ATP/ZnO纳米复合材料光催化降解直接耐酸枣红的动力学研究

以纳米凹凸棒石为载体,利用化学沉淀法制备了ATP/ZnO纳米复合材料,通过TEM、BET比表面分析对纳米复合材料进行了表征。研究了复合材料对直接耐酸枣红的光催化降解性能。结果表明:当ATP/ZnO纳米复合材料用量为1.0g/L、直接耐酸枣红溶液初始浓度为0.01g/L、pH值为3时,光催化反应4h后,直接耐酸枣红的降解率达到93.34%,其光催化降解反应可用一级反应动力学方程进行描述。     

冶金高锌尘泥制备ZnO-ZnFe2O4复合光催化剂降解苯酚

利用冶金固体废弃物高锌尘泥制备了ZnO-ZnFe2O4纳米级复合光催化剂,通过对苯酚的降解实验,研究了该材料在可见光下的光催化效果。与用纯试剂制备的ZnO相比较,发现用高锌尘泥制备的ZnO-ZnFe2O4复合材料在可见光下的光催化活性明显优于纯ZnO,二者分别参与的降解过程都符合一级反应动力学模型.尘泥制备产物的高催化活性主要得益于:ZnFe2O4与ZnO的结合,有效抑制了光生电子/空穴对的复合,同时显著细化了晶粒。     

关于TiO2/白云母纳米复合材料工艺的研究

TiO2／白云母纳米复合材料目前已被广泛研究和应用。如何提高质量和应用档次，是今后研究开发的方向。本文作者对TiO2／白云母纳米复合材料制备过程中每一步工艺进行了研究。     

煅烧温度对ZnO/辉沸石复合材料结构与性能的影响

采用均匀沉淀法,以醋酸锌为前驱体,尿素为沉淀剂,天然辉沸石为载体,得到了不同煅烧温度下的ZnO/辉沸石纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)、扫描电镜(SEM)等表征手段研究了煅烧温度对复合材料结晶性能、孔结构特性以及微观形貌的影响。研究表明,随着煅烧温度的升高,复合材料中ZnO的晶粒先减小后增大,350℃时ZnO/辉沸石复合材料中ZnO晶粒尺寸最小;经煅烧后,复合材料的比表面积和孔径变化不显著,但微观形貌发生了显著变化;复合材料的光催化性能也呈现出先升高后降低的趋势,350℃煅烧得到的ZnO/辉沸石复合材料光催化效果最好,经300W高压汞灯照射2h后亚甲基蓝的降解效率达到95%以上。     

纳米ZnO薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备纳米ZnO,用X射线衍射仪和透射电镜表征纳米ZnO的结构和形貌,制成薄膜研究其光催化性能.结果表明,在450 - 650℃范围内,随着焙烧温度增加,ZnO的结晶度和晶粒尺寸均增大.纳米ZnO的光催化性能在焙烧温度为650℃时较好.ZnO薄膜(4cm×2cm)光催化氧化降解苯酚溶液的适宜条件为苯酚溶液初始浓度0.145g/L,H2O2( 30％)用量70.0mL/L,膜的纳米ZnO粉体用量为0.070g,室温下用两只40W荧光灯照射90min.最佳条件下苯酚降解率可达95％.     

TiO2/白云母纳米复合材料的Raman光谱研究

本文利用Raman光谱对TiO2／白云母纳米复合材料中TiO2纳米镀层的相转变和相组成进行了研究．结果表明：对于纯纳米TiO2，在导晶剂Sn^4 使用适量时，无定形纳米Ti(OH)4在热处理过程中不经过锐钛矿相而直接生成金红石相；对于TiO2／白云母纳米复合材料，TiO2纳米镀层仍然是以金红石相占优势的金红石、锐钛矿的混合相。TiO2纳米镀层的Raman光谱显示出强烈的Raman散射，证实了TiO2纳米镀层的多晶特征。随纳米镀层厚度增大，TiO2的颗粒粒度增大，结晶度提高。     

纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料自然光降解印染废水

用微波法制备纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料,并对其进行表征。考察该复合材料在自然光照射条件下对印染废水的降解能力,探讨降解时间、复合材料投加量、溶液pH值等对废水色度的去除率的影响。     

TiO_2/ATP纳米复合材料光催化降解甲基橙的动力学研究

以纳米凹凸棒土为栽体.TiCl4.为钛源,采用低温溶解-再沉淀法制备TiO2/ATP纳米复合材料,研究了在不同反应条件下复合材料光催化降解甲基橙的动力学过程.结果表明:当催化剂的用量为1.0g/L,甲基橙溶液初始浓度为0.01g/L、pH=3时,反应4h后甲基橙的降解串可达93.75%;复合材料对甲基橙的光催化降解反应可以用一级反应动力学方程进行描述.     

纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料的制备及其吸附性能研究

凹凸棒石黏土经双氧水改性后,以化学沉淀法制备了纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料,并结合XRD、TG/DSC、IR分析手段对样品进行了表征,用UV-vis分光光度测试仪对样品的吸附性能和光降解性能进行了测试。结果表明:①相对于原样,纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料、双氧水改性样的第一特征峰d值(nm)由1.05222依次增加到1.07130、1.06040。②吸附性能以纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料最优、双氧水改性样次之,皆优于凹凸棒石黏土原样。③在距液面高50cm的30W紫外线灯的照射下,纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料对甲基橙溶液的脱色速率为0.118/h。     

ZnO/CdS纳米异质结构的合成及其光催化性能研究

利用乙酸锌和乌洛托品(六次甲基四胺)的水热反应,在ITO导电基底表面合成ZnO纳米棒阵列薄膜,然后在ZnO纳米棒表面负载CdS量子点,最终制得ZnO/CdS异质纳米棒阵列材料。产品纯度高,结晶度良好。通过光催化降解有机污染物罗丹明B(RhB)的实验,分析了ZnO/CdS异质结构的光电性质。结果表明,经CdS量子点修饰后,ZnO纳米棒阵列的光利用率显著提高,光催化活性也大大改善。     

白云母粉体超细磨过程研究

为了解白云母粉体超细磨过程的特点,对白云母超细磨产品进行了SEM、XRD、XPS和FTIR表征。结果表明:当超细磨时间小于0.5 h时,元素K的结合能漂移较大,白云母主要沿解理面断裂;当超细磨时间为1 h时,元素Al的结合能变化最大,白云母主要沿端面断裂。随着超细磨时间的延长,白云母形貌由不规则多边片状变化为颗粒状,并且粉体颗粒明显细化。白云母的特征衍射峰强度逐渐减小,Si-O键的非对称伸缩振动峰发生简并扩宽,其对称伸缩振动吸收峰则发生分裂,白云母粉体有序结构逐渐遭到破坏并出现无定形化现象。研究对白云母超细磨工艺参数的优化及工业化生产有一定参考意义。      

基于并流沉淀法研究纳米氧化锌的表面改性

本研究在应用并流沉淀法成功制备纳米氧化锌的基础上,利用超声波和微波技术研究纳米氧化锌的表面改性。通过表面改性剂种类的选择及分散介质、改性时间和温度、超声时间和功率等的试验研究,确定了表面改性纳米氧化锌制备的工艺条件。用XRD、SEM和IR对产品纳米氧化锌的形貌、粒度进行表征。结果表明所制取的纳米氧化锌呈类球形,其表面成功包覆了有机物。     

制备条件对纳米ZnO 溶胶性质的影响

采用溶胶-凝胶法, 以醋酸锌和氢氧化锂为主要原料制备了纳米ZnO 溶胶。同时利用透射电镜、紫外-吸收光谱和荧光光谱研究了不同制备条件如陈化时间和加水量对纳米ZnO 溶胶胶粒尺寸和性质的影响。结果表明, 通过改变陈化时间或加水量可以有效地对纳米ZnO 胶粒的尺寸进行控制, 从而容易地改变纳米ZnO 溶胶的光吸收和发光等光学性能。     

水溶液中直接形成纳米氧化锌的热力学分析

从ZnO(s)和Zn(OH) 2 (s)在水溶液中的溶解平衡入手 ,从理论上探讨了水溶液中直接形成纳米氧化锌的合成条件 ,理论分析与试验结果相吻合。研究表明 ,只要满足一定条件 ,在强碱水溶液中纳米氧化锌可以一步合成 ;一步直接合成纳米氧化锌必须控制溶液的 pH >9,温度对一步直接合成纳米氧化锌的影响较大 ;溶液的过饱和度对一步合成过程会产生影响 ,增加反应体系中氧化锌的过饱和度 ,将会促进氧化锌晶体的形成与生长     

TiO2/蒙脱土复合材料光催化降解丁基黄药性能研究

双马瑞雪蒋潇宇李国栋赵思凯沈岩柏(东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819) 摘要浮选废液中残余的黄药会严重危害自然生态及环境,为实现对黄药的高效降解,依据固相扩散原理,采用固相研磨—粉末烧结法成功制备出了TiO2/蒙脱土(MMT)复合材料,通过XRD、FTIR、SEM、紫外-可见光吸收光谱和光致发光光谱等检测手段对材料的结构、形貌和光化学特性进行表征,并在紫外光条件下考察了TiO2负载量、光催化剂用量、丁基黄药初始浓度和黄药种类等因素对其光催化降解性能的影响,根据活性基猝灭试验和模拟废液的实时吸光光谱结果探讨了对丁基黄药的光催化降解机理。结果表明,80%TiO2/MMT具有更高的紫外光吸收性能和较低的光生载流子复合效率,0.2 g/L的光催化剂在光照30 min后对初始浓度为20 mg/L丁基黄药的光催化降解率达到99.52%,且催化剂的重复利用性高,可以有效降解多种黄药。超氧自由基（·O2-）和空穴（h+）是光催化降解丁基黄药的主要活性物质,且光催化降解过程中产生了过黄药这一中间产物。     

油酸钠体系下SiO2-3对白云母的抑制机理研究

为研究油酸钠体系下SiO2-3对白云母浮选行为的作用机理,采用浮选溶液化学、ζ 电位、EDS和FTIR等方法对白云母样品进行了表征.结果表明,在矿浆pH值为6、油酸钠浓度为9.20×10-4 mol/L、SiO2-3浓度为3.53×10-5 mol/L的条件下,白云母仅有0.10%的回收率,SiO2-3可明显降低白云母的可浮性.     

油酸钠体系下Pb2+对白云母的活化机理研究

在油酸钠体系下研究了Pb2+对白云母浮选行为的影响,采用浮选溶液化学、Zeta电位、IR、XPS等手段研究了Pb2+活化白云母的机理。结果表明：在pH值为9,油酸钠用量为9.20×10-4 mol/L的条件下,9.06×10-5 mol/L的Pb2+可使白云母的回收率达到95%左右,活化效果明显。溶液中的Pb2+与白云母表面的K+发生置换作用,可使白云母ζ电位正向增大,进而强化油酸根等离子在白云母表面局部正电区的静电吸附作用,还可与溶液中的油酸根等离子反应生成油酸铅沉淀于白云母表面。此外,Pb2+还可破坏白云母表面的水化层,使白云母表面暴露的Al和Si数目增多并提高其与油酸根的反应几率,最终使白云母的可浮性得到明显改善。     

纳米氧化锌的杀菌性能

以自制的纳米氧化锌为原料,对其悬浮液和聚氨酯板进行了大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌试验。试验表明,纳米氧化锌具有明显的杀菌效果,随着处理时间的延长,杀菌率逐渐提高;随着氧化锌悬浮液浓度的提高或聚氨酯板中氧化锌添加量的增加,杀菌率也逐渐提高;对金黄色葡萄球菌的杀菌效果好于大肠杆菌。纳米氧化锌悬浮液的杀菌效果好于添加有纳米氧化锌的聚氨酯板,并对其杀菌机理给出了初步解释。     

利用铜离子改善油酸钠体系下白云母的可浮性

采用组分分布图、ζ电位、SEM-EDS和XPS等手段对白云母浮选试样进行了表征,在此基础上研究了油酸钠体系下Cu2+对白云母浮选行为的影响机理。结果表明:在矿浆pH值为12、油酸钠浓度为9.20×10-4 mol/L的条件下,当Cu2+浓度为1.18×10-4 mol/L时,其活化白云母的效果达到最佳,白云母的回收率可达到55.70%。继续增加Cu2+浓度,其活化效果减弱。Cu2+改善白云母可浮性的主要原因在于:溶液中油酸根离子与吸附在白云母表面的Cu（OH）₄2-作用,形成了疏水的油酸铜。此外,当Cu2+浓度为1.18×10-4 mol/L时,白云母表面的ζ电位达到-4.08 mV,导致白云母表面局部正电区域增加,此时Cu2+可增强油酸根等离子在白云母表面的静电吸附作用,并且Cu2+还可提高白云母表面Al和Si与油酸根等离子的反应几率,因而也会改善白云母的可浮性。Cu2+活化效果减弱的原因在于:过量的Cu2+会逐渐弱化油酸根等离子在白云母表面的静电吸附作用,并且过量的Cu2+会消耗部分捕收剂,也会降低捕收剂与矿物表面作用的概率。      

电化学预处理提高柠檬酸对白云母可浮性的抑制效果

利用电化学预处理前后的柠檬酸进行白云母纯矿物浮选试验，采用XPS、Zeta电位和FITR等方法对白云母样品进行表征，在此基础上研究了油酸钠体系下电化学预处理的柠檬酸与白云母浮选行为的作用机理。结果表明，电化学预处理可明显改善柠檬酸对白云母选别效果，且在矿浆pH值为7、油酸钠浓度为9.20×10-4 mol/L的条件下，对浓度为2.38×10-6 mol/L的柠檬酸溶液进行电化学预处理，白云母回收率仅为3.4%。柠檬酸强化白云母抑制能力的原因在于:电化学预处理增大了柠檬酸的水解及电离程度，使溶液中有效抑制成分C₆H₇O₇-和C₆H₆O₇2-的含量升高，强化其在白云母表面的吸附，削弱油酸根在云母表面的静电吸附，导致白云母可浮性下降。研究可为改善提高白云母的分选效率提供一种新思路，也为电化学预处理药剂在浮选中的应用提供一定的参考。