Photocatalytic degradation of Rhodamine B bymicrowave-assisted hydrothermal synthesized N-doped titanate nanotubes

Microwave-induced nitrogen-doped titanate nanotubes（NTNTs） were characterized by transmission electron microscopy（TEM）, X-ray diffraction（XRD）, X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）, Fourier transform infrared spectroscopy（FT-IR）, Zeta potential analysis,specific surface area（SBET）, and UV-Visible spectroscopy. TEM results indicate that NTNTs retain a tubular structure with a crystalline multiwall and have a length of several hundred nanometers after nitrogen doping. XRD findings demonstrate that the crystalline structure of NTNTs was dominated by anatase, which is favored for photocatalytic application. The Ti-O-N linkage observed in the XPS N 1s spectrum is mainly responsible for narrowing the band gap and eventually enhancing the visible light photoactivity. FT-IR results demonstrated the existence of H3O＋, which could be excited by photo-generated holes to form hydroxyl radicals and degrade environmental pollutants. After sintering at 350°C, the UV-Vis absorbance edges of NTNTs significantly shift to the visible-light region, which indicates N atom doping into the nanotubes. Photocatalytic degradation of Rhodamine B（RhB） via NTNTs show good efficiency, with pseudo first-order kinetic model rate constants of 3.7 × 10-3, 2.4 × 10-3and 8.0 × 10-4sec-1at pH 3, 7, and 11, respectively.     

一种富勒烯衍生物的合成研究

富勒烯独特的分子结构,使其具有许多优异的物理性质,在光、电、磁、药物化学等方面有着广阔的应用前景.富勒烯研究几乎涉及物理学、化学以及材料科学的各个领域,同时对生物学、医学等也产生了巨大冲击,这使富勒烯家族成为当前科学界研究的热点.本文制备了一种水溶性富勒烯衍生物C60（NH2 CH2 CH2 NH2）m,并对其进行了红外吸收光谱和电喷雾质谱的表征.红外吸收光谱结果表明乙二胺已连接在C60上,电喷雾质谱结果表明C60与乙二胺的加成产物主要有C60 NH2 CH2 CH2 NH2、C60（NH2 CH2 CH2 NH2）2、C60（NH2 CH2 CH2 NH2）3和C60（NH2 CH2CH2 NH2）4.     

粉煤灰水热法合成沸石的研究进展

粉煤灰作为燃煤电厂排放的主要工业固体废弃物,对其进行资源化利用是必然的趋势,粉煤灰合成沸石是其高值化应用的有效途径之一。阐述了粉煤灰碱性水热法合成沸石的机理,体系中硅铝酸盐凝胶的形成是决定因素,且硅铝酸盐晶体形成经历了诱导期、成核期、晶体生长期3个时期。综述了传统一步水热法、二步水热法、微波辅助加热法、碱熔融-水热法、晶种诱导合成法、逐步升温法和渗析-水热法等方法的研究进展,对原料组成、外加碱激发剂、反应时间和温度、液固比、特殊添加剂、反应器种类等影响因素作了分析总结,并对粉煤灰水热合成沸石面临的问题、挑战及发展前景进行了展望。     

棱形十二面体Ag_3PO_4微晶的辅助合成及其可见光催化性能

以六次甲基四胺(HMTA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为混合辅助剂,采用沉淀法合成了立方晶相棱形十二面体Ag3PO4微晶,对其进行了表征,并通过降解罗丹明B考察了其可见光催化活性。实验结果表明:以0.10g(25 g/mol(以Ag NO3计))HMTA和0.10 g PVP为混合辅助剂合成的棱形十二面体Ag3PO4微晶,其禁带宽度为2.17e V,对罗丹明B有较好的可见光催化活性;在8 mg/L罗丹明B溶液中加入0.4 g/L Ag3PO4,可见光照射12 min时,未添加辅助剂以及分别添加0.10 g PVP、0.10 g HMTA、0.10 g HMTA和0.10 g PVP混合辅助剂制备的Ag3PO4对罗丹明B的降解率分别为67.59%,76.25%,91.88%,99.64%;棱形十二面体Ag3PO4微晶重复使用4次后,罗丹明B的降解率仍达91.59%,说明该光催化剂具有较好的重复使用性能。     

磷钨酸铋微波固相合成及其光催化消除甲醇

报道了微波固相合成杂多酸盐催化剂 BiPW12O40的新方法,并通过红外、差热-热重、BET比表面、扫描电镜、X粉末衍射、荧光发射光谱等一系列手段对其进行了表征.在紫外光照射下,以有机污染物甲醇的气相光催化消除为模型反应,考察了催化剂的光催化活性.扫描电镜结果表明,通过该方法合成的 BiPW12O40催化剂粒径为 15～30 nm.在紫外光照射下,0.15 g 催化剂可将初始浓度为1.40 g·m-3、流速为3mL·min-1的甲醇气体完全消除.其光催化活性明显优于 H3PW12O40,对光催化降解有机气相污染物具有一定的应用前景.     

天然沸石结构对合成分子筛吸附脱氮性能影响

针对污水厂尾水深度脱氨问题,从国内几个典型的天然沸石矿床中选取了4种天然沸石（记为A、B、C、D）,运用直接碱溶-水热晶化合成工艺制备分子筛,测定了各自的氨氮吸附性能;并采用XRF、XRD等表征方法,对比分析了4种天然沸石在元素组成及矿物含量方面的差异,结合4种合成产物的晶体结构、元素组成、表面形貌分析结果,探讨了天然沸石材料特性对合成产物吸附性能的影响.结果表明：与沸石原料相比,4种合成产物的氨氮吸附性能均得到明显提升,其中C和A沸石合成产物的氨氮吸附量较高,均达到15mg/g以上;合成产物的氨氮吸附性能与沸石原料的碱溶性硅溶出量有正相关关系;碱溶性硅主要来自于天然沸石原料中的方石英、斜发沸石、丝光沸石、透长石等矿物组分,而结构稳定的石英不易被碱溶活化利用.合成产物为含有不同类型分子筛及其它矿物成分的混合物,碱溶性硅溶出量高的C和A沸石均合成了A型、X型分子筛,氨氮吸附性能较好;而B和D沸石合成产物主要为孔径小于铵根离子粒径的方钠石分子筛,其氨氮吸附性能较差.因此,利用天然沸石合成分子筛用于污水脱氨时,应尽量选择石英矿物含量少、碱溶性矿物占比高的沸石原料.     

老化测试——为什么您更加需要它

塑料部件的老化测试逐渐成为防止潜在的产品失效的决定性步骤.随着越来越多的原始设备制造商开始向加工商征求设计及材料选择方案,使用过程中的老化失效责任也渐渐地进入了供应链.在汽车用塑料行业中,这种现象尤其明显.原始设备制造商、加工商、合成材料制造商及添加剂供应商对于产品的最终使用环境的交流通常不够充分,而对于如何使用产品及产品使用地点的误解是造成产品失效的原因之一.     

城市可燃固废焚烧二噁英产生机理及控制技术探讨

针对城市可燃固废在焚烧过程中产生的二噁英,介绍了高温气相合成、前体合成、从头合成等产生机理,探讨了控制技术的现状和发展趋势.分析认为:现有机理表明影响二噁英合成的因素包括燃烧条件、氯元素和金属元素,应从焚烧的前、中、后三个阶段分别采取分类筛选、工艺参数控制、吸附除尘等措施防治二噁英.     

松香基三烯丙酯交联聚合树脂的合成及其对水中Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附性能与机制

以自制的松香基三烯丙酯（triallyl maleopimarate， TAMP）为交联剂，通过悬浮聚合法合成了一种松香基三烯丙酯交联聚合树脂（triallyl maleopimarate-acrylic copolymer， TAMPA），采用红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附脱附曲线和热重（TG）分析等方法对其物理化学结构及热稳定性等进行表征，采用批量吸附实验探讨了TAMPA投加量、溶液pH、温度、接触时间和离子强度等因素对TAMP树脂对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）重金属离子吸附性能的影响.结果表明，当pH值为2.0~5.0，TAMPA树脂对Pb（II）、Cu（II）和Cd（II）吸附量呈先增大后平缓的趋势，pH=5.0为最大值.随着离子溶液的增加对TAMP树脂去除重金属离子有抑制作用；吸附动力学符合准二级模型；Freundlich等温吸附模型可以较好地描述TAMPA对3种重金属的吸附；吸附热力学结果表明其能自发对相关金属离子进行吸附.以EDTA为洗脱剂，重复再生3次后TAMPA仍有可观的吸附性能.结合XPS和量子化学计算模拟结果，提出了TAMPA对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附作用机制，主要为重金属离子与材料基体中的C?O氧配位螯合作用.