧12 h合成LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒。通过XRD、TEM和电化学测试对样品的晶体结构、表面形貌及电化学性能进行了表征。结果表明:超细α-MnO_2纳米线平均直径为10 nm,多根α-MnO_2纳米线聚集成簇。LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒直径为50 nm,与α-MnO_2纳米团簇的直径相仿。电化学测试结果表明:LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒的初始放电比能量为475 Wh/kg,循环500圈后容量保持率为99%。     

铜渣改性制备多孔硅酸盐负载微纳米零价铁及其去除废水中的Cr(VI)

本研究以铜渣为原料，通过碳热还原法制备多孔硅酸盐负载型微纳米铁(简称微纳米铁)，用于去除废水中的Cr(VI)。研究了微纳米铁的制备条件和废水降解条件对去除Cr(VI)的影响，并探究了相关的反应机理。结果表明，在焙烧温度为1 150℃、焙烧时间为40 min、煤用量为25%的条件下制备的微纳米铁去除Cr(VI)的效率最高。扫描电子显微镜和能谱分析表明，铜渣还原焙烧后形成多孔结构，硅酸盐孔洞表面镶嵌大量纳米级至微米级零价铁颗粒。增加微纳米铁的用量、提高废水温度和降低溶液的初始p H值，可以提高Cr(VI)的去除率。在微纳米铁用量为1 g/L、废水温度为27℃、初始p H为3的条件下，处理浓度为10 mg/L的废水，反应2.5 min即可去除100%的Cr(VI)。机理分析表明，微纳米铁与Cr(VI)发生了氧化还原反应，Cr(VI)被还原生成Cr(Ⅲ)并被矿化为铬铁矿。     

氮掺杂含钛高炉渣的矿物特征及降解吸附性能研究

为了实现含钛高炉渣的资源化利用,利用其含有的Ti O2可制备光催化降解药剂的特点,以攀钢含钛高炉废渣为原料掺杂硝酸铵,采用高能球磨法,在300℃煅烧2 h,制得氮掺杂含钛高炉渣催化剂。利用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电子显微镜和电子背散射衍射分析对N-TBFSx-300催化剂进行了表征,并研究了影响N-TBFS5.0-300降解吸附Cr(Ⅵ)的因素。结果表明,光催化剂N-TBFS5.0-300用量、溶液Cr(Ⅵ)初始浓度、溶液pH值和反应时间等4因素中,pH值对N-TBFS5.0-300催化降解吸附Cr(Ⅵ)的影响最大,其次是反应时间,然后是光催化剂用量和溶液Cr(Ⅵ)初始浓度;光催化剂N-TBFS5.0-300在室温和照明下对水中Cr(Ⅵ)光催化吸附的最佳pH=1.5,反应时间为3 h,对重铬酸钾溶液浓度为20 mg/L的模拟废水的降解吸附率达97.80%,饱和降解吸附容量约为0.01 g/g。     

阴离子置换对稀土离子Er3+的上转换发光性能的影响

稀土离子Er3+掺杂发光材料的上转换发光性能敏感地依赖于基体材料的特性.通过将基体材料中的氟离子置换为氧离子并研究其对掺杂离子Er3+的发光性能的影响.采用水热法合成了Er3+掺杂的YF3纳米晶,通过热处理氧化将其转变为Y2O3.发光特性分析表明氧离子置换引起了基体材料声子能量的增大,导致4F9/2能级的电子布居数相对于4S3/2和2H11/2能级显著提高,从而使得Er3+离子发射的657nm红光相对于540nm绿光明显增强.机理研究表明这也与晶体场环境的变化紧密相关.     

Influence of Tempering Temperature on the Corrosion Behaviour of Plastic Mould Steel X38CrMo16

The modified stainless martensitic chromium steel X38CrMo16 offers excellent toughness, corrosion and wear resistance. The typical heat treatment of this steel consists of a hardening treatment followed by a more-step tempering procedure. Tempering causes the precipitation of secondary carbides, nitrides and carbonitrides which are responsible for the improved hardness at elevated temperatures. Experiments have shown that the behaviour in corrosion resistance varies within the temperature range commonly used for tempering this steel. The corrosion resistance reached a minimum at 540 °C until it increases again. For the microstructural investigations the samples have been tempered for shorter times and the minimum moved to 575 °C. At that temperature, significant chromium depletion zones in the size range of approximately 6 nm extent could be visualized by means of atom probe tomography. The chromium concentration decreased to 10 at% within these zones. Depletion zones could be shown for small nitrides as well as for larger carbides which were formed during tempering. The existence of these local anodic zones could be confirmed by TEM investigations.     

改性木屑对镉铬混合离子的吸附研究

以木屑为原料,经环氧氯丙烷交联,通过与丙烯酰胺接枝,制备出木屑丙烯酰胺接枝黄原酸盐（SCX-g-AM）。用SCX-g-AM处理Cd²⁺和Cr³⁺的混合模拟废水,在Cd²⁺和Cr³⁺浓度均为10 mg/L时,其最适宜的吸附条件为投加量3.33 g/L、pH=7、温度25 ℃、吸附时间30 min,此时Cd²⁺和Cr³⁺的去除率均达95%以上。试验结果能很好地符合准二级动力学模型。     

Competitive Removal of Metals from Wastewater by Maghemite Nanoparticles: A Comparison Between Simulated Wastewater and AMD

Maghemite nanoparticles (γ-Fe₂O₃) produced using a recently developed, single-step method proved to be highly effective for selective removal of Cu, Ni, Mn, Cd(II), and Cr(VI) from acid mine drainage (AMD) and simulated wastewater. An average particle size of about 14 nm was estimated for the maghemite nano-particles using transmission electron microscopy. Their adsorption characteristics proved to be highly pH dependent, allowing facilitated selective adsorption of the studied metals, all of which followed the Langmuir adsorption model. In both simulated wastewater and AMD, Cr(VI) adsorption was best at 70 °C and pH = 2.6. Adsorption peaked at pH = 8.5 for Ni(II), 10 for Cd(II), 8.5 for Mn(II), and 6.5 for Cu(II).     

膨润土吸附水中Cr(Ⅵ)的影响因素研究

研究了钙基膨润土(M-1)及其改性土(M-2)对模拟废水和实际废水中Cr6 的吸附行为。结果表明,钙基膨润土及其改性土对Cr6 的吸附,在1h基本达到吸附平衡,吸附量随溶液pH值的增大、温度的升高、膨润土粒度的变粗以及溶液中Cr6 的初始浓度的增高而降低;改性土的吸附效果明显好于钙基膨润土,去除率可达95%以上;用改性土处理后,实际废水中Cr6 的浓度低于国家标准规定。     

外力场与工艺因素的联合作用对纳米碳酸钙粒度的影响

纳米碳酸钙产品的表面活性化 ,粒径的微细化、均匀化是纳米碳酸钙行业的主要发展方向。本文对比加与不加外力场时的电导率—时间曲线和pH值—时间曲线 ,揭示了外力场的作用是提高Ca2 + 的过饱和度 ,诱导碳酸钙迅速成核 ,同时也强化了传质作用 ;并研究了外力场协同作用下 ,碳化初始温度、Ca(OH) 2 乳液质量分数、CO2 流量等工艺因素对产品粒度的影响。实验结果表明 :外力场作用下 ,碳化的最高初始温度可以提高 5℃ ,整个反应过程在室温下进行仍能得到纳米颗粒 ;Ca(OH) 2 乳液质量分数在 9%～ 12 % ,外力场的作用较显著 ,能使产品粒度降低 12～ 15nm ;每克Ca(OH) 2 的CO2 流量为 0 .96L/h时 ,CO2 的吸收和消耗几乎达到平衡 ,外力场作用能使产品粒度减小 10nm左右。     

表面活性剂改性膨润土吸附水中六价铬

采用十六烷基三甲基氯化铵(HTMAC)作为有机改性剂制备有机改性膨润土(HTMAC-Bent),用于吸附水中六价铬(Cr(Ⅵ)),并考察了反应时间、初始p H值、投加量、初始浓度、温度等影响因素对HTMAC-Bent吸附水中Cr(Ⅵ)的影响。试验结果表明,HTMAC-Bent对水中Cr(Ⅵ)的吸附具有较好p H值适应性,去除率可达90%以上,投加量和初始浓度对吸附过程影响显著。     

粉煤灰在处理水溶液中铬的应用

粉煤灰是一种可再资源化的工业固体废弃物,在建材、化工、农业和环保等领域都有广泛的用途。本文介绍了当前粉煤灰及其改性产品在处理含铬水溶液中的应用现状,讨论了温度、pH值、接触时间、铬离子浓度和粉煤灰用量对粉煤灰吸附性能的影响,介绍了粉煤灰对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除机理。     

温度对Cu-5%Cr二元系粉末机械合金化的影响

采用多功能刮铲式高能球磨机对Cu-5%Cr(质量分数)粉末在不同温度下进行了高能球磨, 利用X射线衍射分析(XRD)研究了温度对Cu-Cr粉末机械合金化进程的影响。研究结果表明, 常温球磨条件下, Cu-Cr混合粉末难以实现合金化; 当球磨罐内温度低于10 ℃时, Cu-Cr混合粉末形成Cr在Cu中的固溶体。Cu(Cr)固溶体并不稳定, 退火状态下, Cr从Cu基体中析出。