纳米片自组装原位N掺杂(BiO)2CO3分级微球的可控合成及其优异可见光催化性能

以二氰二胺和柠檬酸铋为原料,采用一步水热法合成原位N掺杂(BiO)2CO3纳米片自组装分等级微球结构。采用XRD、SEM、XPS、FT-IR、UV-Vis DRS和PL等对合成的材料进行表征,结果表明,不同二氰二胺加入量会对(BiO)2CO3的形貌结构、禁带宽度以及电子-空穴复合率产生显著影响。二氰二胺在水热过程水解柠檬酸铋,同时N原子原位掺杂进入(BiO)2CO3晶格。N掺杂使(BiO)2CO3的光响应范围大幅拓展至可见光,通过价带XPS获得了掺杂N元素减小(BiO)2CO3禁带宽度的证据。在可见光照射下,原位N掺杂(BiO)2CO3分等级微球结构表现出对液相罗丹明B和气相NO优异的可见光催化降解活性,高于N掺杂TiO2和C掺杂TiO2。研究结果对拓展N掺杂作用向非TiO2体系的转变具有重要意义。     

Eu掺杂ZnO光催化剂降解制药废水

以醋酸锌(Zn(CH3COO)2)和六水合硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)为主要原料,氢氧化钠(Na OH)为沉淀剂,聚乙二醇(PEG2000)为矿化剂,柠檬酸为p H调节剂,采用水热法制备Eu掺杂Zn O复合纳米棒光催化材料粉体。用制备的粉体对制药废水进行光催化降解实验,并研究了反应温度、反应时间、光照条件和掺杂比对其光催化氧化效果的影响。用XRD、TEM和EDS等测试手段对粉体进行了表征。研究结果表明,水热反应温度为160℃,时间为6 h,制备的3%Eu掺杂Zn O复合纳米棒光催化材料的光催化效果较好,在365 nm的紫外灯照射下150 min后,制药废水的脱色率达38.8%,COD的降解率达57.5%。     

水热改性棉铃壳对水中氟的吸附

采用水热法制备了改性棉铃壳吸附剂,通过比表面积分析仪、扫描电镜和红外光谱仪表征了棉铃壳改性前后表面结构和官能团变化,并通过批实验分析了改性棉铃壳对水中F-吸附动力学及热力学特征,考察了温度、pH对吸附性能的影响。结果表明,磷酸水热改性后棉铃壳比表面积为121.7 m2/g,是改性前的18.5倍;通过水热改性可以减少酸性基团数量,有利于吸附阴离子。氟离子吸附实验结果显示,吸附反应符合准二级动力学模型,Langmuir模型能更好地描述反应的单分子层吸附特征,分离因子R L在0~0.5之间。改性棉铃壳对F-的吸附属于自发进行的吸热反应。     

氧化镍纳米片光催化降解蒽醌染料B-RN的研究

采用水热法制备NiO纳米薄片,用XRD和TEM对样品的晶型及颗粒形貌进行了表征。以蒽醌染料B-RN为对象,紫外灯为光源,研究了催化剂热处理温度、催化剂用量、光照时间、染料的初始浓度等因素对染料脱色率的影响,以及催化剂的重复利用。结果表明:NiO薄片催化剂能显著的降解蒽醌染料B-RN,且能重复利用。     

水热法表面改性陶粒及其对水中磷的吸附性能

采用水热法制备碳改性陶粒和铁/碳改性陶粒,对改性陶粒表面进行了表征,研究了改性陶粒对废水中磷的吸附效果。表征结果显示,改性后陶粒形貌更规则,比表面积增加,有机官能团种类增多。吸附实验结果表明,碳改性陶粒和铁/碳改性陶粒在初始磷质量浓度为5 mg/L、pH分别为6和5、陶粒投加量为0.03 mg/L的条件下,于35℃下吸附8 h,磷的去除率分别达到97.28%和93.10%,剩余磷质量浓度分别为0.136 mg/L和0.345 mg/L;Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程更适合描述两种改性陶粒对磷的吸附过程,且改性后陶粒均具有良好的解吸能力,解吸率随解吸剂浓度的增加而增大。     

水热法合成层状化合物α-磷酸锆

用水热法合成了α-Zr(HPO4)2·H2O(α-ZrP)晶体,并采用XRD、IR、TEM和TG-DSC等方法对其进行了表征.结果显示,用该法制得的α-ZrP,具有良好的结晶度,层间距达到7.65 A,平均粒度为900×300nm,呈较规则的六边形薄片状,晶形完美,并具有较高的热稳定性.获得了水热法合成α-ZrP的优化实验条件为磷酸浓度5M-10M和180℃下反应48小时以上.     

磷酸水热预处理制备高比表面积高介孔率活性炭

以锯末为原材料,采用磷酸水热预处理后活化的工艺制备高介孔率活性炭,以比表面积和孔容为评价标准,通过单因素实验探究了酸料比、活化温度、活化时间对活性炭比表面积及总孔容的影响规律,验证了该工艺的可行性.最优条件下所制备的活性炭比表面积为2579 m~2·g~(-1),介孔率达到96.6%,充分说明磷酸水热预处理工艺能够显著提高活性炭介孔孔容占比.亚甲基蓝(MB)吸附实验数据与Redlich-Peterson模型拟合度较好,样本活性炭对MB的吸附为单分子层吸附,最大单层吸附量为618.35 mg·g~(-1),接近于实验测试值632.79 mg·g~(-1),表明该方法制备的活性炭具有良好的MB吸附性能.     

T300/QY8911复合材料湿热行为的研究

目的为保证复合材料结构的完整性和使用安全,对树脂基复合材料的湿热行为、湿热环境下的宏观力学性能和物理行为进行研究。方法采用加速老化法,在高温下对T300/QY8911复合材料进行湿热老化行为的研究。借助动态力学热分析(DMTA)、力学性能测试研究湿热条件下的玻璃化转变温度和力学性能的变化规律。结果 T300/QY8911复合材料吸湿率的变化在湿热处理初期符合Fick第二定律,T300/QY8911复合材料的玻璃化转变温度均随着复合材料吸湿率的增加呈下降趋势,在饱和吸湿条件下tanδ峰对应的θg值具有较大的下降幅度,复合材料的拉伸强度和压缩强度均随着湿热处理时间的增加而出现下降,湿热处理条件对复合材料拉伸断裂宏观形貌的影响比较明显,而对复合材料压缩断裂宏观形貌的影响较小。结论 T300/QY8911复合材料在432 h到达饱和吸湿,饱和吸湿率为1.34%,水分子在复合材料中的扩散系数为7.38×10-5 mm2/s,吸湿速率为1.29×10-2 s-1,饱和吸湿条件下T300/QY8911复合材料的θg下降了59.2℃。T300/QY8911复合材料拉伸强度的下降幅度为16.2%,压缩强度的下降幅度为0.6%。     

钒酸铁类Fenton催化剂的制备及性能研究

在不同酸碱条件下,采用水热法制备了FeVO4催化剂,利用XRD、TEM、FTIR对产物表征,并将其作为非均相类Fenton催化剂氧化降解有机染料罗丹明B,研究了初始反应溶液pH值、类Fenton试剂中各组分的浓度、钒酸铁催化剂的制备条件等因素对类Fenton反应效率的影响.结果表明,制备的钒酸铁为FeVO4﹒1.25H2O,在优化条件下降解罗丹明B时60min内脱色率可达97%以上.与传统Fenton试剂相比,类Fenton催化剂具有更广泛的pH适用范围,易于与水分离,应用前景广阔.     

微波作用下餐厨垃圾固相中油脂浸出过程研究

餐厨垃圾固相中的油脂易腐化变质,危害环境和人类健康,不利于餐厨垃圾后续资源化处理;而合理回收利用则是一种优良资源。采用微波湿热的方法分离餐厨垃圾固相中油脂,考察了作用时间、温度及微波加热方式对固相中油脂浸出率的影响;利用红外光谱和气质联用分析了微波湿热前后固相中油脂的成分性质。结果表明:餐厨垃圾固相中油脂浸出率随微波作用时间延长呈先增后平稳的趋势,120℃下作用40 min时,浸出率达最高值为72.1%;微波作用下固相中油脂浸出率相比电加热提高了3.1%;微波处理未改变固相中油脂的主要官能团结构,但脂肪酸及其甘油酯含量发生了变化。