Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-MnO_4~--LDHs制备及其表征

锌、镍和铝物质的量比为1∶3∶2,以尿素为沉淀剂,采用均相沉淀技术制备Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs。以Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs为前驱体,分别与Cl-和MnO_4~-进行离子交换,将MnO_4~-引入Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-LDHs层间制备Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-MnO_4~--LDHs新型复合材料。通过XRD、SEM、FT-IR和EDS等对合成产物Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-MnO_4~--LDHs进行表征。结果表明,Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-MnO_4~--LDHs复合材料结晶度较高,层间距为0.912 nm,具有明显的六边形层状结构,片层横向尺寸约为3μm,厚度约为100 nm。     

Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs亲油改性及其除油性能研究

尿素作为沉淀剂,采用均相沉淀技术制备了Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs层状材料。以Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs作为前驱体,分别与NaCl、十二烷基磺酸钠(CH_3(CH_2)_(11)SO_3Na)进行离子交换反应得到Ni~(2+)-Fe~(3+)-CH_3(CH_2)_(11)SO_3~--LDHs新型吸附剂材料,成功实现了将CH_3(CH_2)_(11)SO_3~-负载到Ni~(2+)-Fe~(3+)-LDHs层状材料,对Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs进行亲油改性,研究表明该改性后的材料为介孔材料,其比表面积为196.2 m~2/g,平均孔径为18.3 nm。利用Ni~(2+)-Fe~(3+)-CH_3(CH_2)_(11)SO_3~--LDHs复合材料对含油污水进行处理,实验表明十二烷基磺酸根离子插层Ni~(2+)-Fe~(3+)-LDHs后的产物增强了LDHs的亲油吸附性能,其饱和吸附量为6.57μL/g。     

Ni~(2+)-Fe~(3+)-C_7H_7SO_3~--LDHs催化剂的制备

以尿素为沉淀剂,柠檬酸钠为络合剂,采用均相沉淀法制备Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs。以制备的Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs为前驱体,分别与Na Cl和对甲苯磺酸钠进行离子交换反应得到Ni~(2+)-Fe~(3+)-C_7H_7SO_3~--LDHs新型催化剂,成功实现对甲苯磺酸根负载Ni~(2+)-Fe~(3+)-LDHs。研究表明,Ni~(2+)-Fe~(3+)-C_7H_7SO_3~--LDHs为介孔材料,比表面积为165.6 m~2·g~(-1),平均孔径为14.7 nm,较大比表面积和空隙结构增强了其吸附性能和催化活性。     

大片层结构Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-LDHs制备及表征

以镍、锌、铝摩尔比为1∶3∶2,以尿素作为沉淀剂,借助均相沉淀技术,制备了Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-LDHs新材料,通过XRD、SEM、FT-IR、EDS等分析手段对合成产物进行了表征。研究表明该材料结晶度较高,具有明显的六边形层状结构,其平面尺寸约为3μm,厚度约为100 nm。     

花状三元Mg~(2+)-Zn~(2+)-Al~(3+)-LDHs的制备及其光催化性能研究

以尿素为沉淀剂,以Mg(NO_3)_2·4H_2O、Zn(NO_3)_2·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O为原料,采用均相沉淀技术制备了Mg~(2+)-Zn~(2+)-Al~(3+)-LDHs新型光催化材料。实验研究结果表明Mg~(2+)-Zn~(2+)-Al~(3+)-LDHs为片层状圆盘状形貌,平面尺寸为3μm,厚度约为250 nm,层间距为0.781 nm。该材料禁带宽度窄(2.49 Eg),是理想的光催化剂。以Mg~(2+)-Zn~(2+)-Al~(3+)-LDHs作为光催化剂,在一定条件下可以有效降解甲基橙。催化反应60 min后,降解率为95%。     

生物除磷颗粒污泥对Zn~(2+)的去除特性研究

采用生物除磷颗粒污泥来去除Zn~(2+),考察了Zn~(2+)初始含量、污泥含量、p H、温度、反应时间和共存离子对Zn~(2+)去除效果的影响,并通过傅里叶变换红外光谱分析去除Zn~(2+)的主要官能团。结果表明,生物除磷颗粒污泥对质量浓度100 mg/L的Zn~(2+)的最大吸附量为29.55 mg/g,平衡吸附量为17.54 mg/g,优化p H为5、温度为25~35℃、污泥的质量浓度为1.0 g/L。Zn~(2+)的去除过程分为快速吸附、慢速吸附和吸附平衡3个过程,符合准2级动力学方程。Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)通过离子交换参与了Zn~(2+)的去除,去除Zn~(2+)的行为主要是依赖聚磷菌的作用来完成的,Zn~(2+)在细胞内的比例为33.52%;去除Zn~(2+)的主要官能团为脂碳链、羧基、伯醇、多聚糖、磷酸基和硫酸基团。     

Zn2+-Al3+-LDHs@Al构建及其吸附氟离子的性能

以硝酸锌、硝酸铝为原料,尿素为沉淀剂,采用均相沉淀技术,在铝基体表面原位生长Zn~(2+)-Al~(3+)-LDHs薄膜。采用XRD、FT-IR、SEM和EDS等对铝片表面构建的Zn~(2+)-Al~(3+)-LDHs的成分和结构进行分析表征,研究表明,Zn~(2+)-Al~(3+)-LDHs膜均匀生长在铝基体表面,具有典型的LDHs材料的层状结构。研究了Zn~(2+)-Al~(3+)-LDHs@Al在不同焙烧温度条件下吸附氟离子的性能,研究表明,Zn~(2+)-Al~(3+)-LDHs@Al对氟离子的吸附量随着焙烧温度的升高,吸附量逐渐增大,焙烧温度为300℃时吸附量达到最大,氟离子吸附量为0.015 6 mg·cm~(-2),氟去除率约98.2%。     

柚皮化学改性及其对Fe~(3+)、Zn~(2+)吸附性能的研究

利用异丙醇和氢氧化钠对柚皮进行化学改性,发现其对Fe~(3+)和Zn~(2+)的吸附能力大大提高,而且经两种试剂处理后的柚皮,比单独用异丙醇处理的吸附性能更好。经异丙醇和氢氧化钠处理后的吸附剂对Zn~(2+)的吸附量随着Zn~(2+)浓度增大而增大,当Zn~(2+)浓度达到0.75×10~(-3)mol/L后趋于平衡;且对Fe~(3+)的吸附量也随Fe~(3+)浓度增大而增大,达到0.13×10~(-3)mol/L后,渐趋平衡。当吸附剂量达到0.08 g后,对Fe~(3+)的吸附效率趋于平衡。当吸附剂的量达到0.06 g后,对Zn~(2+)的吸附达到吸附平衡。由此,可以根据吸附后的金属离子浓度要求,选择合适的吸附剂量,这样既节约成本,又提高效率,且柚皮价格便宜,为绿色原料,对环境无污染。     

Ni~(2+)-Al~(3+)-MoO_4~(2-)-LDHs防腐缓蚀剂的制备及其表征

以镍铝摩尔比为3∶1,尿素作为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了Ni~(2+)-Al~(3+)-CO_3(2-)-LDHs层状材料。以Ni~(2+)-Al~(3+)-CO_3_(2-)-LDHs作为前驱体,分别与NaCl、钼酸钠(Na_2MoO_4·2H_2O)进行离子交换反应,成功构建了Ni~(2+)-Al~(3+)-MoO_4(2-)-LDHs防腐缓蚀剂。通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DTG、ICP对样品进行了分析表征,研究结果表明MoO_4~(2-)插入LDHs层间,其层间距由0.769 nm增加到0.982 nm,样品晶相完整,并保持了良好的层状结构。     

功能化壳聚糖磁性微球的制备及其对Cr~(3+)、Ni~(2+)的吸附

以经SiO_2包覆的Fe_3O_4和4-氯苯基异氰酸酯修饰的壳聚糖为原料,六亚甲基双异氰酸酯(HDI)为连接剂,制得功能化Fe_3O_4@Si O_2-壳聚糖磁性微球(磁性微球C),并利用SEM、FTIR对其进行表征,考察了所得磁性微球C对Cr~(3+)和Ni~(2+)的吸附性能。结果表明:磁性微球C的平均粒径为520 nm左右且分散性好。对Cr~(3+)、Ni~(2+)的吸附在60 min内达到平衡,在吸附剂质量为0.2 g,Cr~(3+)浓度为2.5 mmol/L,p H=3.0时,Cr~(3+)的单位吸附量为191.1 mg/g;在Ni~(2+)浓度为0.1 mmol/L,pH=5.0时,Ni~(2+)的单位吸附量为4.725 mg/g。所测等温吸附数据既符合Langmuir模型,也符合Freundlich模型。     

Ni2+-Fe3+-CO2-3-LDHs亲油改性及其除油性能研究

尿素作为沉淀剂,采用均相沉淀技术制备了Ni2+-Fe3+-CO2-3-LDHs层状材料.以Ni2+-Fe3+-CO2-3-LDHs作为前驱体,分别与NaCl、十二烷基磺酸钠(CH3(CH2)11SO3Na)进行离子交换反应得到Ni2+-Fe3+-CH3(CH2)11SO-3-LDHs新型吸附剂材料,成功实现了将CH3(CH2)11SO-3负载到Ni2+-Fe3+-LDHs层状材料,对Ni2+-Fe3+-CO2-3-LDHs进行亲油改性,研究表明该改性后的材料为介孔材料,其比表面积为196.2m2/g,平均孔径为18.3nm.利用Ni2+-Fe3+-CH3(CH2)11SO-3-LDHs复合材料对含油污水进行处理,实验表明十二烷基磺酸根离子插层Ni2+-Fe3+-LDHs后的产物增强了LDHs的亲油吸附性能,其饱和吸附量为6.57μL/g.     

十二烷基磺酸根插层Ni~(2+)-Fe~(3+)/Co~(2+)-Ni~(2+)-Fe~(3+) LDHs及其结构研究

应用水热技术制备了二元Ni2+-Fe3+-CO23- LDHs和三元Co2+-Ni2+-Fe3+-CO32- LDHs,以十二烷基磺酸根离子作为插层客体,通过离子交换反应在酸性溶液中实现了十二烷基磺酸根插层Ni2+-Fe3+ LDHs和Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs。十二烷基磺酸根在Ni2+-Fe3+LDHs层间出现了2种空间导向和排列:即十二烷基磺酸根以单层垂直方向排布和以双层垂直方向排布在层间;十二烷基磺酸根在三元组分Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs层间只有一种空间排列方式,即十二烷基磺酸根以单层垂直方向排布于Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs层间。     

Cr^3+掺杂对ZnGa2O4光催化性能影响的研究

试验以Ga(NO3)3·9H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Cr(NO3)3·9H2O、Na3C6H5O7·2H2O为原料,采用水热法制备Cr^3+掺杂ZnGa2O4。通过XRD、TEM对样品的结构和形貌进行表征,通过UV-vis DRS、PL对样品进行光学性能表征,利用紫外-可见光分度计测试罗丹明B的吸光度变化情况对样品进行光催化性能检测。研究掺杂量、煅烧温度、保温时间对ZnGa2O4的影响,试验结果表明,最佳制备条件为:Cr^3+掺杂量1.0%、煅烧温度700℃、保温时间8 h。最佳条件下ZnGa1.99Cr0.01O4降解罗丹明B在60 min降解率可达97%;ZnGa1.99Cr0.01O4产氢量为446.4μmol/g,对比Zn Ga2O4产氢量为184.7μmol/g,产氢量增加。     

UV/Mn~(2+)协同催化H_2O_2降解染料X-3B的动力学研究

研究了初始pH值、溶解氧、H2O2浓度及水中常见阴离子对UV/Mn2+协同催化H2O2降解活性艳红X-3B动力学的影响。结果表明,UV/Mn2+协同催化H2O2能有效地降解染料X-3B;在通入空气0.5L/min、pH值为4、H2O2浓度为10mmol/L的条件下,有利于UV/Mn2+对H2O2的协同催化,提高反应速率;NO3-、SO42-及Cl-等阴离子对X-3B的降解具有抑制作用,其中NO3-的抑制途径是阻碍紫外线透过溶液,而SO42-及Cl-则是直接和溶液中·OH反应产生抑制作用。SO42-及Cl-的抑制作用随着离子浓度的升高而增强,但NO3-的抑制强弱和离子浓度大小无关。     

Ni2+-Al3+-MoO2-4-LDHs防腐缓蚀剂的制备及其表征

以镍铝摩尔比为3∶1,尿素作为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了Ni2+-Al3+-CO2-3-LDHs层状材料。以Ni2+-Al3+-CO2-3-LDHs作为前驱体,分别与NaCl、钼酸钠( Na2 MoO4·2H2 O)进行离子交换反应,成功构建了Ni2+-Al3+-MoO2-4-LDHs防腐缓蚀剂。通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DTG、ICP对样品进行了分析表征,研究结果表明MoO2-4插入LDHs层间,其层间距由0.769 nm增加到0.982 nm,样品晶相完整,并保持了良好的层状结构。     

磺酸磁性石墨烯固体酸的制备、表征及初步应用研究

以氧化石墨烯,Co（NO3）2·6H2O和Fe（NO3）3·9H2O为离子源利用水热法一步制备磁性石墨烯（Co Fe2O4-h GO）,用磺酸重氮盐将其重氮化制得磺酸磁性石墨烯固体酸,采用FT-IR、XRD、VSM和酸碱反滴定法测对其进行了表征。结果表明,链接石墨烯的Co Fe2O4为单相立方尖晶石结构,平均粒径为27 nm,饱和比磁化强度MS为29.7 A·m2/kg,其表面酸量为2.7 mmol/g。用乙酸与正己醇的酯化反应初步评估其催化性能：在90℃,乙酸与正丁醇摩尔比为1∶1,催化剂用量为3wt%,反应时间为4 h的条件下,乙酸转化率为59.1%。     

新型化学镀镍光亮剂的研究

采用正交试验对以铋盐和吡啶衍生物为主要成分的新型化学镀镍复合光亮剂的组成进行了优化,化学镀镍液的组成及工艺条件为:NiSO4·6H2O25g/L,NaH2PO2·H2O28g/L,CH3COONa15g/L,苹果酸6g/L,乙酸10mL/L,乳酸10mL/L,装载量1.0dm2/L,pH4.5～5.5,80～85°C,20～30min。得到光亮剂的最佳组成为:Bi(NO3)36mg/L,白屈菜氨酸或邻菲啰啉2mg/L,十二烷基磺酸钠2mg/L,CuSO4·5H2O2mg/L。化学镀镍液中加入新型复合光亮剂后,可制得几乎为镜面光亮的、耐蚀性和结合力良好的镍镀层。该光亮剂的用量小,对镀速影响较小(仍在20μm/h以上)。     

磁性生物炭非均相类Fenton体系去除水中四环素

采用先浸渍后热解的方法制备了磁性生物炭材料,并使用XRD、XPS、VSM对制备的材料进行了表征。结果表明,制备的磁性生物炭主要的活性物质为γ-Fe2O3。采用磁性生物炭非均相类Fenton体系处理水中四环素(TC),当初始TC质量浓度为200 mg/L,pH=7,H2O2投加量为19.8 mmol/L,磁性生物炭投加量为3 g/L时,处理效果最佳。加入抗坏血酸可以加速铁循环过程,明显改善·OH的生成,进而增强了TC去除率。     

微波/催化剂/H2O2降解酸性红B的研究

以颗粒活性炭为载体,分别负载Fe3+、Cu2+或Fe3+-Cu2+制备出催化剂,采用微波/催化剂/H2O2工艺对酸性红B进行降解研究,并考察了各种因素对酸性红B降解效果的影响。研究结果表明,活性炭负载Fe3+-Cu2+型催化剂对酸性红B的处理效果最好,适宜的Fe3+、Cu2+负载量均为1.0%;对于100 mL初始质量浓度为100 mg/L的酸性红B模拟染料废水,适宜的处理条件为初始pH=3、催化剂投加量0.1 g、H2O20.05 mL、微波功率300 W。在此条件下处理4 min后酸性红B去除率超过99%,说明微波/催化剂/H2O2工艺能够有效去除酸性红B。