晶化温度对铁铝复合吸附剂除磷效能影响

考察了不同晶化温度下制备的铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)-P的性能以及pH值和共存干扰离子CO_3~(2-)对其吸附去除PO_4~(3-)-P性能的影响.结果表明,晶化温度对铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)-P的性能有显著影响,较低晶化温度下制备的铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)-P效果明显优于高温制备的吸附剂;晶化温度的升高使晶体本身结构发生变化,导致比表面积降低,是其吸附性能下降的主要原因;较低晶化温度下制备的铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)P的性能受pH值影响较小,对水质适应性强;共存离子CO_3~(2-)-对铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)P的性能具有强抑制作用,应用中应该尽量避免这种负面干扰作用的存在.     

WO_3/rGO纳米复合材料的制备及其储锂性能研究

采用水热法合成了WO_3/rGO纳米复合材料,并将其用作锂离子电池负极材料。水热处理过程中将氧化石墨烯(GO)还原转变成了还原型氧化石墨烯(rGO),氧化石墨烯经还原后会产生不饱和的、共轭的碳原子,表面缺陷增加从而活性位点增加,使电导率显著增加。结果显示:所制备的WO_3/rGO纳米复合材料中,WO_3均匀地负载到了rGO纳米片上。电化学测试表明:所获得的WO_3/rGO纳米复合材料首次放电比容量达到1 135.7mA·h·g~(-1);200圈以后依然能够保持较高的放电比容量(780mA·h·g~(-1))。     

Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)浸渍颗粒活性炭去除溴酸盐的研究

文章选用FeCl_2与FeCl_3浸渍颗粒活性炭制成复合材料(GAC-Fe(Ⅱ)、GAC-Fe(Ⅲ)),并用扫描电镜(SEM)对复合材料GAC-Fe(Ⅱ)、GAC-Fe(Ⅲ)进行表征.研究比较两种复合材料在不同初始浓度和不同pH条件下去除水中溴酸盐BrO_3-的效果,使用吸附等温模型和吸附动力学模型对实验结果进行分析,并探讨其反应机理.结果表明,初始浓度16.7 mg/L GAC-Fe(Ⅲ)效果优于GAC-Fe(Ⅱ),BrO_3-去除率可达98%;去除率随pH值3~9的升高而下降;吸附等温实验表明,Langmuir吸附等温式能更好的描述材料对BrO_3-的吸附过程及材料的吸附效果;吸附动力学实验表明材料去除BrO_3-更符合准二级吸附动力学模型.     

还原氧化石墨烯/四氧化三铁复合气凝胶的制备与染料吸附性能

为改进四氧化三铁（Fe₃O₄）复合材料吸附工业染料废水的性能,先制备了表面油酸修饰的Fe₃O₄,再以氧化石墨烯（GO）及表面油酸修饰的Fe₃O₄作为前驱物,通过水热法制备了还原氧化石墨烯/四氧化三铁（rGO/Fe₃O₄）复合水凝胶,最后冻干得到rGO /Fe₃O₄复合气凝胶。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征产物的微观形态和结构,并通过紫外-可见分光光度计对复合气凝胶对于亚甲基蓝染料（MB）的吸附性能进行研究。结果表明,rGO /Fe₃O₄复合气凝胶在微观上复合均匀,与单独的石墨烯和Fe₃O₄纳米粒子相比,rGO/Fe₃O₄复合气凝胶对MB染料的吸附性能更优,吸附能力达到108 mg·g^-1,而且rGO /Fe₃O₄复合气凝胶可以方便地从废水中移出进行重复使用。研究其吸附动力学和吸附等温发现,该复合气凝胶的吸附行为符合拟二级动力学方程和Langmuir吸附模型。     

Fe(OH)_3或Fe_2O_3多孔微球的制备及对含磷废水的处理

以开发新型高效除磷吸附剂为目的,利用Fe(OH)_3或Fe_2O_3多孔微球作为吸附剂对模拟含磷废水进行吸附除磷实验,研究Fe_3O_4与Fe(OH)3或Fe_2O_3的质量比、铁盐浓度、焙烧温度、吸附剂用量、pH、吸附时间、磷的初始质量浓度、温度等因素对HPO_4~(2-)吸附效果的影响.结果表明:在吸附剂用量为0. 8 g/L,pH为3,磷的初始质量浓度为2 mg/L,吸附时间为150 min时,除磷效果最好,磷去除率达98%以上; Langmuir等温方程能更好地描述吸附剂对HPO_4~(2-)的吸附平衡,最大吸附量为9. 49 mg/g,且随着温度的升高最大单层吸附容量也随着升高,表明此反应为吸热反应.     

多壁碳纳米管/石墨烯修饰电极同时检测邻苯二酚和对苯二酚

采用原位合成法制备多壁碳纳米管/石墨烯复合材料,并用碳纳米管/石墨烯复合材料作为修饰玻碳电极材料,研究邻苯二酚和对苯二酚在修饰电极上的电化学行为.实验结果表明:在浓度为0.1 mol/L的Na_2PO_4-C_4H_2O_7(pH=4.0)缓冲溶液中,修饰电极对邻苯二酚和对苯二酚的电化学氧化还原显示出较高的催化特性.在优化条件下,邻苯二酚和对苯二酚在浓度0~300μmol/L范围内呈良好的线性关系,检测限均为1.8×10~(-8) mol/L.将该电极用于检测污水中邻苯二酚和对苯二酚的含量,结果较满意.     

rGO/ZnSn(OH)_6复合材料的合成及其光催化性能研究

以(CH_3COO)_2Zn·2H_2O、NaOH和SnCl_4为主要原料,采用水热法合成粒径分布均匀、平均粒径为100~200 nm、分散性良好的ZnSn(OH)_6微纳米立方体,并对羟基锡酸锌进行酸化处理;同时,通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),在低温条件下制备了GO-ZnSn(OH)_6复合材料,在紫外光照射条件下光致还原GO得到还原氧化石墨烯(rGO),最终得到rGO-ZnSn(OH)_6复合材料.利用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis、PL分析了材料的物相、微观结构以及光吸收性能,并以亚甲基蓝为降解物质评价不同GO掺杂量对rGO-ZnSn(OH)_6复合材料光催化性能的影响.结果表明,当GO的质量分数为2.0%时,rGO-ZnSn(OH)_6复合材料的降解率达到最大值93.2%,降解速率常数k=0.026 min~(-1),分别是单一的ZnSn(OH)_6的2倍和4.3倍.     

改性活性氧化铝吸附去除水中痕量磷的性能

为了获得更为高效的去除水中痕量磷的方法,通过静态吸附试验考察了经Al_2(SO_4)_3或Na_2SO_4改性的活性氧化铝(γ-Al_2O_3)吸附除磷性能,观察了吸附剂投量、pH值及水温变化对PO_4~3-P去除效果的影响及改性前后的γ-Al_2O_3对模拟水样中不同形态磷的去除效果.结果表明:γ-Al_2O_3经Al_2(SO_4)_3或Na_2SO_4改性后对PO_4~3-P的去除效果比改性前有显著提高,对PO_4~(3-)-P的去除率分别提高了18.53%和14.34%;改性γ-Al_2O_3对PO_4~(3-)-P的去除率在-定的投量范围内随投量的增加明显提高;改性γ-Al_2O_3对PO_4~(3-)-P的吸附作用以物理吸附为主,随着温度和pH值的升高,除磷效果均呈下降趋势;经Al_2(SO_4)_3改性的γ-Al_2O_3表现出更好的除磷效果和较强的水质适应性;水中浊质对吸附除磷效果影响较大,因此γ-Al_2O_3更适合滤后水的深度除磷.     

新型石墨烯基复合气凝胶用于废水中钆离子的吸附

通过溶剂热法制备新型的具有3D结构的还原氧化石墨烯/聚氨基膦酸(PAPA)气凝胶(rGO/PAPA).还原氧化石墨烯与PAPA链交联后得到的气凝胶(rGO/PAPA)被用作Gd(III)吸附剂.Gd(III)离子的吸附可在15min以内达到吸附平衡,最大吸附量868.5mg/g.rGO/PAPA对Gd(III)的吸附过...     

SnO_2/rGO锂离子电池负极复合材料制备及性能

为提高锡氧化物锂离子电池负极材料的电池性能,使用水热法制备了具有不同还原氧化石墨烯(rGO)含量的SnO_2/rGO复合材料,并研究了rGO含量对复合材料性能的影响。X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)分析结果表明:所合成的SnO_2/rGO复合材料的特征衍射峰的位置与金红石型晶体结构的SnO_2完全匹配,SnO_2/rGO复合材料中的SnO_2颗粒附着在rGO表面。电化学测试表明:rGO质量分数为50%的SnO_2/rGO复合材料的循环性能最佳,在160 mA/g的电流密度下,经过100次循环后,放电比容量维持在633.6 mA·h/g,与单质SnO_2循环50次的224.1 mA·h/g的比容量相比,材料循环稳定性有了很大的提高。     

钠离子电池负极材料 SbSn/石墨烯复合物的合成及电化学性能测试

通过化学共沉淀法制备SnSb纳米合金,并以此为主体材料表面包覆石墨烯的核壳结构复合材料SbSn/rGO用作钠离子电池负极材料。通过XRD、SEM、EDS测试分析材料的物相结构与形貌,通过循环伏安、恒流充放电测试分析材料的电化学性能。研究表明,SbSn/rGO复合材料缓解了SnSb纳米合金团聚和体积膨胀效应,增强了材料的循环稳定性和倍率性能。SbSn/rGO复合材料150 mA·g~(-1)电流密度及0～3 V充放电电压测试,首次充放电容量为650、700 mA·h·g~(-1),第50次循环的放电比容量保持在350 mA·h·g~(-1),大幅度提高钠电负极材料比容量和循环稳定性。     

除铁除锰水厂反冲洗泥吸附除砷

除铁除锰水厂生物滤池反冲洗过程产生大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会对环境造成污染,为此,采用XRD和TEM对预处理后的反冲洗泥进行表征,并通过静态吸附试验研究其吸附除砷特性和相关机制.结果表明:铁锰氧化物反冲洗泥为无定型结构,粒径小且比表面积大.Langmuir等温方程更符合铁锰氧化物反冲洗泥对As(Ⅴ)吸附特性(R~20.99),As(Ⅲ)吸附行为不能由单一模型模拟.25℃时As(Ⅲ)和As(Ⅴ)最大吸附容量分别为36.53和40.37 mg/g,温度越高吸附容量越大.准二级动力学能较好地反映铁锰氧化物反冲洗泥对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的等温吸附动力学(R~20.99),随着pH升高对As(Ⅴ)的吸附量逐渐降低,As(Ⅲ)吸附量降低、升高再降低.H_2PO_4~-与SiO_3~(2-)能显著抑制砷的吸附,其他离子对吸附过程影响不大.     

水热法制备3D rGO/Co3O4-x复合材料及超电容性能研究

利用一步水热合成法,以氧化石墨烯(GO)和六水合硝酸钴(Co(NO₃)₂·6H₂O)为实验原料,简易制备了含氧空位的3D还原氧化石墨烯/四氧化三钴(3D rGO/Co₃O_4-x)复合电极材料.通过扫描电镜、透射电镜观察,Co₃O_4-x呈线状或球状均匀分布在多孔网络结构的3D rGO上,表明了3D rGO/Co₃O_4-x复合材料的成功制备.在2 mV/s的扫描速率下,基于Co₃O_4-x质量比电容为635.7 F/g.将复合电极材料组装成对称型超级电容器,在功率密度为100 W/kg时,得到的能量密度为10.6 Wh/kg.经过10 000次电化学循环后的电容保持率为98.15%.对称型超级电容器优异的电化学性能归因于石墨烯高的比表面积、良好的多孔性以及Co₃O_4-x与石墨烯之间的协同效应.     

二氧化钛/石墨烯复合材料的合成及电化学性能

为了提高TiO_2的导电性和材料的分散性,进而提高材料的倍率性能和循环性能,将二氧化钛与石墨烯复合,通过水热法合成了二氧化钛/石墨烯(TiO_2/rGO)复合材料,并对材料的形貌进行了表征,测试了材料用于锂离子电池的电化学性能.结果表明:与石墨烯复合后材料的比容量和倍率性能均升高,在电流密度为0.1C(C=150 mA/g)下,初始放电容量为374 mAh/g,50周后的放电比容量仍保持在165 mAh/g,循环保持率为44%,远高于同种方法下合成的二氧化钛样品50周后的比容量50 mAh/g和保持率17%.     

Z-CoS2-MoS2/rGO的合成及电化学储锂性能

为了研发比容量高和循环性能稳定的电化学储锂电极材料,用二甲基咪唑钴(ZIF-67)作为Co源前驱体,通过一步水热法制备Z-CoS₂-MoS₂/rGO(还原氧化石墨烯)复合材料,研究微观结构和电化学储锂性能. 结果表明,与采用CoCl₂作为钴源制得的CoS₂-MoS₂/rGO相比,Z-CoS₂-MoS₂/rGO复合材料中CoS₂粒子有着更加细小和较均匀的粒径,很好地分散在MoS₂和rGO表面,形成了相应的异质结构. 作为电化学储锂电极材料,Z-CoS₂-MoS₂/rGO的可逆比容量可以达到1 092 mA·h/g,经900次循环后在500 mA/g电流密度下保持了941 mA·h/g的储锂可逆比容量,显示了稳定的充放电循环性能. Z-CoS₂-MoS₂/rGO优异的电化学储锂性能主要归因于该双金属硫化物复合材料具有较多的电化学储锂电极反应电对以及复合材料中CoS₂纳米颗粒、MoS₂纳米片和rGO之间均匀的复合及所形成的异质结构.     

还原氧化石墨烯/石墨相氮化碳复合膜的制备及其脱盐性能

采用真空抽滤法制备了以氧化石墨烯为基体的rGO/g-C_3N_4复合膜,系统研究了光催化还原时间、GO与g-C_3N_4质量比及GO沉积密度等工艺参数对复合膜脱盐性能的影响,优选出rGO/g-C_3N_4复合膜成膜工艺条件;并基于优选工艺所制备复合膜研究了NaCl溶液浓度对复合膜脱盐性能的影响,为复合膜的制备及应用提供实验依据。研究结果表明:紫外光照射时间为30h,GO与g-C_3N_4的质量比为6∶1,GO沉积密度为477.7mg·m~(-2)时制备的rGO/g-C_3N_4复合膜对NaCl溶液的脱盐性能最佳;复合膜对NaCl截留率和溶液通量均随NaCl溶液浓度降低而升高,对浓度为0.01mol·L~(-1)的NaCl溶液,截留率达到61.1%。     

Pt@ rGO-Bi2 WO6 /FTO 复合材料的制备及其光电催化甲醇氧化性能

采用水热法在导电玻璃( FTO) 基体上制得钨酸铋垂直纳米片( Bi2WO6 /FTO) 后,再分别采用 热还原法和光沉积法负载还原氧化石墨烯( rGO) 和铂颗粒,制备得到rGO-Bi2WO6 /FTO,Pt- Bi2WO6 /FTO 和Pt@ rGO-Bi2WO6 /FTO 等复合材料． 通过测试这些复合材料的紫外-可见( UV-vis) 漫反射光谱,发现引入rGO 层和负载铂纳米颗粒,都明显拓展复合材料的太阳光吸收范围． 光电催 化甲醇氧化的测试结果表明: Pt@ rGO-Bi2WO6 /FTO 电极具有比Pt-Bi2WO6 /FTO 电极更强的光电 催化活性和更优的抗CO 中毒性． 这是因为引入还原氧化石墨烯,提高了复合材料电极的导电性; 同时可以作为铂纳米颗粒的支撑材料,为甲醇分子在电极表面提供更多的吸附位点．     

铝酸三钙对硫酸根的去除及其作用机制

通过固相反应法制备铝酸三钙(C_3A),研究了C_3A对硫酸根(SO_4~(2-))的去除效果,并探索了pH对SO_4~(2-)去除效果的影响,结合C_3A对SO_4~(2-)反应前后产物的SEM、XRD和FT-IR等表征手段探讨了其对SO_4~(2-)的吸附作用机制。结果表明:C_3A对SO_4~(2-)的吸附动力学符合准二级动力学方程。等温吸附符合Langmuir等温吸附模型,在45℃、pH=7.0时,最大理论吸附量为4.75 mmol·g~(-1)。在25℃下,反应最适pH为12,最大吸附量可达3.88mmol·g~(-1)。C_3A去除SO_4~(2-)的作用机制为C_3A水化过程中释放出Ca~(2+)与SO_4~(2-)的沉淀作用及水化产物CaAl-LDH层间的阴离子交换作用。     

Fe_3O_4@SiO_2@CPB磁性纳米粒子对刚果红的吸附研究

使用简单的合成方法,制备出Fe_3O_4@SiO_2@CPB磁性纳米粒子,通过透射电子显微镜进行结构表征.研究了刚果红初始浓度、反应温度和pH值对吸附效果的影响.研究结果表明,吸附剂对刚果红具有较好的吸附能力,吸附量随刚果红浓度增大和温度升高而增大,而pH对吸附量的影响不大.吸附动力学表明Fe_3O_4@SiO_2@CPB对刚果红的吸附过程更符合准二级反应模型.等温吸附线性拟合表明该吸附过程更符合Langmuir等温吸附,最大吸附容量为434.783 mg/g左右.     

雪硅钙石/HAp复合材料对Cd(Ⅱ)的吸附性研究

以Ca(OH)2,Na2SiO3·9H2O,H3PO4为原料,采用水热共生法制备出对Cd2+具有较强吸附性的雪硅钙石/HAp(Tob/HAp)复合材料,通过XRD,SEM,原子吸收光谱对材料进行表征和测试,通过不同的吸附时间,温度,pH值和Cd2+初始浓度的单因素实验和正交试验对吸附性能进行分析.结果表明:190℃,反应16h制备的Tob/HAp复合材料多呈长棒状和微球状.优化吸附条件为pH 6.5,初始浓度(I.C.)200mg·L-1,时间30min,温度40℃,平衡吸附量可达79.37mg·g-1.吸附热力学和动力学拟合结果表明,吸附过程属于Langmuir单分子层吸附,且符合准二级动力学速率方程.