纳米铁去除水中硝酸盐氮的批试验

采用微乳液法制备出粒径约为80 nm,主要成分为α-Fe的纳米铁粒子。纳米铁具有极高的活性,在无氧环境中,室温、中性条件下与初始质量浓度为30、50、80、120 mg/L的NO3--N振荡反应30 m in,即可获得90%以上的脱硝率。零价纳米铁去除硝酸盐氮的一系列批实验结果表明:硝酸盐与纳米铁反应为非一级动力学反应,硝酸盐氮浓度随时间单调减少,氨氮浓度随时间单调升高,而亚硝酸盐氮的浓度在反应过程中出现极大值,由动力学分析可知其具有连续反应的突出特征,并以此对反应路径进行了探讨。提出纳米铁与硝酸盐反应是氧化还原与吸附作用同时存在且主要产物为氨氮的观点。     

纳米NiCu复合粉的制备

本文采用化学共沉淀法制备得到纳米NiCu复合粉,并对其结构进行了表征。在Ni2+Cu2+混合溶液中,以N2H4.H2O为还原剂直接进行还原反应。最佳合成条件为:(Ni2+和Cu2+)浓度为0.25 mol/L,反应液的pH值为9.5左右,nEDTA/nCu2+=3.5,反应温度控制在50℃左右。经检测,纳米NiCu复合粉中Ni和Cu分别以晶态形式存在;纳米NiCu复合粉的平均粒径为60 nm左右,分散状态良好。     

松香歧化新型镍系催化剂的研究

采用醇盐水解法制备氧化物负载纳米粒子金属Ni、Ni—Al、Ni—Cu和Ni—Cr催化剂，考察了金属种类、负载量、反应温度、反应时间及催化剂用量对松香歧化反应的影响．用Ni—Al／MnOx(Ⅱ)型催化剂，在反应温度270℃，催化剂：松香为1：40(重量比)，反应时间2～3h，通N2的条件下，歧化产物中脱氢枞酸的含量在47％～52％．酸值151～157mgKOH／g范围．     

紫外光还原法制备Cu_2O/TiO_2及其光催化性能

以氯化铜(CuCl2·2H2O)为铜源,TiO2纳米粒子为载体,采用紫外光还原法,60℃干燥后制备Cu2O/TiO2复合物。使用XRD、TEM、SEM以及EDS对其进行表征,并采用紫外-可见吸收光谱探究了由氯化铜到铜颗粒的还原过程。结果表明:60℃干燥紫外光还原所得产物可以得到Cu2O/TiO2复合物,TiO2表面Cu2O粒子高度分散,粒径约为3nm,尺寸均一。通过调节Cu2O负载量,探索Cu2O负载量对可见光照射降解罗丹明B的影响,结果表明:Cu2O负载量较高的Cu2O/TiO2对罗丹明B降解作用明显。     

肼还原法制备镍纳米粒子及其机理

在乙二醇中用肼作还原剂还原Ni^2＋制备镍纳米粒子。用X射线衍射仪测定出产物的相结构，用扫描电子显微镜观察产物的微观结构。根据反应现象和产物的相结构，研究温度、pH值调节剂种类和pH值对镍纳米粒子形成的影响，并推断其形成机理。研究结果表明，用肼作还原剂还原Ni^2＋制备纳米Ni的最佳反应温度为60℃，用NaOH作pH值调节剂调pH值到10～11得到的镍纳米粒子为体心立方结构，平均粒径为25nm。在Ni纳米粒子的形成过程中，NaOH不仅起到调节pH值的作用，还起催化作用。     

铋/炭纳米粒子的合成及其催化还原对硝基苯酚

以纳米炭球为载体,采用一步液相还原法合成Bi/C纳米催化材料,并利用XRD、EDX、XPS、SEM和TEM对产物的物相、组成、形貌和元素化学态进行详细表征。结果表明:通过该方法成功合成粒径为3-5 nm的金属Bi纳米粒子,该纳米粒子均匀地负载在纳米炭球表面上,无明显团聚现象。所得到的Bi/C纳米复合粒子对硼氢化钠还原对硝基苯酚(4-NP)具有明显的催化活性;当Bi负载量为26.5 wt.%时,该反应在室温下的反应速率常数可达到0.204min-1;通过阿仑尼乌斯方程得到的表观活化能为39 k J·mol-1。与常见的贵金属催化剂相比,该Bi/C纳米复合粒子具有价格低廉、合成简单以及活性较高的优点。     

Fe/Cu双金属可渗透反应墙体系对Cr(VI)的去除研究

基于零价铁可渗透反应墙技术,采用化学沉积法制备了Fe/Cu双金属颗粒材料,对Fe/Cu材料进行表征,发现其表观非均匀,化学组成为Cu涂覆在铁颗粒表面;通过静态试验系统地考察了反应温度、溶液pH值、平均流速、等温吸附、双金属材料与河砂的配比等条件对Cr（Ⅵ）去除效果的影响,同时调节进水流速,实现了动态试验的模拟。Cr（Ⅵ）去除的静态试验表明,当mFe：mCu=10：2、投加量40 mg/mL、Cr（Ⅵ）初始浓度50 mg/L、pH=7.5、反应温度298 K时,对水中Cr（Ⅵ）的去除效果最佳,在反应15 min左右时,对Cr（Ⅵ）去除率高达99.4%;动态试验表明,快流速组（104 mL/h）的Cr（Ⅵ）的平均吸附量为0.869 mg/g,慢流速组（28 mL/h）的Cr（Ⅵ）平均吸附量为0.920 mg/g,慢流速组的总吸附量较高。采用Langmuir和Freundlich模型拟合表明,该吸附反应属于单层吸附过程,且升温有利于该吸附反应的进行。实现了Fe/Cu双金属颗粒材料的制备,并对Cr（Ⅵ）有很好的去除效果,结合PRB技术,有望实现地下水等水体中Cr（Ⅵ）的有效去除。     

Fe改性MoNi/γ⁃Al2O3催化剂的制备与表征

以大孔纳米氧化铝为载体、铁为助剂,对以Mo、Ni为活性中心的加氢催化剂进行改性,采用二次纳米自组装方法分别制备Fe?Mo?Ni和Fe?Ni催化剂。结果表明,经Fe改性的MNF?70C与NF?70C催化剂均为双峰孔结构,较大最可几孔径分别为50.0、40.0 nm,较小最可几孔径均为5.5 nm左右。在络合剂和助剂Fe的作用下,MNF?70C催化剂中Fe与Mo、Ni在大孔氧化铝内外表面以金属键的形式形成大量纳米自组装体,分散更加均匀,具有更多适合加氢反应的孔道。同时,MNF?70C和NF?70C催化剂的孔径分布在6.0~60.0 nm的比例分别达到78.05%和72.80%,这说明结构型助剂Fe的加入改善了活性金属的分散性,从而有效改善催化剂的孔径分布。CO吸附、H₂?TPR、TEM和XPS的表征分析结果进一步表明,经Fe改性的催化剂对CO的吸附均以线式吸附,其还原温度较低,且均已纳米粒子的形式均匀分散,具有更多的催化活性中心,而Fe改性的MNF?70C催化剂活性中心较多,说明此类催化剂具有较好的加氢催化活性。由于Fe元素廉价,助剂的加入可提高加氢后油品的质量或者降低催化剂活性金属的用量,从而降低合成催化剂的成本,适合工业应用重油加氢催化剂的开发。     

纳米TiO_2去除水中Fe~(3+)的研究

对纳米TiO2去除水中Fe3+进行了研究,并就反应条件对金属离子脱除率的影响进行了系统的讨论.研究结果表明,TiO2光催化剂对Fe3+有极强的吸附作用;纳米TiO2的最佳用量为1 g/L,在不添加任何还原剂的光催化条件下,Fe3+去除率可达96%.     

溶胶-凝胶法制备纳米Fe3O4/SiO2复合粒子

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸四乙酯作为表面修饰剂,对Fe3O4纳米粒子的表面进行包覆,制备出了磁性Fe3O4/S iO2纳米复合粒子.通过TEM,XRD,IR表征,复合粒子的粒径在15 nm~20 nm左右,呈球形且分散较均匀.     

利用H_2O_2/Fe~(2+)光助催化氧化脱除活性染料废水色度的研究

利用H2O2/Fe2+光助催化氧化,对活性艳红X-3B的染液模拟废水及印染厂活性染料的实际废水进行脱色研究,讨论了影响因素和控制条件.研究结果表明,本方法对活性染料废水脱色有较好的效果.     

微波水热-固相法制备钙铁石型Ca2Fe2O5粉体及其表征

以硝酸铁和硝酸钙为原料,草酸铵作为络合剂,用氨水调节pH,采用微波水热-固相法制备钙铁石型Ca2Fe2O5粉体.利用XRD和SEM对产物的物相和微观形貌进行表征,结果表明：微波水热预处理后得到的CaCO3-Fe2O3复合氧化物,颗粒度小,反应活性较高,在700℃下焙烧3h便可制备正交晶系的Ca2Fe2O5粉体.     

Fe/Al_2O_3纳米复合材料的结构和磁性

采用溶胶-凝胶法制备了复合材料Fe2O3/Al2O3,将其在氢气中还原得到了纳米复合材料Fe/Al2O3。利用X-ray衍射、Mssbauer效应和振动样品磁强计对样品的结构和性质进行了研究,结果表明,Fe2O3含量对样品的还原过程及结构和性质有明显的影响。随Fe2O3含量的增加,还原后样品中α-Fe的晶粒尺寸变大,样品的比饱和磁化强度增加,矫顽力减小。Mssbauer效应结果显示,在一些样品中存在超顺磁现象和FeAl2O4相。     

双金属催化过硫酸盐降解偶氮染料

采用置换法制备Cu/Fe催化剂,并通过X射线衍射(XRD)对其进行表征.考察了Cu/Fe催化过硫酸钠(PS)降解金橙Ⅱ的效果及其影响因素,并对降解反应机理进行探究.结果表明,Cu/Fe能够催化PS降解金橙Ⅱ废水,并且其催化效果优于零价铁,其中当pH=3、PS的质量浓度为2.0 g/L、Cu/Fe催化剂的质量浓度为0.2...     

电化学牺牲双阳极法一步制备铁/铝水滑石纳米片

传统合成铁/铝水滑石纳米片(Fe/Al-LDHs)方法往往需要使用不稳定的铁盐,还要在一定温度下进行长时间的老化。为了克服这些缺点,开发了一种易于操作、环境友好且可以规模化操作的电化学牺牲阳极水滑石制备方法。采用牺牲阳极法成功地合成了六边形Fe/Al-LDHs,厚度约为32 nm,直径为50～100 nm,金属摩尔比[Fe]/[Al]=2∶1。实验表明:Fe/Al-LDHs的结晶过程主要依赖于最先沉淀的Al(OH)_3形成的晶核和Fe的化学价;在低电流密度下,同时采用Fe和Al为牺牲阳极,通过控制输出电流来控制阳极电解的金属量,可快速大规模制备Fe/Al-LDHs,具有良好的应用前景。     

钆铁硫共掺杂TiO2/CF光催化材料的制备及其可见光活性研究

以表面改性的聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)为基体,采用Sol-Gel法制备钆、铁、硫元素共掺TiO2溶胶,通过浸渍涂覆法将溶胶负载到PAN-CF表面上,退火得到Gd/Fe/S-TiO2/CF光催化材料.采用FE-SEM、XRD等对材料结构进行表征;以氙灯为模拟日光源,以酸性橙Ⅱ为目标降解物,研究了制备得到的光催化材料的可见光催化活性.结果表明:钆、铁、硫元素共掺杂赋予了材料表面更明显的微孔结构;显著扩展了TiO2可见光响应能力,提高了光催化材料的可见光催化活性.     

The electrical conductivity characteristics of Fe/Cu nano-scale multilayer materials

A mathematical model for describing the relationship between electrical conductivity and the thickness of bilayer, ratio of sublayer thickness of a nano-scale multilayer material (MLM) is presented. Fe/Cu MLM was synthesized by electron beam physical vapor deposition (EB-PVD) technique, and the dependence of electrical conductivity of Fe/Cu MLM on the bilayer thickness and ratio of sublayer thickness were investigated. It is shown that the electrical conductivity of Fe/Cu MLM with fixed ratio of sublayer thickness decreases sharply when the thickness of bilayer becomes thinner than 30 nm. When the bilayer thickness is kept constant, the electrical conductivity linearly decreases with the increasing ratio of sublayer thickness. The values of parameters in the model were obtained by fitting the measured results of electrical conductivity of Fe/Cu MLM with fixed ratio of sublayer thickness. It is found that the calculated values agree well with measured ones.     

Fe/Zn抗震复合材料的数值仿真研究

在提出Fe／Zn抗震复合材料思想基础上，为验证Fe／Zn复合材料具有抗震耗能作用，采用国际通用有限元软件ANSYS对材料的性能作数值仿真，采用瞬态时程分析的方法，计算了Fe／Zn复合材料在地震波荷载作用下的应力一应变曲线。结果表明，Zn在地震波荷载作用下进入塑性阶段，形成了滞回环，证明Fe／Zn复合材料有抗震耗能的作用，而Fe部分还处于弹性工作范围，保证结构不发生破坏，并为结构提供足够的恢复力。     

快速热处理的[Fe/Pt]n薄膜的结构和磁性

采用直流磁控溅射方法在Si基片上制备[Fe/Pt]_n薄膜,利用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分析薄膜的组分、结构和磁性。研究结果表明：[Fe/Pt]_n薄膜经过600 ℃快速热处理,得到了L1₀-FePt薄膜。对于[Fe (x nm)/Pt (0.5 nm)]_n薄膜,当Fe层厚度为0.7 nm时,薄膜的有序度最大,平行膜面和垂直膜面的矫顽力均最高;对于不同调制周期的[Fe/Pt]_n薄膜,有序度随调制周期先增大后减小,平行膜面的矫顽力均高于垂直膜面的矫顽力,当调制周期为2.4 nm时,薄膜平行膜面的矫顽力最大。     

制备条件对Fe/Al2O3选择性催化还原SO2的影响

不同负载量的Fe/Al2O3催化剂分别以浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制得，对比评价了不同方法制备的催化剂样品以CO为还原剂，选择性催化还原SO2的活性。研究表明，铁催化剂有较高的去除SO2的活性，制备方法对催化剂活性具有显著影响。其中溶胶-凝胶法和共沉淀法最高活性分别可以达到95%和85%左右；而浸渍法样品的活性较差，最高转化率不到60%。3种不同组分催化剂的活性在低温时并不明显，在高温时明显地显示出高的负载量具有高的活性。