雪花状Cu2S/缺陷型UiO-66 p-n异质结用于光催化还原Cr(VI)

为了解决金属-有机骨架材料Ui O-66可见光响应差、电子-空穴复合快的问题，以雪花状Cu₂S为基材，对Ui O-66进行缺陷调控，采用溶剂热法制得Cu₂S/缺陷型Ui O-66 p-n异质结型复合光催化剂。以K₂Cr₂O₇溶液为目标污染物，分析其对Cr(Ⅵ)的光催化还原能力。SEM、XRD和XPS结果证明，缺陷型UiO-66在雪花状Cu₂S上均匀生长。莫特-肖特基曲线证明，在Cu₂S与缺陷型UiO-66界面处形成了紧密的p-n异质结，提高了材料对可见光的利用率，促进了光生电子-空穴对的有效分离。在模拟可见光照射下，20 mg 50%Cu₂S/缺陷型Ui O-66复合光催化剂(50%为缺陷型UiO-66的负载量，以生成的Cu₂S质量计)对50 mL质量浓度为20 mg/L的K₂Cr₂O₇溶液的还原率高达98.92%，且循环5次...     

MIL/MoS2的制备及光催化降解盐酸四环素研究

通过溶剂热法制备了双金属MIL-101(Fe,Al)/Mo S₂复合材料，以盐酸四环素为目标污染物探究材料的光催化性能。利用紫外-可见光谱分析和荧光发射光谱分析对材料的光催化活性进行表征，考察了不同MoS₂添加量、盐酸四环素初始浓度对光催化性能的影响。结果表明，适量负载MoS₂可显著增强MIL-101(Fe,Al)的光催化活性，10%为MoS₂最佳添加量，MIL/MoS₂-10%表现出优于MIL-101(Fe,Al)的可见光吸收能力和电子-空穴对分离效率，在MIL/Mo S₂-10%用量为0.2 g/L时，对20 mg/L盐酸四环素模拟废水的总去除率达到90.06%，其反应速率常数分别是MIL-101(Fe,Al)和MoS₂的1.99和3.11倍左右，表明复合材料的光催化性能相比单体明显提高。     

玫瑰花状MoS2对丁基黄原酸钾的吸附-光催化协同去除性能研究

利用水热法合成玫瑰花状MoS₂,研究其对丁基黄原酸钾的吸附-光催化协同去除性能。结果表明,成功制备了具有光催化性能与吸附性能的玫瑰花状MoS₂;在pH=7、MoS₂用量为25 mg、吸附时间为30 min条件下,MoS₂对丁基黄原酸钾的最大吸附容量达110.93 mg·g^-1;在300 W氙灯下照射30 min时,MoS₂对丁基黄原酸钾的降解效率为81.99%;而通过光催化降解-吸附的协同作用,在40 min时丁基黄原酸钾去除率达99.89%;经过5次循环后,MoS₂对丁基黄原酸钾的协同去除率仍大于95%。此研究为MoS₂在含黄药废水处理方面开辟一种新方法。     

MoS2中空微球的无模板水热法制备及压电催化性能

设计能够有效利用多种能源的新型压电催化剂，有助于解决当前环境修复和能源需求增加的挑战。以Mo O₃、KSCN及NaF为起始原料，采用一步无模板水热法成功制备一种具有高表面活性和优异压电特性的Mo S₂中空微球，分别探讨了水热温度、水热时间及NaF添加量对制备MoS₂中空微球的影响。结果表明：当水热温度为220℃、水热时间为16 h、NaF添加量为12 mmol时，制备的样品是粒径为0.5～1.0μm的1T相Mo S₂中空微球。N₂吸附?脱附实验表明，Mo S₂微球的比表面积为57.67 m²/g，孔径主要分布在2～6 nm之间，平均孔径为4.25 nm。揭示了Mo S₂中空微球形成机理，并探讨了其压电催化降解动力学规律。通过压电催化降解模拟污染物评价了Mo S₂中空微球的催化性能。在超声振动下，60 s对亚甲基蓝和罗丹明B的降解率分别为89.3%和98.9%。应用于水体抗生素的降解，120 ...     

MoS2/CNTs电催化析氢性能探究

本文通过一步水热法成功实现了二硫化钼(Mo S₂)在碳纳米管(CNTs)内外壁的原位生长，形成了限域和非限域的Mo S₂/CNTs复合纳米材料，并探究了其对电化学析氢反应(HER)的催化活性。研究结果表明，在碳纳米管内外壁均原位生长出二维片状Mo S₂纳米材料，形成部分限域的Mo S₂/CNTs纳米材料。此外，电催化析氢性能测试显示，Mo S₂生长在适量的CNTs(～25mg)时，形成的Mo S₂/CNTs复合纳米材料表现出较强的HER活性和稳定性。在10mA·cm^-2时，HER的过电位为440mV。Tafel斜率为117mV·dec^-1。     

MOF@γ-Al2O3复合材料的制备及其选择性染料吸附性能研究

本文通过原位生长法将金属有机骨架(MOF)与γ-Al₂O₃相结合制备了两种MOF@γ-Al₂O₃复合材料,即UIO-66/UIO-66-NH₂@γ-Al₂O₃,并将其应用于选择性染料吸附性能研究。结果表明：UIO-66/UIO-66-NH₂@γ-Al₂O₃复合材料可选择性吸附阴离子染料(刚果红,CR),吸附量分别可以达到1520.91mg·g^-1和1598.65mg·g^-1。同时,UIO-66/UIO-66-NH₂@γ-Al₂O₃复合材料还具备优异的稳定性,重复使用10次后对CR的选择性吸附性能基本保持不变。     

DTPA/Sn4+阳离子复合淀粉微球的制备及工艺优化

为探索新的制革废水处理方法，选择可溶性淀粉为原料，采用乳液聚合法制备表面和内部聚集大量活性基团的DTPA/Sn⁴⁺阳离子复合淀粉微球(CSM)。利用单因素优化出CSM的最佳合成条件，对其进行SEM、FT-IR和TGA表征，并利用模拟含Cr(Ⅵ)废水进行静态吸附实验。结果表明，最佳工艺合成条件为：n(DTPA)∶n(SnCl₄)=1.1∶1.0、K₂S₂O₈/NaHSO₃质量为0.6 g、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)质量为0.6 g、复合乳化剂质量分数为51%、反应温度为60℃;常温条件下，pH为3、吸附时间为120 min、Cr(Ⅵ)初始质量浓度为200 mg/L时达到最佳饱和吸附，此时Cr(Ⅵ)吸附量为39.58 mg/g;模拟Cr(Ⅵ)质量浓度为40 mg/L的皮革废水的Cr(Ⅵ)去除率高达99.9%。     

磁性聚吡咯基材料制备及对印染废水中Cr(Ⅵ)吸附特性研究

首先通过原位氧化聚合法制备富氮聚合物(PPy),然后以PPy前体和磁性金属粉末在高温条件下成功制备出两性吸附剂CN@Co₃Fe₇。利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)等多种手段对合成吸附材料进行了形貌和结构表征,并系统考察了其对纺织印染废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。试验结果表明：制备出的纳米吸附材料呈六方块结构,粒径为150 nm,饱和磁化强度约49.1 emu/g,对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,在吸附剂用量为4 mg/L、pH 1.7、Cr(Ⅵ)初始浓度为200 mg/L的条件下吸附1 h,对Cr(Ⅵ)去除率可达99.48%,3次再生后去除率仍可维持在83.41%。吸附动力学规律遵循准一级动力学模型,而吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型,说明吸附是一个多层不均匀吸附。     

齿轮钢电沉积Ni-W/MoS2自润滑复合镀层及性能研究

采用电沉积工艺在制造齿轮常用的40Cr钢表面制备掺杂MoS₂颗粒的Ni-W/MoS₂自润滑复合镀层,并研究MoS₂颗粒对复合镀层表面形貌、晶相结构、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明：Ni-W/MoS₂自润滑复合镀层完整覆盖40Cr钢表面,主要成分为Ni、W、Mo和S元素,存在4个Ni的衍射峰并且都呈现(220)晶面择优取向。镀液中MoS₂颗粒质量浓度变化导致镀层的晶粒形态及致密性显现出差异,MoS₂颗粒含量呈现先升高后降低趋势,造成显微硬度先增大后减小,耐磨性能先改善后变差。当镀液中MoS₂颗粒质量浓度为5 g/L,Ni-W/MoS₂复合镀层中MoS₂颗粒含量达到4.17%,形成条状与乳突状不同形态的晶粒,结合更紧密,其硬度达到607.5 HV,表面磨痕宽度仅为420μm,表现出良好的耐磨性能,能起到较理想的减摩作用,从而显著提高40Cr钢的耐磨性能。     

Fe3O4/黄麻多孔生物炭的制备及对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以黄麻作为碳源，通过硝酸铁改性一步制备了Fe₃O₄生物质碳材料。利用SEM、XRD和SQUID技术手段对其进行测试，并研究磁性多孔炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。2 h内水中六价铬离子的去除率可达97%以上。黄麻廉价易得，磁性多孔碳制备方法简便，对Cr(Ⅵ)吸附效果良好，且有较高饱和磁化强度(41.00 emu/g),便于后续在外加磁场下分离以便重复利用和减少二次污染，吸附脱附后吸附率仍在90%以上。     

MoS2/Fh复合材料的制备及高盐条件下EDTA-Pb(Ⅱ)的去除研究

水铁矿(Fh)因其比表面积大、吸附能力强等优点,对络合态重金属表现出良好的吸附能力,但是盐离子的存在会阻碍Fh对络合态重金属的去除。本研究引入了二硫化钼(MoS₂),利用其优异的阻盐能力弥补Fh去除性能被抑制的情况。考察了溶液pH、盐度等不同因素对MoS₂/Fh复合材料吸附性能的影响,在15 g/L NaCl的背景盐度、pH=4条件下,1 g/L MoS₂/Fh复合材料对20 mg/L EDTA-Pb(Ⅱ)的去除率仍能达到96.72%,较相同条件下Fh的去除率显著提高。通过对吸附机理的探究发现EDTA-Pb(Ⅱ)主要以静电吸附方式被去除。     

Ti3C2Tx超薄纳米片高效率去除废水中重金属的研究

通过刻蚀剥离法制备了Ti₃C₂T_x超薄纳米片，探究了其对废水中重金属离子的吸附特性。通过SEM、XRD、AFM、FT-IR、Raman对Ti₃C₂T_x超薄纳米片的形貌和结构进行了表征，通过ICP-MS对处理前后水体中重金属离子的含量进行了测试。结果表明剥离的Ti₃C₂T_x超薄纳米片表面含有结构缺陷和羟基，当水体中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L时，47.5 mg Ti₃C₂T_x超薄纳米片对其的去除效率高达90%以上，尤其是对Pb(Ⅱ)的去除效率达到了98.81%,吸附性能远高于大孔树脂、硅藻土和活性炭等常见吸附试剂。在Na(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ) 4种离子共存溶液中，Ti₃C₂T_x超薄纳米片对于Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的...     

Fe(Ⅱ)掺杂TiO2光催化剂处理电镀废水中的六价铬

采用溶剂热法制备了Fe(Ⅱ)掺杂TiO₂光催化剂,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、比表面仪(BET)、扫描电镜(SEM)对其进行表征。考察了光照时间、FeSO₄·7H₂O加入量、pH和Cr(Ⅵ)初始质量浓度对采用该催化剂处理含Cr(Ⅵ)电镀废水效果的影响。得到了较佳的工艺条件为:反应时间120 min,FeSO₄·7H₂O加入量0.3 g,pH 4.0,Cr(Ⅵ)初始质量浓度100 mg/L。该条件下Cr(Ⅵ)的去除率可达81.4%,催化剂的去除效率为35.2 mg/g。     

磁性纳米Fe3O4@TiO2可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)

通过溶胶-凝胶法、水热法和煅烧法,成功制备出具有光催化活性的Fe₃O₄@TiO₂磁性纳米复合材料,将超顺磁性的Fe₃O₄与TiO₂复合,实现材料的快速回收与可见光响应能力的结合。进一步将Fe₃O₄@TiO₂磁性纳米复合材料应用于Cr(Ⅵ)的去除,实验结果表明,在可见光照射下Fe₃O₄@TiO₂对Cr(Ⅵ)的去除能力是P25的1.96倍。并深入探究了Fe₃O₄@TiO₂中TiO₂含量、Cr(Ⅵ)溶液的pH以及空穴去除剂对Fe₃O₄@TiO₂可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)能力的影响,实验表明当Fe₃O₄@TiO₂中TiO₂含量为1.0 g/g,添加甲酸作为空穴去除剂并且溶液pH=2时Fe₃O₄@TiO₂对Cr(Ⅵ)的去除能力最佳,此条件下Cr(Ⅵ)的去除率达到99.85%,重复使用4次,催化能力依然保持较高水平。此外,Fe₃O₄@TiO₂对5~500 mg/L浓度范围内的Cr(Ⅵ)都具有良好的去除能力。Fe₃O₄@TiO₂磁性纳米复合材料对Cr(Ⅵ)具备优异的去除能力,具有良好的应用前景。     

全固态Z-Scheme光催化剂MoS2/RGO/Fe2O3的构筑及性能

开发利用太阳能解决日益严重的环境危机迫在眉睫,为了提高对太阳光的利用率和光催化剂的性能,采用原位生长并结合表面静电吸附的方法制备三元复合材料,先利用水热合成MoS₂/RGO二元异质结复合材料,再根据材料等电点调变溶液pH值制造MoS₂与Fe₂O₃表面电荷同性、而与RGO表面电荷异性,进而构筑MoS₂/RGO/Fe₂O₃全固态Z-Scheme光催化剂。通过扫描电镜和透射电子显微镜观察发现,MoS₂纳米花球和Fe₂O₃纳米颗粒均匀分布在二维片层结构的电子介体RGO表面,MoS₂和Fe₂O₃分别与RGO形成稳定的异质结构,充分证明此种方式构建复杂三元复合材料的可行性。RGO基全固态Z-Scheme光催化剂在模拟太阳光照射下具有优异的光催化还原降解性能,以无机重金属Cr（VI）溶液作为降解指示剂,60min内全固...     

改性微晶纤维素水凝胶对水中U(Ⅵ)的吸附性能研究

采用化学沉积法制备了微晶纤维素负载二氧化锰水凝胶(MCC@MnO₂/SA),用于吸附水中U(Ⅵ)。通过SEM-EDS、FTIR、XPS对水凝胶进行表征,并考察了不同pH值、接触时间、温度、U(Ⅵ)初始浓度条件下MCC@MnO₂/SA对U(Ⅵ)的吸附影响。结果表明,在U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L、pH值为4、温度为303 K,吸附6 h时,MCC@MnO₂/SA对U(Ⅵ)的最大吸附量达234.11 mg/g,比改性前提高了11%左右。吸附过程符合拟二级动力学,其等温吸附模型更契合Langmuir,主要为单分子层化学吸附,吸附是自发吸热过程;主要吸附机理是化学吸附和共价金属离子与表面电子结合产生的价力,MnO₂提供了更多官能团。该水凝胶经5次循环后去除率仍保持78%以上,具有再生利用性。     

一种碳纳米管/UiO-66-NH纳米复合材料的制备方法

<正>申请号:CN201811521835.6申请日:2018.12.13公开(公告)号:CN109589932A本发明属于金属有机骨架材料的制备领域,涉及一种新型吸附材料碳纳米管/Ui O-66-NH2的制备方法,先对多壁碳纳米管进行酸化处理使碳纳米管的缺陷位点处的羧基官能化,随后和有机配体同时与金属离子形成配位键,自组装成纳米复合材料。碳纳米管不仅以物理共混的形式参与到Ui O-66-NH2材料中,还以化学键的形式形成碳纳米管/Ui O-66-NH2复合材料。由于碳纳米管的加入,明显提高了金属有机骨架材料的水稳定性,并且复合材料的热稳定     

黄铁矿去除水中Cr(Ⅵ)的行为及机理

以广泛存在于土壤中的黄铁矿(FeS₂)为还原剂,探究了Cr(Ⅵ)浓度、pH值、共存离子和溶解氧对FeS₂还原去除水中Cr(Ⅵ)效率的影响,结合FeS₂反应前后的表征和活性物种检测,揭示了FeS₂高效去除Cr(Ⅵ)的机理。结果表明：FeS₂具有在较宽pH值范围内(pH 3～10)高效去除Cr(Ⅵ)的性能,HR-XPS分析和铁溶出检测证明FeS₂在水中溶解态的Fe(Ⅱ)和S■可以快速还原水中的Cr(Ⅵ),而FeS₂固相表面的Fe(Ⅱ)、S^2-_n和S■能吸附溶液中的Cr(Ⅵ),实现Cr(Ⅵ)的快速还原和固定。共存离子实验证明NaCl、NaNO₃几乎不影响Cr(Ⅵ)的去除,而Na₃PO₄导致FeS₂去除Cr(Ⅵ)的效率降低至32%,溶解氧则几乎不影响Cr(Ⅵ)的去除。最后,利用天然FeS₂治...     

ZIF-8负载二硫化钼量子点的抗菌行为研究

近年来，量子点在抑菌领域引起了广泛的关注，但由于电荷复合快、稳定性差、易聚集等原因，导致其催化性能不理想，阻碍了其进一步的应用。本文通过溶液法，将Mo S₂量子点(QDs)成功封装到金属有机骨架(ZIF-8)中。结果表明，对浓度、时间、配比优化后，MOFs和Mo S₂ QDs纳米复合材料(Mo S₂ QDs@ZIF-8)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌性能，2小时内可分别杀死81.2%的大肠杆菌和92.8%的金黄色葡萄球菌。此外，还发现Mo S₂ QDs@ZIF-8的抗菌机理是通氧化谷胱甘肽(GSH)来实现的。     

AlgCa/TiO_2凝珠吸附-紫外光催化协同去除水中Cr(Ⅵ)的研究

包载型光催化剂可有效解决粉末催化剂处理水中污染物时的回收和再循环问题。以P25TiO2为原料制备alg Ca/Ti O2凝珠,利用XRD、UV-Vis、FESEM、EDX等技术手段获得催化剂的结构、组成和光吸收性能,研究alg Ca/Ti O2吸附-光催化协同去除水中Cr(Ⅵ)的性能。结果表明,alg Ca裸珠对Cr(Ⅵ)的吸附去除率为14.5%;在30 W紫外汞灯照射下,alg Ca/Ti O2-9通过吸附-光催化将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)的效率为66.9%。alg Ca/Ti O2表面基团与Cr(Ⅲ)产生的静电引力使催化剂表面残留Cr(Ⅲ),4次循环利用的alg Ca/Ti O2活性为53.8%。同时,提出了吸附-光催化反应机理。