层状氢氧化镁铝的合成及其对生物柴油中游离脂肪酸吸附的研究

在水热条件下,用硫酸镁、硫酸铝、氢氧化钠和纯碱按照一定的比例制备层状氢氧化镁铝,并利用XRD、热重分析仪、红外光谱、扫描电镜等手段分析表征样品,研究了层状氢氧化镁铝在不同温度下的焙烧产物对生物柴油中游离脂肪酸的吸附性能.结果表明:制得的层状氢氧化镁铝对游离脂肪酸的吸附性能良好,在焙烧500℃的条件下吸附量可达到663 mg/g,并且可以焙烧再生.     

基于蒙脱石和层状双氢氧化物纳米剥离的层层自组装异构薄膜制备

以乙酸乙酯为剥离介质,采用超声法剥离有机蒙脱石(CTA-MMT)和层状双氢氧化物(MgAl-SDS-LDH),以聚乙烯醇(PVA)为交联剂,采用层层自组装(LBL)的方法制备了蒙脱石-层状双氢氧化物异构薄膜(PVA/MMT/PVA/LDH)n.采用X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和紫外-可见光分光光度计对样品进行了表征.结果表明,超声剥离处理后的CTA-MMT和MgAl-SDS-LDH片层厚度分别达到17 nm和12 nm.(PVA/MMT/PVA/LDH)n异构薄膜层间距为1.81 nm,一个组装循环得到以MMT和LDH纳米片层构成薄膜单循环片层,厚度约为170 nm.薄膜对264 nm左右的光呈现强烈的吸收带,并且吸收强度与薄膜厚度之间呈线性关系,表明薄膜单元层具有良好均一性.     

醋酸根型层状双氢氧化物与蒙脱石的插层组装作用研究

在水热法合成硝酸根型层状双氢氧化物(NO3-LDH)的基础上,用离子交换法制备醋酸根离子插层层状双氢氧化物(Aco-LDH).在超声作用下,利用水分子对Aco-LDH层间域内氢键网络的破坏作用实现了Aco-LDH的剥离.利用蒙脱石在水中的溶胀特性实现了其片层的分散剥离.将剥离后的LDH片层与剥离蒙脱石(MMT)进行插层组装获得了LDH/MMT层状复合材料.用XRD、FFIR、TEM、AFM、N2吸附-脱附等手段对样品进行了表征.结果表明,当Aco-LDH浓度为1 mg/mL时,在水中超声处理获得厚度为5～20 nm的LDH片层.蒙脱石分散后其层间距扩大,结晶程度降低.插层组装作用获得的LDH/M MT层状复合材料的主体为蒙脱石,LDH与MMT之间形成片-片组装结构,复合物的层间距为1.50 nm,接近单元LDH片层与单元MMT片层的堆叠结构厚度,比表面积达105.89 m2/g.     

CuCoAl水滑石可见光降解甲基橙性能的研究

采用共沉淀法制备了CuCoAl水滑石,利用XRD、SEM、TG-DTA、UV-vis DRS、比表面积和孔径分析等方法分析表征样品,并测试了可见光下降解甲基橙的活性.结果表明,Cu∶ Co∶ Al=1∶1∶1时制备的CuCoAl水滑石结晶度高,层状结构完整,比表面积较大,孔径适宜,在甲基橙浓度为20 mg/L,催化剂添加量为1 g/L时,4h内可见光下甲基橙的降解率可达97;,降解过程符合一级反应动力学特征.CuCoAl水滑石层板上扭曲的CuO6八面体,Co2+的电子捕获及传递能力,层板上OH-的传递电子能力均使得CuCoAlLDHs具有高的可见光催化活性.     

改进的多元醇法制备高分散纳米氧化镁及其锶吸附性能研究

以六水合氯化镁(MgCl·6H2O)为原料,以尿素为沉淀剂,采用改进的多元醇法制备了颗粒均匀、分散性好的纳米氧化镁粒子,并分别研究了反应温度和反应时间对前驱体和MgO粉体结构和形貌的影响.研究表明,在110℃反应8h后制备的前驱体为30 nm左右纳米颗粒状碱式碳酸镁Mg5 (CO3)4(OH)2(H2O)4.在700℃焙烧3h后可得到粒径为50 nm左右分散性较好的MgO纳米粒子.该种纳米氧化镁粉体对水溶液中的锶具有较好的吸附作用,吸附量为5.3 mg/g.     

铁掺杂氧化锌的制备及其对甲基橙的光催化降解

采用一种简单的方法制备了铁掺杂氧化锌的粉末,将其作为光催化剂对甲基橙(MO)的光催化降解进行了研究.通过X射线衍射图谱(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)对所合成样品进行了表征.结果表明,采用铁掺杂氧化锌光催化剂,甲基橙的光催化降解显示出比纯氧化锌催化剂更高的光催化降解率,这被归因于铁的掺杂使颗粒的表面性质改变,有效的阻止了团聚,改善了紫外可见光的吸收.铁掺杂氧化锌光催化剂是甲基橙光催化降解过程的一种有潜力的光催化剂.     

双模板剂体系下层状镁碱沸石的合成研究

通过直接水热合成法在吡咯烷和四甲基氢氧化铵双模板剂体系下制备出具有层状薄片组成的球形镁碱沸石,并且考察了四甲基氢氧化铵加入量对镁碱沸石的结晶度、晶化曲线、晶体形貌、比表面和孔结构的影响,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮气吸附脱附等手段对合成样品进行分析表征.结果表明:随着四甲基氢氧化铵加入量的增加,其晶化过程逐渐延长,但最终得到的镁碱沸石相对结晶度无明显变化;四甲基氢氧化铵的加入可以显著改变镁碱沸石的晶体形貌、比表面和孔结构.     

WO3颗粒修饰TiO2纳米锥的制备及其光催化性能研究

采用水热法、浸渍法后退火的方法制备WO3-Ti O2纳米锥薄膜。紫外-可见光谱结果表明生成的WO3-Ti O2纳米锥薄膜的吸收边延长到可见光范围,达到480 nm。光催化结果表明,样品WO3-Ti O2纳米锥薄膜比纯Ti O2纳米锥薄膜具有更好的光催化性能,经过10次循环降解实验后,其降解率仍然能够达到96.8%,显示其具有良好的循环稳定性。     

纳米镁铝水滑石的合成、微结构及吸附性能研究

本文以硝酸镁、硝酸铝为原料,以碳酸钠和氢氧化钠为沉淀剂和pH值调节剂,采用液相沉淀法制备了纳米镁铝水滑石层状化合物(Mg-Al-LDHs),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及X射线能谱分析仪(EDS)系统比较研究了pH值、反应温度、镁铝比等条件对合成LDHs晶体微结构及晶体生长的影响,同时利用生长基元的配位体理论对其生长机理进行了初步探讨,在此基础上,以甲基橙(MO)模拟染料废水为吸附对象,考察了最佳条件下制备的LDHs培烧产物的吸附性能和吸附机理.研究结果表明:pH值、温度的增加有利于生成结构单一、结晶性、规整性较好的镁铝水滑石晶体,产物晶粒尺寸及径厚比呈增大趋向.当反应温度等于或大于80℃时,温度的升高对镁铝水滑石晶体的形态影响较小.镁铝比的改变对产物的物相影响较小,但影响产物的结晶及生长,当镁铝比为3∶1时,所得产物晶粒的规整度、均一性最好,尺寸约为70-100 nm,厚度为20 nm左右,镁铝比为1∶1时,晶粒粒径明显减小,约为30 nm左右.最佳条件下合成的纳米镁铝水滑石焙烧产物具有较好的吸附性能,随着时间的增加,吸附脱色率逐渐增加,当吸附时间达到70 min,LDO对染料的吸附逐渐达到饱和平衡,脱色率达到90;以上,吸附动力学研究表明LDHs对甲基橙的吸附过程更符合准一级动力学方程,其R2值更接近1,吸附等温线符合Iangmuir模型.     

Fe3O4/LDHs复合结构的制备及吸附性能研究

分别采用两种方式(一步合成法和二步合成法)在Fe3O4表面生长层状双金属氢氧化物(LDHs),得到了Fe3O4/LDHs复合材料.利用X-射线衍射、电子显微分析、红外光谱和交变梯度磁强计等测试方法研究了LDHs和Fe3O4的复合方式对复合材料形貌、粒径、结晶性、磁性能和吸附性能的影响.同时对比分析了LDHs和Fe3O4/LDHs复合材料对Cr(Ⅵ)离子的平衡吸附规律.结果表明,采用一步合成法制备的Fe3O4/LDHs复合材料具有良好的磁性能和吸附性能.     

用天然水镁石球磨法制备Mg-Al水滑石的实验研究

以水镁石、硝酸铝和碳酸氢钠为原料,利用球磨方法通过机械力化学作用合成了Mg-Al水滑石,考查了球磨速度、球磨时间对合成水滑石的影响.研究表明,提高球磨转速有利于水滑石的形成与晶化,同时也有利于Al2O3的析出.适当延长球磨时间有利于水滑石的形成和结晶,但球磨时间过长,水滑石结构破坏.在500 r/min转速下球磨3h制备的水滑石纯度最高、结晶最好.用该方法制备的水滑石粒径较大,结晶度较低,热学行为特殊,可能与结构中富镁、贫铝有关.     

三维层状双金属氢氧化物(3D-LDHs)的制备及应用概述

三维层状双金属氢氧化物简称3D-LDHs,是在制备普通二维层状金属氢氧化物(2D-LDHs)的过程中,改变反应条件得到的三维结构产物.它的组成单元与二维产物相同为完整LDHs纳米片,基本保留了LDHs具有的碱性、阴离子可交换性和记忆效应等特点,同时又因三维结构获得了更大的比表面积、丰富的孔隙结构以及形成复合材料的能力,在吸附、催化和电化学等方面的应用性能得以增强.本文概述了3D-LDHs的组成结构、主要制备方法及产物形貌,并对未来的研究方向进行了展望.     

The Influence of a Hydrothermal Treatment using Microwave Heating on the Crystallinity of Layered Double Hydroxides

Differently synthesised layered double hydroxides (LDH) were characterised by using XRD, N₂ adsorption, DTA/TG and ²⁷Al NMR. The results of these investigations are discussed with respect to the crystallinity and purity of the material in dependence on the preparation method (without aging, aging at 20 °C, aging under hydrothermal conditions using microwave heating). It is shown that microwave heating is a suitable method to prepare well crystallised LDH without impurities in the form of e.g. Mg(OH)₂ and Al(OH)₃ and with a sufficient specific surface area within acceptable times.     

F-掺杂TiO2制备及光降解甲基橙性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,氟化铵为掺杂源采用溶胶-凝胶法制备了F掺杂二氧化钛(F/TiO2),通过甲基橙降解实验研究了掺杂量和外部加入氟化钠对光催化性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)对样品进行了表征.实验结果显示:氟离子掺杂会影响TiO2的结晶程度、晶粒尺寸、形貌和光吸收带边,热处理过程F几乎没有损失;550℃煅烧和350 W金卤灯照射75min,10; F/TiO2对甲基橙的降解率达到了91.12;,未掺杂样品在相同条件下降解率只有45.6;;在甲基橙溶液中事先加入氟化钠,能加快催化剂对甲基橙的降解,在相同条件下照射60 min,10; F/TiO2对甲基橙的降解率达到了96.46;,未掺杂二氧化钛在相同条件下降解率为59.40;.550℃煅烧时,F掺杂使得二氧化钛的光吸收带边发生一定的蓝移.     

g-C3N4/ZnCr-LDH复合材料制备及光催化降解甲基橙废水性能研究

采用原位合成的方法成功制备了一系列不同配比的g-C3 N4/ZnCr-LDH纳米复合材料,对其形貌、结构、及光电化学性质等进行系统分析,并在可见光下对其降解甲基橙的催化性能进行研究.结果表明,g-C3 N4与ZnCr-LDH复合可增强可见光的吸收强度,有效抑制光生电子-空穴的复合,从而提高了复合光催化剂的活性.其中0.92CN/LDH复合光催化剂降解甲基橙的效率2 h达到了97;,比纯的g-C3 N4提高了2倍.最后经过5次连续循环实验发现,复合光催化剂的降解活性还保持在80;以上,表明复合材料具有良好的稳定性.     

高分散型La2O3/Bi2O3复合氧化物的制备及其光降解染料性能研究

采用炭黑吸附-沉淀法合成高分散型La2 O3/Bi2O3复合氧化物光催化材料,通过改变材料的焙烧温度实现对其比表面积、晶体结构、晶粒尺寸、光吸收性质及光降解染料活性的调控.研究结果显示,焙烧温度为600℃时制备的La2O3/Bi2O3复合材料,具有较高的分散性、较大的比表面积、宽的紫外-可见光吸收范围,以紫外灯为光源,亚甲基蓝的光降解率可达98;(50 min内).该材料较高的染料光催化降解率主要源于:较小的颗粒尺寸加快了光生e--h+向材料表面的扩散速率,稀土元素镧的存在有利于促进光生e--h+的分离,从而提高光量子效率;同时较大的比表面积和表面较多的活性基团促进了染料的吸附和降解.     

CuAPO-5分子筛的制备及对卷烟烟气中酚类的吸附性能研究

采用水热晶化法合成CuAPO-5磷酸铝改性分子筛,以XRD、XPS、BET为手段对分子筛样品进行表征,结果表明,分子筛具有AFI拓扑结构,骨架上加载上了铜离子,为正二价.在不同的金属比获得的分子筛材料中,当金属比为0.06时,所制备的CuAPO-5分子筛吸附性能最好,可降低卷烟烟气中62.46;的苯酚,高于现有的研究.研究了分子筛对苯酚的液相吸附动力学作为卷烟烟气中苯酚吸附的参考,该吸附符合二级动力力学(R2＞0.9).